CN109325785A - 一种基于联盟链的多模型溯源方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于联盟链的多模型溯源方法。本发明首先为商品线上各企业创建联盟，然后首个企业记录商品相关信息到区块链，之后下一企业通过查询模型、消息模型、交易模型之一获取相关信息，之后流转商品并重复该操作直至到达最后零售环节供消费者查询。本发明通过综合三种不同的信息提取模型，提供可供选择的溯源方式，实现针对不同产品不同成本的防伪溯源控制，通过统一接口的方式，降低各企业使用门槛和不一致性；在保证区块链的安全特性的优势下，联盟链提供了更独立的方式，解决了区块链最关键的性能问题；提供了允许特定企业间的隐私信息保护功能，在最大程度让企业便捷操作提升影响力的同时，保证企业的隐私数据安全，保护企业利益。

Description

一种基于联盟链的多模型溯源方法

技术领域

本发明涉及区块链及溯源技术领域，具体涉及一种基于联盟链的多模型溯源方法。

背景技术

一直以来，市场上假货和劣质货不断，不仅损害了消费者也损害了正规企业的利益，尤其是对于食品生鲜行业，同时关系着消费者的生命安全。建立一定的防伪溯源机制不仅被世界各国大力提倡，也有利于提升企业形象，保证消费者利益。

比特币的诞生引发了第一代加密数字货币，以太坊在比特币的基础上提供了智能合约。人们也越来越关注区块链底层技术，被认为是21世纪驱动世界变革的技术。区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。

继在金融领域开疆扩土之后，区块链也开始向其它方面开拓。区块链的去中心化、不可篡改、匿名等特性，使得区块链广泛应用在金融交易、数字产权保护、数据存证、防伪溯源等领域。供应链行业往往涉及到诸多实体，包括物流、资金流、信息流等，这些实体之间存在大量复杂的协作和沟通。传统模式下，不同实体各自保存各自的供应链信息，严重缺乏透明度，造成了较高的时间成本和金钱成本，而且一旦出现问题(冒领、货物假冒等)难以追查和处理。

通过区块链各方可以获得一个透明可靠的统一信息平台，可以实时查看状态，降低物流成本，追溯物品的生产和运送整个过程，从而提高供应链管理的效率。当发生纠纷时，举证和追查也变得更加清晰和容易。

现有的一种溯源方法是基于区块链的防伪溯源方法，该方法为每个商品生成一个唯一码，并将该唯一码通过RFID等之类的电子标签技术承载，在流经每一环节时，在其上追加对应环节的商品信息，最后消费者通过读取其上的信息进行达到对该商品的溯源。

该方法的缺点在于，商品只有在生成唯一码之后方可使用电子标签承载各环节信息，对于一些加工包装产品，在尚未进行包装之前，还不存在唯一码，此时无法记录包装之前的信息，而这部分信息如种植信息对于食品行业来说又至关重要。

现有的另一种溯源方法是基于区块链技术的产品溯源验证方法，该方法在商品进行流通时，每经过一个环节，通过将本环节的信息记录到区块链上并生成对应的唯一信息hash，同时通过类似比特币的区块模型,链接到上一环节信息hash。消费者可在授权机制下执行一级前向查询、一级后向查询、N级前向查询、N级后向查询以查询该商品部分环节或者全部环节的信息。

该方法的缺点在于，尽管通过类似比特币UTXO模型实现精确的信息链接，通过某一环节的信息块可以依次查询到其它环节信息。对于流通环节数目较多的商品来说，查询效率低，且无法利用一些已经存在唯一码的商品，造成商家产品编码使用不充分、资源浪费，同时需要每个环节都需要知道上一环节信息hash，增加企业间沟通成本。另外此方案主要以公有链为主，对于信息保护考虑不足，对于流通链条上仅允许上下游企业共享的信息无法进行保护。

发明内容

本发明的目的是克服现有方法的不足，提出了一种基于联盟链的多模型溯源方法。本发明使用联盟链技术作为基础，同时兼顾到流通环节中不存在唯一码和存在唯一码时两种情况，达到资源的高效低成本利用的同时，保护企业隐私，使信息仅在发生交易的企业之间进行共享。

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于联盟链的多模型溯源方法，所述方法包括：

各企业在系统上注册企业信息，获取企业数字证书，并管理企业信息，如企业资质、介绍等；

待溯源商品的商品线上各企业针对该商品在系统中创建一个联盟，联盟内各企业相互信任；

联盟内各企业设定联盟内信任策略，满足该策略的交易方可写入到区块链；

依据信任策略，商品线首个企业记录该商品信息、环境信息、运输信息等到区块链，生成信息hash，并通知商品线的下个企业，如此时存在商品唯一码，一并记录在固定字段中；

依据信任策略，商品线的下个企业获取上一企业针对该商品所上传的信息hash，与商品信息、环境信息、运输信息等一起记录到区块链中，如此时存在商品唯一码，一并记录在固定字段中；

流转商品并重复上一步操作，直至到达最后零售环节；

消费者通过零售环节信息hash或商品唯一码查询该商品的各环节信息，进行溯源。

优选地，所述商品线的下个企业获取上一企业针对该商品所上传的信息hash，具体可由三种模型实现：

查询模型：上游企业暴露信息查询接口，根据特定检索条件检索上游企业的动态信息数据库，检索目标信息块列表之后，选择期望的信息块，连接本企业构建的信息块。该模型不需要指定接收方，适用于那些提供公共信息服务的企业；

消息模型：上游企业选择具体的信息块，作为消息或邮件发送给目标企业，支持群发，收到消息的企业可以有选择地进行使用链接或构造本企业信息块，实现的效果类似邮件回复机制。该模型需要指定接收方，适合信息只暴露给某些企业的企业使用，且实现简单；

交易模型：上游企业向下游企业转账，指定转账金额和接收账户，同时选择附加信息块hash一并发送，下游企业接受转账金额和附带信息块hash。在构造本企业信息块时，选择导入交易记录提取上游企业信息块hash，完成一轮信息链接。该模型需要指定接收方，适合信息只暴露给某些企业的企业使用，虽然实现较复杂，但有经济激励机制可以促进溯源生态的发展。

本发明提出的一种基于联盟链的多模型溯源方法，通过综合三种不同的信息提取模型，提供可供选择的溯源方式，实现针对不同产品不同成本的防伪溯源控制，通过统一接口的方式，降低各企业使用门槛和不一致性；在保证区块链的安全特性的优势下，联盟链提供了更独立的方式，解决了区块链最关键的性能问题；提供了允许特定企业间的隐私信息保护功能，在最大程度让企业便捷操作提升影响力的同时，保证企业的隐私数据安全，保护企业利益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例的溯源方法操作流程图；

图2是本发明实施例的溯源信息结构；

图3是本发明实施例的查询模型示意图；

图4是本发明实施例的消息模型示意图；

图5是本发明实施例的交易模型示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例的溯源方法操作流程图，如图1所示，该方法包括：

S1，各企业在系统上注册企业信息，获取企业数字证书，并管理企业信息，如企业资质、介绍等；

S2，待溯源商品的商品线上各企业针对该商品在系统中创建一个联盟，联盟内各企业相互信任；

S3，联盟内各企业设定联盟内信任策略，满足该策略的交易方可写入到区块链；

S4，依据信任策略，商品线首个企业记录该商品信息、环境信息、运输信息等到区块链，生成信息hash，并通知商品线的下个企业，如此时存在商品唯一码，一并记录在固定字段中；

S5，依据信任策略，商品线的下个企业获取上一企业针对该商品所上传的信息hash，与商品信息、环境信息、运输信息等一起记录到区块链中，如此时存在商品唯一码，一并记录在固定字段中；

S6，流转商品并重复S5的操作，直至到达最后零售环节；

S7，消费者通过零售环节信息hash或商品唯一码查询该商品的各环节信息，进行溯源。

步骤S1，具体如下：

企业在fabric系统上注册，获取标准的X.509格式的数字证书，可选择使用已有的证书颁发服务提供商颁发，也可选择企业自身生成根证书。数字证书作为企业在区块链的代表实体，主要用于为企业成员颁发证书，签名各种交易。企业可修改企业数字证书中的内容，内容包含企业的资质信息、企业地址、官网等信息，设置额外属性用于企业成员的权限分配或其它用途。

步骤S2，具体如下：

商品流经的整个环节上的各个企业在fabric系统中注册一个channel，表征为一个联盟，联盟内企业间互相信任，各个联盟间相互独立。在保证了区块链安全可信的同时，通过各联盟的独立，增加了隐私性和性能，有别于公有链的方式。企业可加入已存在的联盟，联盟内其它企业的协商同意后加入。

步骤S3，具体如下：

联盟内各企业协商设定信任策略，用于商品交易环节的信任确认，只有满足信任策略的交易方可写入到区块链之中，不满足信任策略的交易视为无效。

步骤S4、S5的溯源信息结构，具体如下：

商品线上各个企业根据如图2所示的溯源信息结构，采集信息并填入。如果是商品线第一个企业，则不获取上一个企业的信息hash，Prehash_list置空；

Prehash_list维护着当前信息块之前的信息块列表，对应于当前企业的上游合作企业，类似于区块链的连接方式，但是这里不同的是区块链属于单链结构，prehash仅指向上一个区块，这里是Hash列表。如对于一个需要数种原材料的生产企业，上游原材料供应上有数个，每个供应商产生一个信息块，通过Hash列表存放这些信息块的hash；

Hash字段标识本信息块链接Hash；

OrgName存放当前信息块所属企业组织的引用，进而获取该企业暴露的基础信息。简化每个环节基础信息的重复录入；

Date，Desc标识当前信息块创建时间与简要描述；

Expose字段指定信息是否暴露，Mode是暴露模式主要有两种：任何企业均可使用与仅限Target_OrgList中指定的企业使用；

Target_OrgList存放的是可使用企业的公钥列表，指明哪些企业可以使用当前信息块，下游信息块通过使用私钥验证，进而获取此信息块的引用权，防止信息被不良企业误引，同时指定此列表对于下文的；

Options field:自定义字段，方便各企业扩展其它功能；

Infobody对应信息体主体信息，适用于自定义信息。

步骤S5所述商品线的下个企业获取上一企业针对该商品所上传的信息hash，具体可由三种模型实现：

查询模型：上游企业暴露信息查询接口，根据特定检索条件检索上游企业的动态信息数据库，检索目标信息块列表之后，选择期望的信息块，连接本企业构建的信息块，具体流程如图3所示。该模型不需要指定接收方，适用于那些提供公共信息服务的企业；

消息模型：上游企业选择具体的信息块，作为消息或邮件发送给目标企业，支持群发，收到消息的企业可以有选择地进行使用链接或构造本企业信息块，实现的效果类似邮件回复机制，具体流程如图4所示。该模型需要指定接收方，适合信息只暴露给某些企业的企业使用，且实现简单；

交易模型：上游企业向下游企业转账，指定转账金额和接收账户，同时选择附加信息块hash一并发送，下游企业接受转账金额和附带信息块hash。在构造本企业信息块时，选择导入交易记录提取上游企业信息块hash，完成一轮信息链接，具体流程如图5所示。该模型需要指定接收方，适合信息只暴露给某些企业的企业使用，虽然实现较复杂，但有经济激励机制可以促进溯源生态的发展。

步骤S7，具体如下：

消费者扫码查询该商品溯源信息，首先根据商品唯一码，查询到所有有唯一码存在的信息块，后根据第一个有唯一码存在的信息块追溯到前面所有链接的信息块，从而溯源整个商品线。

本发明实施例提出的一种基于联盟链的多模型溯源方法，通过综合三种不同的信息提取模型，提供可供选择的溯源方式，实现针对不同产品不同成本的防伪溯源控制，通过统一接口的方式，降低各企业使用门槛和不一致性；在保证区块链的安全特性的优势下，联盟链提供了更独立的方式，解决了区块链最关键的性能问题；提供了允许特定企业间的隐私信息保护功能，在最大程度让企业便捷操作提升影响力的同时，保证企业的隐私数据安全，保护企业利益。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。

另外，以上对本发明实施例所提供的一种基于联盟链的多模型溯源方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (2)

1.一种基于联盟链的多模型溯源方法，其特征在于，所述方法包括：

各企业在系统上注册企业信息，获取企业数字证书，并管理企业信息，如企业资质、介绍等；

待溯源商品的商品线上各企业针对该商品在系统中创建一个联盟，联盟内各企业相互信任；

联盟内各企业设定联盟内信任策略，满足该策略的交易方可写入到区块链；

依据信任策略，商品线首个企业记录该商品信息、环境信息、运输信息等到区块链，生成信息hash，并通知商品线的下个企业，如此时存在商品唯一码，一并记录在固定字段中；

依据信任策略，商品线的下个企业获取上一企业针对该商品所上传的信息hash，与商品信息、环境信息、运输信息等一起记录到区块链中，如此时存在商品唯一码，一并记录在固定字段中；

流转商品并重复上一步操作，直至到达最后零售环节；

消费者通过零售环节信息hash或商品唯一码查询该商品的各环节信息，进行溯源。

2.如权利要求1所述的一种基于联盟链的多模型溯源方法，其特征在于，所述商品线的下个企业获取上一企业针对该商品所上传的信息hash，具体可由三种模型实现：

查询模型：上游企业暴露信息查询接口，根据特定检索条件检索上游企业的动态信息数据库，检索目标信息块列表之后，选择期望的信息块，连接本企业构建的信息块。该模型不需要指定接收方，适用于那些提供公共信息服务的企业；

消息模型：上游企业选择具体的信息块，作为消息或邮件发送给目标企业，支持群发，收到消息的企业可以有选择地进行使用链接或构造本企业信息块，实现的效果类似邮件回复机制。该模型需要指定接收方，适合信息只暴露给某些企业的企业使用，且实现简单；

交易模型：上游企业向下游企业转账，指定转账金额和接收账户，同时选择附加信息块hash一并发送，下游企业接受转账金额和附带信息块hash。在构造本企业信息块时，选择导入交易记录提取上游企业信息块hash，完成一轮信息链接。该模型需要指定接收方，适合信息只暴露给某些企业的企业使用，虽然实现较复杂，但有经济激励机制可以促进溯源生态的发展。