CN110766419A - 一种基于区块链的食品全链条指纹数据存证方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链的食品全链条指纹数据存证方法，包括如下步骤：步骤1：对食品指纹信息进行梳理并统一编码形成食品指纹信息集合交易单；步骤2：基于区块链底层框架对食品指纹信息集合交易单进行上链存证。本发明一种基于区块链的食品全链条指纹数据存证方法通过区块链特有的不可篡改特性，完成了食品全链条信息的指纹存证，保证了数据的公信力，进而消除了食品安全中的信息不对称问题，有效解决了市场失灵的困难。

Description

一种基于区块链的食品全链条指纹数据存证方法

技术领域

本发明属于食品安全信息化底层支撑技术领域，涉及一种基于区块链的食品全链条指纹数据存证方法。

背景技术

“国以民为本，民以食为天，食以安为先”。食品安全与人们生活息息相关。现阶段，我国的食品安全形势依然严峻，《小康》杂志举行的“中国全面小康进程中最受关注的十大焦点问题”评比中，食品安全问题连续多年位列社会关注度第一。

通过信息化的手段提升政府的监管能力，进行大数据时代下的智慧监管是保障食品安全的主要技术手段，但是受限于食品供应链环节的分割、政府监管环节的行政职责划分以及各方利益诉求点的不同等问题，由食品提供方至食品消费方间存在着严重的信息不对称问题，这直接导致了“市场失灵”，也是导致食品安全问题频发的主要原因，现阶段解决此问题的主要方式是通过信息横纵集成的方式，在原有信息系统建设的基础上，进行信息间的关联和利用，但是这种方式的缺点是：1.时效性差。信息集成的效用发挥都在信息消费之后产生，无法从根本上消除信息的不对称；2.成很高，效率低。现有的信息集成方式一般都是全信息的集成，信息冗余度较高，成本较大，消费者的最终体验度不强；3.信息公信力差，共享度低。食品安全信息参与主体众多，进行集成的过程中存在着客观和主观的错误，群众对食品批露信息的认可度不高，而且不能有效的在参与主体之间传递。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于区块链的食品全链条指纹数据存证方法，提升交易前存证的时效性，同时，基于区块链的不可篡改特性，保证食品全链条信息的无篡改，提升信息的公信力，并可以在各参与方间有效的共享。

本发明所采用的技术方案是，一种基于区块链的食品全链条指纹数据存证方法，包括如下步骤：

步骤1：对食品指纹信息进行梳理并统一编码形成食品指纹信息集合交易单；

步骤2：基于区块链底层框架对食品指纹信息集合交易单进行上链存证。

本发明的特点还在于：

步骤1中统一编码的过程是：按照国家标准进行按照食品全链条的逻辑顺序，对每一个相关订单的指纹信息进行抽取，获取食品指纹信息集合交易单。

上链存证的过程如下：

步骤2.1：将交易单进行Hash运算，并将独立的Hash值形成Merkle树；

步骤2.2：将Merkle树按照区块的存储结构，放在区块中；

步骤2.3：按照交易单时间先后顺序形成区块链。

步骤2.1的具体过程如下：

步骤2.1.1：假设存在100个数量的交易单，对100个数量的交易单指纹信息进行字符串拼接，对拼接后的字符串，进行hash运算；

步骤2.1.2：将步骤2.1.1的hash值通过调用merkle树生成算法，生成Merkle树。

形成区块链的过程如下：

原料加工或者运输仓储是一个交易单、将交易单进行hash运算放到区块的结构中形成一个区块、再通过链式存储结构将区块连接起来成为区块链。

本发明的有益效果是：

1.可实现食品指纹信息(关键摘要信息)的可双向追溯存证；

2.区块链的不可篡改特性从技术上保证了食品安全过程信息的公信力，无需政府相关部门进行背书。

3.食品安全指纹信息的存证体系可消除“市场失灵”问题，对构建数字时代下的食品安全格局产生巨大推动意义。

附图说明

图1是本发明一种基于区块链的食品全链条指纹数据存证方法的流程图；

图2是图1中食品指纹信息梳理图；

图3是本发明食品全链条指纹信息上链过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

一种基于区块链的食品全链条指纹数据存证方法，如图1所示，包括如下步骤：

步骤1：对食品指纹信息进行梳理并统一编码形成食品指纹信息集合交易单；

步骤1中统一编码的过程是：按照国家标准进行按照食品全链条的逻辑顺序，对每一个相关订单的指纹信息进行抽取，获取食品指纹信息集合交易单。

其中：国家标准是中国物品编码中心发布的全国统一的物品编码体系，食品链条逻辑顺序指的是从前至后的：食品生产、流通、食用的全流程，抽取指的是按照梳理的指纹信息集合，从交易链条中获取指纹信息的过程。

步骤2：基于区块链底层框架对食品指纹信息集合交易单进行上链存证。

上链存证的过程如下：

步骤2.1：将交易单进行Hash运算，并将独立的Hash值形成Merkle树；

步骤2.1.1：假设存在100个数量的交易单，对100个数量的交易单指纹信息进行字符串拼接，对拼接后的字符串，进行hash运算；

步骤2.1.2：将步骤2.1.1的hash值通过调用merkle树生成算法，生成Merkle树。

步骤2.2：将Merkle树按照区块的存储结构，放在区块中；

步骤2.3：按照交易单时间先后顺序形成区块链。

其中，交易时间先后指的是按照食品成产、流通、食用的逻辑顺序，进行每一个步骤订单内的指纹信息的抽取并上链，配合的过程是在食品链条的业务发生时进行即可。

形成区块链的过程如下：

原料加工或者运输仓储是一个交易单、将交易单进行hash运算放到区块的结构中形成一个区块、再通过链式存储结构将区块连接起来成为区块链。

图1是对食品全链条中所涉及到的指纹信息(关键摘要信息)进行了有效梳理，通过统一编码的方式实现全链条上数据间的逻辑连接关系，统一编码的方式是：目前国家建立了统一编码协同平台，在每一批食品生产完成后进入市场流通之前，会向协同平台申请赋码，赋码完成后既可有全国范围内统一的编码。

逻辑连接关系指：最小食品包装单元在出场后每进行一次流通(采购、销售行为等)所产生的时间和参与主体逻辑顺序。

如图2所示，指纹信息(关键摘要信息)是指：每一批最小食品包装单元的关键属性集，如：食品编码、生产批次码、食品名称、生产日期、主要原料编码等；

图3是对食品全链条指纹信息进行区块链存储(上链)的过程示意图，对交易单(Transaction)形式挂载到区块链上，多个交易单Hash值组成Merkle树打包进区块(Block)，多个区块组成链式结构(BlockChain)。系统的区块链基础平台通过“Transaction—Block—BlockChain”三级嵌套结构环环相套，有效确保了数据的可信存储，不可篡改和不易丢失。

区块链的结构主要包含四部分：hash header、时间戳、随机数、Merkle根。三级嵌套结构是指：原料加工或者运输仓储是一个交易单(Transaction)、将交易单进行hash运算放到区块的结构中形成一个区块(Block)、再通过链式存储结构将区块连接起来成为区块链(BlockChain)。

目前的技术中一般使用关系型数据库进行信息存储，使用标准的SQL语句进行系统查询，无法达到直观的双向追溯和不可篡改的效果

通过区块链特有的不可篡改特性，完成了食品全链条信息的指纹存证，保证了数据的公信力，进而消除了食品安全中的信息不对称问题，有效解决了市场失灵的困难。

具体优点如下：

1.食品的关键摘要数据在交易前即可进行不可篡改的存证；

2.食品关键摘要信息“来源可查、去向可追”的双向追溯，同时在共治参与主体间一致性的共享

3.将区块链中的指纹信息和传统关系型数据库中的全量信息进行有效结合，实现食品安全信息的追溯和大数据利用。

Claims (5)

1.一种基于区块链的食品全链条指纹数据存证方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：对食品指纹信息进行梳理并统一编码形成食品指纹信息集合交易单；

步骤2：基于区块链底层框架对食品指纹信息集合交易单进行上链存证。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的食品全链条指纹数据存证方法，其特征在于，步骤1中统一编码的过程是：按照国家标准进行按照食品全链条的逻辑顺序，对每一个相关订单的指纹信息进行抽取，获取食品指纹信息集合交易单。

3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的食品全链条指纹数据存证方法，其特征在于，所述上链存证的过程如下：

步骤2.1：将交易单进行Hash运算，并将独立的Hash值形成Merkle树；

步骤2.2：将Merkle树按照区块的存储结构，放在区块中；

步骤2.3：按照交易单时间先后顺序形成区块链。

4.根据权利要求3所述的一种基于区块链的食品全链条指纹数据存证方法，其特征在于，所述步骤2.1的具体过程如下：

步骤2.1.1：假设存在100个数量的交易单，对100个数量的交易单指纹信息进行字符串拼接，对拼接后的字符串，进行hash运算；

步骤2.1.2：将步骤2.1.1的hash值通过调用merkle树生成算法，生成Merkle树。

5.根据权利要求3所述的一种基于区块链的食品全链条指纹数据存证方法，其特征在于，形成区块链的过程如下：

原料加工或者运输仓储是一个交易单、将交易单进行hash运算放到区块的结构中形成一个区块、再通过链式存储结构将区块连接起来成为区块链。

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