CN110910150A - 基于物联网技术结合区块链进行溯源的相关方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于物联网技术结合区块链进行溯源的相关方法和装置，属于溯源技术领域，其中相关方法包括通过供应链和交易链共同组成的一条完整的区块链，两个链条之间进行跨链联系，进行全面的溯源；实现该方法的装置包括用户交互模块、Node服务模块、数据持久化模块、区块链模块和数据完整性检查模块；所述用户交互模块用于与该平台与前端设备之间的人机交互，所述Node服务模块通过数据访问中间件与所述数据持久化模块之间进行数据交互，所述Node服务模块通过以太坊API与所述区块链模块之间数据交互。通过将生产到销售作为一条区块链，半加工到代销售为一条区块链，两个链条之间的跨链联系可以方便货物的准确溯源。

Description

基于物联网技术结合区块链进行溯源的相关方法和装置

技术领域

本发明涉及溯源技术领域，特别涉及基于物联网技术结合区块链进行溯源的相关方法和装置。

背景技术

溯源，追本溯源，探寻事物的根本、源头；最早是1997年欧盟为应对“疯牛病”问题而逐步建立并完善起来的食品安全管理制度。这套食品安全管理制度由政府进行推动，覆盖食品生产基地、食品加工企业、食品终端销售等整个食品产业链条的上下游，通过类似银行取款机系统的专用硬件设备进行信息共享，服务于最终消费者。一旦食品质量在消费者端出现问题，可以通过食品标签上的溯源码进行联网查询，查出该食品的生产企业、食品的产地、具体农户等全部流通信息，明确事故方相应的法律责任。此项制度对食品安全与食品行业自我约束具有相当重要的意义。现在该技术得到广泛应用，除食品以外，在药品、服饰、电子、渔船等各行各业都能见到溯源技术的影子。

区块链是借由密码学串接并保护内容的串连交易记录(又称区块)，是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式，随着区块链的发展，溯源系统也逐渐结合了区块链技术，将产品从生产到销售进行区块链的分布存储，便于后续消费者进行溯源，但是在实际应用中，一个产品从生产到销售有时并不是由一家企业完成的，有的还会需要代加工公司或者各级代理商进行销售，因此增加了区块链的数据量，但是传统的溯源查询方式在查询该种模式下的产品信息的时候很容易查询不到，也增加了查询难度和维权难度。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述传统的溯源系统再面对多级经销商或者代加工厂时会导致传统的查询方式查询不到溯源信息，影响消费者的溯源和维权的问题提出基于物联网技术结合区块链进行溯源的相关方法和装置，具有两条链跨链查询，可以准确的溯源到产品信息以及溯源平台增加数据完整性检查模块和成员秘钥管理保证数据的真实性和安全性的优点。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，基于物联网技术结合区块链进行溯源的相关方法，包括以下步骤：

S1、通过以太坊区块链将商品从生产到销售分为两个链块，分别为供应链和交易链，其中供应链为生产商从开始生产到最后经销商销售这一完整的供销链条，而交易链为半加工生产商或者销售半成品的经销商与供应商之间的物权转移产生的交易链条；

S2、对两个链块中每个节点的溯源数据进行哈希值存储，每两个相邻的节点为一个子交易区块，且两个链块中的子交易区块之间建立跨链查询；

S3、通过输入某一区块中子交易编号在整个链条中进行遍历，若是不需要跨链，则直接定位到该交易位置，若是需要跨链则跳转到另一链条中进行遍历，直到查询到该交易的详细信息。

优选的，所述步骤S2的子交易区块是通过起始交易的发起方和接受交易方的签字来确认的，且在交易整体完成后，进行复核与结签，在接受签字时在子交易集合上附加本支交易结束符，表示本支交易已经没有后续子交易。

优选的，所述步骤S3在溯源时分为正溯源和逆溯源，正溯源直接在供应链中输入交易编号进行从前向后查询，逆向溯源需要在交易链中输入区块号以及交易编号进行从后向前查询。

基于物联网技术结合区块链进行溯源的相关方法所用的溯源装置，包括前端设备和溯源平台；

所述溯源平台包括用户交互模块、Node服务模块、数据持久化模块、区块链模块和数据完整性检查模块；

所述用户交互模块用于与该平台与前端设备之间的人机交互，所述Node服务模块通过数据访问中间件与所述数据持久化模块之间进行数据交互，所述Node服务模块通过以太坊API与所述区块链模块之间数据交互；

所述数据完整性检查模块用于对用户上传的数据进行完整性和一致性的检验，若是数据未通过检查则向所述用户交互模块反馈错误信息，若是数据通过检查则通过所述Node服务模块进一步进行数据持久化操作。

优选的，所述Node服务模块包括成员秘钥管理和P2P网络管理，其中成员秘钥管理用于对用户交互模块上传的数据进行加密和解密，P2P网络管理提供网络路由功能。

优选的，所述前端设备包括消费者前端、监管前端、企业前端和管理员前端。

优选的，所述用户交互模块包括普通消费者端口、监管部门端口、企业用户端口和平台管理员端口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过将生产到销售作为一条供应区块链，半加工到代销售为一条交易区块链，两个链条之间的跨链联系可以方便货物的准确溯源，两个区块链分为正溯源和逆溯源，若是直接在供应链中输入交易编号即可查询到位置，若是需要逆溯源通过输入区块号和交易编号，即可在交易链中查询交易信息，不仅可以随时查询交易、项目的进展，而且可以通过货物追溯查询到货物的位置。

2、通过在溯源平台上设置数据完整性检查模块，对用户交互模块上传的数据进行检查，再由成员秘钥管理进行数据加密，可以保证区块链数据的真实性和安全性，用户交互模块面向普通消费者、监管部门、企业用户和平台管理员，四者均可以通过账号登录到追溯平台进行溯源查询，而监管部门、企业用户还配备投诉管理和召回管理窗口，方便消费者进行维权。

附图说明

图1为本发明的溯源平台与前端设备连接结构示意图。

图2为本发明的溯源平台内部模块连接结构示意图。

图3为本发明的用户交互模块功能模块示意图。

图4为本发明的溯源查询流程图。

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4所示，基于物联网技术结合区块链进行溯源的相关方法，包括以下步骤：

S1、通过以太坊区块链将商品从生产到销售分为两个链块，分别为供应链和交易链，其中供应链为生产商从开始生产到最后经销商销售这一完整的供销链条，而交易链为半加工生产商或者销售半成品的经销商与供应商之间的物权转移产生的交易链条；

S2、对两个链块中每个节点的溯源数据进行哈希值存储，每两个相邻的节点为一个子交易区块，且两个链块中的子交易区块之间建立跨链查询；

S3、通过输入某一区块中子交易编号在整个链条中进行遍历，若是不需要跨链，则直接定位到该交易位置，若是需要跨链则跳转到另一链条中进行遍历，直到查询到该交易的详细信息。

所述步骤S2的子交易区块是通过起始交易的发起方和接受交易方的签字来确认的，且在交易整体完成后，进行复核与结签，在接受签字时在子交易集合上附加本支交易结束符，表示本支交易已经没有后续子交易，所述步骤S3在溯源时分为正溯源和逆溯源，正溯源直接在供应链中输入交易编号进行从前向后查询，逆向溯源需要在交易链中输入区块号以及交易编号进行从后向前查询，正序溯源以供应链为出发点，按正常业务流程，根据起始交易编号在供应链中从后向前进行遍历，直至查找到与起始交易编号相匹配的相关交易的位置，由于供应链与交易链通过起始交易进行锚定，因此在查询过程中，只需查询供应链区块头即可，然后通过跨链查询，最终获取整个项目的交易详细数据，逆向溯源主要是货物溯源，由于物权转移的记录都以交易的形式存储在交易链中，通过货物溯源可以查询到当前货在哪，逆序溯源以有关货物的子交易ID为关键字，追溯子交易所属的交易ID，根据交易ID又可以查询到上一相关交易ID，以此类推，从而追溯到货物的当前位置，该流程实际上是一个不断查找前序交易的过程。

基于物联网技术结合区块链进行溯源的相关方法所用的溯源装置，包括前端设备和溯源平台；所述溯源平台包括用户交互模块、Node服务模块、数据持久化模块、区块链模块和数据完整性检查模块；所述用户交互模块用于与该平台与前端设备之间的人机交互，所述Node服务模块通过数据访问中间件与所述数据持久化模块之间进行数据交互，所述Node服务模块通过以太坊API与所述区块链模块之间数据交互；所述数据完整性检查模块用于对用户上传的数据进行完整性和一致性的检验，若是数据未通过检查则向所述用户交互模块反馈错误信息，若是数据通过检查则通过所述Node服务模块进一步进行数据持久化操作，用户交互模块采用web网页的方式进入到整个追溯平台，用户上传的数据通过Node服务模块传输给数据持久化模块和区块链模块，区块链模块设计为以太坊区块链，提供对数据进行验证，并利用智能合约对溯源数据的哈希值进行存储，由于以太坊区块链具有强大的公信力，可以对数据提供防篡改保护，所述Node服务模块包括成员秘钥管理和P2P网络管理，其中成员秘钥管理用于对用户交互模块上传的数据进行加密和解密，P2P网络管理提供网络路由功能。

所述前端设备包括消费者前端、监管前端、企业前端和管理员前端，所述用户交互模块包括普通消费者端口、监管部门端口、企业用户端口和平台管理员端口，消费者可以通过消费者前端进行查询产品溯源信息，不需要登录便可进行查询，是按照访客身份进行，一旦消费者需要对购买商品进行投诉，则需要进行注册并登录系统，并填上完整的身份信息，防止系统恶性投诉的风险；监管部门通过监管前端进行账号的注册，待平台管理人员进行账号的审批结束后，监管可以在平台上进行追溯子功能的注册，追溯平台提供了两大类的追溯子功能，分别是“异常检测程序”以及“问题干预程序”。异常检测程序是审查供应链上流转的产品数据，当用户注册了此项功能，一旦供应链出现异常状况，预警提示信息会被推送到用户的消息盒子中，干预程序是，一旦发生了流程异常或者是消费者投诉事件，可以及时地对商品的状态进行跟踪并处理，例如产品召回的通知、处理和完成，处理投诉信息、防伪补救等；企业用户的功能与监管部门相似也包含两大追溯子功能但是增加了一个信息录入功能录入产品信息；管理员通过管理员端口可以对普通消费者、监管机构、企业用户的账号注册申请进行审查(并非输入合法性检查)，审查结果推送给用户的消息盒子中。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.基于物联网技术结合区块链进行溯源的相关方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、通过以太坊区块链将商品从生产到销售分为两个链块，分别为供应链和交易链，其中供应链为生产商从开始生产到最后经销商销售这一完整的供销链条，而交易链为半加工生产商或者销售半成品的经销商与供应商之间的物权转移产生的交易链条；

S2、对两个链块中每个节点的溯源数据进行哈希值存储，每两个相邻的节点为一个子交易区块，且两个链块中的子交易区块之间建立跨链查询；

S3、通过输入某一区块中子交易编号在整个链条中进行遍历，若是不需要跨链，则直接定位到该交易位置，若是需要跨链则跳转到另一链条中进行遍历，直到查询到该交易的详细信息。

2.根据权利要求1所述的基于物联网技术结合区块链进行溯源的相关方法，其特征在于：所述步骤S2的子交易区块是通过起始交易的发起方和接受交易方的签字来确认的，且在交易整体完成后，进行复核与结签，在接受签字时在子交易集合上附加本支交易结束符，表示本支交易已经没有后续子交易。

3.根据权利要求1所述的基于物联网技术结合区块链进行溯源的相关方法，其特征在于：所述步骤S3在溯源时分为正溯源和逆溯源，正溯源直接在供应链中输入交易编号进行从前向后查询，逆向溯源需要在交易链中输入区块号以及交易编号进行从后向前查询。

4.基于权利要求1-3任一项所述的基于物联网技术结合区块链进行溯源的相关方法所用的溯源装置，其特征在于：包括前端设备和溯源平台；

所述溯源平台包括用户交互模块、Node服务模块、数据持久化模块、区块链模块和数据完整性检查模块；

所述用户交互模块用于与该平台与前端设备之间的人机交互，所述Node服务模块通过数据访问中间件与所述数据持久化模块之间进行数据交互，所述Node服务模块通过以太坊API与所述区块链模块之间数据交互；

所述数据完整性检查模块用于对用户上传的数据进行完整性和一致性的检验，若是数据未通过检查则向所述用户交互模块反馈错误信息，若是数据通过检查则通过所述Node服务模块进一步进行数据持久化操作。

5.根据权利要求4所述的基于物联网技术结合区块链进行溯源的装置，其特征在于：所述Node服务模块包括成员秘钥管理和P2P网络管理，其中成员秘钥管理用于对用户交互模块上传的数据进行加密和解密，P2P网络管理提供网络路由功能。

6.根据权利要求4所述的基于物联网技术结合区块链进行溯源的相关方法和装置，其特征在于：所述前端设备包括消费者前端、监管前端、企业前端和管理员前端。

7.根据权利要求4所述的基于物联网技术结合区块链进行溯源的相关方法和装置，其特征在于：所述用户交互模块包括普通消费者端口、监管部门端口、企业用户端口和平台管理员端口。

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