CN109872019A - 农产品质量安全追溯方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种农产品质量安全追溯方法及系统，用以解决现有技术无法解决农产品质量安全追溯过程所面临的矛盾的问题。其中，方法包括：采集农产品数据源产生的表明农产品质量的基础数据；将所述基础数据生成数据区块；通过P2P网络将所述数据区块分布式存储于各农产品质量监管节点对应的区块链中。本发明结合了区块链和农产品质量追溯的特点，在区块链的体系中，任意节点之间的权利与义务是均等的，整个过程没有中心化管理机构的参与，数据的处理过程是公开透明的，降低了管理与运作、数据和信息整合的难度。

Description

农产品质量安全追溯方法及系统

技术领域

本发明实施例涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种农产品质量安全追溯方法及系统。

背景技术

随着经济的发展，社会对农产品质量安全水平的要求也不断提高。但近几年，农产品质量安全出现了很多问题，日常所接触到的农产品却越来越使人们感到不安。因此，对农产品质量安全的追溯变得越来越重要。

近年来，国家及地方相关部门都在分头各自实施农产品质量追溯的工作，并建立了各自独立的数据库和信息查询平台。但是，由于没有采用统一农产品质量追溯信息系统，各个行业、部门的数据库不统一、不兼容，形成了一个个孤立的系统，企业无法通过系统化方法获取自己的真正需求及实施重点，造成一些农产品质量安全信息不能及时共享，不安全的农产品不能及时预警，大大降低了可追踪系统的信息化服务能力。

一旦企业建立起可追溯系统，它就面临着建立市场诚信体系的困难。消费者对系统持有怀疑态度：系统建立的科学标准所依据是什么、如何证明它是完全按照此标准建设的、系统所提供的信息是否客观真实、企业是否存在弄虚作假欺诈消费者的行为等等。农产品质量安全追溯系统的诚信体系建设严重缺失，无法满足消费者的知情权。

因此，目前我国农产品质量安全追溯体系主要面临以下矛盾：参与主体众多且分散，管理与运作困难；数据和信息整合困难。如何解决这些矛盾，是农产品质量安全追溯亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例所解决的技术问题之一在于提供一种农产品质量安全追溯方法及系统，用以解决现有技术无法解决农产品质量安全追溯过程所面临的矛盾的问题。

本发明实施例提供一种农产品质量安全追溯方法，所述方法包括：

采集农产品数据源产生的表明农产品质量的基础数据；

将所述基础数据生成数据区块；

通过P2P网络将所述数据区块分布式存储于各农产品质量监管节点对应的区块链中。

可选地，所述将所述基础数据生成数据区块的步骤，包括：

对所述基础数据进行编码得到对应的哈希值；

依据所述哈希值生成Merkle树，将所述Merkle树作为所述数据区块的区块体；

获取所述数据区块的生成时间作为时间戳，将所述时间戳封装在所述数据区块的区块头中。

可选地，所述通过P2P网络将所述数据区块分布式存储于各农产品质量监管节点对应的区块链中的步骤，包括：

通过P2P网络将所述数据区块广播至所述各农产品质量监管节点；

所述各农产品质量监管节点分别依据设定的共识机制对所述数据区块的有效性进行验证；

验证通过后所述各农产品质量监管节点分别将所述数据区块存储于各自对应的区块链中。

可选地，所述数据区块包括区块头，所述区块头封装有时间戳，

所述验证通过后所述各农产品质量监管节点分别将所述数据区块存储于各自对应的区块链中的步骤，包括：

验证通过后所述各农产品质量监管节点分别按照所述数据区块的时间戳，确定各自对应的区块链中位于所述数据区块的前一个数据区块；

将所述数据区块链接到各自对应的区块链中位于所述数据区块的前一个数据区块上。

可选地，所述农产品质量监管节点包括授权节点和公开节点，

所述授权节点包括以下至少之一：农业部、商务部和财政部；

所述公开节点包括以下至少之一：除所述农业部、所述商务部和所述财政部之外的其他相关政府部门、企业和组织。

本发明实施例还提供一种农产品质量安全追溯系统，所述系统包括：

采集模块，用于采集农产品数据源产生的表明农产品质量的基础数据；

生成模块，用于将所述基础数据生成数据区块；

存储模块，用于通过P2P网络将所述数据区块分布式存储于各农产品质量监管节点对应的区块链中。

可选地，所述生成模块包括：

编码子模块，用于对所述基础数据进行编码得到对应的哈希值；

生成子模块，用于依据所述哈希值生成Merkle树，将所述Merkle树作为所述数据区块的区块体；

封装子模块，用于获取所述数据区块的生成时间作为时间戳，将所述时间戳封装在所述数据区块的区块头中。

可选地，所述存储模块包括：

广播子模块，用于通过P2P网络将所述数据区块广播至所述各农产品质量监管节点；

验证子模块，用于所述各农产品质量监管节点分别依据设定的共识机制对所述数据区块的有效性进行验证；

存储子模块，用于验证通过后所述各农产品质量监管节点分别将所述数据区块存储于各自对应的区块链中。

可选地，所述数据区块包括区块头，所述区块头封装有时间戳，

所述存储子模块包括：

确定单元，用于验证通过后所述各农产品质量监管节点分别按照所述数据区块的时间戳，确定各自对应的区块链中位于所述数据区块的前一个数据区块；

链接单元，用于将所述数据区块链接到各自对应的区块链中位于所述数据区块的前一个数据区块上。

可选地，所述农产品质量监管节点包括授权节点和公开节点，

所述授权节点包括以下至少之一：农业部、商务部和财政部；

所述公开节点包括以下至少之一：除所述农业部、商务部和财政部之外的其他相关政府部门、企业和组织。

根据本发明实施例提出的农产品质量安全追溯方案，在采集到基础数据后，将基础数据生成数据区块，并通过P2P网络将所述数据区块分布式存储于各农产品质量监管节点对应的区块链中。结合了区块链和农产品质量追溯的特点，在区块链的体系中，任意节点之间的权利与义务是均等的，整个过程没有中心化管理机构的参与，数据的处理过程是公开透明的，降低了管理与运作、数据和信息整合的难度。

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实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的一种农产品质量安全追溯方法的流程图；

图2为本发明实施例二的一种农产品质量安全追溯方法的流程图；

图3为本发明实施例三的一种基于区块链的农产品质量安全追溯方法的体系架构图；

图4为本发明实施例三的一种基于区块链的农产品质量安全追溯方法的联盟链架构图；

图5为本发明实施例三的一种数据区块的结构示意图；

图6为本发明实施例四的一种农产品质量安全追溯系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，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，所描述的实施例仅是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明实施例保护的范围。

下面结合本发明实施例附图进一步说明本发明实施例的具体实现。

实施例一

参照图1，示出了本发明实施例一的一种农产品质量安全追溯方法的流程图。

本实施例的农产品质量安全追溯方法包括以下步骤：

步骤101，采集农产品数据源产生的表明农产品质量的基础数据。

本实施例的农产品数据源可以包括：种植养殖主体、生产加工主体、包装主体、运输主体、销售主体和消费主体，表明农产品质量的基础数据则来源于上述农产品的完整生命周期。

各农产品数据源分别产生表明农产品质量的基础数据，例如，基础数据可以包括：农产品生长的土壤信息、农产品生长环境的空气质量信息、农药残余信息、化肥残余信息、生产加工时的信息、包装时的信息、运输中的信息、超市内的信息等。

步骤102，将所述基础数据生成数据区块。

采集到基础数据后，将基础数据以数据区块的方式进行记录，以便后续记录到区块链中。

步骤103，通过P2P网络将所述数据区块分布式存储于各农产品质量监管节点对应的区块链中。

各农产品质量监管节点以区块链存储的方式对农产品质量的相关数据进行记录，各农产品质量监管节点通过P2P(Peer-to-Peer，对等)网络相互通信。当生成一个新的数据区块后，通过P2P网络将该数据区块分布式存储于各农产品质量监管节点对应的区块链中。

本发明实施例在采集到基础数据后，将基础数据生成数据区块，并通过P2P网络将所述数据区块分布式存储于各农产品质量监管节点对应的区块链中。结合了区块链和农产品质量追溯的特点，在区块链的体系中，任意节点之间的权利与义务是均等的，整个过程没有中心化管理机构的参与，数据的处理过程是公开透明的，降低了管理与运作、数据和信息整合的难度。

实施例二

参照图2，示出了本发明实施例二的一种农产品质量安全追溯方法的流程图。

本实施例的农产品质量安全追溯方法包括以下步骤：

步骤201，采集农产品数据源产生的表明农产品质量的基础数据。

步骤202，将所述基础数据生成数据区块。

在一种优选的实施方式中，该步骤202可以包括以下子步骤：

子步骤a1，对所述基础数据进行编码得到对应的哈希值。

数据区块通常并不直接保存基础数据，而是保存其哈希值，即将基础数据编码为特定长度的由数字和字母组成的字符串后记入数据区块。

子步骤a2，依据所述哈希值生成Merkle树，将所述Merkle树作为所述数据区块的区块体。

每个数据区块可由多个基础数据生成，例如可以采集生成前一个数据块之后的设定时间内的所有基础数据，每个基础数据对应一个哈希值，为了便于管理，可以将这些哈希值生成Merkle树(梅克尔树)。Merkle树是区块链的重要数据结构,其作用是快速归纳和校验数据区块的存在性和完整性。

子步骤a3，获取所述数据区块的生成时间作为时间戳，将所述时间戳封装在所述数据区块的区块头中。

每个数据区块都有自己的生成时间，可以将该生成时间作为数据区块的时间戳，根据时间戳即可得知各数据区块的链接顺序。

每个数据区块一般包含区块头(Header)和区块体(Body)两部分。将上述Merkle树作为数据区块的区块体，将上述时间戳封装在数据区块的区块头中。当然，数据区块的区块头和区块体中还可以包括其他信息，具体将在下面的实施例三中进行说明。

步骤203，通过P2P网络将所述数据区块分布式存储于各农产品质量监管节点对应的区块链中。

在一种优选的实施方式中，该步骤203可以包括以下子步骤：

子步骤b1，通过P2P网络将所述数据区块广播至所述各农产品质量监管节点。

其中，农产品质量监管节点可以包括授权节点和公开节点。授权节点可以包括以下至少之一：农业部、商务部和财政部；公开节点可以包括以下至少之一：农业部、商务部和财政部之外的其他相关政府部门、企业和组织。

子步骤b2，所述各农产品质量监管节点分别依据设定的共识机制对所述数据区块的有效性进行验证。

其中，共识机制可以为Pow(Proof of Work，工作量证明)共识机制、Pos(Proof ofStake，权益证明)共识机制、DPos(Delegate Proof of Stake，股份授权证明)共识机制等。

各农产品质量监管节点分别对所述数据区块的有效性进行验证，也即验证数据区块是否真实有效，以便排除虚假数据。

子步骤b3，验证通过后所述各农产品质量监管节点分别将所述数据区块存储于各自对应的区块链中。

优选地，该子步骤b3可以包括：验证通过后所述各农产品质量监管节点分别按照所述数据区块的时间戳，确定各自对应的区块链中位于所述数据区块的前一个数据区块；将所述数据区块链接到各自对应的区块链中位于所述数据区块的前一个数据区块上。

由于区块数据会经过各节点的验证，并且各节点均存储区块数据，节点之间的权利与义务是均等的，无需中心节点的管理，更容易实现节点之间的相互信任。

步骤204，依据区块链查询农产品质量的相关信息。

区块链中记录了农产品的各个环节中与质量相关的数据，消费者可以依据区块链查询农产品质量的相关信息。例如，消费者在农产品质量安全追溯的客户端上输入查询请求，后台接收到查询请求后，从区块链中查询相关的数据。

区块链是一种按照时间顺序将数据区块以链条的方式组合成特定数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的去中心化共享总账，能够安全存储简单的、有先后关系的、能在系统内验证的数据。区块链的主要特点有以下几个方面：

去中心化，区块链的核心思想是去中心化。数据的传输不再依赖某个中心节点，而是P2P网络的直接传输。全网络的每个节点都依据共识开源协议，自由安全地传输数据。所有记录是对全网络公开的，每个节点都可备份。

共识信任，参与整个系统中的节点之间无需互相信任，整个系统的运作规则是公开透明的，所有的数据内容也是公开的，因此在系统指定的规则范围和时间范围内，节点之间不能也无法欺骗其它节点，以这种制度达成了节点间对信托关系的共识，取得信任和进行信任变得低成本。

集体维护，区块链系统采用特定的经济激励机制来保证分布式系统中所有节点均可参与数据区块的验证过程(如比特币的“挖矿”过程)，并通过共识算法来选择特定的节点将新区块添加到区块链。

可靠时序分布式数据库，区块链采用带有时间戳的链式区块结构存储数据，从而为数据增加了时间维度，具有极强的可验证性和可追溯性的分布式数据库。

本发明实施例基于我国农产品质量安全追溯体系的发展现状和面临的问题，结合了区块链和农产品质量追溯的特点，提出以区块链技术重构农产品质量安全追溯体系的新思路，应用区块链技术的分布式台账、去中心化、集体维护、共识信任和可靠数据库等特性解决农产品质量安全追溯问题。在区块链的体系中，任意节点之间的权利与义务是均等的，农产品质量追溯体系的参与者根据业务运作流程，在掌握真实信息和彼此信任的情况下完成工作的每一个环节，整个系统没有中心化管理机构，节点企业甚至可以不建立服务器等硬件系统，建设成本、管理成本、协同成本都大大降低，信息和数据的完整性与准确性大大加强，产业价值获得认可与提升。

实施例三

本发明实施例结合区块链和农产品的各自的特点，选择“联盟区块链”作为组织形式，联盟区块链是指其共识过程受到预选节点控制的区块链。提出了基于区块链技术的农产品质量安全追溯方法，整个架构按照区块链系统的层次(包括数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层)叠加了农产品质量安全追溯方法的运行规则，在区块链的体系，任意节点之间的权利与义务是均等的，在加密技术、共识机制和可靠数据的保障下，农产品质量追溯体系的参与者根据业务运作流程，在掌握真实信息和彼此信任的情况下完成工作的每一个环节，整个系统没有中心化管理机构，节点企业甚至可以不建立服务器等硬件系统。建设成本、管理成本、协同成本都大大降低，信息和数据的完整性与准确性大大加强，产业价值获得认可与提升。

参照图3，示出了本发明实施例三的一种基于区块链的农产品质量安全追溯方法的体系架构图。

从底层向上看，数据层的基础数据来源于农产品的种植养殖、生产加工、包装、运输、销售和消费的完整生命周期，基础数据传输到数据层，并遵循区块链格式、加解密算法和传递机制加上时间戳形成数据区块记录在区块链中。网络层按照身份验证、接入管理和P2P机制将区块链分布存储于相关节点数据库。数据层和网络层在技术层面保证了区块链产生和传递。共识层呼应联盟区块的决策特点，使用类似股权证明(POS或DPOS)的会员准入共识机制，成员的准入由商务部、农业部和财务部作为政府牵头部门组建联盟，其他相关政府部门、企业和组织被联盟审核批准后作为成员节点加入区块链，准入式机制可以承载政府部门对企业资质的审核与管理，保证参与主体的合法合规性。图4为本发明实施例三的一种基于区块链的农产品质量安全追溯方法的联盟链架构图，各农产品质量监管节点包括授权节点和公开节点两类，其中农业部、商务部和财政部为授权节点，其他政府相关部门、企业和组织为公开节点。对于激励层而言，由于共识机制采取POW、POS、DPOS等算法，联盟节点维系工作的公平性和竞争性，系统不需要像比特币那样使用“挖矿”的工作量来获取写入区块链的合法性，因此在本架构中激励层功能被弱化，没有得到体现。合约层将国家监管政策、法律条文、行业标准、行动纲要等重要内容以智能合约的形式内嵌在区块链中，实现了部分行业监管职能跟随工作流程被自动化、强制化地执行，能够有效缓解人为监管低效率的矛盾。应用层采取B/S(Browser/Server，浏览器/服务器模式)技术架构通过农产品质量追溯信息门户网站和APP(应用程序)向消费者、企业、政府/组织提供信息查询功能，同时对呼叫中心的服务提供支撑。

(1)数据源

包括种植养殖、农产品生产加工、包装、运输、销售、消费者、政府监管。

(2)数据层

数据区块：参照图5，示出了本发明实施例三的一种数据区块的结构示意图。每个数据区块一般包含区块头(Header)和区块体(Body)两部分。区块头封装了当前版本号(Version)、前一个数据区块地址(Prev-block)、时间戳(Timestamp)当前数据区块共识过程的解随机数(Nonce)、当前数据区块的目标哈希值(Bits)、基础数据数量、Merkle根(Merkle-root)等信息。区块体包括Merkle树，Merkle树中包括对基础数据进行编码得到的哈希值，如图5中的Merkle树包括基础数据1～基础数据8对应的哈希值1～哈希值8。

链式结构：取得记账权的节点将当前数据区块链接到前一数据区块，形成最新的区块主链，各个数据区块依次环环相接，形成从创世数据区块到当前数据区块的一条最长主链，从而记录了区块链数据的完整历史，能够提供区块链数据的溯源和定位功能，任意数据都可以通过此链式结构顺藤摸瓜、追本溯源。

时间戳：区块链技术要求获得记账权的节点必须在当前数据区块头中加盖时间戳，表明数据区块的生成时间。

哈希函数：区块链通常并不直接保存基础数据，而是保存其哈希函数值，即将基础数据编码为特定长度的由数字和字母组成的字符串后记入数据区块。

Merkle树：Merkle树是区块链的重要数据结构，其作用是快速归纳和校验区块数据的存在性和完整性。

非对称加密：非对称加密是为满足安全性需求和所有权验证需求而集成到区块链中的加密技术，在生成区块数据后，用非对称加密算法对区块数据进行加密。加密算法可以为RSA(RSA公钥加密算法是1977年由罗纳德·李维斯特(Ron Rivest)、阿迪·萨莫尔(AdiShamir)和伦纳德·阿德曼(Leonard Adleman)一起提出的)、ElGamal(ElGamal算法，是一种较为常见的加密算法，它是基于1984年提出的公钥密码体制和椭圆曲线加密体系)、Miller-Rabin算法(素数测试算法)、D-H(Denavit和Hartenberg在1955年提出一种方法)、ECC(椭圆曲线加密算法)等。

(3)网络层

P2P网络：区块链系统的节点一般具有分布式、自治性、开放可自由进出等特性，因而一般采用P2P网络来组织散布全球的参与数据验证和记账的节点。P2P网络中的每个节点均地位对等且以扁平式拓扑结构相互连通和交互，不存在任何中心化的特殊节点和层级结构，每个节点均会承担网络路由、验证数据区块、传播数据区块、发现新节点等功能。按照节点存储数据量的不同，可以分为全节点和轻量级节点。

传播机制：任一数据区块生成后，将由生成该数据区块的节点广播到全网其他节点来加以验证。

验证机制：P2P网络中的每个节点都时刻监听网络中广播的数据区块。节点接收到邻近节点发来的数据区块后，将首先验证该数据区块的有效性。

(4)共识层

Pow：Pow共识机制的核心思想是通过引入分布式节点的算力竞争来保证数据一致性和共识的安全性。

Pos：Pos共识是为解决Pow共识机制的资源浪费和安全性缺陷而提出的替代方案。

DPos：DPos共识机制的基本思路类似于“董事会决策”，如系统中每个股东节点可以将其持有的股份权益作为选票授予一个代表，获得票数最多且愿意成为代表的前101个节点将进入“董事会”，按照既定的时间表轮流对交易进行打包结算并且签署(即生成)一个新区块。

当然，共识层还可以包括其他任意适用的共识机制，本发明实施例在此不再详细论述。

(5)激励层

激励层包括发行机制和分配机制。区块链共识过程通过汇聚大规模共识节点的算力资源来实现共享区块链账本的数据验证和记账工作，因而其本质上是一种共识节点间的任务众包过程。

(6)合约层

合约层封装各类脚本代码、算法机制、农产品安全法、各地农产品安全监督暂行办法、以及由此生成的更为复杂的智能合约等。如果说数据层、网络层和共识层三个层次作为区块链底层“虚拟机”分别承担数据生成、数据传播和数据验证功能的话，合约层则是建立在区块链虚拟机之上的商业逻辑和算法，是实现区块链系统灵活编程和操作数据的基础。

(7)应用层

通过全国农产品质量安全追溯门户网站和APP提供查询功能。

本发明实施例的关键点在于以下几方面：

(1)通过区块链技术和农产品质量安全追溯特点相互结合能够获得该产业链真实的交易信息和数据，区块链农产品质量安全追溯系统记录的业务关系和交易数据不依赖于核心企业的数据库即可获得，而且农户生产和企业交易的信息完整性和数据真实性更进一层。

(2)通过基于区块链技术的农产品质量安全追溯方法明确农产品质量安全可追溯系统中的主要实施环节以及各子系统之间的关系、功能。建设以各级政府农产品质量安全追溯管理平台为核心，以农产品生产环节、批发环节、零售环节、消费环节的追溯子系统为支撑，以追溯信息链条完整性管理为重点的农产品质量安全可追溯体系。

(3)针对农产品质量安全追溯的实际需求出发，提出了基于区块链技术的农产品质量安全追溯方法的设计思路、关键技术、核心流程等核心思想。

(4)通过基于区块链技术的农产品质量安全追溯方法平台建设，各级政府能够建立多部门协调的统一追溯平台，解决不同部门之间的管理壁垒，同时为消费者提供一个可信的追溯渠道。

本发明的有益效果包括以下几个方面：

(1)灵活性提高参与主体的积极性。联盟式区块链的分布式台账系统主要由国家政府部门、机构、大型企业等各自承担存储和管理系统的建设。体量轻、成本敏感度高的小企业可以根据自身业务的需求选择本地不存储，这种情况可以通过大节点提供的商业API(Application Programming Interface，应用程序接口)和开源的API，小节点调用API后可以进行区块数据的写入，同时也可以通过调用API获得完整的拷贝，实现每一条记录的可追溯和可验证。

(2)去中心化解决农业物联网技术难题。除了追溯信息管理可以去中心化之外，区块链也能够以去中心化方式解决农业物联网大规模应用的技术难题。未来农业物联网的信息采集模块数以几十亿计，物联网节点与中心平台进行数据交换，中心平台集中管理节点和数据几乎是不可能完成的任务。在区块链体系下，物联网模块可以通过内置芯片的方式，执行加密算法、分布式台帐和共识信任等机制，物联网数据被采集后在不必被中心角色认可的前提下，即可直接写入数据区块并记录到区块链，进入整个追溯体系中。

(3)集体性促成产业数据的统一有效。区块链数据库中的所有数据都会及时更新并存放于参与节点的系统中。全网每一个节点在参与记录的同时也来验证其他节点记录结果的正确性。只有当全网大部分节点(甚至所有节点)都同时认为这个记录正确时，或者所有参与记录的节点比对结果一致通过后，记录的真实性才被全网认可。在此机制下，质量追溯体系的交易信息由各参与主体集体维护，既保证了产业各方共建大数据，也降低了中心化管理系统遭受黑客攻击或者中心数据库造假产生的系统性风险。

(4)技术优势创新商业共信与模式。在集体维护和加密算法的技术优势下，区块链可以低成本地解决商业活动的信任难题，构建多边的去中心化的信任环境。商业环境的共信力将逐步得到验证并重构社会公众对追溯体系的公信力，增加国家工程的社会效应。真正实现农产品“责任主体有备案、生产过程有记录、主体责任可追溯、产品流向可追踪、风险隐患可识别、危害程度可评估、监管信息可共享”的管理理想。

实施例四

参照图6，示出了本发明实施例四的一种农产品质量安全追溯系统的结构框图。

本实施例的农产品质量安全追溯系统包括以下模块：

采集模块601，用于采集农产品数据源产生的表明农产品质量的基础数据；

生成模块602，用于将所述基础数据生成数据区块；

存储模块603，用于通过P2P网络将所述数据区块分布式存储于各农产品质量监管节点对应的区块链中。

优选地，生成模块602包括：编码子模块，用于对所述基础数据进行编码得到对应的哈希值；生成子模块，用于依据所述哈希值生成Merkle树，将所述Merkle树作为所述数据区块的区块体；封装子模块，用于获取所述数据区块的生成时间作为时间戳，将所述时间戳封装在所述数据区块的区块头中。

优选地，存储模块603包括：广播子模块，用于通过P2P网络将所述数据区块广播至所述各农产品质量监管节点；验证子模块，用于所述各农产品质量监管节点分别依据设定的共识机制对所述数据区块的有效性进行验证；存储子模块，用于验证通过后所述各农产品质量监管节点分别将所述数据区块存储于各自对应的区块链中。

优选地，所述数据区块包括区块头，所述区块头封装有时间戳。所述存储子模块包括：确定单元，用于验证通过后所述各农产品质量监管节点分别按照所述数据区块的时间戳，确定各自对应的区块链中位于所述数据区块的前一个数据区块；链接单元，用于将所述数据区块链接到各自对应的区块链中位于所述数据区块的前一个数据区块上。

优选地，所述农产品质量监管节点包括授权节点和公开节点。所述授权节点包括以下至少之一：农业部、商务部和财政部；所述公开节点包括以下至少之一：除所述农业部、商务部和财政部之外的其他相关政府部门、企业和组织。

本发明实施例基于我国农产品质量安全追溯体系的发展现状和面临的问题，结合了区块链和农产品质量追溯的特点，提出以区块链技术重构农产品质量安全追溯体系的新思路，应用区块链技术的分布式台账、去中心化、集体维护、共识信任和可靠数据库等特性解决农产品质量安全追溯问题。在区块链的体系中，任意节点之间的权利与义务是均等的，农产品质量追溯体系的参与者根据业务运作流程，在掌握真实信息和彼此信任的情况下完成工作的每一个环节，整个系统没有中心化管理机构，节点企业甚至可以不建立服务器等硬件系统，建设成本、管理成本、协同成本都大大降低，信息和数据的完整性与准确性大大加强，产业价值获得认可与提升。

需要指出，根据实施的需要，可将本发明实施例中描述的各个部件/步骤拆分为更多部件/步骤，也可将两个或多个部件/步骤或者部件/步骤的部分操作组合成新的部件/步骤，以实现本发明实施例的目的。

上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可存储在记录介质(诸如CD ROM、RAM、软盘、硬盘或磁光盘)中的软件或计算机代码，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程记录介质或非暂时机器可读介质中并将被存储在本地记录介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件(诸如ASIC或FPGA)的记录介质上的这样的软件处理。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件(例如，RAM、ROM、闪存等)，当所述软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现在此描述的农产品质量安全追溯方法。此外，当通用计算机访问用于实现在此示出的农产品质量安全追溯方法的代码时，代码的执行将通用计算机转换为用于执行在此示出的农产品质量安全追溯方法的专用计算机。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明实施例的范围。

以上实施方式仅用于说明本发明实施例，而并非对本发明实施例的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明实施例的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明实施例的范畴，本发明实施例的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种农产品质量安全追溯方法，其特征在于，所述方法包括：

采集农产品数据源产生的表明农产品质量的基础数据；

将所述基础数据生成数据区块；

通过P2P网络将所述数据区块分布式存储于各农产品质量监管节点对应的区块链中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述基础数据生成数据区块的步骤，包括：

对所述基础数据进行编码得到对应的哈希值；

依据所述哈希值生成Merkle树，将所述Merkle树作为所述数据区块的区块体；

获取所述数据区块的生成时间作为时间戳，将所述时间戳封装在所述数据区块的区块头中。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过P2P网络将所述数据区块分布式存储于各农产品质量监管节点对应的区块链中的步骤，包括：

通过P2P网络将所述数据区块广播至所述各农产品质量监管节点；

所述各农产品质量监管节点分别依据设定的共识机制对所述数据区块的有效性进行验证；

验证通过后所述各农产品质量监管节点分别将所述数据区块存储于各自对应的区块链中。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数据区块包括区块头，所述区块头封装有时间戳，

所述验证通过后所述各农产品质量监管节点分别将所述数据区块存储于各自对应的区块链中的步骤，包括：

验证通过后所述各农产品质量监管节点分别按照所述数据区块的时间戳，确定各自对应的区块链中位于所述数据区块的前一个数据区块；

将所述数据区块链接到各自对应的区块链中位于所述数据区块的前一个数据区块上。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述农产品质量监管节点包括授权节点和公开节点，

所述授权节点包括以下至少之一：农业部、商务部和财政部；

所述公开节点包括以下至少之一：除所述农业部、所述商务部和所述财政部之外的其他相关政府部门、企业和组织。

6.一种农产品质量安全追溯系统，其特征在于，所述系统包括：

采集模块，用于采集农产品数据源产生的表明农产品质量的基础数据；

生成模块，用于将所述基础数据生成数据区块；

存储模块，用于通过P2P网络将所述数据区块分布式存储于各农产品质量监管节点对应的区块链中。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述生成模块包括：

编码子模块，用于对所述基础数据进行编码得到对应的哈希值；

生成子模块，用于依据所述哈希值生成Merkle树，将所述Merkle树作为所述数据区块的区块体；

封装子模块，用于获取所述数据区块的生成时间作为时间戳，将所述时间戳封装在所述数据区块的区块头中。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述存储模块包括：

广播子模块，用于通过P2P网络将所述数据区块广播至所述各农产品质量监管节点；

验证子模块，用于所述各农产品质量监管节点分别依据设定的共识机制对所述数据区块的有效性进行验证；

存储子模块，用于验证通过后所述各农产品质量监管节点分别将所述数据区块存储于各自对应的区块链中。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述数据区块包括区块头，所述区块头封装有时间戳，

所述存储子模块包括：

确定单元，用于验证通过后所述各农产品质量监管节点分别按照所述数据区块的时间戳，确定各自对应的区块链中位于所述数据区块的前一个数据区块；

链接单元，用于将所述数据区块链接到各自对应的区块链中位于所述数据区块的前一个数据区块上。

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述农产品质量监管节点包括授权节点和公开节点，

所述授权节点包括以下至少之一：农业部、商务部和财政部；

所述公开节点包括以下至少之一：除所述农业部、商务部和财政部之外的其他相关政府部门、企业和组织。