CN110570323A - 一种记录种植物供应链的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种记录种植物供应链的方法和装置。搭建了种植物供应链，供应链上有以下角色：种植园，加工厂，包装厂，经销商，零售商，用户，顺序执行种植、生产、包装、分销、零售五个环节，各环节产生的数据记录入供应链，各网络节点之间数据实时同步，提供可信账本，以实现种植物的可信溯源。

Description

一种记录种植物供应链的方法和装置

技术领域

本发明涉及信息技术领域，尤其涉及种植物供应链的信息化领域。

背景技术

我国是农业大国，种植业的信息化程度还很低，存在很多问题：品质标准混乱，交易价格乱象，往来信任缺失，贸易成本高，流通信息封闭，品牌共识缺失等。这些问题由来已久，一直很难找到一种成本合理的解决方式。

区块链是一种运行在去中心化节点上的不可篡改的交易账本技术。这些节点通过共识机制进行交易，交易被打包成块，块与块进行串联，防止被篡改。这些节点维护同样一份账本，并持有账本的所有数据。

区块链能够提供一个可信的账本，我们可以用这个账本记录产品的状态变化，使得各个部门甚至公司之间能够自由地查看当前产品状态，从而有效地跟踪产品，降低信任成本。跟传统账本相比，区块链账本是分布式的，不由单个机构管理，人人都能参与，相互之间可以分享，能够做到公开透明，数据可靠，维护方便。

例如，对于转账交易，一用户现要转账给苏老板，但是，如果通过中央银行的中央账簿体系来转账(高度中心化)，这里面就会产生两个问题：第一，用户转账给王老板，他说没有收到，用户找央行，央行不解决这个问题，则用户就没有办法解决了；第二，对中心本身的信任问题，从技术上，央行的中央账簿可以看到转账的信息细节，如果由于某种原因账簿对信息进行了篡改，转账方和接受方是无法感知的。

这些问题怎么解决？区块链技术给出了解决方案：假如不管央行是否愿意，把这个中心即央行改造一下，让很多角色/用户去参与这个中心的工作，变成去中心化或者多中心化，并且互相监督来保证中心不可能去篡改我们的信息，如果篡改了所有角色/用户马上就能知道。

同时，这个改造过的中心是安全的，因为篡改者需要修改超过半数的系统节点数据才能真正的篡改数据。因此，这种篡改的代价极高，导致几乎不可能。另外，这个中心上的“账簿”(区块)是公开且广泛分布的，即任何人都可以下载一份拷贝。除了用户身份受到加密保护，这个系统完全透明。最后，这个系统不依赖于这个中心(中央权威机构)支撑和信用背书。这样，一个去中心化、安全可靠、高效透明的系统就形成了。总之，区块链的基本思想就是基于这个思路：用民主化的方式替代单一的服务中心。

针对上述种植业的诸多问题：种植物从采摘，加工，包装，仓储，物流，分销，零售等各个环节数据不够公开透明，如何对种植物产地、品种、等级、价格，生产日期等数据随时随地查询并保证数据的可靠性，如何有效及时地跟踪产品状态并调度安排，如何防止整个过程中信息被篡改。区块链提供了一种快速、高效、可靠的解决方案。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种记录种植业供应链的方法和装置，利用区块链的去中心化以及不可篡改性等优势，将种植业供应链数据信息化。

本申请提供的一种记录种植业供应链的方法，包括：

将供应链分为种植、生产、包装、分销、零售五个环节；

所述供应链上有以下角色：种植园、加工厂、包装厂、经销商、零售商、用户；

所述供应链包括多个网络节点，各个网络节点的数据实时相互同步，每个网络节点记录一账本，所述账本记录供应链的所有数据。

优选地，所述账本记录供应链的所有数据，包括：所述账本记录供应链的种植、生产、包装、分销、零售五个环节的交易记录，并自动打上时间戳。

优选地，如权利要求2所述的方法，所述账本记录种植物种植、生产、包装、分销、零售五个环节的交易记录，包括：种植园收割后给加工厂，加工厂加工后发往包装厂，包装厂包装后发给经销商，经销商分销到零售商，零售商卖给最终用户，以上环节顺序执行，其中的交易记录记录在相应的网络节点上。

优选地，如权利要求1所述的方法，所述网络节点包括：数据库，主链，CA认证中心，相关供应链合约网络。

优选地，如权利要求4所述的方法，所述CA认证中心产生公钥和私钥，为每个供应链合约网络指定超级管理员，进而超级管理员创建各角色管理员，角色管理员创建普通用户；所有角色都从CA认证中心获得证书，进而完成角色和CA证书绑定进行交易。

优选地，如权利要求4或5任一项所述的方法，每个角色都有自己的CA证书，只能提交权限内的相关数据。

优选地，如权利要求6所述的方法，种植园角色提交种植物收割时的信息，加工厂提交加工后的信息，包装厂提交包装后的信息，以上提交的信息均记录入供应链。

本申请提供的一种记录种植物供应链的装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取外部信息输入；

记录发送模块，用于将相关角色提交的信息记录，并发送给其他节点；

其中，将供应链分为种植、生产、包装、分销、零售五个环节；

所述供应链上有以下角色：种植园、加工厂、包装厂、经销商、零售商、用户。

优选地，所述装置还包括：

接收模块，用于接收其他节点发送的同步信息；

共识模块，用于对接收到的同步信息进行验证；

保存模块，用于对验证通过的同步信息进行保存。

本申请还提供一种记录种植物供应链的装置，包括处理器和存储器，所述存储上存储有计算机程序，所述计算机程序被配置由所述处理器执行上述的记录种植业供应链的方法。

本申请结合区块链的特点及其在解决溯源问题的的优势，应用区块链技术能够完美解决种植业的当前众多问题。建立种植物供应链，能够保证种植物从采摘，加工，包装，仓储，物流，分销，零售等各个环节数据公开透明；数据进行授权管理，多方验证，从而保证种植物产地、品种、等级、价格，生产日期等数据的可靠可查；种植主、加工厂、包装厂、经销商、零售商可以快速建立信任关系，相互监督，相互合作；对于各方部分，能够有效及时地跟踪其产品状态，进行调度安排；并能防止已经生成的账本记录被篡改，保证账本记录的真实性，在本发明中利用了区块链中数据的不可篡改性，将种植物全流程信息记录存入供应链。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书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说明书中记载的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本说明书实施例提供的一种记录种植物供应链的角色流程图；

图2是本说明书实施例提供的多个组织(角色)可以共享实时同步的分布式供应链账本的网络架构图；

图3是本说明书实施例提供的一种组织(角色)账户的关系示意图；

图4是本说明书实施例提供的供应链场景下供应链账本查询界面的示意图；

图5是本说明书实施例提供的一种记录种植物供应链装置的接收外部信息模块示意图；

图6是本说明书实施例提供的一种记录种植物供应链装置的同步节点信息模块示意图；

图7是本说明书实施例提供的一种记录种植物供应链装置的设备示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书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说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。

以下结合附图，详细说明本说明书各实施例提供的技术方案。

图1是本说明书实施例提供的一种记录种植物供应链的方法流程图，包括以下步骤：

将种植物供应链组织(角色)分为种植园、加工厂、包装厂、经销商、零售商、用户。相应地，供应链分为种植、加工、包装、分销、零售五个环节，并自动打上时间戳，具体为：种植物供应链过程为种植园收割给加工厂，加工厂加工后发往包装厂，包装厂包装后发给经销商，经销商分销到零售商，零售商卖给最终用户，这五个环节顺序执行。

种植园角色可以提交种植物收割时的信息，比如产地、品种、名称、等级、种植园名称等，加工厂可以提交加工后产品序列号、重量等信息，包装厂可以提交包装后的产品序列号、重量等信息。以上提交的信息均需记入区块链。

图2是本说明书实施例提供的多个组织(角色)可以共享实时同步的分布式区块链账本的网络架构图，包括以下步骤：

搭建多个网络节点，节点提供如下服务：数据库，主链，CA认证中心，相关供应链合约网络；

结合区块链的特点，各个节点数据可以实时相互同步。每个节点记录了供应链的所有数据，我们称之为账本；

账本记录了种植物种植、生产、包装、分销、零售五个环节的交易记录，并自动打上时间戳。

账本具体记录了种植物收割时的信息，比如产地、品种、名称、等级、种植园名称等，加工后产品序列号、重量等信息，包装后的产品序列号、重量等信息。

种植园、加工厂、包装厂、经销商、零售商、用户都可以查看账本的供应链相关内容。

图3是本说明书实施例提供的一种组织(角色)账户的关系示意图，包括：

CA认证中心可以产生公钥和私钥。可以为每个供应链合约网络指定超级管理员，进而超级管理员可以创建各角色管理员，角色管理员创建普通用户。所有角色都可以从CA认证中心获得证书，进而完成角色和CA证书绑定进行交易。

每个角色都有自己的CA证书，只能提交权限内的相关数据。种植园角色可以提交种植物收割时的信息，比如产地、品种、名称、等级、种植园名称等，加工厂可以提交加工后产品序列号、重量等信息，包装厂可以提交包装后的产品序列号、重量等信息。

本发明记录种植物供应链可实现种植物的可靠可查。利用区块链的分布式数据库，采用分布式记账簿保证数据可靠传输和访问，利用可自动执行的智能合约来编程和操作数据。

具体查询步骤包括：

(1)首先种植产品查询之前的交易，需要由发货方对交易信息进行填写，并成功存储到区块当中，这样交易信息进行存储之后才能根据区块链的结构以及交易信息单中的上一笔交易编号进行查询。

(2)进行种植产品查询的用户可以通过客户端输入交易编号来显示该笔交易所在的区块，该块中包含多笔交易，此时用户通过交易编号来定位到当前交易的位置，点击发货方姓名，系统内部通过区块链结构依次向前查询当前交易的前一笔交易。

(3)重复第(2)步，直到回溯到初始交易，以此实现种植产品的查询。

下面通过实例化链码来进一步说明。

查询过程主要过程是通过ChaincodeEndorsementPolicychaincodeEndorsementPolicy＝new ChaincodeEndorsementPolicy()、chaincodeEndorsementPolicy.fromYamlFile()函数设置好链码背书策略，随后通过InstantiateProposalRequest instantiateProposalRequest＝client.newInstantiationProposalRequest()创建实例化请求，并将请求发送到组织内所有peer，实例化过程中会调用链chaincodeMAC.go中的init()函数，并完成其功能，我们在init函数中设置好了用于操作链码的身份信息。

peer在接收到实例化请求后根据背书策略模拟执行请求，成功后向客户端返回执行结果，客户端在收到足够的背书支持后才能将实例化请求发送给排序节点(orderer)，排序节点执行成功后将结果发送给所有peer，peer收到后将执行结果写入区块链中并更改数据库状态。

调用链码执行交易步骤：

首先通过TransactionProposalRequest transactionProposalRequest＝client.newTransactionProposalRequest()创建交易请求，通过transactionProposalRequest.setFcn("invoke")，transactionProposalRequest.setArgs(new String[]，createUser…..)设置要调用的链码函数名和参数。随后将请求发送给所有peer获取背书支持，然后是orderer，最后交易执行的状态改变被记录到区块链中。

查询交易执行信息步骤：

与上一步大致执行过程相同，通过

transactionProposalRequest.setArgs(new String[]，

queryUserPrivilegesByID…)

函数参数设置要调用的链码函数，执行查询，查询请求被发送到所有peer，不同的是查询过程不需改变区块链和数据库的状态，所以不需要背书节点的支持，也不需要排序节点的服务。

在本发明中，交易角色通过网络开始进行交易，每笔交易确认成功存储到区块链上广播到整个网络，最终用户想要查询种植产品的来源，通过区块链的结构，回溯到初始交易。

图4是本说明书实施例提供的茶叶供应链场景下供应链账本查询界面的示意图。

基于Hyperledger Fabric完成区块链主网搭建，借助于容器化技术(docker)完成多节点的部署。

在此基础上实现茶叶供应链智能合约代码编写，合约代码规定以下几个角色：种植园，加工厂，包装厂，经销商，零售商，用户。种植园录入茶叶的产地、等级、品种。加工厂生产茶叶产生批次序列号。包装厂包装加工厂生产的茶叶，每个包装产生一个序列号。茶叶包装之后售卖到经销商，经销商再分销到零售商，零售商再售卖给最终用户。

利用composer-rest-server，自动生成rest api接口。提供主网和合约代码的读写接口，接口可用于网页的渲染。

最后搭建账本查询服务，完成效果如图4。

本发明记录种植物供应链可实现种植物的可跟踪，即“跟踪产品状态”，具体来说：

产品从种植方到运输方再到用户，产品的每一次转移都意味着一次新的交易。

从种植方到运输方到用户的物品每一次转移，都需要卖家和运输方使用各自的私钥签名。

新的交易在添加到分布式交付记录区块链之前，会要求种植方、运输方、用户或系统上的其他节点进行广播和验证。

当植物产品从运输方传递到用户时，运输方可以用自己的私钥对代表实物资产的数字资产进行授权。

这样，从运输方转移到用户这一新的交易状态、送货记录就得到了更新，从而实现跟踪产品的状态。

图5是本说明书实施例提供的一种记录种植物供应链装置的接收外部信息模块示意图，包括以下步骤：

S501：外部信息输入，这些信息可以是种植园、加工厂、包装厂、经销商、零售商、用户等组织(角色)输入的。

S502：设备通过接收模块接收到外部输入的信息。

S503：信息验证合格后将被发出，以同步到多个设备节点。

本发明记录种植物供应链运用区块链防伪溯源技术可防止种植物信息被篡改。下面以茶叶供应链为例加以说明。

从每片茶叶种植地开始进行分布式登记，从种植方、加工方、销售方到消费者，每一步都有清晰的数据记录，将信息流、货物流、资金流都记录在区块链上且不可篡改。

该区块链采用单向哈希算法，同时每个新产生的区块严格按照时间线性顺序推进，时间的不可逆性导致任何试图入侵篡改区块链内数据信息的行为都很容易被追溯，导致被其他节点的排斥，从而可以限制相关不法行为。

图6是本说明书实施例提供的一种记录种植物供应链装置的同步节点信息模块示意图，包括以下步骤：

S601：接收设备接收到其他设备的同步信息。

S602：共识模块通过共识算法进行信息验证。

S603：验证通过的信息将被保存到存储器。

图7是本说明书实施例提供的一种记录种植物供应链装置的设备示意图。

该设备主要包括了处理器和存储器。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (12)

1.一种记录种植物供应链的方法，包括：

将供应链分为种植、生产、包装、分销、零售五个环节；

所述供应链上有以下角色：种植园、加工厂、包装厂、经销商、零售商、用户；

所述供应链包括多个网络节点，每个环节对应至少一个网络节点，各个网络节点的数据实时相互同步，每个网络节点记录一账本，所述账本记录供应链的所有数据。

2.如权利要求1所述的方法，所述账本记录供应链的所有数据，包括：所述账本记录供应链的种植、生产、包装、分销、零售五个环节的交易记录，并自动打上时间戳。

3.如权利要求2所述的方法，所述账本记录种植物种植、生产、包装、分销、零售五个环节的交易记录，包括：种植园收割后给加工厂，加工厂加工后发往包装厂，包装厂包装后发给经销商，经销商分销到零售商，零售商卖给最终用户，以上环节顺序执行，其中的交易记录记录在相应的网络节点上。

4.如权利要求1所述的方法，所述网络节点包括：数据库，主链，CA认证中心，相关供应链合约网络。

5.如权利要求4所述的方法，所述CA认证中心产生公钥和私钥，为每个供应链合约网络指定超级管理员，进而超级管理员创建各角色管理员，角色管理员创建普通用户；所有角色都从CA认证中心获得证书，进而完成角色和CA证书绑定进行交易。

6.如权利要求4或5任一项所述的方法，每个角色都有自己的CA证书，只能提交权限内的相关数据。

7.如权利要求6所述的方法，种植园角色提交种植物收割时的信息，加工厂提交加工后的信息，包装厂提交包装后的信息，以上提交的信息均记录入供应链。

8.如权利要求1所述的方法，所述植物供应链采用分布式记账簿保证数据可靠传输和访问，查询过程具体包括以下步骤：

(1)首先种植产品查询之前的交易，由发货方对交易信息进行填写，并成功存储到区块当中；

(2)进行种植产品查询的用户通过客户端输入交易编号来显示该笔交易所在的区块，系统内部通过区块链结构依次向前查询当前交易的前一笔交易；

(3)重复第(2)步，直到回溯到初始交易，以此实现种植产品的查询。

9.如权利要求1所述的方法，所述植物供应链采用单向哈希算法，同时每个新产生的区块严格按照时间线性顺序推进。

10.一种记录种植物供应链的装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取外部信息输入；

记录发送模块，用于将相关角色提交的信息记录，并发送给其他节点；

其中，将供应链分为种植、生产、包装、分销、零售五个环节；

所述供应链上有以下角色：种植园、加工厂、包装厂、经销商、零售商、用户。

11.如权利要求8所述的装置，所述装置还包括：

接收模块，用于接收其他节点发送的同步信息；

共识模块，用于对接收到的同步信息进行验证；

保存模块，用于对验证通过的同步信息进行保存。

12.一种记录种植物供应链的装置，包括处理器和存储器，所述存储上存储有计算机程序，所述计算机程序被配置由所述处理器执行权利要求1-9任意一项所述的方法。