CN110472116A - 联盟区块链业务网络及其联盟节点、产品数据存储方法 - Google Patents

Abstract

本公开揭示了联盟区块链业务网络及其联盟节点、产品数据存储方法。所述联盟节点包括：消息队列模块，被配置为统一分发与其他联盟节点之间的通信消息；数据采集模块，被配置为采集产品的产品数据，对产品使用唯一标识符，并使用加密和数字签名技术对产品数据进行处理，然后通过网络消息将处理后的产品数据发送给其他联盟节点；联盟链模块，被配置为定时对采集的产品数据进行工作量证明以竞选出主联盟节点，将产品数据整合成新的数据区块，与其他联盟节点通过共识机制将新产生的区块写入联盟区块链业务网络。本申请各实施例保证了各节点的数据对其他节点均是公开透明的，增强了产品供应链系统各联盟节点之间的信任。

Description

联盟区块链业务网络及其联盟节点、产品数据存储方法

本申请为2018年4月28日提交的、发明名称为“网络中产品溯源的方法、系统、计算机系统和存储介质”的中国专利申请CN201810407371.X的分案申请。

技术领域

本发明涉及互联网应用技术领域，特别涉及一种联盟区块链业务网络及其联盟节点、产品数据存储方法。

背景技术

基于互联网应用技术所进行的产品溯源，通过中心化的数据管理平台实现。在此数据管理平台上，进行产品所相关数据的存储，并相应实现所存储数据的查询，进而根据查询得到的数据达到产品溯源的目的。

与之相对应的，为了实现产品全产业链上的溯源，以药品为例，需要生产企业、药业协会、流通企业、药店、医院等供应链上的各个流通环节都将药品所相关的数据上传至数据管理平台。

这是将实现产品溯源所相关的数据上传至一个可信中心节点存储和共享的过程。但是，这一中心化的方式面临着集中式恶意攻击、单点故障甚至于所存储的数据被恶意篡改等问题。

由此可知，产品溯源的现有实现存在着可靠性低的局限性，亟待提高网络中产品溯源的可靠性。

发明内容

为了解决相关技术中产品溯源的网络实现中可靠性低的技术问题，本发明提供了一种联盟区块链业务网络及其联盟节点、产品数据存储方法。

一种联盟区块链业务网络中的联盟节点，其包括：

消息队列模块，被配置为统一分发与其他联盟节点之间的通信消息；

数据采集模块，被配置为采集产品的产品数据，对产品使用唯一标识符，并使用加密和数字签名技术对产品数据进行处理，然后通过网络消息将处理后的产品数据发送给其他联盟节点；

联盟链模块，被配置为定时对采集的产品数据进行工作量证明以竞选出主联盟节点，将产品数据整合成新的数据区块，与其他联盟节点通过共识机制将新产生的区块写入联盟区块链业务网络。

一种联盟区块链业务网络，其包括多个如上所述的联盟节点，所述多个联盟节点中的不同联盟节点分别对应于产品在供应链上的不同流通环节，并且每个联盟节点对应于所述流通环节中的一个流通环节，其中，所述多个联盟节点包括利用共识机制从所述多个联盟节点中选取的主联盟节点以及作为从联盟节点的其他联盟节点。

一种在联盟区块链业务网络中存储产品数据的方法，其中，所述联盟区块链业务网络包括多个联盟节点，每个联盟节点包括消息队列模块、数据采集模块和联盟链模块，其中所述方法由所述多个联盟节点中的一联盟节点来执行，所述方法包括：

由该联盟节点的数据采集模块采集产品的产品数据，对产品使用唯一标识符，并使用加密和数字签名技术对产品数据进行处理；

由该联盟节点的消息队列模块通过网络消息将处理后的产品数据发送给所述多个联盟节点中的其他联盟节点；

由联盟链模块定时对采集的产品数据进行工作量证明以竞选出主联盟节点，将产品数据整合成新的数据区块，与所述其他联盟节点通过共识机制将新产生的区块写入联盟区块链业务网络。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

联盟区块链业务网络中的联盟节点分别对应于供应链上的不同流通环节，产品在供应链上各流通环节流通所相关的数据，即产品数据是存储于联盟区块链上各联盟节点中的，区别于现有实现中数据管理平台这一中心化的方式，联盟区块链业务网络中的任一盟联节点都进行着产品数据的存储，因此增强了安全可靠性，使得借助于网络而进行的产品溯源具备高可靠性，能够对给定产品获得准确可靠的流通记录。

本申请实施例中的联盟节点、联盟区块链业务网络及产品数据存储方法利用了共识机制、点对点传输、签名算法、哈希算法等技术，保证了数据的一致性、防篡改性、安全性，保证了各节点的数据对其他节点均是公开透明的，增强了产品供应链系统各联盟节点之间的信任。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的本发明所涉及的实施环境的示意简图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种装置的框图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种网络中实现产品溯源的方法的流程图；

图4是根据另一示例性实施例示出的一种网络中实现产品溯源的方法的流程图；

图5是根据图3对应实施例示出的对步骤370进行描述的流程图；

图6是根据另一示例性实施例示出的一种网络中实现产品溯源的方法的流程图；

图7是根据图6对应实施例示出的对步骤510进行描述的流程图；

图8是根据图6对应实施例示出的对步骤530进行描述的流程图；

图9是根据图8对应实施例示出的对步骤531进行描述的流程图；

图10是根据另一示例性实施例示出的对步骤530进行描述的流程图；

图11是根据一示例性实施例示出的联盟区块链业务网络的架构图；

图12是根据一示例性实施例示出的主联盟节点和从联盟节点之间实现存储业务的时序图；

图13是一示例性实施例示出的一种网络中实现产品溯源的装置的框图；

图14是根据另一示例性实施例示出的一种网络中实现产品溯源的系统的框图；

图15是根据图13对应实施例示出的对数据读取模块进行描述的框图；

图16是根据另一示例性实施例示出的一种网络中实现产品溯源的系统的框图；

图17是根据图16对应实施例示出的对采集模块进行描述的框图；

图18是根据图16对应实施例示出的对存储实现模块的进行描述的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例执行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的本发明所涉及的实施环境的示意简略图。在一个示例性实施例中，本发明通过网络所实现的产品溯源，将为各种产品提供溯源服务，使得任一产品都能够借助于本发明的实现获得此产品流通的全过程。

例如，此产品从生产制造至药店或者医院的出售全过程的流通，都能够通过本发明通过网络所实现的产品溯源查询得到。

本发明通过网络所实现的产品溯源，通过若干节点所构成的联盟区块链实现，这些节点即为联盟节点。

因此，如图1所示的架构，所进行溯源的产品为药品，实现药品溯源的联盟区块链业务网络中，部署了若干联盟节点110，每一联盟节点110分别对应于供应链上的各流通环节，例如，在药品制造流通环节，所对应的联盟节点110是部署于药品制造企业的。

任意一个人都能够通过联盟节点110所提供的查询接口而查询得到药品在供应链上每一流通环节所对应的药品数据，进而获得药品在供应链上的流通记录，实现联盟区块链业务网络中的药品溯源。

图2是根据一示例性实施例示出的一种装置的框图。例如，装置200可以是图1所示的节点服务器。

参照图2，该装置200可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上中央处理器(central processing units，CPU)222(例如，一个或一个以上处理器)和存储器232，一个或一个以上存储应用程序242或数据244的存储介质230(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器232和存储介质230可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质230的程序可以包括一个或一个以上模块(图示未示出)，每个模块可以包括对服务器中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器222可以设置为与存储介质230通信，在装置200上执行存储介质230中的一系列指令操作。装置200还可以包括一个或一个以上电源226，一个或一个以上有线或无线网络接口250，一个或一个以上输入输出接口258，和/或，一个或一个以上操作系统241，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM，LinuxTM，FreeBSDTM等等。下述图3、图4、图5、图6、图7和图8所示实施例中所述的由节点服务器所执行的步骤可以基于该图2所示的装置结构。

图3是根据一示例性实施例示出的一种网络中实现产品溯源的方法的流程图。该网络中实现产品溯源的方法，适配于产品在供应链上多个流通环节的流通，在一个示例性实施例中，如图3所示，至少包括以下步骤。

在步骤310中，接收对联盟区块链业务网络查询产品在供应链上已流转不同流通环节所对应产品数据的请求，请求携带产品标识符。

其中，联盟区块链业务网络是指由联盟区块链所形成的业务网络，所部署的不同联盟节点分别对应于供应链上的不同流通环节，每个联盟节点对应于供应链上的一个流通环节。也就是说，每一联盟节点都对应于供应链上产品所流通的不同流通环节。例如，一联盟节点唯一对应于供应链上的一流通环节，而供应链上的每一流通环节也都有唯一对应的联盟节点，以此来保证供应链上任意流通环节之间进行的产品流通都能够通过所对应联盟节点探测得到。

例如，药品在供应链上的流通环节包括药品制造流通环节、药品资质认证流通环节、物流流通环节、向供货商流通的流通环节以及供货商向销售终端流通的流通环节等。

不同种类的产品，甚至于相同种类的产品，但是批次不同，其在供应链上会存在着相同或者稍有差异的流通过程，进而所流通的流通环节就是流通过程中存在的节点。

联盟区块链业务网络为产品的溯源提供了查询接口，因此，都能够通过查询接口的调用而实现产品溯源所相关的查询。联盟区块链业务网络一方面实现了供应链上产品流通所相关数据的存储，以此来记录产品在供应链上的流转，另一方面则进行着存储所相对应的数据查询，以此来获知产品在供应链上的流转。

由此，联盟区块链业务网络所存储以及可供查询的产品数据，是对应于供应链上的某一流通环节的，对应于一流通环节的产品数据则描述了产品在此流通环节上的流通。例如，对应于药品制造企业所在药品制造流通环节的联盟节点，所对应的药品数据为药品生产数据；对应于药品行业协会所在药品资质认证流通环节的联盟节点，所对应的药品数据为药品资质认证数据；对应于药品流通企业所在物流流通环节的联盟节点，所对应的药品数据为药品流通过程中的物流数据。

联盟区块链业务网络将接收到查询产品在供应链上各流通环节所对应产品数据的请求，此请求的接收是对联盟区块链业务网络中的联盟节点所执行的。

应当理解，对于向联盟区块链业务网络发起的产品溯源查询，是对所终端所能够连接到的联盟节点执行的，进而此联盟节点便接收到所发起的请求，并为此请求执行产品在供应链上各流通环节所对应产品数据的查询。

所发起的请求中携带了产品标识符，产品标识符唯一标示了一产品，这一产品是所对应的一种名称的产品中具体的某一个，例如一药品所对应的某一盒或者某一瓶药品。

在步骤330中，在联盟区块链业务网络的联盟节点，根据产品标识符查询元数据，元数据与产品以及联盟节点中的区块相关。

其中，如前所述的，对联盟区块链业务网络所发起的查询，是针对于联盟区块链业务网络中的联盟节点的，也就是说，联盟区块链业务网络中随着查询所相关请求的发起，发起查询所相关请求的终端连接至联盟节点，此联盟节点将为终端执行产品溯源，即首先执行与所接收请求相关的查询。

请求中携带了产品标识符，用于唯一标示产品，由在联盟节点中，便可根据请求中的产品标识符为所对应的产品执行查询。

应当说明的是，联盟区块链业务网络进行着产品在供应链上各流通环节产品数据的存储，并且所存储的产品数据都是以所对应的元数据为索引的。元数据将用于描述所对应的产品数据以及产品数据所对应的存储位置。

而在联盟区块链业务网络中产品数据的存储，是通过所创建的区块以及所构建的区块链实现的。也就是说，产品数据存储于一区块上，同一产品在供应链各流通环节上对应的产品数据往往分布于区块链的不同区块上。而作为索引的元数据则为区块上的产品数据提供索引，因此，元数据与产品以及联盟节点中的区块相关，通过元数据来查询得到包含了产品所对应产品数据的区块。

根据产品标识符所执行元数据中的查询，所查询得到的元数据一方面与产品标识符相匹配，获得与请求溯源的产品所对应的所有元数据，另一方面，也将在查询所得到元数据的作用下获得映射的区块，此区块与请求溯源的产品相关，并存储着该产品所对应的产品数据。

联盟区块链业务网络的联盟节点上，由产品标识符查询得到所对应的所有元数据。也就是说，将对应于产品标识符的所有元数据都查询出来，此过程的执行便是联盟区块链业务网络中查询过程的执行。

虽然联盟区块链业务网络中部署着多个联盟节点，但是，每一联盟节点之间都进行着数据的一致性存储，因此，仅需要连接至一联盟节点即可在联盟区块链业务网络中实现产品溯源。

在一个示例性实施例中，步骤330包括：在联盟区块链业务网络接收请求的联盟节点中，根据产品标识符查询索引区块的元数据，获得匹配产品标识符的所有元数据。

其中，索引区块的元数据包含了产品标识符。对于根据请求所携带产品标识符的元数据查询，便是查找得到包含此产品标签符的元数据的过程。

在步骤350中，通过查询得到的所有元数据定位至联盟节点中的区块。

其中，如前所述的，所存储的元数据是区块的索引，因此能够由查询得到的元数据定位至联盟节点中的区块。

例如，在一示例性实施例中，元数据与区块所存储的数据，即区块数据之间是以键值对的形式相互映射，关联存储的。因此，在查询得到产品标识符所对应的所有元数据之后，即通过查询得到的每一元数据定位至所在联盟节点中的区块。

应当理解，联盟节点中元数据所定位到的区块，是存储了产品标识符所标示产品的产品数据的，以此类推，由所有元数据定位到的所有区块，便是进行着所有产品数据的存储的，能够在后续的步骤执行中通过定位的区块实现所有产品数据的获得。

在步骤370中，从定位的区块进行所对应产品数据的读取，获得产品在供应链上的流通记录。

其中，在元数据定位得到的区块上进行着产品标识符所对应产品数据的读取，由此，对于发起产品数据查询请求所携带的产品标识符而言，将为此执行所标示产品的溯源，随后即可由区块上读取的产品数据获得产品在供应链各流通环节流通所对应的流通记录。

在此应当补充说明的是，查询所得到元数据定位的区块，必然是处于联盟节点内构建的区块链上的，因此，一方面存在着区块之间的链接顺序，另一方面也随着区块上时间戳的存在而具备一定的时间顺序。

由此将得以实现所读取产品数据的顺序处理，进而获得产品在供应链上的流通记录。

通过如上所述的示例性实施例，产品溯源借助于网络的实现，使得便利了产品所相关查询的发起，任意消费者都能够由此而查询得到所购买或者所服用产品在此之前的流通情况。

并且在如上所述的示例性实施例中，在联盟区块链业务网络以及其所部署联盟节点的作用下，一方面保证了数据的透明化，另一方面也得以保证了数据的安全性和可靠性，数据在每一联盟节点均得到存储，实现了数据存储的去中心化架构，避免了集中式恶意攻击、单点故障以及数据被恶意篡改等现有实现所存在的问题。

如上所述的示例性实施例中，每一联盟节点都是对应于供应链上的流通环节，产品的流通中，无论其在哪一流通环节，都有对应的联盟节点对此进行探测，并实现相应的产品数据存储，由此，对于联盟区块链业务网络所实现的产品溯源而言，时效性和准确性能够得到保证。

图4是根据另一示例性实施例示出的一种网络中实现产品溯源的方法的流程图。在另一示例性实施例中，步骤310之前，该网络中实现产品溯源的方法，还包括以下步骤。

在步骤410中，接收对产品条码扫描的选择，获得产品条码信息。

其中，产品条码是用于唯一标示产品的条码信息，其可以是存在于产品所在包装上的实体条码，也可以是经由网络所获得的条码信息，在此不进行限定，将根据具体运营的业务场景灵活设定。产品条码可以是条形码、二维码以及RFID(Radio FrequencyIdentification，射频识别)标签等。

随着终端针对于产品条码所选择执行的扫描，即可通过所扫描的产品条码获得所对应的产品条码信息。产品条码信息用于以图形编码的方式描述所对应的产品情况。

在步骤430中，解析处理产品条码信息获得产品标识符。

其中，对产品条码扫描所获得的产品条码信息携带着产品标识符，因此能够通过所进行的解析处理获得。

在步骤450中，根据产品标识符向联盟区块链业务网络发起查询产品在供应链上各流通环节所对应产品数据的请求。

其中，在对产品条码信息解析处理得到产品标识符之后，即可由所得到的产品标识符发起所对应产品在供应链上各流通环节所对应产品数据的查询请求。

通过此示例性实施例，便面向于联盟区块链业务网络发起了产品的溯源，对于向联盟区块链业务网络发起请求的终端而言，将由此而实现自身与联盟节点之间的连接，进而等待联盟节点代表所在联盟区块链业务网络而执行的响应。

对于消费者而言，其通过自身所携带的终端发起产品条码扫描即可向联盟区块链业务网络请求获得产品在供应链上流通的全过程，实现了随时随地的产品溯源。

图5是根据图3对应实施例示出的对步骤370进行描述的流程图。该步骤370，如图5所示，至少包括以下步骤。

在步骤371中，从定位的区块分别读取产品在供应链上各流通环节对应的产品数据。

在步骤373中，读取的产品数据根据所在区块顺序连结在一起形成产品在供应链上的流通记录。

其中，如前所述的，通过查询所得到的所有元数据定位得到的区块存储着产品对应于自身流通中每一流通环节的产品数据。这些产品数据分别描述了产品在流通至每一流通环节的情况。

读取的产品数据将根据所在区块在区块链所对应相互之间的顺序，或者所对应的时间戳形成产品在供应链上的流通记录。所指的时间戳被记录于元数据以及区块中。

通过此示例性实施例，便可将存储于区域的产品数据构成产品在供应链上的流通记录，以此来实现了网络中产品的溯源。

图6是根据另一示例性实施例示出的一种网络中实现产品溯源的方法的流程图。该网络中实现产品溯源的方法，联盟区块链业务网络中的联盟节点包括主联盟节点和从联盟节点，在另一示例性实施例中，如图6所示，还包括以下步骤。

在步骤510中，通过联盟区块链业务网络中对应于供应链上各流通环节的联盟节点，对流通至所对应流通环节的产品获取产品数据。

其中，如前所述的，联盟区块链业务网络中部署的联盟节点是分别对应于供应链上各流通环节的。产品流通至此流通环节时，所对应的联盟节点都将探测到，并对此而采集相应的产品数据。

联盟区块链业务网络中各联盟节点进行的产品数据采集，是为所对应的供应链流通环节执行的，无论是何种联盟节点都进行着所对应流通环节上产品数据的采集。

由此，随着供应链上诸多产品的流通，联盟区块链业务网络中的每一联盟节点往往都采集得到一定数量的产品数据，也就是说，流通到所对应流通环节的产品包括多种或者同一种但对应了一定数量的产品，都需要对此进行产品数据的采集。

在步骤530中，在主联盟节点的控制下，通过获取的产品数据在联盟区块链业务网络中为供应链上流通的产品进行对应于流通环节的产品数据存储。

其中，联盟区块链业务网络中部署的诸多联盟节点包括了主联盟节点和从联盟节点两大类。但是主联盟节点和从联盟节点的划分和分类并不是固定不变的，而是根据所对应的计算能力确定的。

也就是说，计算能力最佳的联盟节点被动态地配置为主联盟节点，联盟区块链业务网络中的其它联盟节点则被动态的配置为从联盟节点。

主联盟节点用于发起共识行为，并控制联盟区块链业务网络中新增产品数据的写入和存储。而从联盟节点则在主联盟节点的控制下实现自身对联盟区块链业务网络中新增产品数据的写入和存储。

此示例性实施例中，通过主联盟节点和从联盟节点之间的配合，得以实现联盟区块链业务网络中计算资源的充分利用，进而在此基础之上提高联盟区块链业务网络的处理效率。

图7是根据图6对应实施例示出的对步骤510进行描述的流程图。该步骤510，如图7所示，至少包括以下步骤。

在步骤511中，联盟区块链业务网络中的联盟节点对处于供应链上所对应流通环节的产品采集产品数据，产品数据用于描述产品在供应链所处流通环节上的流通。

其中，联盟区块链业务网络中的每一联盟节点，都向所对应流通环节上的产品流通进行探测以及产品数据采集。产品在供应链上的流通，每当其流通至一流通环节时，此流通环节所对应的联盟节点便探测到此流通环节上产品的到来，进而对此而采集产品数据。

在步骤513中，在联盟区块链业务网络中向其它联盟节点进行产品数据的同步。

其中，所进行的产品数据采集，每一联盟节点都在为所对应的流通环节执行，因此，各联盟节点之间都获得了不同的产品数据，需进行联盟区块链业务网络中联盟节点之间产品数据的同步。

在一个示例性实施例中，步骤513包括：联盟区块链业务网络中各联盟节点进行所采集产品数据向其它联盟节点的点对点传输，使联盟区块链业务网络中各联盟节点同步得到采集的产品数据，同步得到产品数据的联盟节点包括从联盟节点和/或主联盟节点。

联盟节点之间产品数据的同步，是通过点对点传输实现的。而进行产品数据采集的联盟节点，包括了从联盟节点和/或主联盟节点，只要所对应流通环节存在流通的产品，便进行着产品数据的采集以及随后所执行的同步。

在一个示例性实施例中，产品数据的同步，还将对产品数据加密且附加数字签名之后执行传输。也就是说，联盟节点都对自身所需要同步至其它联盟节点的产品数据执行加密获得产品数据的加密字符，并使用私钥对加密字符执行签名，获得数字签名。

此时，再将加密字符以及数字签名传输至其它联盟节点，以加强数据安全，防止发生数据的篡改和伪造。

其它联盟节点将接收到加密字符和数字签名，对此数字签名解密，并对解密所得到的字符与加密字符进行一致性比对，如果二者一致，则对加密字符解密即可获得所同步的产品数据，如果二者不相一致，则说明发生了数据的篡改和伪造。应当理解，解密数字签名是通过联盟节点分发的公钥实现的。

图8是根据图6对应实施例示出的对步骤530进行描述的流程图。在一示例性实施例中，如图8所示的，该步骤530，至少包括以下步骤。

在步骤531中，通过联盟区块链业务网络中的主联盟节点为同步的产品数据发布区块，此区块填充同步的产品数据。

在步骤533中，进行区块在联盟区块链业务网络中的传输和验证。

在步骤535中，将验证通过的区块写入联盟区块链业务网络中的从联盟节点，获得联盟区块链业务网络中产品在供应链上各流通环节产品数据的存储。

其中，产品数据在联盟区块链业务网络中的存储以包含所对应产品标识符的元数据为索引。

产品数据的存储是通过区块的创建和发布实现的，也就是说，产品数据是作为区块数据而实现存储的。联盟区块链业务网络中，联盟节点之间有着非常好的网络连接等合作关系，并且随着所进行的产品数据同步，各联盟节点都有着所需要写入区块存储的所有产品数据。

此时，主联盟节点将发起区块的创建，所创建的区块用于将所需要存储的产品数据组装至区块中的区块体，以使得产品数据被写入主联盟节点存储，并随着其在主联盟节点中的写入存储，得以实现其它联盟节点中的写入存储。

主联盟节点所创建的区块向联盟区块链业务网络发布之后，即可进行联盟区块链业务网络中的传输，通过所进行的点对点传输将区块传输至从联盟节点。

从联盟节点接收到主联盟节点传输的区块之后，便对区块根据预先设定的配置信息执行验证，在验证通过之后才可将所接收的区块追加至从联盟节点自身所存储的区块链末端，实现区块的写入。

每一从联盟节点都进行着区块的接收验证以及自身区块链上的写入，以此类推，就能够获得联盟区块链业务网络上产品数据的写入存储。

联盟区块链业务网络中产品数据的存储，除了所存储区块链上区块的写入之后，还进行着索引的构建。也就是说，为所写入的区块获得元数据，写入区块连的区块是以所获得的元数据为索引的。

图9是根据图8对应实施例示出的对步骤531进行描述的流程图。在一示例性实施例中，步骤531，如图9所示，至少包括以下步骤。

在步骤601中，在联盟区块链业务网络中主联盟节点通过共识行为发起同步产品数据对应的区块生成。

其中，应当理解，联盟区块链由主联盟节点执行共识算法，即发起共识行为，且在达成节点之间的共识之后进行产品数据所对应区块的生成和写入。由此，即可利用共识机制生成新的区块，此区块是用于写入产品数据的。

在一个示例性实施例中，共识行为的发起以及区块生成，是按照指定时间间隔所执行的，即定时发起共识行为，并控制执行区块的生成。

在步骤603中，通过同步的产品数据获得填充至所生成区块的区块数据。

其中，联盟区块链业务网络中新增的产品数据，即由各联盟节点所采集并同步所获得的数据，都将填充至区块中，以作为区块数据而实现存储。

区块包括区块头和区块体，区块头包含元数据，而区块体则用于进行区块数据的存储。元数据包含唯一标示区块的区块标识符以及区块所写入产品数据对应的产品标识符，但无论是区块标识符还是产品标识符，都是哈希加密所获得的哈希值，以保证数据的安全性。

当然，区块头除了包含元数据之外，还包括了版本号、工作量证明、目标难度以及随机值，通过所记录的工作量证明进行联盟区块链业务网络中的选举，进而得以动态配置联盟区块链业务网络中的主联盟节点。

在步骤605中，向所生成区块填充区块数据，并根据区块数据中的产品数据和区块构建索引区块的元数据。

其中，在完成所生成区块中区块数据的填充之后，便构建区块的索引，即以元数据为索引关联存储区块数据。应当理解，所指的区块数据包括所写入的产品数据，但并不限于此，而是包括了区块中存在的所有数据。

区块数据是对区块中的数据序列化之后所获得的，每一区块都有其所对应的区块数据，并与所对应的元数据构建键值对实现存储，以为后续查询的进行提供非常高的响应速度。

在另一个示例性实施例中，步骤531之后，该步骤530还包括：

发布的区块以所构建元数据为索引，进行主联盟节点的区块链上所发布区块的存储。

其中，无论是对主联盟节点，还是对从联盟节点而言，都需要进行着所发布区块在自身所区块链上的存储，由此方能够实现联盟区块链业务网络中各联盟节点都存储了所有数据。

图10是根据另一示例性实施例示出的对步骤530进行描述的流程图。该步骤530，如图10所示，在执行步骤533之后，还包括以下步骤。

在步骤701中，对验证区块失败的从联盟节点重复执行区块的验证。

在步骤703中，根据验证的失败识别联盟区块链业务网络中的恶意联盟节点，并将恶意联盟节点从联盟区块链业务网络中剔除。

其中，从联盟节点在接收得到主联盟节点传输的新区块之后，进行着区块的验证。如果验证通过，即可如图8对应实施例实现区块在从联盟节点的写入。但是，如果验证并未通过，则需要根据设置而再次执行区块的验证。

在所再次执行的验证中，如果都验证失败，则可从中识别出联盟区块链业务网络中的恶意联盟节点，进而在联盟区块链业务网络中剔除恶意联盟节点。

在另一个示例性实施例中，步骤530之前，该网络中实现产品溯源的方法，还包括以下步骤。

根据联盟区块链业务网络中各联盟节点当前所具备的计算能力，选举具备最高计算能力的联盟节点为主联盟节点，联盟区块链业务网络中的其它联盟节点为从联盟节点。

其中，联盟区块链业务网络中，具备最高计算能力的联盟节点便被选举为主联盟节点。在一个示例性实施例中，联盟节点所具备的计算能力高低，可以通过区块中的工作量证明衡量，即区块链末端的区块中记录的工作量证明便能够指示所在联盟节点的计算能力高低。

工作量证明指示了对区块头中的数据计算哈希所区块哈希小于目标值的计算次数。工作量证明所指示的计算次数越多，则说明所在联盟节点具备着越高的计算能力。

因此，在一个示例性实施例中，通过工作量证明来进行联盟区块链业务网络中的选举，获得联盟区块链业务网络中的主联盟节点，并相应配置从联盟节点。

通过此示例性实施例，实现联盟区块链业务网络中主联盟节点以及从联盟节点的动态配置，进而使得联盟区块链业务网络中计算的执行都是适配于当前所具备的最高计算能力的，保证了联盟区块链业务网络对供应链所流通产品追踪的实现。

通过如上所述的示例性实施例，为产品的溯源实现了联盟区块链业务网络，并且基于此而准确快速的追踪供应链上流通的产品，为此跟踪记录产品在各个流通环节的详细数据，保证了数据的准确性的同时，也保证了数据的合法性和真实性，避免数据篡改的发生。

如上所述示例性实施例所实现的联盟区块链业务网络，是基于联盟区块链所实现的，以此来实现分布式存储，进而保证数据的安全存储。

此外，不需要依赖于全局可信的第三方实体，各个联盟节点之间采用点对点的通信方式，加强了系统的可扩展性和可靠性，从而避免了传统中心化数据存储的安全风险。

以供应链上流通的一药品为例，描述上述网络中实现药品溯源的方法。此流通的药品，并不仅仅是指某一种药品，而是指对应此种药品的某一盒药品。一盒药品在供应链上各流通环节的流通，便基于如上所述的方法实现其在联盟区块链业务网络中的追踪记录，进而在联盟区块链业务网络中得以存储所相关的药品数据，进而实现此盒药品的查询。

应当理解，药品溯源，是追踪药品的流转链条，通过对药品的每一次流转进行登记而追溯出生产企业、流通企业、药店/医院等供应链上各个流通环节。

基于此，将供应链上的药品制造企业、药业协会、药品流通企业、药店、医院等企业或者机构都对应部署联盟区块链业务网络中的联盟节点，以保证联盟区块链业务网络中的联盟节点能够对应于供应链上的各个流通环节。

对于供应链上涉及的诸多企业或者机构，药品制造企业将负责给每一个药品生成唯一的药品标识符，并通过条形码、二维码或者RFID标签的形式存在，所对应的联盟节点将进行这一个药品所相关生成状况的采集，获得生成制造流通环节上的药品数据。

与之相类似的，药品行业协会负责采集药品认证资质数据；药品流通企业负责采集药品流通过程中的物流数据；药店或医院负责采集药品的供货商流通数据，这些数据，即为各流通环节上所采集得到的药品数据。各个联盟节点采集与自身节点相关的药品数据后，将药品数据上报到其他联盟节点；各个联盟节点经过一段时间对药品数据进行工作量证明，竞选主联盟节点，获取创建新的数据区块的权利，从而获取系统奖励。联盟节点工作量证明完成后，选举出了主联盟节点，其余节点为从联盟节点，主联盟节点生成新的区块，传输给各个从联盟节点，各个从联盟节点对区块进行验证，验证通过将新区块写入联盟区块链系统，最终保证各个联盟节点上的数据一致性。

消费者使用移动终端APP或其他方式扫描药品唯一标识符，连接到联盟区块链系统上查询，返回药品在各个流通环节的详细数据，由此便实现药品的溯源。

图11是根据一示例性实施例示出的联盟区块链业务网络的架构图。如图11所示的，联盟节点之间进行着数据的同步，而对于所进行的查询而言，通过所配合的APP(Application，应用)或者Web(World Wide Web，网络)页面，即可连接至一联盟节点，例如，能够提供最优级服务质量的联盟节点，进而为执行药品溯源所对应的查询。对于每一联盟节点，其内部实现如图11所展示的细节。每一联盟节点都包括MQ(910)、Collector(920)、Consortium(930)、Database(940)以及Query(950)。

MQ(910)为消息队列模块。负责统一分发各个联盟节点之间的通信消息；

Collector(920)为数据采集模块。采药品数据，将药品使用唯一标识符，即药品标识符标记，并使用加密和数字签名技术进行处理，然后通过网络消息将采集的药品数据发送到其他联盟节点；

Consortium(930)为联盟链模块。定时对采集的药品数据进行工作量证明，竞选出主联盟节点，将药品数据整合成新的数据区块，与其他从联盟节点通过共识机制将新产生的区块并写入在联盟区块链业务网络。每个新产生的的区块含有链接到上一个区块的加密哈希值，即上一区块所对应的区块标识符，上一区块所对应的区块标识符用于追踪和校验数据区块。

Database(940)为数据存储模块。责存储药品数据所对应的区块，对外支持查询操作。

Query(950)为数据查询模块。通过药品标识符来查询该药品在各个联盟节点的信息。

联盟区块链业务网络中各联盟节点之间是对等的，在每个联盟节点内都进行着数据采集，因此联盟节点分别负责采集与节点相关的药品数据，并将采集的数据发送到其他联盟节点。为了保证联盟节点采集的药品数据来源可靠性和真实性，联盟节点之间使用数字证书和签名技术，验证联盟节点发送药品数据请求和身份信息，验证通过后，才可以接收联盟节点发送的药品数据。

而对于联盟区块链业务网络中的存储业务也是基于各联盟节点进行的，以在各联盟节点的相互配合下，将采集的药品数据存入新的区块中，并保证各联盟节点中数据存储的一致性。由此，主联盟节点经过一定时间对新的药品数据进行工作量证明，生成新的区块，在各个联盟节点之间达成共识后，便实现联盟区块链业务网络中区块的写入。

图12是根据一示例性实施例示出的主联盟节点和从联盟节点之间实现存储业务的时序图。在此示例性实施例中，如图12所示的，首先利用共识机制在各个联盟节点中选取主联盟节点，其他节点为从联盟节点，即如步骤(1)所示的，在此所指的系统，即为整个联盟区块链业务网络。

在选举出主联盟节点之后，对于所选择的主联盟节点，将接收各个从联盟节点所点对点传输的药品数据，这些药品数据都是各个从联盟节点新采集的，如步骤(2)所示。至此应当理解，各个从联盟节点上，也将同步得到联盟区块链业务网络中新采集的药品数据。

主联盟节点收到新的药品数据后，利用共识机制定时生成新区块，对所生成的新区块中，将新的药品数据利用签名算法、哈希算法进行处理，并加上一个区块哈希值、时间戳、难度值字段，一起填充到新的区块中，即如步骤(3)和步骤(4)所描述的。

利用点对点传输机制将新区块向其他从联盟节点传输，各个从联盟节点接收到新的区块后，利用签名算法、哈希算法进行验证，验证通过后，将新的区块写入，即如步骤(5)和步骤(6)所示的。

由此利用了共识机制、点对点传输、签名算法、哈希算法等技术，保证了数据的一致性、防篡改性、安全性，保证了各节点的数据对其他节点均是公开透明的，增强了药品供应链系统各联盟节点之间的信任。

当然，如果在步骤(6)的执行中，存在部分从联盟节点的验证失败，即从联盟节点与主联盟节点没有达成共识。此时主联盟节点将分析和检查新区块的共识结果，必要时，主联盟节点重新发送新数据区块给这部分从联盟节点进行第二次共识验证，如果仍有从联盟节点验证失败，则采取少数服从多数的原则，超过一半比例的从联盟节点验证成功，则将该区块写入。

主联盟节点进一步分析个别验证失败的从联盟节点的共识结果，判断是否存在恶意的行为，及时对恶意的从联盟节点进行处理。这样有利于发现恶意联盟，及时从联盟区块链业务网络中剔除，保证了整个联盟区块链业务网络安全稳定的运行。

下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明上述网络中实现药品溯源的方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明网络中实现药品溯源的方法实施例。

图13是一示例性实施例示出的一种网络中实现产品溯源的装置的框图。该网络中实现产品溯源的装置，适配于产品在供应链上多个流通环节的流通，联盟区块链业务网络中的不同联盟节点分别对应于供应链上的不同流通环节，每个联盟节点对应于供应链上的一个流通环节；如图13所示，该系统包括但不限于：请求接收模块1110、查询模块1130、定位模块1150和数据读取模块1170。

请求接收模块1110，用于接收对所述联盟区块链业务网络查询产品在供应链上已流转不同流通环节所对应产品数据的请求，所述请求携带产品标识符；

查询模块1130，用于在所述联盟区块链业务网络的联盟节点，根据所述产品标识符查询元数据，所述元数据与产品以及所述联盟节点中的区块相关；

定位模块1150，用于通过查询得到的所有元数据定位至所述联盟节点中的区块；

数据读取模块1170，用于从定位的所述区块进行所对应产品数据的读取，获得所述产品在所述供应链上的流通记录。

图14是根据另一示例性实施例示出的一种网络中实现产品溯源的系统的框图。在另一示例性实施例中，如图14所示，该网络中实现产品溯源的系统还包括选择接收模块1210、解析模块1230和请求发起模块1250。

选择接收模块1210，用于接收对产品条码扫码的选择，获得产品条码信息。

解析模块1230，用于解析处理所述产品条码信息获得产品标识符。

请求发起模块1250，用于根据所述产品标识符向所述联盟区块链业务网络发起查询产品在供应链上各流通环节所对应产品数据的请求。

在另一个示例性实施例中，查询模块1130还用于在所述联盟区块链业务网络接收所述请求的联盟节点中，根据所述产品标识符查询索引区块的元数据，获得匹配所述产品标识符的所有元数据。

图15是根据图13对应实施例示出的对数据读取模块进行描述的框图。该数据读取模块1170，如图15所示的，至少包括产品数据读取单元1171和流通记录获得单元1173。

产品数据读取单元1171，用于从定位的所述区块分别读取所述产品在供应链上各流通环节对应的产品数据。

流通记录获得单元1173，用于读取的所述产品数据根据所在区块顺序连结在一起形成所述产品在所述供应链上的流通记录。

图16是根据另一示例性实施例示出的一种网络中实现产品溯源的系统的框图。在另一示例性实施例中，如图16所示，该网络中实现产品溯源的系统还包括采集模块1310和存储实现模块1330。

采集模块1310，用于通过联盟区块链业务网络中对应于供应链上各流通环节的联盟节点，对流通至所对应流通环节的产品获取产品数据；

存储实现模块1330，用于在主联盟节点的控制下，通过获取的所述产品数据在所述联盟区块链业务网络中为供应链上流通的产品进行对应于所述流通环节的产品数据存储。

图17是根据图16对应实施例示出的对采集模块进行描述的框图。该采集模块1310，如图17所示，至少包括采集执行单元1311和同步单元1313。

采集执行单元1311，用于所述联盟区块链业务网络中的联盟节点对处于供应链上所对应流通环节的产品采集产品数据，所述产品数据用于描述所述产品在供应链所处流通环节上的流通；

同步单元1313，用于在所述联盟区块链业务网络中向其它联盟节点进行所述产品数据的同步。

在另一个示例性实施例中，同步单元1313还用于联盟区块链业务网络中各联盟节点进行所采集产品数据向所述其它联盟节点的点对点传输，使所述联盟区块链业务网络中各联盟节点同步得到采集的产品数据，同步得到所述产品数据的联盟节点包括从联盟节点和/或主联盟节点。

图18是根据图16对应实施例示出的对存储实现模块的进行描述的框图。在一示例性实施例中，如图18所示的，存储实现模块1330至少包括：区块验证单元1331和恶意识别单元1333。

区块验证单元1331，用于对验证所述区块失败的从联盟节点重复执行所述区块的验证；

恶意识别单元1333，用于根据所述验证的失败识别所述联盟区块链业务网络中的恶意联盟节点，并将所述恶意联盟节点从所述联盟区块链业务网络中剔除。

在另一个示例性实施例中，如上所述的网络中实现产品溯源的系统还包括选举模块。该选举模块用于根据所述联盟区块链业务网络中各联盟节点当前所具备的计算能力，选举具备最高计算能力的联盟节点为主联盟节点，所述联盟区块链业务网络中的其它联盟节点为从联盟节点。

可选的，本发明还提供一种计算机系统，该计算机系统可以用于前述所示实施环境中，执行如上任一所示的方法的全部或者部分步骤。该计算机系统适配于产品在供应链上各流通环节的流通，联盟区块链业务网络中的联盟节点分别对应于供应链上的流通环节，所述联盟节点包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现前述方法。

该实施例中的装置的处理器执行操作的具体方式已经在前述方法的实施例中执行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

在示例性实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质为计算机可读存储介质，例如可以为包括指令的临时性和非临时性计算机可读存储介质。该存储介质例如包括指令的存储器，上述指令可由装置的处理器执行以完成上述方法。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (15)

1.一种联盟区块链业务网络中的联盟节点，其特征在于，包括：

消息队列模块，被配置为统一分发与其他联盟节点之间的通信消息；

数据采集模块，被配置为采集产品的产品数据，对产品使用唯一标识符，并使用加密和数字签名技术对产品数据进行处理，然后通过网络消息将处理后的产品数据发送给其他联盟节点；

联盟链模块，被配置为定时对采集的产品数据进行工作量证明以竞选出主联盟节点，将产品数据整合成新的数据区块，与其他联盟节点通过共识机制将新产生的区块写入联盟区块链业务网络。

2.根据权利要求1所述的联盟节点，其特征在于，还包括：

数据存储模块，被配置为存储产品数据所对应的区块，以支持查询操作。

3.根据权利要求1或2所述的联盟节点，其特征在于，还包括：

数据查询模块，被配置为通过产品标识符来查询该产品标识符对应的产品在各个联盟节点的信息。

4.根据权利要求1或2所述的联盟节点，其特征在于，所述数据采集模块采集的产品数据为与该联盟节点相对应的流通环节的产品数据。

5.一种联盟区块链业务网络，其特征在于，包括多个如权利要求1-4中任一项所述的联盟节点，所述多个联盟节点中的不同联盟节点分别对应于产品在供应链上的不同流通环节，并且每个联盟节点对应于所述流通环节中的一个流通环节，其中，所述多个联盟节点包括利用共识机制从所述多个联盟节点中选取的主联盟节点以及作为从联盟节点的其他联盟节点。

6.根据权利要求5所述的联盟区块链业务网络，其特征在于：

主联盟节点被配置为：接收一从联盟节点采集并点对点传输的产品数据；对于所接收的所述产品数据，利用共识机制定时生成新区块，并且将所述产品数据利用签名算法和哈希算法进行处理后填充到所生成的新区块中；利用点对点传输机制将填充后的新区块向各个从联盟节点传输；

从联盟节点被配置为：接收到所述新区块后，利用签名算法和哈希算法进行验证，并在验证通过后将所述新区块写入。

7.根据权利要求6所述的联盟区块链业务网络，其特征在于，主联盟节点还被配置为：

在部分从联盟节点对所述新区块的验证失败的情况下，分析和检查新区块的共识结果。

8.根据权利要求6或7所述的联盟区块链业务网络，其特征在于，主联盟节点还被配置为：

在部分从联盟节点对所述新区块的验证失败的情况下，重新发送新数据区块给所述部分从联盟节点进行第二次共识验证。

9.根据权利要求8所述的联盟区块链业务网络，其特征在于，主联盟节点还被配置为：

在第二次共识验证中仍有从联盟节点验证失败的情况下，如果超过一半比例的从联盟节点验证成功，则将该区块写入。

10.根据权利要求6或7所述的联盟区块链业务网络，其特征在于，主联盟节点还被配置为：

在部分从联盟节点对所述新区块的验证失败的情况下，分析验证失败的从联盟节点的共识结果，以判断是否存在恶意行为。

11.根据权利要求10所述的联盟区块链业务网络，其特征在于，主联盟节点还被配置为：

对于被判断为存在恶意行为的从联盟节点进行处理。

12.根据权利要求6所述的联盟区块链业务网络，其特征在于，主联盟节点被配置为：

将所述产品数据利用签名算法和哈希算法进行处理，并加上一个区块哈希值、时间戳和难度值字段，一起填充到所述新区块中。

13.一种在联盟区块链业务网络中存储产品数据的方法，其特征在于，所述联盟区块链业务网络包括多个联盟节点，每个联盟节点包括消息队列模块、数据采集模块和联盟链模块，其中所述方法由所述多个联盟节点中的一联盟节点来执行，所述方法包括：

由该联盟节点的数据采集模块采集产品的产品数据，对产品使用唯一标识符，并使用加密和数字签名技术对产品数据进行处理；

由该联盟节点的消息队列模块通过网络消息将处理后的产品数据发送给所述多个联盟节点中的其他联盟节点；

由联盟链模块定时对采集的产品数据进行工作量证明以竞选出主联盟节点，将产品数据整合成新的数据区块，与所述其他联盟节点通过共识机制将新产生的区块写入联盟区块链业务网络。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，该联盟节点还包括数据存储模块，其中所述方法还包括：

由该联盟节点的数据存储模块存储产品数据所对应的区块，以支持查询操作。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，该联盟节点还包括数据查询模块，其中所述方法还包括：

由该联盟节点的数据查询模块通过产品标识符来查询该产品标识符对应的产品在所述多个联盟节点的信息。