CN109345264B - 一种基于区块链的酒类产品溯源防伪系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链的酒类产品溯源防伪系统和方法，包括：经销商资格认定、订货、生成多维彩码、运输配送、经销商验证、消费者验证过程，所有参与方资格认证通过后获得公私钥，上一级参与方和下一级参与方共同达成基础协议，双方用私钥数字签名后，将基础协议写入智能合约，所述智能合约下发至各个节点；该批酒类产品信息修改权限转移至下一级参与方；消费者自定义信息添加成功后，系统启动消码服务器对该码进行消除，权限为只读，只可溯源。本系统和方法可以解决在包装、运输、销售等环节可能出现的串货掉包等问题。

Description

一种基于区块链的酒类产品溯源防伪系统和方法
技术领域
本发明一种基于区块链的酒类产品溯源防伪系统和方法，属于酒类防伪和追溯技术领域。
背景技术
随着社会发展和人民生活的不断提高，人们对于酒类的消费需求越来越大，尤其是一些高端酒的防伪也愈发成为社会热点问题。然而随着技术的发展，很多传统的防伪系统逐渐产生隐患，给社会和人民造成严重的经济损失，也给生产企业的品牌形象带来严重损失。
现有的溯源技术类型主要有以下几种：RFID（射频识别：radio frequencyIdentification）技术、二维码技术、多维彩码技术；现有的防伪技术类型主要有以下几种：数字水印技术、电码防伪技术、湿敏防伪，但仅依靠物联网技术无法从根本上解决串货掉包等行为，现有的溯源防伪技术主要有以下缺陷:
（1）不具有唯一性，一旦物理复制成功，则可大量生产赝品，防伪标识失去作用；
（2）无溯源性，对中间环节的经销商和物流企业有很强的依赖性，中间环节不透明，信任程度低；
（3）制作成本高，虽然防伪材料的高成本增加了造假门槛，但是同时增加了企业为相关防伪技术所付出的成本。
区块链是一种去中心化的数据库，它包含一张被称为区块的列表，有着持续增长并且排列整齐的记录。每个区块都包含一个时间戳和一个与前一区块的链接，设计区块链使得数据不可篡改，一旦记录下来，在一个区块中的数据将不可逆。利用区块链技术对酒生产和运输、使用过程进行防伪和追溯，不仅可以有效防止不法分子假冒伪劣，减少消费者的利益损失，还有利于生产企业可以对市场进行有效管理。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种基于区块链的酒类产品溯源防伪系统和方法，可以解决在包装、运输、销售等环节可能出现的串货掉包等问题，全程公开透明地记录在区块链中，解决了第三方信任问题；同时，使用方法简单，认证过程快速，消费者亲自参与，很大程度上提高了溯源防伪系统的可靠性和安全性，不仅可以保证线下酒类产品流通渠道畅通，同时易于扩展线上销售；借助区块链技术不可篡改与隐私保护的特点，保证了溯源防伪过程的安全可信。
本发明所采用的技术方案如下：
一种基于区块链的酒类产品溯源防伪方法，包括如下步骤：
1）经销商资格认定：经销商向生产厂家提出申请，获得经销商ID、公钥和私钥；
2）订货：经销商向生产厂家发出订货申请，生产厂家接受申请，创建交易记录；双方达成订货协议，利用双方私钥进行数字签名，所述订货协议写入智能合约；
3）生成多维彩码：生产厂家为所述经销商配货，利用每个酒类产品的序列号和经销商ID哈希生成唯一序列，将该序列作为Merkle根存入区块头，打上时间戳，将相关记录保存到区块体；根据哈希生成的序列，生成多维彩码；
4）运输配送：生产厂家与运输单位共同达成运输协议，利用双方私钥进行数字签名，所述运输协议写入智能合约，该批酒类产品信息修改权限转移至运输单位；运输单位分阶段将该批酒类产品的GPS定位上传至区块链中；
5）经销商验证：所述经销商接收酒类产品时，通过扫描酒类产品外包装的多维彩码，从其哈希序列中解析出各个酒类产品的商品序列和经销商ID，验证无误后，所述经销商与运输单位共同达成接收协议，双方确认并且数字签名后，该接收协议存入智能合约，该批酒类产品信息修改权限转移至经销商，经销商将检视信息打上时间戳存入区块链中；
6）消费者验证：消费者在经销商处购买该酒类产品，扫多维彩码进入溯源防伪系统，消费者决定购买后，在系统中完成付款后获得对应公钥和私钥，系统验证消费者公钥和私钥后，与经销商达成购买协议，双方利用私钥进行数字签名后，该协议写入智能合约，该酒类产品修改的权限转移至消费者，消费者可以添加自定义信息；自定义信息添加成功后，系统会自动为该酒类产品加上“已购标签”，启动消码服务器对该码进行消除，消码后变更所有人的权限为只读权限，不可对信息进行修改，只可溯源。
所述经销商为线下经销商或网络经销商。
所述经销商验证为一级或多级经销商验证。
所述多维彩码印刷于一次性难剥离标签上，粘贴于酒类产品表面。
所述扫码终端为带有摄像头的移动智能终端，包括但不限于台式电脑、智能手机、平板电脑。
所述酒类产品的信息包括但不限于：粮食来源、酿造时间、生产批次、产地、制造商信息、检疫合格证、物流中转信息、经销点ID、购买者自定义信息。
所述公钥作为各参与方的区域链内账户，私钥作为各参与方的身份象征，是区域链内交易流程中的可靠凭证。
基于所述区块链的酒类产品溯源防伪方法的一种酒类产品溯源防伪系统。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明基于区块链技术建立了溯源防伪平台，包括：物联网传感技术、区块链技术、多维彩码技术、扫码读写终端；参与方包含生产厂家、运输单位、经销商、消费者；本发明将线上线下销售结合，使酒类产品溯源防伪体系更为完备；本发明可以杜绝在运输过程中对酒类产品掉包的行为，防止外包装的恶意二次利用，利用一人一物一码一数据原理，解决了酒类产品生产运输销售过程中难溯源、易造假等问题。
（1）一人一物一码一数据：酒类产品序列号与经销商ID（或消费者定义信息）哈希生成唯一序列，保证了一人一物对应一码；将哈希生成的Merkle根存入区块头，该Merkle根参与多维彩码的生成，确保一个彩码对应一个区块记录；
（2）交接过程严密且可追溯：各参与方两两之间需达成交易协议，协议明晰双方权利与责任，利用双方私钥进行数字签名后，该协议写入智能合约，下发至各个节点，促使各参与方按照协议规定完成相应任务，整个过程真实可信，在任意环节出现问题都可追溯至责任方；
（3）多维彩码：将多维彩码生成算法与哈希序列结合，保证彩码不会重复，特有的加密处理系统，可防止恶性复制或物理移植；利用加密算法和动态印刷技术，确保加密系统不可破解；
（4）解决信任危机：经销商扫码，区块链后台系统对其公私钥进行认证，经销商在区块链上的酒类产品信息中查询到经销点ID，即收到正品；消费者扫码付款后，添加自定义信息，再次扫码，可在区块链上的酒类产品信息中查询到自定义信息，即酒类产品为正品。经销商和消费者都可以通过查询来认证酒类产品的真伪；
（5）交易过程安全可溯：厂家、经销商、消费者在验视后，将相关信息存储到区块链中，信息一旦进入区块链后，则公开透明，不可篡改；
（6）可溯源防伪，但不可重用：一方面，多维彩码具有独特的消码技术，可保证该码不被恶意二次利用；另一方面，一码对应一条不可篡改的区块记录，扫码该记录即可呈现，没有利用价值。
（7）易于扩展线上销售：只委派网络总代理，资格审查通过后，可与线下销售模式一致。
（8）防止线下各级经销商之间私下窜货，便于区域经营管理：若第一级经销商需将酒类产品发送至下一级经销商时，经销商与运输运输单位达成定向传输协议，该协议中明晰下一级经销商ID，并写到智能合约中，下发至区块链网络中的各个节点，如果发生窜货，在智能合约中很容易追查到责任方。
附图说明
图1为本发明销售过程流程图；
图2为生产厂家接受订单后的流程图；
图3为经销商收到货后验证的流程图；
图4为消费者进行验证的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步的详细说明，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例，凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
实施例1
一种基于区块链的酒类产品溯源防伪方法，具体步骤如下：
1）经销商资格认证：经销商向厂家提出申请，申请通过后，经销商获得经销点ID以及公私钥，该ID唯一且仅代表该经销商，公钥作为经销商的链内账户，私钥作为经销商的身份象征，是链内交易流程中的可靠凭证；
2）经销商订货：经销商向厂家发出订货申请，待厂家接受申请后，创建交易记录；
3）厂家接受订单：如图1所示，厂家接收订货信息，双方达成订货协议后，利用私钥进行数字签名后，该协议写入智能合约，为该经销点配货：利用每个酒类产品的序列号和经销点ID哈希生成唯一序列，将该序列作为Merkle根存入区块头，打上时间戳，将相关记录保存到区块体；
4）生成多维彩码:根据哈希生成的序列，生成多维彩码，每个彩码对应着一条区块记录，该记录中包含：粮食来源、酿造时间、生产批次、产地、制造商信息、检疫合格证、物流中转信息、经销点ID、购买者自定义信息等相关信息；
5）运输配送：生产厂家与运输单位共同达成运输协议，协议明晰双方的权利与责任，利用双方私钥进行数字签名后，该协议写入智能合约，该批酒类产品信息修改权限转移至运输单位；运输单位利用GPS定位技术分时段将实时定位信息上传至区块中；
6）经销商验证：运输单位与经销商共同达成接收协议，协议明晰双方的权利与责任，双方确认并且数字签名后，该接收协议存入智能合约，该批酒类产品信息修改权限转移至经销商；经销商扫码进入溯源防伪系统，区块链身份认证系统对其公钥和私钥进行验证，验证通过后对其Merkle根进行解码，经销商可以看到酒类产品的商品序列号、物流信息以及经销点ID，当酒类产品信息中有经销点ID且商品序列号与酒类产品匹配时，说明为该酒类产品为正品；经销商将检视信息打上时间戳存入区块链中；
7）消费者验证：消费者在经销商处购买该酒类产品，扫码进入溯源防伪系统，可以看到酒类产品的生产、流通过程相关信息，消费者决定购买后，在系统中完成付款后获得对应公私钥，系统验证其公私钥后，与经销商达成购买协议，利用私钥进行数字签名后，该协议写入智能合约，该产品修改的权限转移至消费者，消费者可以添加自定义信息，基础协议规定消费者仅有一次信息修改权限再次扫码后，该自定义信息可以在酒类产品流通信息中查询到，证明此为正品；
8）改变订单状态：消费者自定义信息添加成功后，该酒类产品状态更改为“已售”状态，此订单状态更改为“交易成功”状态，消码服务器对该码进行消除，消码后变更所有人的权限为只读权限，不可对信息进行修改，只可溯源；但该码不可重复利用。
实施例2
针对多级经销商的情况：
其他环节方法步骤同实施例1相同，若第一级经销商需将酒类产品发送至下一级经销商时，该经销商需与运输单位达成定向运输协议，该协议中明晰下一级经销商ID，双方利用私钥进行数字签名后，该协议写入智能合约，下发至区块链网络中的各个节点，将该批信息修改权限转移至下一经销商；依次类推下一级经销商；
消费者可以从任一级经销商处购买该酒类酒类产品，扫码进入溯源防伪系统，可以看到酒类产品的生产、流通过程相关信息，消费者决定购买后，在系统中完成付款后获得对应公私钥，系统验证其公私钥后，与经销商达成购买协议，利用私钥进行数字签名后，该协议写入智能合约，该酒类产品修改的权限转移至消费者。
实施例3
针对线上销售：
所述经销商为网络代理商，所述网络代理商进行申请，经生产厂家资格审查通过后，即可获得相应的公私钥，其他环节，线上流通销售模式与线下一致。
实施例4
本发明除了可以用到酒类产品的溯源防伪中，还可以用到茶叶、药材、食品、化妆品、奢侈品等各个领域产品的溯源防伪。
整个销售流程如图4所示，将区块链技术与多维彩码技术相结合，使得生产、运输、销售环节连接更加紧密，通过智能合约明晰各参与方的权利与责任，对各参与方的权限做出严格限制，确保信息的真实可靠。
本发明所述公钥作为各参与方的区域链内账户，私钥作为各参与方的身份象征，是区域链内交易流程中的可靠凭证。
基于所述区块链的酒类产品溯源防伪方法的一种酒类产品溯源防伪系统，包括溯源防伪系统、区块链身份认证系统、物联网传感系统、区块链后台系统、多维彩码生成和识别系统；参与方包含生产厂家、运输单位、经销商、消费者；本系统将线上线下销售结合，使酒类产品溯源防伪体系更为完备。
本系统中，酒类产品序列号与经销商ID（或消费者定义信息）哈希生成唯一序列，保证了一人一物对应一码；将哈希生成的Merkle根存入区块头，该Merkle根参与多维彩码的生成，确保一个彩码对应一个区块记录；将多维彩码生成算法与哈希序列结合，保证彩码不会重复，特有的加密处理系统，可防止恶性复制或物理移植；利用加密算法和动态印刷技术，确保加密系统不可破解。
各参与方两两之间需达成交易协议，协议明晰双方权利与责任，利用双方私钥进行数字签名后，该协议写入智能合约，下发至各个节点，促使各参与方按照协议规定完成相应任务，整个过程真实可信，在任意环节出现问题都可追溯至责任方；厂家、经销商、消费者在验视后，将相关信息存储到区块链中，信息一旦进入区块链后，则公开透明，不可篡改。
本系统可以委派网络总代理，资格审查通过后，可与线下销售模式一致。
本发明可以杜绝在运输过程中对酒类产品掉包的行为，防止外包装的恶意二次利用，利用一人一物一码一数据原理，解决了酒类产品生产运输销售过程中难溯源、易造假等问题。
所述多维彩码印刷于一次性难剥离标签上，粘贴于酒类产品表面。所述酒类产品表面，包括外包装箱、产品包装盒和产品瓶口位置上均设置有多维彩码，充分利用物理环节中酒类产品的瓶口设计的不可重复使用性，在信息化和物理实体两方面保证产品的不可替代性。
其中，外包装箱上贴的多维彩码，以经销商ID和此箱内所有产品的序列号哈希生成主哈希码作为主键，以这一整箱中所有产品的产品序列号作为副键，确保扫描外包装箱时各个参与者记录的内容能够上传到各个产品的信息记录中。产品包装盒以及产品本身会有一个由该产品序列号生成的多维彩码。
所述外包装箱上的多维彩码在运输售卖过程中使用，运输过程中所有物流公司、各级经销商扫码进行相应内容的核定和修改。由于外包装箱上的多维彩码中含有此包装箱内各个产品序列号，所以在消费者购买时，扫码产品包装盒的多维彩码可以查询到整个生产物流及销售信息。
所述扫码终端为带有摄像头的移动智能终端，包括但不限于台式电脑、智能手机、平板电脑。
所述酒类产品的信息包括但不限于：粮食来源、酿造时间、生产批次、产地、制造商信息、检疫合格证、物流中转信息、经销点ID、购买者自定义信息等信息。
本发明不会限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽范围。

Claims (8)

1.一种基于区块链的酒类产品溯源防伪方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）经销商资格认定：经销商向生产厂家提出申请，获得经销商ID、公钥和私钥；
2）订货：经销商向生产厂家发出一批酒类产品的订货申请，生产厂家接受申请，创建交易记录；双方达成订货协议，利用双方私钥进行数字签名，所述订货协议写入智能合约；
3）生成多维彩码：生产厂家为所述经销商配货，利用每个酒类产品的序列号和经销商ID哈希生成唯一序列，将该序列作为Merkle根存入区块头，打上时间戳，将相关记录保存到区块体；根据哈希生成的序列，生成多维彩码；
外包装箱上贴的多维彩码，以经销商ID和此箱内所有产品的序列号哈希生成主哈希码作为主键，以这一整箱中所有产品的产品序列号作为副键，确保扫描外包装箱时各个参与者记录的内容能够上传到各个产品的信息记录中，产品包装盒以及产品本身会有一个由该产品序列号生成的多维彩码；
4）运输配送：生产厂家与运输单位共同达成运输协议，利用双方私钥进行数字签名，所述运输协议写入智能合约，该批酒类产品信息修改权限转移至运输单位；运输单位分阶段将该批酒类产品的GPS定位上传至区块链中；
5）经销商验证：所述经销商接收酒类产品时，通过扫描酒类产品外包装的多维彩码，从其哈希序列中解析出各个酒类产品的商品序列和经销商ID，验证无误后，所述经销商与运输单位共同达成接收协议，双方确认并且数字签名后，该接收协议存入智能合约，该批酒类产品信息修改权限转移至经销商，经销商将检视信息打上时间戳存入区块链中；
6）消费者验证：消费者在经销商处购买该酒类产品，扫多维彩码进入溯源防伪系统，消费者决定购买后，在系统中完成付款后获得对应公钥和私钥，系统验证消费者公钥和私钥后，与经销商达成购买协议，利用私钥进行数字签名后，该协议写入智能合约，该酒类产品修改的权限转移至消费者，消费者可以添加自定义信息；自定义信息添加成功后，系统自动为该酒类产品加上“已购标签”，启动消码服务器对该码进行消除，消码后变更所有人的权限为只读权限，不可对信息进行修改，只可溯源。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的酒类产品溯源防伪方法，其特征在于，所述经销商为线下经销商或网络经销商。
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的酒类产品溯源防伪方法，其特征在于，所述经销商验证为一级或多级经销商验证。
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的酒类产品溯源防伪方法，其特征在于，所述多维彩码印刷于一次性难剥离标签上，粘贴于酒类产品表面。
5.根据权利要求1所述的一种基于区块链的酒类产品溯源防伪方法，其特征在于，将带有摄像头的移动智能终端作为扫码终端，包括但不限于台式电脑、智能手机、平板电脑。
6.根据权利要求1所述的一种基于区块链的酒类产品溯源防伪方法，其特征在于，所述酒类产品的信息包括但不限于：粮食来源、酿造时间、生产批次、产地、制造商信息、检疫合格证、物流中转信息、经销点ID、购买者自定义信息。
7.根据权利要求1所述的一种基于区块链的酒类产品溯源防伪方法，其特征在于，所述公钥作为各参与方的区域链内账户，私钥作为各参与方的身份象征，是区域链内交易流程中的可靠凭证。
8.基于权利要求1-7任一项所述的方法的一种基于区块链的酒类产品溯源防伪系统。
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