CN110189144A - 一种基于区块链的溯源方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了区块链技术领域的一种基于区块链的溯源方法及系统，该方法的具体步骤如下：S1：创建生产信息档案；S2：数据封装至区块链；S3：生成公钥和私钥；S4：数据分布至节点数据库；S5：将多参与者引入区块链；S6：用户登录并查询信息，该溯源系统包括物理层、通信层、数据库层以及应用层，所述物理层包括传感器与执行器，用于数据采集并转发到上层协议，所述通信层包括网络结构与网络协议，用于所述物理层与所述数据库层的通信，所述数据库层采用分布式存储，本发明的溯源体系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危险。

Description

一种基于区块链的溯源方法及系统
技术领域
本发明公开了一种基于区块链的溯源方法及系统，具体为区块链技术领域。
背景技术
随着社会经济的高速发展以及人民生活水平质量的不断提高，食品的安全问题引起了社会的广泛关注。随着农业技术的不断发展进步，农产品的质量已经不再是困扰农业发展的瓶颈，现代农业的农产品质量与安全受到生产、加工。物流等多种因素的影响，因此，建立可靠可信的产品溯源体系是保障农产品质量安全的有效手段。为此，我们提出了一种基于区块链的溯源方法及系统投入使用，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于区块链的溯源方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于区块链的溯源方法及系统，该方法的具体步骤如下：
S1：针对食品生产企业创建一个对应的生产信息档案，档案内包含企业信息、职能、地址以及资格认证的必要信息；
S2：将生产信息档案内容按照区块链数据块的格式进行封装，通过加密算法和加入时间戳的方式将数据记录到区块链中；
S3：随后在区块链数据层中生成一个公钥和私钥，其中公钥向区块链中全体成员公开，私钥作为交易过程中验证身份与信息的关键；
S4：通过多签名复杂网络机制接入管理机制，并采用分布式组网机制使数据分布在不同的区块链节点数据库；
S5：引入共识机制，将政府监管部门和农产品产业链各机构作为成员节点加入区块链，并将国家监管条例、法律、标准以及行动纲要内容以智能合约的形式嵌入在区块链中；
S6：用户在登录系统后，根据随机生成的密钥，验证用户身份后进入区块链节点，从区块链数据库中查询农产品各个生产环节。
优选的，所述步骤S1中，生产信息档案还包括农产品种植生产、加工包装、运输流通以及存储销售的完整生命周期的信息记录。
优选的，所述步骤S1中，生产信息档案还包括每种农产品生产和流通各环节的记录信息，并关联匹配一个ID标识。
优选的，所述步骤S2中，区块链中的信息流都存储在区块链中并支持被授权的节点对其访问，其中区块链的运行规由代码定义并存储在区块链中，无法被区块链中的某一参与者所修改，若要改变区块链的运行规则，需要向全部节点进行广播并核实确认。
优选的，所述步骤S4中，数据在录入过程中，在被授权参与者维护产品信息文档时，以私钥连接到网络后，在软件应用界面进行数据信息输入，一旦参与者发生产品转移，系统通过内嵌的智能合约，对数据格式是否合法以及是否符合行业标准进行审核，验证成功后，将该参与者之前提供的信息打包录入。
优选的，所述步骤S6中，在对区块链数据库访问过程中，用户每条信息输入条目都有时间戳并且有所负责的参与方签名，在用户访问信息文档时，施入其密钥，系统根据其所拥有的权限展示可见内容。
优选的，所述的可见内容包括农产品的收获日期、物流路线与转运的时间节点、种植产地、产品的加工方式以及产品的生长环境和温湿度。
优选的，包括物理层、通信层、数据库层以及应用层，所述物理层包括传感器与执行器，用于数据采集并转发到上层协议，所述通信层包括网络结构与网络协议，用于所述物理层与所述数据库层的通信，所述数据库层采用分布式存储，在区块链中每条记录都包含时间戳及唯一的加密签名，并提供完整的的交易记录供任何合法用户进行验证与审核，其包括服务器与访问权限，所述应用层嵌入应用程序或协议，并提供人机交互入口。
优选的，所述通信层通过以太坊平台或Telehash信息传递协议，用于底层物联网传感器与上层区块链数据库之间的通信。
优选的，所述应用层还包括注册机构，用于为其他的参与节点提供唯一的身份账号。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明基于区块链的溯源系统使得产品更加透明化，在本发明中，基础数据通过物联网的模块进行采集，然后采用分布式的台账、共识机制，实现数据在数据区块的直接写入，将数据区块记录到区块链中实现产品的溯源。
2.本发明在数据的传输过程中，区块链数据库中的所有数据都会及时更新并存放在参与节点的系统中，全网每一个节点在参与记录的同时也用于验证其他节点记录结果的准确性，只有当全网大部分节点同时认为该记录正确时，或者同时参与记录的节点比对结果一致后，记录的真实性才会被全网认可。
3.本发明的溯源体系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危险。
附图说明
图1为本发明流程图；
图2为本发明网络拓扑图。
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做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。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种基于区块链的溯源方法，该方法的具体步骤如下：
S1：针对食品生产企业创建一个对应的生产信息档案，档案内包含企业信息、职能、地址以及资格认证的必要信息，生产信息档案还包括农产品种植生产、加工包装、运输流通以及存储销售的完整生命周期的信息记录，生产信息档案还包括每种农产品生产和流通各环节的记录信息，并关联匹配一个ID标识；
S2：将生产信息档案内容按照区块链数据块的格式进行封装，通过加密算法和加入时间戳的方式将数据记录到区块链中，区块链中的信息流都存储在区块链中并支持被授权的节点对其访问，其中区块链的运行规由代码定义并存储在区块链中，无法被区块链中的某一参与者所修改，若要改变区块链的运行规则，需要向全部节点进行广播并核实确认；
S3：随后在区块链数据层中生成一个公钥和私钥，其中公钥向区块链中全体成员公开，私钥作为交易过程中验证身份与信息的关键；
S4：通过多签名复杂网络机制接入管理机制，并采用分布式组网机制使数据分布在不同的区块链节点数据库，数据在录入过程中，在被授权参与者维护产品信息文档时，以私钥连接到网络后，在软件应用界面进行数据信息输入，一旦参与者发生产品转移，系统通过内嵌的智能合约，对数据格式是否合法以及是否符合行业标准进行审核，验证成功后，将该参与者之前提供的信息打包录入；
S5：引入共识机制，将政府监管部门和农产品产业链各机构作为成员节点加入区块链，并将国家监管条例、法律、标准以及行动纲要内容以智能合约的形式嵌入在区块链中；
S6：用户在登录系统后，根据随机生成的密钥，验证用户身份后进入区块链节点，从区块链数据库中查询农产品各个生产环节，在对区块链数据库访问过程中，用户每条信息输入条目都有时间戳并且有所负责的参与方签名，在用户访问信息文档时，施入其密钥，系统根据其所拥有的权限展示可见内容，其中可见内容包括农产品的收获日期、物流路线与转运的时间节点、种植产地、产品的加工方式以及产品的生长环境和温湿度。
本发明还提供了一种基于区块链的溯源系统，包括物理层、通信层、数据库层以及应用层，所述物理层包括传感器与执行器，用于数据采集并转发到上层协议，所述通信层包括网络结构与网络协议，用于所述物理层与所述数据库层的通信，所述数据库层采用分布式存储，在区块链中每条记录都包含时间戳及唯一的加密签名，并提供完整的的交易记录供任何合法用户进行验证与审核，其包括服务器与访问权限，所述应用层嵌入应用程序或协议，并提供人机交互入口。
其中，所述通信层通过以太坊平台或Telehash信息传递协议，用于底层物联网传感器与上层区块链数据库之间的通信，所述应用层还包括注册机构，用于为其他的参与节点提供唯一的身份账号。
进一步的，本发明基于区块链的溯源系统使得产品更加透明化，在本发明中，基础数据通过物联网的模块进行采集，然后采用分布式的台账、共识机制，实现数据在数据区块的直接写入，将数据区块记录到区块链中实现产品的溯源；
进一步的，本发明在数据的传输过程中，区块链数据库中的所有数据都会及时更新并存放在参与节点的系统中，全网每一个节点在参与记录的同时也用于验证其他节点记录结果的准确性，只有当全网大部分节点同时认为该记录正确时，或者同时参与记录的节点比对结果一致后，记录的真实性才会被全网认可；
进一步的，本发明的溯源体系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危险。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于区块链的溯源方法，其特征在于：该方法的具体步骤如下：
S1：针对食品生产企业创建一个对应的生产信息档案，档案内包含企业信息、职能、地址以及资格认证的必要信息；
S2：将生产信息档案内容按照区块链数据块的格式进行封装，通过加密算法和加入时间戳的方式将数据记录到区块链中；
S3：随后在区块链数据层中生成一个公钥和私钥，其中公钥向区块链中全体成员公开，私钥作为交易过程中验证身份与信息的关键；
S4：通过多签名复杂网络机制接入管理机制，并采用分布式组网机制使数据分布在不同的区块链节点数据库；
S5：引入共识机制，将政府监管部门和农产品产业链各机构作为成员节点加入区块链，并将国家监管条例、法律、标准以及行动纲要内容以智能合约的形式嵌入在区块链中；
S6：用户在登录系统后，根据随机生成的密钥，验证用户身份后进入区块链节点，从区块链数据库中查询农产品各个生产环节。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的溯源方法，其特征在于：所述步骤S1中，生产信息档案还包括农产品种植生产、加工包装、运输流通以及存储销售的完整生命周期的信息记录。
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的溯源方法，其特征在于：所述步骤S1中，生产信息档案还包括每种农产品生产和流通各环节的记录信息，并关联匹配一个ID标识。
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的溯源方法，其特征在于：所述步骤S2中，区块链中的信息流都存储在区块链中并支持被授权的节点对其访问，其中区块链的运行规由代码定义并存储在区块链中，无法被区块链中的某一参与者所修改，若要改变区块链的运行规则，需要向全部节点进行广播并核实确认。
5.根据权利要求1所述的一种基于区块链的溯源方法，其特征在于：所述步骤S4中，数据在录入过程中，在被授权参与者维护产品信息文档时，以私钥连接到网络后，在软件应用界面进行数据信息输入，一旦参与者发生产品转移，系统通过内嵌的智能合约，对数据格式是否合法以及是否符合行业标准进行审核，验证成功后，将该参与者之前提供的信息打包录入。
6.根据权利要求1所述的一种基于区块链的溯源方法，其特征在于：所述步骤S6中，在对区块链数据库访问过程中，用户每条信息输入条目都有时间戳并且有所负责的参与方签名，在用户访问信息文档时，施入其密钥，系统根据其所拥有的权限展示可见内容。
7.根据权利要求6所述的一种基于区块链的溯源方法，其特征在于：所述的可见内容包括农产品的收获日期、物流路线与转运的时间节点、种植产地、产品的加工方式以及产品的生长环境和温湿度。
8.根据权利要求1-7所述的一种基于区块链的溯源系统，其特征在于：包括物理层、通信层、数据库层以及应用层，所述物理层包括传感器与执行器，用于数据采集并转发到上层协议，所述通信层包括网络结构与网络协议，用于所述物理层与所述数据库层的通信，所述数据库层采用分布式存储，在区块链中每条记录都包含时间戳及唯一的加密签名，并提供完整的的交易记录供任何合法用户进行验证与审核，其包括服务器与访问权限，所述应用层嵌入应用程序或协议，并提供人机交互入口。
9.根据权利要求8所述的一种基于区块链的溯源系统，其特征在于：所述通信层通过以太坊平台或Telehash信息传递协议，用于底层物联网传感器与上层区块链数据库之间的通信。
10.根据权利要求8所述的一种基于区块链的溯源系统，其特征在于：所述应用层还包括注册机构，用于为其他的参与节点提供唯一的身份账号。
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