CN115204909A - 一种基于区块链的多维度食品冷链溯源系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及区块链技术领域，具体为一种基于区块链的多维度食品冷链溯源系统，包括食品数据采集模块、接收上链模块、数据库以及溯源信息查询模块；所述数据采集模块用于采集食品的生产信息和流通信息；所述接收上链模块用于接收食品的生产信息和流通信息的上链请求，并将生产信息和流通信息打包成区块并存入区块链；其中，同一批次的食品的生产信息和流通信息通过多个节点并入同一区块链网络，通过哈希计算得到数据摘要信息并通过过数字签名技术进行安全验证后存入区块链，同时将数据备份至数据库。可以完整追溯食品生产以及流通的完整信息，且保证信息数据安全可靠，整个追溯过程可通过整个食品生产与流通人员共同维护，追溯的精准性以及效率较高。
Description
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，具体为一种基于区块链的多维度食品冷链溯源系统。
背景技术
食品安全问题始终都切身关系着民生，食品溯源成为保障食品安全的国际主流技术，并被纳入我国国家食品安全示范城市关键评价标准之一。2015新食品安全法修订，明确指出食品生产经营者应建立食品安全追溯体系，保证食品可追溯。各级部门陆续出台相关法规和标准，部分先行地区已建立政府为主导的食品溯源平台。
食品安全一直存在难以追责的问题，因农产品从生产环节一直到消费食用农产品，需要精力生长、采摘、再生长、流通、销售等环节，而食品安全的风险存在于农产品由产到销售的每个环节，因此当出现安全问题时，很难及时发现问题原因并加以整改。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于区块链的多维度食品冷链溯源系统来解决上述食品安全一直存在难以追责的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于区块链的多维度食品冷链溯源系统，包括食品数据采集模块、接收上链模块、数据库以及溯源信息查询模块；
所述数据采集模块用于采集食品的生产信息和流通信息；
所述接收上链模块用于接收食品的生产信息和流通信息的上链请求，并将生产信息和流通信息打包成区块并存入区块链；其中，同一批次的食品的生产信息和流通信息通过多个节点并入同一区块链网络，通过哈希计算得到数据摘要信息并通过过数字签名技术进行安全验证后存入区块链，同时将数据备份至数据库；
所述溯源信息查询模块可通过查询数据库中区块地址快速定位到区块链中各区块的区块信息；
所述接收上链模块对食品的生产信息和流通信息上链储存包括以下步骤：
将区块链部署至服务器，使服务器作为区块链网络节点，以对食品的生产信息和流通信息进行储存；
将食品冷链各个环节数据写入数据库时，调用上传结构上传数据信息，并调用数据转码接口将数据信息转换为储存要求的字符串，调用数据解析接口和数据库写入接口将数据以及区块链哈希码写入码头数据库的RFID数据表和传感器数据表中；
对区块链涉对应供应链各个环节成员进行入网授权，供应链个环节成员入网前需通过审核机构的CA认证，获得数据证书，以授权身份进入食品区块链网络；
区块链数据在数据库内流转过程中，若被不同用户申请查看或修改，需先申请查看再进行修改；其中，申请用户的ID信息、请求时间、修改信息均通过ASCII编码生产B1位信息码，并将该信息码叠加放置A位的校验码后，生产A+B1位新的校验码；每次查看与申请均生成一个新的信息码，并与上一次校验码叠加，生产一个(A+B1+B3+B4+B5+........+Bn)的校验码；
每个区块链均需进行防伪加密，对每个区块链附加唯一的防伪码；以对食品的生产、流通、交易进行检测溯源，检测整个食品冷链的信息。
本发明的有益效果是：本发明涉及的基于区块链的多维度食品冷链溯源系统，相对传统食品安全追溯方式，可以完整追溯食品生产以及流通的完整信息，且保证信息数据安全可靠，整个追溯过程可通过整个食品生产与流通人员共同维护，追溯的精准性以及效率较高。通过提升食品监管力度，保证交易的可靠性，供应链各环节的节点时间交互性更好，具有较强的发展和应用前景。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述生产信息包括食品溯源码、通用名称、产品批号、生产日期、有效期以及生产企业名称；所述流通信息包括食品收货日期、发货日期、发货地址、上游票据信息以及流通企业名称。
进一步，所述哈希计算满足h＝f(x)，x为已知数据信息，h为哈希值。
进一步，还包括信息分类模块，通过利用只能合约对自动化执行和查询用户层产生的数据，对供应链中的食品数据信息进行分类。
进一步，所述溯源信息查询模块采用B/S结构的Web前端界面，以供用户层查询溯源信息；其中，与用户层包括生产商、加工管理放、仓储管理方、物流管理方、销售商、监管方和消费者。
进一步，还包括数据监控模块，用于对食品的数据信息的上传以及读取进行监控，若出现过量值频繁写入、过量值频繁读取或上传的食品的相关数据信息中的数值异常，则进行报警。
进一步，所述区块链采用RepChain的区块链组件架构，所述溯源信息查询模块通过EE框架、小程序、客户端、区块链底层进行防伪溯源，以通过区块链结构实现数据正向记录和逆向追溯。
进一步，所述数据库包括状态数据库、区块索引数据库以及历史索引数据库；其中，将追溯数据以键值对的形式存储在状态数据库，将返回的交易哈希、区块高度、区块哈希等存放在索引数据库，对同一键值数据执行的更新操作存放历史索引数据库。
附图说明
图1为本发明基于区块链的多维度食品冷链溯源系统的系统图。
图2为本发明实施例完整的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语中“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型结构。对于本领域的普通技术人员，可以根据具体情况理解该类术语在本专利中的具体含义。
本发明实施例如下
如图1和图2所示，本发明设计的基于区块链的多维度食品冷链溯源系统，包括食品数据采集模块、接收上链模块、数据库以及溯源信息查询模块；
所述数据采集模块用于采集食品的生产信息和流通信息；
所述接收上链模块用于接收食品的生产信息和流通信息的上链请求，并将生产信息和流通信息打包成区块并存入区块链；其中，同一批次的食品的生产信息和流通信息通过多个节点并入同一区块链网络，通过哈希计算得到数据摘要信息并通过过数字签名技术进行安全验证后存入区块链，同时将数据备份至数据库；
所述溯源信息查询模块可通过查询数据库中区块地址快速定位到区块链中各区块的区块信息；
所述接收上链模块对食品的生产信息和流通信息上链储存包括以下步骤：
将区块链部署至服务器，使服务器作为区块链网络节点，以对食品的生产信息和流通信息进行储存；
将食品冷链各个环节数据写入数据库时，调用上传结构上传数据信息，并调用数据转码接口将数据信息转换为储存要求的字符串，调用数据解析接口和数据库写入接口将数据以及区块链哈希码写入码头数据库的RFID数据表和传感器数据表中；
对区块链涉对应供应链各个环节成员进行入网授权，供应链个环节成员入网前需通过审核机构的CA认证，获得数据证书，以授权身份进入食品区块链网络；
区块链数据在数据库内流转过程中，若被不同用户申请查看或修改，需先申请查看再进行修改；其中，申请用户的ID信息、请求时间、修改信息均通过ASCII编码生产B1位信息码，并将该信息码叠加放置A位的校验码后，生产A+B1位新的校验码；每次查看与申请均生成一个新的信息码，并与上一次校验码叠加，生产一个(A+B1+B3+B4+B5+........+Bn)的校验码；
每个区块链均需进行防伪加密，对每个区块链附加唯一的防伪码；以对食品的生产、流通、交易进行检测溯源，检测整个食品冷链的信息。
具体的，所述生产信息包括食品溯源码、通用名称、产品批号、生产日期、有效期以及生产企业名称；所述流通信息包括食品收货日期、发货日期、发货地址、上游票据信息以及流通企业名称。通过将食品生产与流通过各个环节的数据均进行记录，以免手续追溯时能准确找到出现问题的环节。
具体的，哈希计算满足h＝f(x)，x为已知数据信息，h为哈希值，由于哈希函数是一种散列函数，可以把任意长度的数据信息变成一个固定长度的字符串输出，这一特征使得它可以较好的满足区块链技术不能被篡改的安全性需求，因此很难进行逆向计算，因此通过该技术对食品信息加密，安全性更高，且无法被篡改。
作为一种实施例，基于区块链的多维度食品冷链溯源系统还包括信息分类模块，通过利用只能合约对自动化执行和查询用户层产生的数据，对供应链中的食品数据信息进行分类，保证食品数据信息追溯更加精准。
其中，所述溯源信息查询模块采用B/S结构的Web前端界面，以供用户层查询溯源信息；其中，与用户层包括生产商、加工管理放、仓储管理方、物流管理方、销售商、监管方和消费者，以便于所需追溯食品信息的用户能自主进行追溯查询。
作为一种实施例，基于区块链的多维度食品冷链溯源系统还包括数据监控模块，用于对食品的数据信息的上传以及读取进行监控，若出现过量值频繁写入、过量值频繁读取或上传的食品的相关数据信息中的数值异常，则进行报警。避免不良商家恶意伪造数据，且篡改原食品数据，进一步提高整个系统的安全性。
所述区块链采用RepChain的区块链组件架构，所述溯源信息查询模块通过EE框架、小程序、客户端、区块链底层进行防伪溯源，以通过区块链结构实现数据正向记录和逆向追溯。
具体的，数据库包括状态数据库、区块索引数据库以及历史索引数据库；其中，将追溯数据以键值对的形式存储在状态数据库，将返回的交易哈希、区块高度、区块哈希等存放在索引数据库，对同一键值数据执行的更新操作存放历史索引数据库，有效提高数据查询效率。
经过分析，本发明提出的基于区块链的多维度食品冷链溯源系统可将食品生产交易各环节交易信息，进行稳定储存的同时，提高了对食品安全环节查询的效率，各个环节的厂商以及企业均可以进行准确的数据交互，以便获得完整的溯源信息。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于区块链的多维度食品冷链溯源系统，其特征在于，包括食品数据采集模块、接收上链模块、数据库以及溯源信息查询模块；
所述数据采集模块用于采集食品的生产信息和流通信息；
所述接收上链模块用于接收食品的生产信息和流通信息的上链请求，并将生产信息和流通信息打包成区块并存入区块链；其中，同一批次的食品的生产信息和流通信息通过多个节点并入同一区块链网络，通过哈希计算得到数据摘要信息并通过过数字签名技术进行安全验证后存入区块链，同时将数据备份至数据库；
所述溯源信息查询模块可通过查询数据库中区块地址快速定位到区块链中各区块的区块信息；
所述接收上链模块对食品的生产信息和流通信息上链储存包括以下步骤：
将区块链部署至服务器，使服务器作为区块链网络节点，以对食品的生产信息和流通信息进行储存；
将食品冷链各个环节数据写入数据库时，调用上传结构上传数据信息，并调用数据转码接口将数据信息转换为储存要求的字符串，调用数据解析接口和数据库写入接口将数据以及区块链哈希码写入码头数据库的RFID数据表和传感器数据表中；
对区块链涉对应供应链各个环节成员进行入网授权，供应链个环节成员入网前需通过审核机构的CA认证，获得数据证书，以授权身份进入食品区块链网络；
区块链数据在数据库内流转过程中，若被不同用户申请查看或修改，需先申请查看再进行修改；其中，申请用户的ID信息、请求时间、修改信息均通过ASCII编码生产B1位信息码，并将该信息码叠加放置A位的校验码后，生产A+B1位新的校验码；每次查看与申请均生成一个新的信息码，并与上一次校验码叠加，生产一个(A+B1+B3+B4+B5+........+Bn)的校验码；
每个区块链均需进行防伪加密，对每个区块链附加唯一的防伪码；以对食品的生产、流通、交易进行检测溯源，检测整个食品冷链的信息。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的多维度食品冷链溯源系统，其特征在于，所述生产信息包括食品溯源码、通用名称、产品批号、生产日期、有效期以及生产企业名称；所述流通信息包括食品收货日期、发货日期、发货地址、上游票据信息以及流通企业名称。
3.根据权利要求1所述的基于区块链的多维度食品冷链溯源系统，其特征在于，所述哈希计算满足h＝f(x)，x为已知数据信息，h为哈希值。
4.根据权利要求2所述的基于区块链的多维度食品冷链溯源系统，其特征在于，还包括信息分类模块，通过利用只能合约对自动化执行和查询用户层产生的数据，对供应链中的食品数据信息进行分类。
5.根据权利要求1所述的基于区块链的多维度食品冷链溯源系统，其特征在于，所述溯源信息查询模块采用B/S结构的Web前端界面，以供用户层查询溯源信息；其中，与用户层包括生产商、加工管理放、仓储管理方、物流管理方、销售商、监管方和消费者。
6.根据权利要求1所述的基于区块链的多维度食品冷链溯源系统，其特征在于，还包括数据监控模块，用于对食品的数据信息的上传以及读取进行监控，若出现过量值频繁写入、过量值频繁读取或上传的食品的相关数据信息中的数值异常，则进行报警。
7.根据权利要求1所述的基于区块链的多维度食品冷链溯源系统，其特征在于，所述区块链采用RepChain的区块链组件架构，所述溯源信息查询模块通过EE框架、小程序、客户端、区块链底层进行防伪溯源，以通过区块链结构实现数据正向记录和逆向追溯。
8.根据权利要求7所述的基于区块链的多维度食品冷链溯源系统，其特征在于，所述数据库包括状态数据库、区块索引数据库以及历史索引数据库；其中，将追溯数据以键值对的形式存储在状态数据库，将返回的交易哈希、区块高度、区块哈希等存放在索引数据库，对同一键值数据执行的更新操作存放历史索引数据库。
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