CN110110547A - 溯源数据处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种溯源数据处理方法及装置，该方法包括：获取溯源对象生命周期各个阶段的业务数据，以及关联各个阶段的关联数据；将业务数据存储于区块链，并将关联数据存储于图数据库，其中，区块链与图数据库中均存储有溯源对象生命周期各个阶段的业务数据标识。本发明可以提高溯源数据的查询效率，并可以确保溯源数据的不可篡改性。

Description

溯源数据处理方法及装置

技术领域

本发明涉及互联网领域，尤其涉及一种溯源数据处理方法及装置。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

随着社会的发展，食品、药品等产品的安全问题越来越受到人们的重视。产品溯源系统的出现，使得消费者可以通过产品唯一标识对产品生产、仓储、运输、销售等各个环节进行追溯，在一定程度上保证了产品的质量安全。

目前，大多数溯源系统将溯源数据存储在单一的数据库中，数据被中心化，存在安全隐患，例如，在存储、传递、展示等一些环节存在数据被篡改的风险，或被恶意第三方攻击而造成数据被损坏或丢失。

另外，由于产品生命周期各个环节的溯源数据之间存在复杂的关联关系，现有技术将关联各个环节的关联数据存储于关系型数据库中，当需要查询某个产品整个生命周期的溯源数据时，先查询关系型数据库中存储的关联数据，这种查询方式随着数据量的增加，查询效率越来越低，影响用户体验。

发明内容

本发明实施例提供一种溯源数据处理方法，用以解决现有溯源系统采用关系型数据库存储产品生命周期各个环节之间关系的关联数据，导致数据查询效率低的技术问题，该方法包括：获取溯源对象生命周期各个阶段的业务数据，以及关联各个阶段的关联数据；将业务数据存储于区块链，并将关联数据存储于图数据库，其中，区块链与图数据库中均存储有溯源对象生命周期各个阶段的业务数据标识。

本发明实施例还提供一种溯源数据处理方法，用以解决现有溯源系统采用关系型数据库存储产品生命周期各个环节之间关系的关联数据，导致数据查询效率低的技术问题，该方法包括：获取溯源对象的标识信息；根据溯源对象的标识信息，从图数据库中查询溯源对象生命周期各个阶段的关联数据；根据关联数据，查询区块链中相应的业务数据；根据关联数据和业务数据，输出溯源对象的溯源数据。

本发明实施例还提供一种溯源数据处理装置，用以解决现有溯源系统采用关系型数据库存储产品生命周期各个环节之间关系的关联数据，导致数据查询效率低的技术问题，该装置包括：溯源数据获取模块，用于获取溯源对象生命周期各个阶段的业务数据，以及关联各个阶段的关联数据；溯源数据存储模块，用于将业务数据存储于区块链，并将关联数据存储于图数据库，其中，区块链与图数据库中均存储有溯源对象生命周期各个阶段的业务数据标识。

本发明实施例还提供一种溯源数据处理装置，用以解决现有溯源系统采用关系型数据库存储产品生命周期各个环节之间关系的关联数据，导致数据查询效率低的技术问题，该装置包括：溯源信息获取模块，用于获取溯源对象的标识信息；图数据库查询模块，用于根据溯源对象的标识信息，从图数据库中查询溯源对象生命周期各个阶段的关联数据；区块链查询模块，用于根据关联数据，查询区块链中相应的业务数据；溯源数据输出模块，用于根据关联数据和业务数据，输出溯源对象的溯源数据。

本发明实施例还提供一种计算机设备，用以解决现有溯源系统采用关系型数据库存储产品生命周期各个环节之间关系的关联数据，导致数据查询效率低的技术问题，该计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一溯源数据处理方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，用以解决现有溯源系统采用关系型数据库存储产品生命周期各个环节之间关系的关联数据，导致数据查询效率低的技术问题，该计算机可读存储介质存储有执行上述任一溯源数据处理方法的计算机程序。

本发明实施例中，通过将溯源对象生命周期各个阶段的业务数据存储于区块链，并将关联各个阶段的关联数据存储于图数据库，以便在查询溯源对象的溯源数据的时候，根据溯源对象的标识信息快速从图数据库中查询到溯源对象生命周期各个阶段的关联数据，进而根据关联数据中包含的溯源对象生命周期各个阶段的业务数据标识，从区块链中查询到溯源对象生命周期各个阶段的业务数据。

通过本发明实施例，基于图数据库存储溯源对象生命周期各个阶段之间关联关系的关联数据，大大提高了溯源数据查询的效率，且通过区块链存储溯源对象生命周期各个阶段的业务数据，使得溯源数据不可篡改性，提高了数据安全性。

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他的附图。在附图中：

图1为本发明实施例中提供的一种溯源数据处理方法流程图；

图2为本发明实施例中提高的一种溯源数据处理装置示意图；

图3为本发明实施例中提供的一种溯源数据处理方法流程图；

图4为本发明实施例中提高的一种溯源数据处理装置示意图；

图5为本发明实施例中提高的一种基于图数据库和区块链的溯源服务系统示意图；

图6为本发明实施例中提高的一种农作物食品的生命周期示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

现有的溯源系统中，将溯源数据结构化存储在关系型数据库中，这种方式，对于数据查询的灵活性以及数据的安全可靠可信性均有很大的影响。

基于此，本发明实施例中提供了一种图1所示的溯源数据处理方法，可以应用但不限于任意一种产品(食品、药品)溯源系统中溯源数据的存储。如图1所示，该方法包括：

S101，获取溯源对象生命周期各个阶段的业务数据，以及关联各个阶段的关联数据；

S102，将业务数据存储于区块链，并将关联数据存储于图数据库，其中，区块链与图数据库中均存储有溯源对象生命周期各个阶段的业务数据标识。

需要说明的是，上述溯源对象可以是但不限于食品、药品等任意一种需要溯源的产品；溯源对象的溯源数据主要包括两部分：一部分为关联溯源对象生命周期各个阶段的关联数据，另一部分为溯源对象生命周期各个阶段产生的业务数据。本发明实施例提供的溯源数据处理方法，将关联数据存储于图数据库中，将业务数据存储在区块链中。

一种可选的实施方式中，本发明实施例将具体的业务数据可以采用json格式存储在指定字段中，并存储于区块链中。为了使得业务数据可以依据特定关系和时间串联起来，需要定义一个统一的数据结构，并将定义关联的数据存储在图数据库中；除了需要统一的数据结构外，还需要定义面向业务的用来标识数据类型的字段(业务数据标识)，根据字段含义存储数据中不同部分。例如，通过如下字段来支持该操作：采用type表示数据类型，分为关联数据标识和业务数据标识；采用keyData表示具体产生的业务数据。

需要注意的是，图数据库是基于数学里图论的思想和算法而实现的高效处理复杂关系的数据库，能够高效处理大量、复杂、多变的数据，计算效率远远高于传统的关系型数据库。由于溯源数据包含了溯源对象整个生命周期的数据，而生命周期中不同阶段之间的关联复杂多变，传统的关系型数据库不擅长存储和表达关联复杂的数据，相反图数据库天生具有处理关系复杂数据的优势，处理具有关系的数据更加灵活，并且处理速度不会随着数据量的增大而明显降低，基于这样的优势，将阶段间的关联数据存储在图数据库中，能够大大提升数据查询效率。

由于图数据库中的数据由节点、关系和属性组成，为了将关联数据存储于图数据库中，作为一种可选的实施方式，本发明实施例根据图数据库的特性，将关联数据拆分成三个部分存储于图数据库中，使得图数据库中的节点表示溯源对象生命周期各个阶段的阶段标识；节点属性表示溯源对象生命周期各个阶段的业务数据标识；节点之间的关系表示溯源对象生命周期各个阶段之间的关联关系。图数据库中的每个节点可以包含多个属性，由此，作为一种优选的实施方式，图数据库中每个节点的节点属性可由多个键值对构成，用来存储不同阶段下不同业务项的业务数据标识，不同阶段通过关系进行连接，构成完整的关联数据。

例如，假设某一溯源对象生命周期各个阶段的关联数据对应的图数据库中，节点代表溯源对象生命周期中不同的阶段；节点属性(即图数据库中存储数据的部分)定义各个阶段业务数据标识(通过业务数据标识查询区块链中相应的业务数据)；节点之间的关联关系代表各个阶段之间的关联关系，连接图数据库中不同节点构成溯源对象的整个生命周期。

假设某一图数据库的节点包括：阶段A，阶段B，阶段C，阶段D；节点属性包括：属性P1，属性P2，属性P3，属性P4；节点之间的关系包括：关系R1，关系R2，关系R3；一种实施例中，P1为节点A的属性；P2为节点B的属性；P3为节点C的属性；P4为节点D的属性；R1为A->C的关系；R2为B->C的关系；R3为C->D的关系(前面节点为开始节点，后面节点为结束节点)。

另外，还需要注意的是，区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。区块链的特性就是可以将数据按时间序列存储起来，并且通过加密算法、数字签名和证书、PKI体系确保数据存储的不可篡改，而且所有数据去中心化的存储在各个节点从而可以确保很难被攻击。本发明实施例将不同阶段产生的业务数据存储到区块链上，结合图数据库中查询到的关联数据，将溯源对象的整个生命周期中各个阶段串联起来，再加上区块链上业务数据，构成了溯源对象完整的溯源数据。

为了将业务数据存储于区块链，作为一种可选的实施方式，本发明实施例中，将业务数据以键值对的形式存储于区块链，其中，键为溯源对象生命周期各个阶段的业务数据标识，值为各个业务数据标识对应的业务数据。优选地，还可以业务数据的提交者、提交时间和业务数据一起作为键值对的值，以便根据时间顺序将不同阶段的全部业务数据存储到区块链中。本发明实施例通过区块链存储溯源对象生命周期各个阶段产生的业务数据，根据区块链的特性，能够保证存储到区块链的业务数据具有不可篡改和数据提交者的可追溯性。

本发明实施例中还提供了一种图2所示的溯源数据处理装置，可以应用但不限于任意一种产品(食品、药品)溯源系统中溯源数据的存储。如下面的实施例所述。由于该装置实施例解决问题的原理与图1所示的溯源数据处理方法相似，因此该装置实施例的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。

如图2所示，该装置包括：溯源数据获取模块21和溯源数据存储模块23。

其中，溯源数据获取模块21，用于获取溯源对象生命周期各个阶段的业务数据，以及关联各个阶段的关联数据；溯源数据存储模块23，用于将业务数据存储于区块链，并将关联数据存储于图数据库，其中，区块链与图数据库中均存储有溯源对象生命周期各个阶段的业务数据标识。

可选地，本发明实施例提供的溯源数据处理装置中，区块链中的数据以键值对的形式存储，其中，键为溯源对象生命周期各个阶段的业务数据标识，值为各个业务数据标识对应的业务数据；图数据库中的节点表示溯源对象生命周期各个阶段的阶段标识；节点属性表示溯源对象生命周期各个阶段的业务数据标识；节点之间的关系表示溯源对象生命周期各个阶段之间的关联关系。

由于溯源系统的目的是使得用户可以根据产品的唯一标识(例如，二维码)查询该产品整个生命周期各个阶段的溯源数据。因而，本发明实施例中还提供了一种图3所示的溯源数据处理方法，可以应用但不限于任意一种产品(食品、药品)溯源系统中溯源数据的查询。如图3所示，该方法包括：

S301，获取溯源对象的标识信息；

S302，根据溯源对象的标识信息，从图数据库中查询溯源对象生命周期各个阶段的关联数据；

S303，根据关联数据，查询区块链中相应的业务数据；

S304，根据关联数据和业务数据，输出溯源对象的溯源数据。

需要说明的是，上述S301获取溯源对象的标识信息，包括但不限于通过扫描溯源对象包装上的二维码图像，以获取溯源对象的标识信息。

本发明实施例通过上述S301至S304提供的方案，在获取到溯源对象的标识信息后，首先查询图数据库，将该溯源对象相关的关联数据全部查询出来，查询出来的结果是一个有多个节点构成的图状链条。由于节点属性存储了不同阶段业务数据标识，因而根据业务数据标识可以查询区块链中相应的业务数据，最后根据图数据库提供的关联关系，返回溯源对象的溯源数据。可选地，在返回溯源数据的时候，可以根据图数据库提供的溯源对象生命周期各个阶段之间的关联关系，以及各个阶段的数据提交时间顺序，将溯源数据返回给查询用户。

作为一种可选的实施方式，本发明实施例提供的用于查询溯源数据的溯源数据处理方法中，区块链中的数据以键值对的形式存储，其中，键为溯源对象生命周期各个阶段的业务数据标识，值为各个业务数据标识对应的业务数据；上述图数据库中的节点表示溯源对象生命周期各个阶段的阶段标识；节点属性表示溯源对象生命周期各个阶段的业务数据标识；节点之间的关系表示溯源对象生命周期各个阶段之间的关联关系。

在一种可选的实施例中，本发明实施例提供的用于查询溯源数据的溯源数据处理方法还可以包括如下步骤：获取业务数据的上链时间，其中，上链时间为业务数据存储于区块链的时间；根据上链时间，对溯源对象生命周期各个阶段的业务数据进行排序。

本发明实施例中还提供了一种图4所示的溯源数据处理装置，可以应用但不限于任意一种产品(食品、药品)溯源系统中溯源数据的查询。如下面的实施例所述。由于该装置实施例解决问题的原理与图3所示的溯源数据处理方法相似，因此该装置实施例的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。

如图4所示，该装置包括：溯源信息获取模块41、图数据库查询模块42、区块链查询模块43和溯源数据输出模块44。

其中，溯源信息获取模块41，用于获取溯源对象的标识信息；图数据库查询模块42，用于根据溯源对象的标识信息，从图数据库中查询溯源对象生命周期各个阶段的关联数据；区块链查询模块43，用于根据关联数据，查询区块链中相应的业务数据；溯源数据输出模块44，用于根据关联数据和业务数据，输出溯源对象的溯源数据。

作为一种可选的实施方式，上述溯源信息获取模块41可以通过扫描溯源对象包装上的二维码图像，获取溯源对象的标识信息。

需要说明的是，本发明实施例提供的用于查询溯源数据的溯源数据处理装置中，区块链中的数据以键值对的形式存储，其中，键为溯源对象生命周期各个阶段的业务数据标识，值为各个业务数据标识对应的业务数据；图数据库中的节点表示溯源对象生命周期各个阶段的阶段标识；节点属性表示溯源对象生命周期各个阶段的业务数据标识；节点之间的关系表示溯源对象生命周期各个阶段之间的关联关系。

一种可选的实施例中，本发明实施例提供的用于查询溯源数据的溯源数据处理装置中，溯源数据输出模块44还用于获取业务数据的上链时间，以及根据上链时间，对溯源对象生命周期各个阶段的业务数据进行排序，其中，上链时间为业务数据存储于区块链的时间。

作为一种优选的实施例，本发明实施例提供了一种图5所示的基于图数据库和区块链的溯源服务系统，如图5所示，该溯源服务系统主要包括三层架构，其中，应用层为溯源数据录入和溯源数据查询提供入口；溯源数据进入到系统后，根据溯源数据属性执行不同的处理流程，其中，关联数据写入到图数据库；业务数据写入到区块链中，图数据库中的数据与区块链中的数据基于业务数据标识进行匹配。

本发明实施例提供的溯源服务系统将溯源对象的生命周期划分为不同的阶段，不同的阶段之间可能存在多种复杂的关联关系，通过分析不同阶段之间的关联关系，定义关联数据的数据结构，每个阶段对应的关联数据可以包含三部分：阶段标识(例如，阶段名称)、阶段业务数据标识(每个阶段可能对应多个业务数据标识)，以及与相邻阶段的关系，这三部分数据分别对应于图数据库中的节点、属性和关系。通过图数据库中存储的各个阶段的业务数据标识，可以查询区块链中相应的业务数据。

图6为本发明实施例中提高的一种农作物食品的生命周期示意图，如图6所示，对于农作物食品来说，其生命周期可能包括生长期、收割期、晾晒期、进入原粮仓期、加工处理期、干粮仓处理期、包装期。多块田在收割完成后进入一个晾晒场进行晾晒，之后又进入不同的原粮仓，最终到商品的最终阶段，各个阶段和之间的关系构成了一个复杂的有向无环图。

由上可知，本发明实施例将现有溯源服务通过图数据库与区块链结合，使其能达到更加高效、安全、可靠、可信的目的，使用图数据库灵活处理复杂关系的数据，使溯源数据更加快速的查询出来。

本发明实施例中图5所示的溯源服务系统对溯源数据查询可以包括如下步骤：

(1)扫描溯源对象(例如，农作物食品)包装上的二维码图像，以获取溯源对象的唯一标识，并基于该唯一标识查询图数据库，根据溯源对象的当前阶段反向查询该溯源对象的各个阶段，确定一个最短路径(即包含所有阶段节点的最短路径)，获取溯源对象完整的生命周期，返回每个阶段的属性值(即阶段名称和业务数据标识)；

(2)根据业务数据的标识列表，查询区块链中存储的具体的业务数据；

(3)根据图数据库返回的关联关系和对应的业务数据封装成完成的溯源数据。可选地，同一阶段下的业务数据可以根据业务数据的上链时间进行排序。

本发明实施例中还提供了一种计算机设备，用以解决现有溯源系统采用关系型数据库存储产品生命周期各个环节之间关系的关联数据，导致数据查询效率低的技术问题，该计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一溯源数据处理方法。

本发明实施例中还提供了一种计算机可读存储介质，用以解决现有溯源系统采用关系型数据库存储产品生命周期各个环节之间关系的关联数据，导致数据查询效率低的技术问题，该计算机可读存储介质存储有执行上述任一溯源数据处理方法的计算机程序。

综上所述，本发明实施例提供了一种基于图数据库和区块链技术的溯源服务方案，将复杂多变的关联数据和业务数据定义为统一的数据结构，使得数据可以依据特定关系和时间串联起来，将定义关联的数据存储在图数据库中，可支持正向或反向溯源，例如，从溯源对象生命周期的中间某个阶段正向或反向溯源。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种溯源数据处理方法，其特征在于，包括：

获取溯源对象生命周期各个阶段的业务数据，以及关联各个阶段的关联数据；

将所述业务数据存储于区块链，并将所述关联数据存储于图数据库，其中，所述区块链与所述图数据库中均存储有溯源对象生命周期各个阶段的业务数据标识。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述区块链中的数据以键值对的形式存储，其中，键为溯源对象生命周期各个阶段的业务数据标识，值为各个业务数据标识对应的业务数据；所述图数据库中的节点表示溯源对象生命周期各个阶段的阶段标识；节点属性表示溯源对象生命周期各个阶段的业务数据标识；节点之间的关系表示溯源对象生命周期各个阶段之间的关联关系。

3.一种溯源数据处理方法，其特征在于，包括：

获取溯源对象的标识信息；

根据所述溯源对象的标识信息，从图数据库中查询所述溯源对象生命周期各个阶段的关联数据；

根据所述关联数据，查询区块链中相应的业务数据；

根据所述关联数据和所述业务数据，输出所述溯源对象的溯源数据。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述区块链中的数据以键值对的形式存储，其中，键为溯源对象生命周期各个阶段的业务数据标识，值为各个业务数据标识对应的业务数据；所述图数据库中的节点表示溯源对象生命周期各个阶段的阶段标识；节点属性表示溯源对象生命周期各个阶段的业务数据标识；节点之间的关系表示溯源对象生命周期各个阶段之间的关联关系。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取业务数据的上链时间，其中，所述上链时间为业务数据存储于所述区块链的时间；

根据所述上链时间，对所述溯源对象生命周期各个阶段的业务数据进行排序。

6.如权利要求3至5任一所述的方法，其特征在于，获取溯源对象的标识信息，包括：

通过扫描溯源对象包装上的二维码图像，获取溯源对象的标识信息。

7.一种溯源数据处理装置，其特征在于，包括：

溯源数据获取模块，用于获取溯源对象生命周期各个阶段的业务数据，以及关联各个阶段的关联数据；

溯源数据存储模块，用于将所述业务数据存储于区块链，并将所述关联数据存储于图数据库，其中，所述区块链与所述图数据库中均存储有溯源对象生命周期各个阶段的业务数据标识。

8.一种溯源数据处理装置，其特征在于，包括：

溯源信息获取模块，用于获取溯源对象的标识信息；

图数据库查询模块，用于根据所述溯源对象的标识信息，从图数据库中查询所述溯源对象生命周期各个阶段的关联数据；

区块链查询模块，用于根据所述关联数据，查询区块链中相应的业务数据；

溯源数据输出模块，用于根据所述关联数据和所述业务数据，输出所述溯源对象的溯源数据。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6任一所述溯源数据处理方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至6任一所述溯源数据处理方法的计算机程序。