CN111539750A - 一种基于区块链和大数据技术的商品溯源系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链和大数据技术的商品溯源系统，包括数据采集及查询模块，区块链溯源系统及大数据集群服务环境；数据采集及查询模块用于获取及查询商品溯源信息数据，区块链溯源系统用于对商品核心数据进行上链保存，大数据集群服务环境用于对商品详情进行存储；其中商品核心数据为所述商品溯源信息数据中的预设定的核心部分，商品详情为商品溯源信息数据的所有数据。本发明将商品核心数据提交到区块链溯源系统进行上链保存，有效防止被恶意篡改，区块链账本的去中心化分布可明显提高商品重要数据的容灾能力；同时将商品详情传输到大数据系统中进行存储，提高数据管理效率，减小区块链账本的存储压力，提高系统交易的吞吐量。

Description

一种基于区块链和大数据技术的商品溯源系统

技术领域

本发明涉及供应链溯源系统技术领域，尤其涉及一种基于区块链和大数据技术的商品溯源系统。

背景技术

人们在购买物品时，往往希望尽可能详细、全面地了解商品的真实信息，以判断其是否符合自己的需求并做出消费选择。但在利益的驱动下，不良商家往往会篡改商品信息，蒙骗消费者，以达到自己的获利目的。商品供应链涉及多个厂商，各个厂商完成不同的功能，各司其职，才能让一个商品完成从原材料到进入消费者市场的完整链条。每个厂商在履行相应职责时，会对相关数据进行记录。在传统的商品溯源系统中，厂商们可以为了逐利而对自身数据库的内容进行修改，此时消费者无法识别，其权益将受到侵犯。另一方面，以往的中心化系统存在以下缺陷：单点灾难——当中心服务器出现故障或被攻击时，整个网络会瘫痪，服务终止；节点之间的信任需要第三方机构背书，数据的传输、存储和运算都需要经过中心服务器，此时，人的主观意识及行为会使系统可信度降低。

近年来，区块链应用蓬勃发展。区块链实际上是一个去中心化的分布式账本，所有被授权的参与者持有一份完全相同的账本副本，任一参与者对账本发生修改，其它副本的数据也会随之同步，以保持账本的一致性。基于这样的技术特点，区块链上的数据是不可私自篡改的。同时，区块链的去中心化机制，也为解决信用共识问题提供了基础，保证了链上数据的真实性和完整性，使整个系统不需要中心化的第三方就可以安全地正常运转。区块链技术拥有数据防篡改、去中心化的特性，可有效解决传统溯源系统遇到的上述问题。

基于区块链的特点，新的数据不断追加到账本上，旧的数据不允许删除，于是该分布式共享账本随着数据量的增加变得越来越庞大。在区块链网络中，每个节点都有一份账本副本，大量节点对账本副本进行存储会消耗巨大的空间资源，降低系统交易的吞吐量。

发明内容

本发明为解决现有的商品溯源系统存在安全隐患、可信度降低及系统交易的吞吐量较低的问题，提供了一种基于区块链和大数据技术的商品溯源系统。

为实现以上发明目的，而采用的技术手段是：

一种基于区块链和大数据技术的商品溯源系统，包括：数据采集及查询模块，以及分别与其连接的区块链溯源系统、大数据集群服务环境；所述数据采集及查询模块用于获取及查询商品溯源信息数据，所述区块链溯源系统用于对商品核心数据进行上链保存，所述大数据集群服务环境用于对商品详情进行存储；其中商品核心数据为所述商品溯源信息数据中的预设定的核心部分，商品详情为所述商品溯源信息数据的所有数据。

上述方案中，通过数据采集及查询模块为商品供应链各环节的厂商进行商品溯源信息数据采集，将商品核心数据提交到区块链溯源系统进行上链保存，有效防止被恶意篡改，并且区块链账本的去中心化分布可明显提高商品重要数据的容灾能力；同时将商品详情(即所有数据)传输到大数据系统中进行存储，提高数据管理效率，减小区块链账本的存储压力，提高系统交易的吞吐量。消费者可通过数据采集及查询模块发起溯源查询，了解商品的详细溯源信息，并鉴别商品真伪。

优选的，所述数据采集及查询模块包括商品供应链系统、数据采集单元、数据中心、溯源查询单元，所述数据采集单元用于从所述商品供应链系统中获取商品溯源信息数据并传输至数据中心，所述溯源查询单元用于从数据中心中查询获取得到的商品溯源信息数据。

优选的，所述区块链溯源系统采用Hyperledger Fabric联盟链系统架构，从底层到顶层依次包括数据层、网络层、共识层、合约层、应用层；其中：

数据层包括区块链账本及身份注册与认证单元，所述区块链账本包括状态数据库和链式区块结构，其中状态数据库存储真实数据状态和相应的版本，为K-V数据库；链式区块结构是由区块相互连接形成的链式存储结构，即区块链；区块链中交易的完成需要基于身份注册与认证单元的非对称加密的方式生成证书和数字签名。

网络层采用P2P网络通信协议、Gossip传输协议及gRPC远程调用协议，用于实现所述区块链溯源系统的网络通信服务；

共识层采用Raft共识算法，区块链中的排序节点利用Raft共识算法对客户端提交的交易进行排序，排序完成后将其打包成区块并发送给区块链中各组织的主节点；

合约层包括智能合约，在区块链中的背书节点上运行并用于实现业务逻辑，所述背书节点与智能合约绑定，所述智能合约被安装到区块链上时，会设置背书策略，指定该智能合约的交易由哪些节点背书后才有效；

应用层包括Fabric SDK和API，在Fabric SDK中有一个ChaincodeStubInt erface接口，封装了对数据库进行操作的API，对数据的增删改查通过调用API实现。

优选的，所述区块链溯源系统包括介于应用程序和区块链底层之间的客户端节点，Peer节点、排序节点、证书颁发机构；

其中客户端节点与Peer节点和排序节点建立连接；Peer节点包括主节点、背书节点和记账节点；在所述区块链溯源系统中，一个组织内部包括多个Peer节点，其中主节点仅有一个，所述主节点是该组织与排序节点进行通信的唯一节点；所述背书节点与智能合约绑定，用于为交易做担保，每个智能合约被安装到区块链上时，都会设置背书策略，指定该智能合约的交易经过哪些节点背书以后才有效；所有Peer节点都是记账节点，记账节点验证从排序节点接收到的区块和交易的有效性，验证完成后计入本地账本，若交易有效，则同时更新状态数据库中的数据状态，从而完成记账；全区块链溯源系统中的客户端提交的交易通过哈希算法计算出交易摘要后发送到排序节点，所述排序节点利用Raft共识算法为各个交易摘要对应的交易进行排序，排序完成后，客户端按照该排序交易直接发送给区块链各组织的主节点；证书颁发机构用于鉴定区块链上的身份是否有效及合法，只有被证书颁发机构认可的身份才能在区块链上进行交易，否则会被拒绝。

在本优选方案中，客户端并不将整个交易发送到Orderer节点，而是传输通过哈希算法求得的交易摘要，将传输的内容由整个交易变为交易摘要，大大减小数据传输量，能够提高系统的效率。

优选的，所述记账节点采用并行处理方式验证从排序节点接收到的区块和交易的有效性，对于验证为无效的交易，标记并将其滤除；对于验证为有效的交易，计入区块链账本进行存储。在本优选方案中，由于当交易的数量很多时，验证效率的保障是提高区块链系统性能的重要因素，因此本优选方案提出，在主节点记账过程中，对交易的有效性验证采用并行处理，以提高验证效率；同时，对于目前无效交易被记录到账本中，造成磁盘空间浪费的问题，本优选方案提出将无效交易过滤掉，在区块链账本中不对它们进行存储，减少空间浪费。

优选的，所述背书节点和记账节点分别部署到不同的主机上。在本优选方案中，由于交易背书和交易提交是两个互相独立的过程，分别在背书节点和记账节点上进行。但背书节点和记账节点只是按照功能进行区分，实际上它们的存在并不互相排斥，也就是说，一个主机可以同时部署背书节点和记账节点。但是，交易背书和交易提交过程都需要耗费资源，如果将背书节点和记账节点同时部署在同一台主机上，它们的运行效率会受到对方的影响和限制。因此本优选方案中提出，将背书节点和记账节点分别部署到不同的硬件上，以减小资源抢夺，提高系统运行效率。

优选的，所述大数据集群服务环境采用Hadoop集群的分布式文件系统HDF S完成数据存储，采用Hadoop集群的资源管理系统YARN负责资源调度；

HDFS包括NameNode和DataNode，其中NameNode存储元数据，相当于文件系统的索引，DataNode存储数据本体；

YARN包括ResourceManager和NodeManager；其中ResourceManager处理客户端请求、监控NodeManager、分配和调度资源；NodeManager管理单个节点上的资源、处理来自ResourceManager的命令；

在所述大数据集群服务环境中，包括至少两个NameNode节点，其中一个N ameNode为active状态，另一NameNode为standby状态；当正在工作的Name Node因故障而不可用时，在不丢失数据的情况下立即切换成另一个NameNode提供服务；两个NameNode的数据同步通信过程通过JournalNode进行；所述大数据集群服务环境还包括ZooKeeper及ZKFC，其中ZooKeeper作为协调中心，监视客户端故障，确保当前处于active状态的NameNode有且只有一个；ZKFC是ZooKeeper的客户端，作为故障切换控制器用于监视和管理NameNode状态，运行NameNode的主机会同时运行ZKFC进程。

优选的，所述大数据集群服务环境采用集群部署，并在第一主机、第二主机和第三主机三个主机上搭建集群：

a.在第一主机和第二主机上分别部署NameNode，其中一个主机为active状态，另一个主机为standby状态；

b.在第一主机和第二主机上分别部署ResourceManager，其中一个主机为active状态，另一个主句为standby状态；

c.在第一主机、第二主机、第三主机上分别部署JournalNode；

d.在第一主机、第二主机、第三主机上分别部署DataNode；

e.在第一主机、第二主机、第三主机上分别部署NodeManager；

f.在第一主机、第二主机、第三主机上分别部署Zookeeper。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明通过数据采集及查询模块为商品供应链各环节的厂商进行商品溯源信息数据采集，将商品核心数据提交到区块链溯源系统进行上链保存，有效防止被恶意篡改，并且区块链账本的去中心化分布可明显提高商品重要数据的容灾能力；同时将商品详情(即所有数据)传输到大数据系统中进行存储，提高数据管理效率，减小区块链账本的存储压力，提高系统交易的吞吐量。消费者可通过数据采集及查询模块发起溯源查询，了解商品的详细溯源信息，并鉴别商品真伪。

另外对于区块链溯源系统，本发明将客户端需传输的交易请求内容通过哈希算法求得的交易摘要，采用交易摘要进行传输以大大减小数据传输量，能够提高系统的效率；在主节点记账过程中，对交易的有效性验证采用并行处理，以提高验证效率；同时，对于目前无效交易被记录到账本中，造成磁盘空间浪费的问题，本优选方案提出将无效交易过滤掉，在区块链账本中不对它们进行存储，减少空间浪费。本发明的商品溯源系统保护了商品数据的安全性和完整性，确保消费者获取真实可靠的溯源数据，同时，整个系统的用户体验及交易吞吐量、时间延迟等性能得到进一步优化。

附图说明

图1为实施例1基于区块链和大数据技术的商品溯源系统的总体架构图。

图2为实施例1中区块链溯源系统的网络拓扑图。

图3为实施例1中大数据集群服务环境的配置图。

图4为实施例2鞋子溯源系统中各组织的示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

一种基于区块链和大数据技术的商品溯源系统，如图1所示，包括：数据采集及查询模块，以及分别与其连接的区块链溯源系统、大数据集群服务环境；所述数据采集及查询模块用于获取及查询商品溯源信息数据；所述区块链溯源系统用于对商品核心数据进行上链保存，有效防止被恶意篡改；所述大数据集群服务环境用于对商品详情进行存储；其中商品核心数据为所述商品溯源信息数据中的预设定的核心部分，商品详情为所述商品溯源信息数据的所有数据。下面对该商品溯源系统的三个部分进行详细说明。

一、数据采集及查询模块

该模块通过结合物联网技术为商品供应链各环节的厂商提供自动化数据采集方法和操作页面，包括商品供应链系统、数据采集单元、数据中心、溯源查询单元。其中数据采集单元用于从商品供应链系统中获取商品溯源信息数据并传输至数据中心，所述溯源查询单元用于从数据中心中查询获取得到的商品溯源信息数据。该数据采集及查询模块可与物联网技术相结合，为商品供应链各环节的厂商提供自动化数据采集方法和数据采集操作页面，为商品消费者提供溯源查询操作页面。

二、区块链溯源系统

区块链可分为三类：公有链、联盟链和私有链。在联盟链中，节点的加入或退出是要经过权限控制的，适用于商家之间的合作，因此本实施例的区块链溯源系统采用Hyperledger Fabric联盟链系统架构，通过使用Fabric SDK调用链码，通过链码实现对账本中状态数据库的增删改查，交易信息会被记录在区块中，形成永久记录，难以篡改。如图1所示，本实施例的区块链溯源系统具体分为五个层次：

从底层到顶层依次包括数据层、网络层、共识层、合约层、应用层；其中：

数据层包括区块链账本及身份注册与认证单元，所述区块链账本包括状态数据库和链式区块结构，其中状态数据库存储真实数据状态和相应的版本，为K-V数据库；链式区块结构是由区块相互连接形成的链式存储结构，即区块链；区块链中交易的完成需要基于身份注册与认证单元的非对称加密的方式生成证书和数字签名。区块由多个交易构成，每个交易记录了一次状态数据库中某个数据发生变化的过程，这些交易被打包后形成区块，区块信息经过哈希算法加密后得到一个哈希值，存放于每个当前区块和其下一个区块的区块头中，该哈希值相当于区块的“身份证，”通过它可以唯一确定一个区块。各区块有序排列，形成区块链。同时，由于哈希值是根据区块内容计算得出，哈希算法的特点决定了：如果区块内容发生变化，哪怕只是很小的变化，计算后的哈希值都会明显不同。假设A、B、C是相连的三个区块，区块A的哈希值会被存放在区块B的区块头中，区块B是通过区块头中的区块A哈希值来找到区块A并与之进行相连接的。如果有人对某个区块A内容进行了改动，那么区块A的哈希值必然会发生变化，从而导致区块B无法找到区块A，区块链断裂。因此，如果对某一区块进行篡改，就会引起“牵一发而动全身”的效果，该区块后面的所有区块内容全部要发生变化，代价将是难以承受的，该设计保证了区块链数据的防篡改性；在数据层中还包括有身份注册与认证单元，交易的完成还需要使用非对称加密的方式生成证书和数字签名。

网络层采用P2P(Peer-to-Peer)网络通信协议、Gossip传输协议及gRPC远程调用协议；在区块链系统中，每一个参与主体都是对等的，称为Peer，为让每个参与方的账本满足一致性，该网络层保证了区块链溯源系统中相关网络通信服务的实现。

共识层采用Raft共识算法，区块链中的排序节点利用Raft共识算法对客户端提交的交易进行排序，排序完成后将其打包成区块并发送给区块链中各组织的主节点；

合约层包括智能合约(即链码)，链码实现业务逻辑，用Go语言编写，在区块链中的背书节点上运行并用于实现业务逻辑，所述背书节点与智能合约绑定，所述智能合约被安装到区块链上时，会设置背书策略，指定该智能合约的交易由哪些节点背书后才有效；

应用层包括Fabric SDK和API，在Fabric SDK中有一个ChaincodeStubInt erface接口，封装了对数据库进行操作的API，对数据的增删改查通过调用API实现。

如图2所示为本实施例区块链溯源系统的网络拓扑图，包括以下节点类型：

介于应用程序和区块链底层之间的客户端(Client)节点，Peer节点、排序Orderer节点、证书颁发机构(Certificate Authority，CA)；

其中客户端节点与Peer节点和排序节点建立连接；Peer节点包括主节点(Anchor)、背书节点(Endorser)和记账节点(Committer)；在所述区块链溯源系统中，一个组织内部包括多个Peer节点，其中主节点仅有一个，所述主节点是该组织与排序节点进行通信的唯一节点；所述背书节点与智能合约绑定，用于为交易做担保，每个智能合约被安装到区块链上时，都会设置背书策略，指定该智能合约的交易经过哪些节点背书以后才有效；所有Peer节点都是记账节点，记账节点验证从排序节点接收到的区块和交易的有效性，验证完成后计入本地账本，若交易有效，则同时更新状态数据库中的数据状态，从而完成记账；全区块链溯源系统中的客户端提交的交易通过哈希算法计算出交易摘要后发送到排序节点，所述排序节点利用Raft共识算法为各个交易摘要对应的交易进行排序，排序完成后，客户端按照该排序交易直接发送给区块链各组织的主节点；证书颁发机构用于鉴定区块链上的身份是否有效及合法，只有被证书颁发机构认可的身份才能在区块链上进行交易，否则会被拒绝。

在以上网络拓扑图：

客户端将交易请求提交到排序节点的过程中，客户端并不将整个交易发送到Orderer节点，而是传输通过哈希算法求得的交易摘要，将传输的内容由整个交易变为交易摘要，大大减小数据传输量，能够提高系统的效率；

主节点接收区块后，在记账过程中会对交易的有效性进行验证。由于当交易的数量很多时，验证效率的保障是提高区块链系统性能的重要因素，因此本实施例提出，在主节点记账过程中，对交易的有效性验证采用并行处理，以提高验证效率；

同时主节点接收区块后，对于目前无效交易被记录到账本中，造成磁盘空间浪费的问题，本实施例提出将无效交易过滤掉，在区块链账本中不对它们进行存储，减少空间浪费。

由于交易背书和交易提交是两个互相独立的过程，分别在背书节点和记账节点上进行。但背书节点和记账节点只是按照功能进行区分，实际上它们的存在并不互相排斥，也就是说，一个主机可以同时部署背书节点和记账节点。但是，交易背书和交易提交过程都需要耗费资源，如果将背书节点和记账节点同时部署在同一台主机上，它们的运行效率会受到对方的影响和限制。因此本实施例中提出，将背书节点和记账节点分别部署到不同的主机上，以减小资源抢夺，提高系统运行效率。

三、大数据集群服务环境

大数据集群服务环境采用Hadoop集群的分布式文件系统HDFS完成数据存储，采用Hadoop集群的资源管理系统YARN负责资源调度；

HDFS包括NameNode和DataNode，其中NameNode存储元数据，相当于文件系统的索引，DataNode存储数据本体；

YARN包括ResourceManager和NodeManager；其中ResourceManager处理客户端请求、监控NodeManager、分配和调度资源；NodeManager管理单个节点上的资源、处理来自ResourceManager的命令；

在所述大数据集群服务环境中，包括至少两个NameNode节点，其中一个N ameNode为active状态(工作)，另一NameNode为standby状态(待命)；当正在工作的NameNode因故障而不可用时，在不丢失数据的情况下立即切换成另一个NameNode提供服务；两个NameNode的数据同步通信过程通过JournalNode进行；所述大数据集群服务环境还包括ZooKeeper及ZKFC，其中ZooKeeper作为协调中心，监视客户端故障，确保当前处于active状态的NameNode有且只有一个；ZKFC(ZooKeeper FailoverController)是ZooKeeper的客户端，作为故障切换控制器用于监视和管理NameNode状态，运行NameNode的主机会同时运行ZKFC进程。

为实现系统的高可用性，消除单点故障，本实施例采用集群部署，如图3所示，在第一主机、第二主机和第三主机三个主机上搭建集群：

a.在第一主机和第二主机上分别部署NameNode，其中一个主机为active状态，另一个主机为standby状态；

b.在第一主机和第二主机上分别部署ResourceManager，其中一个主机为act ive状态，另一个主句为standby状态；

c.在第一主机、第二主机、第三主机上分别部署JournalNode；

d.在第一主机、第二主机、第三主机上分别部署DataNode；

e.在第一主机、第二主机、第三主机上分别部署NodeManager；

f.在第一主机、第二主机、第三主机上分别部署Zookeeper。

本实施例的基于区块链和大数据技术的商品溯源系统，对商品溯源信息进行收集后，将商品核心数据提交到区块链溯源系统进行上链保存，有效防止被恶意篡改，并且区块链账本的去中心化分布可明显提高商品重要数据的容灾能力。同时，商品详情(即所有数据)传输到大数据集群服务环境中进行存储，提高数据管理效率，减小区块链账本的存储压力。消费者对商品进行消费后，可以获取商品唯一的溯源码。通过该码，消费者可在系统提供的溯源查询操作页面发起溯源查询，了解商品的详细溯源信息，并鉴别商品真伪。

实施例2

本实施例2以鞋子为商品举例，对实施例1的基于区块链和大数据技术的商品溯源系统的实施过程进行说明。

如图4所示，鞋子供应链有八个组织：采购、加工、质检、包装、仓储、物流、销售和溯源，分别用org1、org2、org3、org4、org5、org6、org7、org8表示区块链上与之对应的节点，用purchase、process、qc、package、storage、logisti cs、sale、trace表示与之对应的页面名称。

组织管理者在鞋子供应链系统录入鞋子信息，这里可以结合物联网技术采用高效、便捷、准确的手段进行数据录入。一般而言，商品(例如鞋子)的原材料有多种，因此，每件商品对应的采购组织不止一个。在加工环节为每个商品分配一个溯源号，从加工环节开始，每个组织都通过该溯源号录入数据。消费者购买鞋子后，可以凭借商品唯一的溯源码在溯源页面上查询真实详细的溯源信息，还可以将这些溯源信息与商品说明书进行比较，从而鉴别商品真伪。

附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于区块链和大数据技术的商品溯源系统，其特征在于，包括：数据采集及查询模块，以及分别与其连接的区块链溯源系统、大数据集群服务环境；所述数据采集及查询模块用于获取及查询商品溯源信息数据，所述区块链溯源系统用于对商品核心数据进行上链保存，所述大数据集群服务环境用于对商品详情进行存储；其中商品核心数据为所述商品溯源信息数据中的预设定的核心部分，商品详情为所述商品溯源信息数据的所有数据。

2.根据权利要求1所述的基于区块链和大数据技术的商品溯源系统，其特征在于，所述数据采集及查询模块包括商品供应链系统、数据采集单元、数据中心、溯源查询单元，所述数据采集单元用于从所述商品供应链系统中获取商品溯源信息数据并传输至数据中心，所述溯源查询单元用于从数据中心中查询获取得到的商品溯源信息数据。

3.根据权利要求2所述的基于区块链和大数据技术的商品溯源系统，其特征在于，所述区块链溯源系统采用Hyperledger Fabric联盟链系统架构，从底层到顶层依次包括数据层、网络层、共识层、合约层、应用层；其中：

数据层包括区块链账本及身份注册与认证单元，所述区块链账本包括状态数据库和链式区块结构，其中状态数据库存储真实数据状态和相应的版本，为K-V数据库；链式区块结构是由区块相互连接形成的链式存储结构，即区块链；区块链中交易的完成需要基于身份注册与认证单元的非对称加密的方式生成证书和数字签名。

网络层采用P2P网络通信协议、Gossip传输协议及gRPC远程调用协议，用于实现所述区块链溯源系统的网络通信服务；

共识层采用Raft共识算法，区块链中的排序节点利用Raft共识算法对客户端提交的交易进行排序，排序完成后将其打包成区块并发送给区块链中各组织的主节点；

合约层包括智能合约，在区块链中的背书节点上运行并用于实现业务逻辑，所述背书节点与智能合约绑定，所述智能合约被安装到区块链上时，会设置背书策略，指定该智能合约的交易由哪些节点背书后才有效；

应用层包括Fabric SDK和API，在Fabric SDK中有一个ChaincodeStubInt erface接口，封装了对数据库进行操作的API，对数据的增删改查通过调用API实现。

4.根据权利要求3所述的基于区块链和大数据技术的商品溯源系统，其特征在于，所述区块链溯源系统包括介于应用程序和区块链底层之间的客户端节点，Peer节点、排序节点、证书颁发机构；

其中客户端节点与Peer节点和排序节点建立连接；Peer节点包括主节点、背书节点和记账节点；在所述区块链溯源系统中，一个组织内部包括多个Peer节点，其中主节点仅有一个，所述主节点是该组织与排序节点进行通信的唯一节点；所述背书节点与智能合约绑定，用于为交易做担保，每个智能合约被安装到区块链上时，都会设置背书策略，指定该智能合约的交易经过哪些节点背书以后才有效；所有Peer节点都是记账节点，记账节点验证从排序节点接收到的区块和交易的有效性，验证完成后计入本地账本，若交易有效，则同时更新状态数据库中的数据状态，从而完成记账；全区块链溯源系统中的客户端提交的交易通过哈希算法计算出交易摘要后发送到排序节点，所述排序节点利用Raft共识算法为各个交易摘要对应的交易进行排序，排序完成后，客户端按照该排序交易直接发送给区块链各组织的主节点；证书颁发机构用于鉴定区块链上的身份是否有效及合法，只有被证书颁发机构认可的身份才能在区块链上进行交易，否则会被拒绝。

5.根据权利要求4所述的基于区块链和大数据技术的商品溯源系统，其特征在于，所述记账节点采用并行处理方式验证从排序节点接收到的区块和交易的有效性，对于验证为无效的交易，标记并将其滤除；对于验证为有效的交易，计入区块链账本进行存储。

6.根据权利要求5所述的基于区块链和大数据技术的商品溯源系统，其特征在于，所述背书节点和记账节点分别部署到不同的主机上。

7.根据权利要求6所述的基于区块链和大数据技术的商品溯源系统，其特征在于，所述大数据集群服务环境采用Hadoop集群的分布式文件系统HDFS完成数据存储，采用Hadoop集群的资源管理系统YARN负责资源调度；

HDFS包括NameNode和DataNode，其中NameNode存储元数据，相当于文件系统的索引，DataNode存储数据本体；

YARN包括ResourceManager和NodeManager；其中ResourceManager处理客户端请求、监控NodeManager、分配和调度资源；NodeManager管理单个节点上的资源、处理来自ResourceManager的命令；

在所述大数据集群服务环境中，包括至少两个NameNode节点，其中一个NameNode为active状态，另一NameNode为standby状态；当正在工作的NameNode因故障而不可用时，在不丢失数据的情况下立即切换成另一个NameNode提供服务；两个NameNode的数据同步通信过程通过JournalNode进行；所述大数据集群服务环境还包括ZooKeeper及ZKFC，其中ZooKeeper作为协调中心，监视客户端故障，确保当前处于active状态的NameNode有且只有一个；ZKFC是ZooKeeper的客户端，作为故障切换控制器用于监视和管理NameNode状态，运行NameNode的主机会同时运行ZKFC进程。

8.根据权利要求7所述的基于区块链和大数据技术的商品溯源系统，其特征在于，所述大数据集群服务环境采用集群部署，并在第一主机、第二主机和第三主机三个主机上搭建集群：

a.在第一主机和第二主机上分别部署NameNode，其中一个主机为active状态，另一个主机为standby状态；

b.在第一主机和第二主机上分别部署ResourceManager，其中一个主机为active状态，另一个主句为standby状态；

c.在第一主机、第二主机、第三主机上分别部署JournalNode；

d.在第一主机、第二主机、第三主机上分别部署DataNode；

e.在第一主机、第二主机、第三主机上分别部署NodeManager；

f.在第一主机、第二主机、第三主机上分别部署Zookeeper。

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