CN110807641A - 宠物食品溯源系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种宠物食品溯源系统，包括客户端和服务端，所述客户端包括注册登录模块、溯源图形码生成模块、商城模块和钱包管理模块，所述服务端包括服务器和区块链，所述服务器用于将所述客户端发出的随机事务的处理和数据保存至区块链中，所述区块链用于对所述客户端发出的随机事务进行验证、存储和输出。在本发明的宠物食品溯源系统中，由于客户端所发出的所有随机事务都是新发生的，其内容信息也是随机且无法预知的，并且所有随机事务的处理和数据都是保存在区块链中，能够避免宠物食品溯源信息被篡改，保证宠物食品溯源信息的真实可靠。

Description

宠物食品溯源系统
技术领域
本发明涉及溯源系统，更具体地说，涉及一种基于区块链的宠物食品溯源系统。
背景技术
宠物已经成为现代都市生活的一部分，人们对宠物食品的质量及安全也越来越重视。由于宠物食品涉及的原料多、链条长，任何一个环节出问题，都有可能影响到宠物食品的质量和安全。例如原料生产，它涉及的方面广，涉及到鸡肉、牛肉、红薯、马铃薯、木薯、鸡油、鱼油、甜菜籽等等众多种类的原料，在原料的流通及生产加工过程中，涉及到厂家、收购方、物流方、仓储方、经销商、分销商、代理方、加工厂等等众多参与方，任何一个参与方都有可能出现质量安全问题。但并不是所有的参与方都愿意负责，由于追责的线路和系统非常庞杂，即使依靠行政命令和司法介入，也会因为涉及的部门、领域、行业太多，难以取得有效的效果。虽然也有一些宠物食品的溯源系统出现，但存在可溯源的信息单一，而且容易被篡改，消费者无法获得宠物食品的全面可靠的溯源信息。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种基于区块链的宠物食品溯源系统，利用区块链的防篡改性，实现宠物食品的安全可追溯。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种宠物食品溯源系统，包括客户端和服务端，所述客户端包括注册登录模块、溯源图形码生成模块、商城模块和钱包管理模块，所述服务端包括服务器和区块链，所述服务器用于将所述客户端发出的随机事务的处理和数据保存至区块链中，所述区块链用于对所述客户端发出的随机事务进行验证、存储和输出。
根据本发明所述的宠物食品溯源系统的一实施例，所述溯源图形码生成模块包括溯源信息录入单元和溯源图形码生成单元，所述溯源信息录入单元发出的随机事务包括溯源信息录入，所述溯源图形码生成单元发出的随机事务包括溯源图形码的生成。
根据本发明所述的宠物食品溯源系统的一实施例，所述商城模块包括宠物食品上架单元、宠物食品交易单元和宠物食品溯源单元，所述宠物食品上架单元发出的随机事务包括添加宠物食品至网上商城，所述宠物食品交易单元发出的随机事务包括宠物食品交易，所述宠物食品溯源单元发出的随机事务包括宠物食品溯源信息查询申请。
根据本发明所述的宠物食品溯源系统的一实施例，所述钱包管理模块包括转账单元和交易记录查询单元，所述转账单元发出随机事务包括转账请求，所述交易记录查询单元发出的随机事务包括交易记录查询申请。
根据本发明所述的宠物食品溯源系统的一实施例，所述注册登录模块包括注册单元和登录单元，所述注册单元用于向所述服务器发出用户注册请求，用户注册完成后，通过对用户的身份标识号进行加密生成由用户自己保存的私钥，所述私钥经过加密后得到公钥，所述公钥经过加密后得到用户钱包地址，所述登录单元用于向服务器发出登录请求。
根据本发明所述的宠物食品溯源系统的一实施例，所述转账请求由转出方向所述服务器发出，所述转账请求包含以下信息：上一次交易的Hash地址；转出方的钱包地址和接收方的钱包地址；转出方的公钥；通过转出方的私钥把交易信息进行加密得到的数字签名。
根据本发明所述的宠物食品溯源系统的一实施例，所述服务器收到所述转账请求后对所述转账请求进行验证，如果验证属实，则记录入所述区块链的区块中。
根据本发明所述的宠物食品溯源系统的一实施例，所述进行验证的步骤包括：
所述服务器查找上一次交易的地址，确认所述转账请求中转出金额的来源；
根据转出方的公钥进行计算得到钱包地址，并将得到的钱包地址与所述转出方的钱包地址进行比较以确认转出方的公钥是否属实；
使用转出方的公钥对所述数字签名进行解密，如果所述转出方的公钥属实且解密成功，则所述转账请求属实。
根据本发明所述的宠物食品溯源系统的一实施例，所述区块链为私有区块链。
根据本发明所述的宠物食品溯源系统的一实施例，所述溯源信息包括原料出产信息、加工信息、生成时间、成分配比信息、包装信息、出厂信息和物流信息中的一种信息或多种信息。
实施本发明的宠物食品溯源系统，具有以下有益效果：由于客户端所发出的所有随机事务都是新发生的，其内容信息也是随机且无法预知的，并且所有随机事务的处理和数据都是保存在区块链中，能够避免宠物食品溯源信息被篡改，保证宠物食品溯源信息的真实可靠。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例的框图；
图2是根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例中溯源图形码生成模块的框图；
图3是根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例中商城模块的框图；
图4是根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例中钱包管理模块的框图；
图5是根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例中客户端、服务器与区块链数据存储的交互过程的流程时序图；
图6是根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例中溯源信息录入的示意图；
图7是根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例中生成溯源图形码的示意图；
图8是根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例中溯源信息录入的另一示意图；
图9是根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例中宠物食品上架前录入相关信息的示意图；
图10是根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例中将宠物食品添加至网上商城的示意图；
图11是根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例中宠物食品溯源信息查询结果示意图；
图12是根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例中区块链的区块头的结构示意图；
图13是根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例中注册用户的公钥、私钥和钱包地址的关系图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本申请的主要目的是提供一种便于对宠物食品信息溯源的一个信息记录与查询系统，提供一个由区块链技术保证所有交易“合同”的真实有效性的一个信息平台。解决了宠物食品从饲料、生产、加工、销售等一系列的溯源问题，基本解决了用户和厂家以及中间环节厂商之间的信任问题，以及发生问题时的追责问题。不同于传统的中心化的架构，本申请为完全分布式、链式的网络架构。因为是全分布式的架构，所以比现有的架构更加容易扩展、衍生、容错。链上区块不需要由中心组织来管理，而可以一个完全分布式的机制来维持，打破以前的中心化的限制。
如图1所示，为根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例的示意图。该实例的宠物食品溯源系统包括客户端100和服务端200，其中客户端100包括注册登录模块110、溯源图形码生成模块120、商城模块130和钱包管理模块140；服务端200包括服务器210和区块链220，服务器210用于将客户端100发出的随机事务的处理和数据保存至区块链220中，区块链220用于对客户端100发出的随机事务进行验证、存储和输出。
如图2所示，在本实施例的宠物食品溯源系统中，溯源图形码生成模块120包括溯源信息录入单元121和溯源图形码生成单元122，溯源信息录入单元121发出的随机事务包括溯源信息录入，溯源图形码生成单元122发出的随机事务包括溯源图形码的生成。
如图3所示，在本实施例的宠物食品溯源系统中，商城模块130包括宠物食品上架单元131、宠物食品交易单元132和宠物食品溯源单元133，其中宠物食品上架单元131发出的随机事务包括添加宠物食品至网上商城，宠物食品交易单元132发出的随机事务包括宠物食品交易，宠物食品溯源单元133发出的随机事务包括宠物食品溯源信息查询申请。
如图4所示，在本实施例的宠物食品溯源系统中，钱包管理模块140包括转账单元141和交易记录查询单元142，转账单元141发出随机事务包括转账请求，交易记录查询单元142发出的随机事务包括交易记录查询申请。
在本实施例的宠物食品溯源系统中，注册登录模块包括注册单元和登录单元，注册单元用于向服务器发出用户注册请求，用户注册完成后，通过对用户的身份标识号进行加密生成由用户自己保存的私钥，私钥经过加密后得到公钥，公钥经过加密后得到用户钱包地址，登录单元用于向服务器发出登录请求。
在本实施例的宠物食品溯源系统中，转账请求由转出方向服务器发出，转账请求包含以下信息：上一次交易的Hash地址；转出方的钱包地址和接收方的钱包地址；转出方的公钥；通过转出方的私钥把交易信息进行加密得到的数字签名。
在本实施例的宠物食品溯源系统中，服务器收到转账请求后对转账请求进行验证，如果验证属实，则记录入区块链的区块中。
在本实施例的宠物食品溯源系统中，进行验证的步骤包括：
服务器查找上一次交易的地址，确认转账请求中转出金额的来源；
根据转出方的公钥进行计算得到钱包地址，并将得到的钱包地址与转出方的钱包地址进行比较以确认转出方的公钥是否属实；
使用转出方的公钥对数字签名进行解密，如果转出方的公钥属实且解密成功，则转账请求属实。
在本实施例的宠物食品溯源系统中，区块链为私有区块链。
在本实施例的宠物食品溯源系统中，溯源信息包括原料出产信息、加工信息、生成时间、成分配比信息、包装信息、出厂信息和物流信息中的一种信息或多种信息。
图5则示出了本实施例的宠物食品溯源系统中客户端、服务器与区块链数据存储的交互过程的流程时序图，也即客户端的各个模块与服务器及区块链的交互过程。
在另一实施例中，根据本申请的宠物食品溯源系统包括客户端、服务端，该客户端主要用于溯源图形码生成、商城和钱包管理模块；用户可以通过客户端向服务器发起申请注册用户请求事务，已使得服务端有效的管理和收集用户的基本信息资料；用户登录，响应用户登录事务，而发起向服务器申请登录用户请求事务；溯源图形码生成模块，响应已被系统认证的食品生产厂家发起的溯源图形码生成事务，被认证的厂家需要对该宠物食品(半成品、成品)进行数据录入，信息录入完毕之后，通过图形码生成单元，生成该宠物食品批次的所有宠物食品的图形码批次，并将当前的信息记入在区块链中。商城模块，厂家可以在商城中发起宠物食品请求事务，其他用户可以从商城中发起购买宠物食品请求事务，商城中发生的所有交易都必须通过钱包模块来进行交易支付，交易的信息记录都将录入区块链中，其中用户在宠物食品购买时或者通过线下扫描包装上的图形码都可以显示出该宠物食品的溯源信息。钱包管理模块，注册成功之后钱包管理会产生当前用户的钱包地址和私钥，私钥仅产生一次，且需要用户保存当前的私钥，钱包地址是由对应的公钥进行hash加密得到的十六位进制地址码，用户在系统中发生的所有交易“合同”都将保存在服务端的区块中，服务端使用的是去中心化的分布式数据库并且其中的记录是不可更改和删除的。根据本申请的一实施例，通过借助于区块链的数据平台系统，把宠物食品经历的所有交易“合同”都记录在区块链当中，可以提高用户对食品溯源的信任度，同时降低了整个交易过程中的潜在风险。
根据本申请的另一实施例，客户端包括注册登录模块，注册登录模块包括注册单元和登录单元，其中，注册单元用于新用户发起向服务端申请注册的请求事务，用户需提供用户的身份证ID以及其他基本信息，以保证用户的合法性；登录单元用于用户向服务端发起登录请求事物，用户需提供登录账号和密码，服务端进行验证是否为合法用户，给予请求回复；溯源图形码生成单元，已被系统认证的食品生产厂家发起的溯源图形码生成事务，被认证的厂家需要对该宠物食品(半成品、成品)进行数据录入，信息录入完毕之后，通过图形码生成器，生成该宠物食品批次的所有宠物食品的图形码批次，并将当前的信息记录在区块链中；商城模块，厂家可以在商城中发起宠物食品请求事务，其他用户可以从商城中发起购买宠物食品请求事务，商城中发生的所有交易都必须通过钱包模块来进行交易支付，交易的信息记录都将录入区块链中，其中用户在宠物食品购买时或者通过线下扫描包装上的图形码都可以显示出该宠物食品的溯源信息；钱包管理单元，用户注册成功之后，客户端会根据当前用户的身份证ID生成唯一的公钥和私钥，公钥用于交易“合同”的凭证，私钥注册成功之后只会显示一次，且必须有用户保存，系统不会保存用户的私钥，私钥用户交易“合同”的该用户数字签名；通过公钥使用hash加密得到一串十六进制的地址码，该地址码用户记录当前用户的钱包地址，交易“合同”中显示的付款地址码或收款地址码；其中，用户进行交易的“合同”将记录在宠物食品溯源系统中，宠物食品溯源系统是一个去中心化的分布式数据库，并且其中的记录是不可更改和删除的。期间发生的所有交易“合同”信息都将发布至溯源系统中，由宠物食品溯源系统中的所有区块节点进行审核，审核成功之后，确认该交易“合同”生效，并且记录在区块链中的某一个节点的区块中，并通知所有节点进行数据同步记录。
根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例，宠物食品溯源系统是基于区块链(blockchain)的数据平台。
根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例，钱包管理中包含以下中的至少一个：转账、交易“合同”生成和资产转移。
根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例，用户可以查询到关于当前宠物食品的所有原料出产信息、加工信息、生成时间、成分配比信息、包装信息、出厂信息、物流信息等详细信息，可以提供给用户当前购买的宠物食品的从无到有整个过程。提升了用户对购买食品的安全性认可。
根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例，所有用户账户中的私钥都是只有用户一个人知道并保存，且私钥不能通过公钥来求解。保证了用户账户的资金。如果用户换了设备登录，一定要用私钥才能把以前的数据下载下来，否则是看不到数据的。
根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例，所述客户端事务包括以下中的至少一个：图形码生成、宠物食品上架、溯源查询、宠物食品交易和转账。
根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例，钱包模块由所述公钥和私钥生成，钱包地址由公钥加密转换得来，所述的生成公私钥和钱包地址生成算法包括以下中的至少一个：哈希hash算法、公钥加密算法和SHA256非对称加密算法。
根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例，其中溯源图形码生成，厂商需要向系统发送注册厂商认定请求，通过线上资料审核和线下实地考察，核定厂商是否有资格上链(被系统核定为厂商身份)，上链之后，厂商可以拥有食品溯源图形码生成功能的权限。
根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例，其中的溯源图形码生成模块事务包括以下中的至少一个：宠物食品溯源信息录入、溯源图形码生成。
根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例，其中商城、厂商可以把已经生成图形码的宠物食品上架到商城中，其他客户可以通过在商城中查看宠物食品的明细以及宠物食品的溯源信息，其中商城模块的事务包括以下中至少一个：宠物食品上架、宠物食品交易、宠物食品溯源信息查询。
根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例，其中的钱包管理中只显示钱包地址、钱包的余额信息和交易“合同”信息；
根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例，其中钱包管理中的交易“合同”单元，客户端账户A可以向账户B发送转账请求。
根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例，转账请求包括，账户A发起向账户B的钱包地址中转入多少币，把当前交易信息打包发送给服务器中的区块。
根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例，交易“合同”，将当前的交易信息和其他信息打包成交易信息：
I)上一笔交易的Hash地址
II)本次交易账户A与账户B的钱包地址
III)转出方账户A的公钥
IV)通过转出方账户A的私钥把交易信息进行加密，得到数字签名
交易“合同”信息打包发送到服务器区块中，通过系统中区块链中的所有节点进行验证，如果验证当前的交易信息属实，则写入到所有节点的区块中，验证交易是否属实如下：
I)服务器找到上一笔交易的地址，确认当前的交易信息转出方账户A的支付金额来源
II)通过交易包中的转出方账户A提供的公钥，进行计算得出的地址是否与账户A的钱包地址是否一致，从而保证公钥属实
III)使用公钥对数字签名进行解密，如果能够解密成功，能获取到交易信息，表明私钥属实
经过以上认证，表明当前的交易“合同”属实，则“合同”生效，存入到区块链中的节点中，进行记录；
钱包管理中的账户A转账给账户B的交易“合同”生效之后，账户A中的币将会减少，账户B中的币将会增加相应的值；
交易“合同”信息可以是转账信息、上架宠物食品、宠物食品交易等；
用户在客户端所产生的所有交易信息都将通过服务端的区块链中进行验证有效性与记录，其中服务器的数据存储是去中心化的分布式数据库，并且其中的记录是不可更改和删除的。
根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例，还提供了给用户查询溯源信息的系统，如果发现该宠物食品有损坏或者过期，都可以从溯源系统中追究相应环节的问题，从而进行责任划分，不需要第三方机构来评定是谁的责任。
由于本申请的宠物食品溯源系统是基于区块链的，其涉及到挖矿算法，本申请中的宠米币挖矿的算法，可以简单地总结为对区块头做两次sha256哈希运算，得到的结果如果小于区块头中规定的难度目标，即挖矿成功。区块头结构和大小可参照图12。本申请采用的挖矿算法是Scrypt算法。Scrypt算法过程中也需要计算哈希值，但是，Scrypt计算过程中需要使用较多的内存资源。
根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例，交易写入区块过程包括：首先用户登录客户端会生成一个唯一的私钥和公钥地址(私钥地址不可以泄漏，因为如果别人拿了你的私钥就能对你的财产进行转移)，公钥是你发起交易的过程中可以给别人的。如果某个经销商采购某一商家的宠物食品看做一次交易，该交易就要保持在区块中。
交易方必须提供以下信息:
上一笔交易的Hash(你从哪里得到这些比特币)
本次交易双方的地址
转出方的公钥
转出方的私钥生成的数字签名
接收方需要验证信息：
找到上一笔交易，确认转出方的比特币来源。
算出转出方公钥的指纹，确认与转出方的地址一致，从而保证公钥属实。
使用公钥去解开数字签名，保证私钥属实。
确认了交易的真实性后，交易写入区块链中。
交易完成要同步所有矿工的区块链数据，检查数据共识。就像先前讲的那样，当一个节点与另一个节点有不同的链时，就会产生冲突。为了解决这个问题，本申请制定最长的有效链条是最权威的规则。换句话说就是：在这个网络里最长的链就是最权威的。本申请使用这个算法，在网络中的节点之间达成共识。该算法负责检查一个链是否有效，方法是遍历每个块并验证散列和证明。如果找到一个长度大于前一有效链条的有效链条，新的链条就取代前一有效链条。将链条的两个端点注册到API中，一个用于添加相邻节点，另一个用于解决冲突。
根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例，公钥和私钥是通过以下方式实现的。
首先使用随机数发生器生成一个『私钥』。一般来说这是一个256bits的数，拥有了这串数字就可以对相应『钱包地址』中的宠米币进行操作，所以必须被安全地保存起来。
『私钥』经过SECP256K1算法处理生成了『公钥』。SECP256K1是一种椭圆曲线算法，通过一个已知『私钥』时可以算得『公钥』，而『公钥』已知时却无法反向计算出『私钥』。这是保障比特币安全的算法基础。
同SHA256一样，RIPEMD160也是一种Hash算法，由『公钥』可以计算得到『公钥哈希』，而反过来是行不通的。
将上一个字节的地址版本号连接到『公钥哈希』头部，然后对其进行两次SHA256运算，将结果的前4节作为『公钥哈希』的校验值，接连在其尾部。
将上一步结果使用BASE58进行编码，就得到了『钱包地址』。
公钥、私钥、钱包的关系图可参照图13。交易过程中私钥是对交易信息进行数字签名，然后通过提出交易人的公钥对以加密的数字签名进行解密。
数字签名的过程
1)Sig＝FuncSig(FuncHash(m),dA)
2)dA是签名私钥
3)m是交易(或其部分)
4)FuncHash是散列函数
5)FuncSig是签名算法
6)Sig是结果签名
7)函数FuncSig产生由两个值组成的签名Sig，通常称为R和S：
8)Sig＝(R，S)
延签的过程
1)签名由产生由两个值R和S组成的签名的数学函数FuncSig创建。
2)签名算法首先生成一个临时私公钥对。(注意是临时的)
3)在涉及签名私钥和交易哈希的变换之后，该临时密钥对用于计算R和S值。
4)临时密钥对基于随机数k，用作临时私钥。从k，可以生成相应的临时公钥P(以P＝kG计算，与派生比特币公钥相同)。
5)数字签名的R值则是临时公钥P的x*坐标。
6)从那里，算法计算签名的S值，使得：
S＝k-1(Hash(m)+dA＊R)mod p
其中：
k是临时私钥
R是临时公钥的x坐标
dA是签名私钥
m是交易数据
p是椭圆曲线的主要顺序
7)验证是签名生成函数的倒数，使用R，S值和公钥来计算一个值P，该值是椭圆曲线上的一个点(签名创建中使用的临时公钥)：
P＝S-1·Hash(m)＊G+S-1＊R＊Qa
其中：
R和S是签名值
Qa是发送方公钥
m是签署的交易数据
G是椭圆曲线发生器点
如果计算点P的x坐标等于R，则验证者可以得出结论，签名是有效的。在验证签名时，私钥既不知道也不显示。
根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例，宠物食品溯源系统使用的是去中心化的分布式数据库，并且其中的数据不可更改和删除。优选地，该溯源系统是基于区块链(blockchain)的数据平台。区块链是指通过去中心化和去信任的方式，由参与节点集体维护的一个可靠的分布式数据库，它的特点就是不可更改，不可伪造。区块链是虚拟货币-比特币(Bitcoin)金融系统中的重要概念。然后随着区块链技术的发展，它也从1.0发展至2.0，它也不仅仅只是应用于虚拟货币的支付领域。
区块链主要采用共识机制、密码学原理和分布式数据存储等技术，包括：
1)共识机制：所谓共识，是指多方参与的节点在预设规则下，通过多个节点交互对某些数据、行为或流程达成一致的过程。共识机制是指定义共识过程的算法、协议和规则。区块链的共识机制具备“少数服从多数”以及“人人平等”的特点，其中“少数服从多数”并不完全指节点个数，也可以是计算能力、股权数或者其他的计算机可以比较的特征量。“人人平等”是当节点满足条件时，所有节点都有权优先提出共识结果、直接被其他节点认同后并最后有可能成为最终共识结果。
2)密码学原理：在区块链中，信息的传播按照公钥、私钥这种非对称数字加密技术实现交易双方的互相信任。在具体实现过程中，通过公、私密钥对中的一个密钥对信息加密后，只有用另一个密钥才能解开的过程。并且将其中一个秘钥公开后(即为公开的公钥)，根据公开的公钥无法测算出另一个不公开的密钥(即为私钥)。
3)分布式存储：区块链中的分布式存储是参与的节点各自都有独立的、完整的数据存储。跟传统的分布式存储有所不同，区块链的分布式存储的独特性主要体现在两个方面：一是区块链每个节点都按照块链式结构存储完整的数据，传统分布式存储一般是将数据按照一定的规则分成多份进行存储。二是区块链每个节点存储都是独立的、地位等同的，依靠共识机制保证存储的一致性，而传统分布式存储一般是通过中心节点往其他备份节点同步数据。数据节点可以是不同的物理机器，也可以是云端不同的实例。
区块链技术主要让参与系统中的所有节点，通过使用密码学方法产生一串数据区块(block)，每个数据区块中包含一定时间内的系统全部信息的流通数据，并且通过加密学验证保存的信息的有效性并链接下一个数据区块。目前区块链技术可分为3类应用：公有链(Public blockchain)、私有链(Private blockchain)和联盟链(Consortiumblockchain)。公有链例如比特币使用的区块链，任何人都可以下载使用，参与系统的运行与维护，写入新的数据区块(挖矿)。私有链是指其写入权限(挖矿写入一个新的数据区块)仅限于特定组织的区块链。联盟链则是仅限于特定的多个组织有权限访问的区块链。从本质来讲，这些链都没有什么区别，实现方式也是一样，都是去中心化的分布式信息存储数据库，用数据区块来取代传统互联网对中心化服务器的依赖，使得所有数据变更和交易项目都记录在一个云盘系统之上。
无论是私有链、公有链还是联盟链，首先都是基于区块链去实现一个数据记录系统(数据库)，靠不断的写入新的数据区块，把数据记录串起来；都需要一个共识机制来让所有的节点承认当前新的数据的正确性并写入。
本申请的宠物食品溯源系统所有的是私有链，只对有权限的实体开放，参与到当前的链中进行数据维护与记录。
此外，应指出，尽管这里描述了本申请的宠物食品溯源系统是基于区块链的数据平台的示例，但是本申请并不限于此，而是可以应用采用现有的或者未来可能出现的所有分布式数据库，只要保证该平台是去中心化的分布式数据库并且其中的数据是不可修改和删除的即可。
根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例，客户端的注册登录单元包括注册单元和登录单元，其中注册单元需要用户使用本实施例的客户端向服务器端发起新用户注册请求，需要用户填写诸如身份证ID、密码等基本信息，用户注册成功之后，会根据当前用户的身份证ID加密生成一个私钥(256bits)，私钥是需要用户自己存储的，所有的交易“合同”都将需要用到用户的私钥，私钥不会保存在系统中，如果丢失了是无法找回的。私钥经过SECP256K1算法处理得到公钥。公钥经过哈希再经过两次SHA256运算，得到当前用户的钱包地址。该钱包地址是用于交易“合同”的收付款地址的。登录单元，登录单元需要用户填入登录信息，向服务器发送登录请求，登录请求成功之后，用户可以进入自己的钱包管理，从而进行各种随机事务的处理。
商城模块的溯源信息录入单元，需要厂商根据本次宠物食品批次，录入所有的原料、配方以及其他基本信息，输入完成之后，点击生成，发送信息录入与图形码批量生成的申请。图6为溯源信息录入的示意图。
商城模块的溯源图形码生成单元，服务端收到申请之后，由实体监督方对当前批次的所有信息进行实地考察与抽样检测。如果检测失败，则驳回请求，并且驳回次数不能超过上限(N次)；如果检测成功则服务器批量生成图形码、并且把图形码与录入的信息写入的区块链中，为溯源提供信息记录。图7为系统生成的溯源二维码的示意图。
商城模块包括宠物食品上架单元、宠物食品交易单元和宠物食品溯源单元。宠物食品上架单元，需要生产厂家录入该宠物食品的其他基本信息，点击上传宠物食品信息。宠物食品交易单元，消费者可以通过宠物食品找到需求宠物食品，查看宠物食品详情，然后对该宠物食品信息下单、支付、收货、退货等一系列宠物食品交易操作。宠物食品溯源单元，消费者可以在购买前，进入宠物食品详情，点击溯源按钮，查看当前宠物食品批次的溯源信息；也可收到实物后，通过该商场的扫码功能，扫包装上的图形码进行指定宠物食品的溯源查询，通过包装图形码扫描的溯源查询操作只能进行一次，溯源查询一次结束之后，将不能对该宠物食品重复进行溯源信息查询。图8为宠物食品上架前的宠物食品的原料溯源信息录入示意图，图9是宠物食品上架前相关信息录入示意图，图10是宠物食品上架添加至网上商城的示意图，图11是宠物食品溯源信息查询结果示意图。
钱包模块的转账单元，其实是用来处理各种账户之间的随机事务的。用户可以发起事务请求，完成交易将通过宠物食品溯源系统计入在各个节点的区块中，达到完成事务的结果。
钱包模块的记录查询单元，其实就是用户可以通过钱包管理模块，查询到该用户所有的交易信息记录。
具体的，例如，当狗粮生产厂商A登录系统之后，需要向鸡肉加工厂B买鸡肉时，鸡肉狗粮生产厂商A通过客户端选择鸡肉加工厂商B提供的鸡肉的单价和类别，选择该批次鸡肉的数据，选择成功之后，狗粮生产厂商通过确定交易订单的详细数据，例如交易的宠米币(假设当前系统的币名为“宠米币”)100枚，确认当前提交的合同，将该交易请求事务提交给宠物食品溯源系统，宠物食品溯源系统通过对该请求事务精选认证，认证如果不通过，将不会确认和保存当前的交易信息。认证如果成功，宠物食品溯源系统将会将当前的交易“合同”保存在整个区块链中，狗粮生产厂商A账户和鸡肉加工厂B都会通过宠物食品溯源系统计算出当前的账户所剩宠米币，进行显示在客户端上，期间不需要通过第三方进行核算。鸡肉加工厂B收到交易“合同”，会更具交易“合同”中的信息，通过客户端向物流公司发起交易请求事务，请求事务将通过宠物食品溯源系统认证，认证通过保存在宠物食品溯源系统中，并通知物流公司，将鸡肉打包封箱等一系列事务保存在宠物食品溯源系统中，然后到达狗粮生产厂商A中，当前的部分事务请求就算完成。其中的物流参与进来的事务就不详细进行诉说，其原理与A和B的事务处理基本类似。
另一方面，用户的交易信息和账户余额是只能用户自己知道的，也就是用户需要通过自己注册成功后提供的给自己的保存的私钥进行匹配得到用户的交易信息和账户余额。如果用户忘记了自己的私钥，那用户相当于找不回当前系统的所有资产，并且系统不会也提供不了找回的方法和途径。如果用户需要更换端登录系统查看交易信息和账户余额，则需要用户手动输入自己的私钥之后，通过私钥生成公钥在生成钱包地址，这样就能从宠物食品溯源系统中拉取所有的交易信息和余额。
如上所述，由于由用户发起的所有随机事务是最新发生的，其内容信息也是随机的并且无法预知先获知并截取，因此，账户中所有的随机事务处理的发生都是能够避免现有技术中交易篡改和账户被盗的风险，进一步提高了整个系统的安全性。
根据本申请的宠物食品溯源系统的一实施例，所有的宠物食品的宠物食品预告，材料采购，工厂加工，物流运输，宠物食品入库和发货配送以及到后面的用户购买及签收都将全部记录在区块链上；
1)拥有宠物食品代币的用户可以签收宠物食品，交收、清算都清晰地记录在区块链上。这样的好处在于每个用户都可以监管到整个从生产到收货的流程，实现了分布式监管；
2)并且可以实现所有环节的身份认证，以及商家或用户间的电子合同；
3)由于区块链的不可串改性以及加密等特性，可以很好的在做到信息透明的基础上还可以保障隐私；
4)由于所有的生产，运输以及交易都会被记录在区块链上，也就可以成为用户乃至厂家的数据存证。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些落入于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种宠物食品溯源系统，其特征在于，包括客户端和服务端，所述客户端包括注册登录模块、溯源图形码生成模块、商城模块和钱包管理模块，所述服务端包括服务器和区块链，所述服务器用于将所述客户端发出的随机事务的处理和数据保存至区块链中，所述区块链用于对所述客户端发出的随机事务进行验证、存储和输出。
2.根据权利要求1所述的宠物食品溯源系统，其特征在于，所述溯源图形码生成模块包括溯源信息录入单元和溯源图形码生成单元，所述溯源信息录入单元发出的随机事务包括溯源信息录入，所述溯源图形码生成单元发出的随机事务包括溯源图形码的生成。
3.根据权利要求2所述的宠物食品溯源系统，其特征在于，所述商城模块包括宠物食品上架单元、宠物食品交易单元和宠物食品溯源单元，所述宠物食品上架单元发出的随机事务包括添加宠物食品至网上商城，所述宠物食品交易单元发出的随机事务包括宠物食品交易，所述宠物食品溯源单元发出的随机事务包括宠物食品溯源信息查询申请。
4.根据权利要求3所述的宠物食品溯源系统，其特征在于，所述钱包管理模块包括转账单元和交易记录查询单元，所述转账单元发出随机事务包括转账请求，所述交易记录查询单元发出的随机事务包括交易记录查询申请。
5.根据权利要求4所述的宠物食品溯源系统，其特征在于，所述注册登录模块包括注册单元和登录单元，所述注册单元用于向所述服务器发出用户注册请求，用户注册完成后，通过对用户的身份标识号进行加密生成由用户自己保存的私钥，所述私钥经过加密后得到公钥，所述公钥经过加密后得到用户钱包地址，所述登录单元用于向服务器发出登录请求。
6.根据权利要求4所述的宠物食品溯源系统，其特征在于，所述转账请求由转出方向所述服务器发出，所述转账请求包含以下信息：上一次交易的Hash地址；转出方的钱包地址和接收方的钱包地址；转出方的公钥；通过转出方的私钥把交易信息进行加密得到的数字签名。
7.根据权利要求6所述的宠物食品溯源系统，其特征在于，所述服务器收到所述转账请求后对所述转账请求进行验证，如果验证属实，则记录入所述区块链的区块中。
8.根据权利要求7所述的宠物食品溯源系统，其特征在于，所述进行验证的步骤包括：
所述服务器查找上一次交易的地址，确认所述转账请求中转出金额的来源；
根据转出方的公钥进行计算得到钱包地址，并将得到的钱包地址与所述转出方的钱包地址进行比较以确认转出方的公钥是否属实；
使用转出方的公钥对所述数字签名进行解密，如果所述转出方的公钥属实且解密成功，则所述转账请求属实。
9.根据权利要求1所述的宠物食品溯源系统，其特征在于，所述区块链为私有区块链。
10.根据权利要求2所述的宠物食品溯源系统，其特征在于，所述溯源信息包括原料出产信息、加工信息、生成时间、成分配比信息、包装信息、出厂信息和物流信息中的一种信息或多种信息。
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