CN115699049A - 使得能够在区块链网络内存储系谱相关数据的方法和系统 - Google Patents

Abstract

用于使得能够在区块链网络内存储系谱相关数据的方法和系统，所述网络被配置成生成一个或更多个区块链；本发明包括：使得给定区块链的交易的数据结构能够包括数据字段，该数据字段在下文中被称为系谱数据字段，所述系谱数据字段被配置成包括到被预见成与给定区块链处于系谱关系的一个或更多个其他区块链的定向链接集。

Description

使得能够在区块链网络内存储系谱相关数据的方法和系统

本申请涉及分别根据权利要求1和8的前序部分所述的用于使得能够在区块链网络内存储系谱相关数据的方法和系统。

在供应链管理系统中，区块链技术用于以自动、快速且安全的方式追踪和追溯产品。

事实上，区块链的分布性和安全性使其自身很好地适合于对跨多个利益相关者的产品例如从农场至餐桌的可追溯性。

因此，基于区块链技术的追踪解决方案被许多最大型的国际制造公司、零售公司和物流公司广泛地部署。

他们的区块链实现方式通常始于最终物品被生产出并标记有标识符的时刻，使得公司能够沿着供应链追踪它们的包裹。

然而，多数产品召回由于原材料或生产错误的问题而发生，并且不幸的是，通常情况下，生产者被迫依靠半手工搜索其整个生产记录。

事实上，应当注意的是，处于当前区块链技术的核心的分类账记录了交易的线性序列。该序列的线性性质源自于其旨在追踪两个参与者之间的交易的起源，并且该序列的线性性质被内置于区块链的存储机制中。

不幸的是，分类账的线性妨碍了用于追踪涉及多于两个的参与者的交易的区块链技术的使用。

特别地，在生产领域中，制造操作的交易可能通常包括多于两个的参与者。

在生产领域中，通常情况下，MOM数据结构利用家族树或系谱结构以对关系数据库内的制造过程进行层级建模。示例包括以下数据结构，所述数据结构对若干“父代”部分或成分向单个子代的组装或转换进行建模，或者对单个父代向若干“子代”部分的拆分或转换进行建模。

正如所见，期望地利用系谱数据模型来完成在制造过程中对物品的追踪和追溯，系谱数据模型使得能够存储实体之间的多对一和/或一对多关系。不幸的是，这样的系谱数据模型不能存储在区块链的核心分类账内。

因此，用于对工业操作的系谱相关物品的追踪和追溯的当前区块链技术是自动化操作和人工操作的混合技术，并且是分布式的、繁琐的、冗长的、易出错的，并且在其他方面不适合该任务。

因此，本发明的目的是克服上面提及的缺点，特别是通过提供一种用于使得能够在区块链网络内存储系谱相关数据的方法和系统来克服。

上述目的通过用于使得能够在区块链网络内存储系谱相关数据的方法和系统来实现，所述网络被配置成生成一个或更多个区块链；所述方法包括以下步骤：使得给定区块链的交易的数据结构能够包括数据字段，该数据字段在下文中被称为系谱数据字段，所述系谱数据字段被配置成包括到被预见成与给定区块链处于系谱关系的一个或更多个其他区块链的定向链接集。

在实施方式中，定向链接可以是将给定区块链连接至子代区块链的前向链接或将给定区块链连接至父代区块链的后向链接。

实施方式可以优选地包括：针对特定区块链，接收对于其中系谱数据字段包括连接至预先存在的区块链的定向链接的交易的请求；以及针对预先存在的区块链，生成在预先存在的区块链的系谱数据字段内添加连接至特定区块链的新的反向定向链接的交易。

便利地，实施方式还可以包括：接收在属于与所述网络不同的外部区块链网络的外部区块链上的外部区块链数据，所述网络在下文中被称为本地网络；生成包括外部区块链数据的本地占位符区块链；针对本地网络的特定区块链，接收对于其中系谱数据字段包括连接至本地占位符区块链的定向链接的交易的请求；以及针对占位符区块链，生成在占位符区块链自己的系谱数据字段内添加连接至特定区块链的新的反向定向链接的交易。

在实施方式中，系谱数据字段还可以包括针对每个定向链接的表征定向链接的链接类型。链接类型的示例可以包括但不限于以下类型中的一个或更多个类型：运输类型；转换类型；包含类型；移动类型；链接方向类型；外部链类型；标签类型。

实施方式可以优选地包括：接收对于特定区块链的追踪请求，其中，所述特定区块链经由对应的定向链接与相关区块链有关系；以及通过生成对于相关区块链的追踪请求来扩展所接收到的追踪请求。

提供了一种用于使得GUI屏幕能够显示区块链网络内存储的系谱相关数据的图形表示的方法和系统，通过提供图形控件，以使得在接收到用户交互的对应输入时能够扩展和/或收缩系谱链接的区块链的一个或更多个图形表示。

此外，可以提供计算机程序元件，该计算机程序元件包括计算机程序代码，所述计算机程序代码用于当被加载至计算设备的数字处理器中时执行根据上面提及的方法所述的步骤。

另外，可以提供存储在计算机可用介质上的计算机程序产品，该计算机程序产品包括用于使计算设备执行所提及的方法的计算机可读程序代码。

实施方式使得能够在区块链分类账内实现结构化的元数据模型。

实施方式使得能够将家族树关系信息和数据存储在区块链中。

实施方式使得能够将物品之间的系谱关系存储在区块链的核心分类账内。

实施方式使得区块链分类账能够将关系的系谱存储在线性链之间。

实施方式使得能够将系谱数据模型存储在区块链的核心分类账内。

实施方式能够实现用于存储链间系谱信息的区块链技术的使用。

实施方式使得能够在区块链分类账内实现MOM系谱数据模型。

实施方式使得能够建立能够记录物品的系谱的区块链技术的智能合约。

实施方式能够经由与产品生命周期相关联的区块链应用实现交易和动作的自动、高效和快速的追踪和追溯。

实施方式提供了针对供应链中许多利益相关者之间的产品追踪和追溯的宏观问题的有效解决方案。

实施方式能够实现以快速的方式对物品的位置的前向追溯和后向追溯两者。

实施方式使得能够将区块链应用于追溯整个生产过程中的资产。

实施方式通过分析非线性系谱物品的元数据标签使得能够针对非线性系谱物品追踪使用区块链技术。

由于区块链技术的安全等级恰当，实施方式使得能够以安全的方式存储系谱相关数据。

现在将参照附图以优选但非排他性的实施方式来描述本发明，在附图中：

图1是示意性地示出根据所公开的实施方式的涉及定向链接的区块链交易的流程图。

图2A至图2D是根据所公开的实施方式的包括涉及定向链接的智能合约的代码摘录的表。

图3是示意性地示出根据所公开的实施方式的GUI屏幕内的系谱相关区块链的框图。

图4是示意性地示出根据所公开的实施方式的GUI屏幕内的可追溯性图的框图。

本发明的其中方法和系统使得能够在区块链网络内存储系谱相关数据的至少一些实施方式解决了上面描述的问题。

在实施方式中，系谱相关数据可以便利地描述物品(物理物品或逻辑物品)在它们的生命周期或供应链期间的交易或动作的数据模型。

区块链网络被配置成生成一个或更多个区块链。

通过实施方式，使得给定区块链的交易的数据结构能够包括被称为系谱数据字段的数据字段。在实施方式中，系谱数据字段被限定在给定区块链的交易数据字段内。

系谱数据字段被配置成包括到被预见成与给定区块链在系谱上相关的一个或更多个其他区块链的定向链接集。在实施方式中，系谱数据字段可以优选地是可选的数据字段。

在实施方式中，系谱数据字段是数据字段集。在实施方式中，系谱数据字段集除了定向链接集之外还包括其他相关数据字段，如例如下面将进一步说明的链接类型。

在实施方式中，链接可以是链标识符或到链标识符的链接。

在实施方式中，系谱数据字段包括针对每个链接的链而言用于表征连接至特定链的链接的类型的被称为“链接类型”的属性。限定在链接类型中的表征属性的示例包括但不限于运输、转换、包含、以及为人类用户提供描述性信息的标签。

在实施方式中，链接类型可以有利地提供用于对当对相应链接的区块链进行导航时实现系谱的可追溯性搜索的方式进行专门化的链接属性。例如，当链接类型被设置成“转换”时，链接类型指示父代链物品被转换成子代链物品；替代地，如果链接类型被设置成“运输”，则父代链物品不被转换并且它们可以独立于结合有子代链的其他父代物品而被追溯。另外，当链接类型被设置成运输时，链接类型指示物品位置可能改变，并且将提供GPS位置数据信息。

在实施方式中，链接属性类型便利地使得能够实现可追溯性搜索，所述可追溯性搜索在它们沿着供应链的导航中进行了更精细地调整。

例如，如果特定链物品(例如，诸如马铃薯)指向其子代链的链接类型被表征为“运输”类型，则这意指该物品不进行转换，并且该物品可能例如与其他物品(例如，诸如胡萝卜和番茄)在相同运输车辆内一起被运输并且该物品不与这样的其他物品混合或转换。因此，在可追溯性搜索中，系统通过了解特定时间处物品马铃薯将在无转换的情况下从车辆上卸载，来有利地仅追踪特定物品。利用这样的信息，系统仅追踪马铃薯物品并且忽略关于其他物品胡萝卜和番茄的其他不相关交易。

在实施方式中，定向链接集可以是空集。

术语“定向”链接在本文中指的是具有前向方向或后向方向的链接。前向定向链接将给定区块链连接至子代区块链，而后向定向链接将给定区块链连接至父代区块链。

在实施方式中，链接的方向可以被设置为链接类型中的属性之一。在其他实施方式中，存在两个不同类型的链接子集，即前向链接子集和后向链接子集。

在实施方式中，针对特定区块链，接收对于交易的请求——例如，创建或更新交易——在该交易中，系谱数据字段包括连接至预先存在的区块链的定向链接。

针对预先存在的区块链，生成在其系谱数据字段内添加连接至特定区块链的新的反向定向链接的交易。

术语“反向”定向链接在本文中指的是相对于将特定区块链连接至预先存在的区块链的链接具有相反方向的链接。例如，如果将特定区块链连接至预先存在的区块链的定向链接是后向链接，则该后向链接的反向定向链接是将预先存在的区块链连接至特定区块链的前向链接。

在一个实施方式中，将反向链接添加在相同交易中。

在实施方式中，添加反向链接的镜面交易可以是与先前请求的交易相比独立的交易。

在实施方式中，镜面交易在新创建时具有除了反向的定向链接之外的相同交易数据。

在实施方式中，两个不同的交易被分组在一起并一起提交。在其他实施方式中，所请求的交易和添加反向链接的交易是相同的交易。在实施方式中，两个交易具有相同的交易标识符。

实施方式可以有利地应用于多个不同的区块链网络。

便利地，特定区块链和预先存在的相关区块链可以例如是属于两个不同区块链网络的两个区块链。

因此，实施方式可以有利地实现混合架构，在该混合架构中，属于其他网络例如属于第三方网络的区块链可以通过经由包含相对于外部网络的外部区块链的外部区块链数据的占位符本地区块链而被引用，便利地链接至本地区块链网络的本地区块链。外部区块链数据的示例包括但不限于地址信息、外部区块链标识符、外部网络的名称、区块链内容数据、意思明确地识别外部区块链网络的数据和/或提供关于外部区块链的相关信息的任何数据。在实施方式中，外部区块链数据的内容数据类型取决于外部网络和区块链网络被整合为一体的方式。

在实施方式中，充当用于给定外部区块链的占位符链的本地链可能已经存在或者将要根据通过本地网络的本地区块链连接至给定外部区块链的需要而生成。

换言之，占位符链可以被视为在交易数据字段中具有引用到外部链的外部区块链数据的本地区块链。

根据需要，可以便利地针对一个或更多个附加网络的每个外部链接的区块链而生成多个占位符区块链。

在实施方式中，除了所述区块链网络之外，提供了对分别被称为第一网络和第二网络的一个其他附加区块链网络的访问。第二网络包括在本文中被称为外部区块链的至少一个其他区块链。

在实施方式中，附加网络的外部区块链的存在通过定义指示附加网络的外部区块链的存在的附加数据字段来示意。附加数据字段可以是相同类型的数据字段或另一专门限定的数据字段。

在实施方式中，附加数据字段可以通过具有引用外部区块链和特定外部“ChainType”数据的交易数据字段来实现，特定外部“ChainType”数据可以是“外部链”或类似链，以表示外部链并且将外部链与本地链进行区分。在其他实施方式中，外部“ChainType”数据可以通过链接类型来示意。

实施方式可以有利地使得能够生成连接在系谱树中若干线性内部区块链和/或外部区块链的“元”和“非线性”区块链。

在实施方式中，上面提及的给定区块链是能够生成至少两个区块链的区块链网络的一部分，并且其中，通过智能合约限定和调整网络交易和它们的数据字段，所述智能合约是区块链网络中可存储的代码段。

在实施方式中，智能合约的交易数据包括用于链接属于相同或两个不同网络的至少两个区块链的系谱数据字段。

实施方式利用能够将两个或更多个链存储在相同网络内的区块链引擎来进行。多个区块链引擎的示例包括但不限于Hyperledger和Multichaindb。

实施方式有利地使得能够通过链接多个线性区块链来生成结构化的家族树。

在示例性实施方式中，假设生产操作将大量盐Lot_S与大量水Lot_W组合来生成大量盐水Lot_B。在该体系中，大量盐Lot_S由存在的区块链或链Chain_S来表示，并且大量水Lot_W由存在的链Chain_W来表示。

在实施方式中，智能合约使用到两个链Chain_S、Chain_W的唯一标识符的定向链接来生成新的区块链Chain_B以表示盐水。在父代链Chain_S和Chain_W中创建对应的逆向链接关系。

在实施方式中，它们通过执行自定义智能合约来创建。

应当注意的是，链间链接即使是在没有使用单个链内的交易之间的标准内置线性链接机制的情况下创建，然而，链间连接的确有利地保留与标准数据模型相同的加密级别，因此保证了端到端存储的系谱的数据完整性。

实施方式便利地包括能够沿着链关系的网络反向迭代的查询机制，例如，以便找到哪些原材料批次被用于生产最终材料。

在实施方式中，追踪功能可以在智能合约内实现。

可实现的追踪功能的示例包括前向搜索、后向搜索和复合搜索。

例如，“前向”搜索可以通过跟随初始链中存在的任何前向链id从具有给定初始链id的原材料批次开始追踪，并且通过跟随任何链接的前向链并提供所有找到的“最终”状态作为结果来迭代该搜索，这意指这些链的所有叶或最后交易没有任何另外的链接。有利地，由于逆向关系的存在，实施方式还使得能够前向追溯，例如以便识别包含特定原材料或来自特定位置的所有材料批次的当前位置。

在示例性算法实施方式中，假设用户向被称为链“A”的链添加交易，并且在这样的交易中，用户期望将链“A”链接至两个预先存在的链，即链“B”和链“C”。

用户在针对“A”的交易建议中指定到所链接的链的每个链接的方向，例如针对链“B”的“前向”，以及针对链“C”的“后向”。

通过实施方式，通过执行以下算法步骤来向对应的交易字段链接数组添加链标识符“B”和“C”：

s1)在针对“A”的交易建议中，向交易字段数组“LinkForward”添加链“B”；

s2)在针对“A”的交易建议中，向交易字段数组“LinkBackward”添加链“C”；

s3)将针对“A”的交易建议发送至区块链；

s4)在区块链合约中，在“A”的交易建议期间，链“B”和链“C”被验证存在，否则交易被拒绝；

s5)在相同的链“A”交易背景下，检索链“B”的最终状态并且创建针对“B”的新交易建议，从而向其他交易数据中的交易字段数组“LinkBackward”添加“A”；

s6)在相同的链“A”交易背景下，检索链“C”的最终状态并且创建针对“C”的新交易建议，从而向其他交易数据中的交易字段数组“LinkForward”添加“A”。

有利地，在步骤s6)和s7)处，自动添加“反向”导航链接。术语“反向导航链接”、“反向链接”和/或“反向定向链接”都指的是相反链接，例如，链“B”中和链“C”中定向至链“A”的链接。

通过实施方式，通过具有在两个方向上的定向链接，从任何所连接的链开始，在两个方向上有利地启用可追溯性搜索。

在上面描述的示例性实施方式中，在新的交易操作中添加两个所链接的链，技术人员容易地领会到，在其他实施方式中，可以在一个或更多个新的交易操作中添加的所链接的链的数目不存在限制。

在上面描述的示例性实施方式中，在新的交易操作中添加两个所链接的链，技术人员容易地领会到，在其他实施方式中，可以在一个或更多个新的交易操作中添加多于两个的所链接的链。

图1是示意性地示出根据所公开的实施方式的涉及定向链接的区块链交易的流程图。

流程图总体描述了针对新的链(创建情况)或存在的链，在有链接或没有链接的情况下新交易的创建或添加。

在步骤101处，包括至少处理器和存储器的系统接收对于用于创建/更新链id上的实体的区块链交易的请求。

在步骤102处，系统检查参数是否有效。如果参数无效121，则系统将停止处理请求并且使用户请求失败。

如果参数有效122，在步骤104处，系统检索当前ChainID状态并且检查状态是否有效。如果状态无效123，则系统将停止处理请求并且使用户请求失败105。

如果状态有效124，则系统创建/更新204实体结构。

在步骤106处，系统检查107是否存在一个或更多个LinkForward/LinkBackward。在无链接可用128的情况下，如果在208之前没有错误发生，则交易在该方法结束时“提交”。

如果存在N个可用链接125，则系统针对每个LinkForward/LinkBackward执行循环110N次。循环110包括步骤111至114。

在步骤111处，系统检索所链接的链id的当前状态。在步骤112处，系统检查所检索到的状态是否有效。如果所检索到的状态无效126，则系统将停止处理请求并且使用户请求失败113。

如果所检索到的状态有效127，则系统更新114具有相反方向上的反向链接的实体。

图2A至图2D是根据所公开的实施方式的包括涉及定向链接的智能合约的代码摘录的表。

图2的代码摘录以谷歌“GO”语言编写，“GO”语言是用于智能合约的Hyperledger支持的语言之一。应当注意的是，图2中示出的代码仅是可实现代码的摘录部分；由此，为了简洁和可读性，已经去除了一些其他代码部分。

智能合约的所示代码部分包括以下三个部分：

-部分I)图2A中的类型“Entity”数据结构的定义；

-部分II)图2B至图2C中的“CreateEntity()”函数；

-部分III)图2C至图2D中的“addReciprocalLink()”函数；

-

在实施方式中，如部分I)所限定的，数据结构“Entity”是区块链的交易数据结构。

在实施方式中，Entity数据结构包括具有自定义属性的多个数据，所述自定义属性将信息分类为例如：什么？、谁？、怎样？、何地？、何时？、为何？、链接？。

下面的表1是区块链的交易数据字段的示例性实施方式。

表1：区块链交易数据的示例性实施方式

在实施方式中，在每个交易中元素和/或自定义属性中的一些是强制性的。

强制性元素的示例可以包括但不限于Id、ChainType、ProductID(在“什么？”中)；OwnerId、DeviceId(在“谁？”中)；Name、Type(在“怎样？”中)；LocationID(在“何地？”中)；Timestamp、CreationTimeStamp(在“何时”中的元素)。在实施方式中，其他元素可以是可选的，同时它们的名称可以被保留，使得后端或UI逻辑可以寻找到它，例如，地图的Longitude、Latitude。

在实施方式中，每当向链添加新的交易，先前的状态被复制(即，持久自定义字段)并被更新，而属于链历史中的特定交易的链接集合除外。

在实施方式中，可选属性例如ProductName物理地存储在自定义字段集合中，而具有单独集合的2个链接除外。在实施方式中，文档链接可以保存在持久自定义字段集合或交易自定义字段集合中。

在实施方式中，文档可以被视为是以下任何其他链：新的链，具有作为文档id的独特的id，例如，名称或修订)。在交易数据中，在自定义字段中，可以向文件主体添加“主体”项。有利地，文档以安全的方式存储在区块链内，其中，文档链的每个交易可以是文档的新修订，并且通过提供链接，我们将该文档与另一链关联，例如将有“机证明文档”与最终有机产品的链关联。

在实施方式中，代码部分的部分II)的createEntity()函数是用于创建新链的进入点，例如新链Id上的第一区块。

在实施方式中，代码部分addReciprocalLink()函数的部分III)的createEntity()函数是系统利用由createEntity()调用的反向(相反方向)链接在所链接的链中创建新交易区块的位置。

通过实施方式，系统自动生成一个或更多个镜面交易，以便针对一个或更多个相关链创建反向链接。

在实施方式中，每个区块链针对特定物品记录发生的交易、动作或事件，其中，物品可以是物理物品或逻辑物品。物理物品和逻辑物品的示例由区块链表示，包括但不限于：产品、材料批次、生产订单、物流订单。

在实施方式中，交易物品数据可以例如包括指定例如创建时间、描述、到证明环境法规的文档的链接以及用于存储系谱链接集的字段的自定义属性数据。

图3是示意性地示出根据所公开的实施方式的GUI屏幕内的系谱相关区块链的框图。

假设图3的GUI屏幕示出了针对马铃薯薯片的生产的延伸供应链的图形区块链表示的示例性简化实施方式。

在该示例性实施方式中，示出了以下四个不同的在系谱上互连的区块链310、320、330、340：马铃薯薯片链310、煎炸油链320、调味品链330和盐腌链340。

每个单个区块链310、220、230、240具有相同的链ID并且利用由相同纹理图案填充而标记的区块的链来图形地表示。在其他GUI屏幕实施方式中，每个不同的单个区块链可以优选地通过使用颜色标记来区分。

马铃薯薯片区块链310包括以下七个交易311至317：创建去皮的马铃薯批次311、对马铃薯进行切片312、对煎炸油进行配量313、煎炸和干燥314、调味315、包装316、运送317。

未示出运送之后的交易，它们可以例如包括以下交易：装载薯片以用于分配、运输、由超市1卸下薯片包裹。

煎炸油区块链320包括以下两个交易321、322：创建煎炸油批次321、对煎炸油进行配量322。

调味品区块链330包括以下四个交易331至334：创建调味品批次331、对调味品进行配量332、盐腌333、调味334。

盐腌区块链340包括以下交易341：盐腌341。

在马铃薯薯片链310中，存在具有后向链接至另一链320、330的三个交易区块311、313、315。因此，区块链310在系谱上与区块链320、330互连。在实施方式中，至另一链的一个或更多个链接的存在可以便利地用链符号351来指示。所指示的链的数目可以优选地用邻近于链符号351的数目来指示。

假设，在GUI屏幕中，仅示出了马铃薯薯片链310。通过点击或选择该链的三个链符号，用户可以扩展所链接的煎炸油链320和调味品链330并且便利地查看和探索链间系谱关系。一旦扩展调味品链330，用户就还可以通过点击链符号352在该链330内扩展另一所链接的链340。在用户希望收缩所扩展的链320的情况下，她/他能够通过点击关闭符号353来完成。例如，存在连接至块311的链，该链未在GUI屏幕中示出，因为用户还未选择该链的链符号351。

在实施方式中，可以在创建交易的请求期间或在更新交易的请求期间生成定向链接。在实施方式中，用镜面交易的生成来自动生成反向链接。例如，调味品区块334是调味品区块315的镜面区块，包括反向前向链接，从而将调味品链330链接至马铃薯薯片链340。在实施方式中，调味品交易334的数据复制了交易315的除了与镜面交易的定向链接反向的定向链接之外的数据。

在实施方式中，通过将具有后向/前向链接的交易区块插入另一链，系统自动创建具有反向定向链接(前向/后向)的镜面交易区块。在实施方式中，智能合约预见镜面交易的生成。

在实施方式中，每个区块链可经由其自己的链标识符来识别，并且包括至少一个交易，所述至少一个交易具有至链标识符的用于将链本身链接至一个或更多个子代链或父代链的链接集。

在实施方式中，盐腌链340可以表示至另一网络例如盐腌生产者的第三方区块链网络的外部链的占位符链341。例如，外部盐腌链(未示出)可以包括三个交易，如创建盐批次、对盐进行配量和盐腌。

在实施方式中，从存储在本地占位符区块链中的外部区块链数据开始，还可以便利地在GUI屏幕中显示外部链，例如通过被提供有对外部区块链网络的访问和/或通过使用第三方可用的API或UI来显示。

在实施方式中，GUI被设置成通过图形元素例如显示器上的窗口来管理计算机系统与用户之间的交互，被配置成使得能够显示系谱上连接的区块链的图形表示，并且包含使得能够通过接收与图形符号诸如例如链图标或[x]关闭按钮的用户交互的输入来扩展和/或收缩一个或更多个区块链图形表示的图形控件。

图4是示意性地示出根据所公开的实施方式的GUI屏幕内的可追溯性图的框图。

通过实施方式，在接收到对于特定区块链的追踪请求时，追踪请求被延伸为还包括对于连接至该特定区块链的至少一个其他区块链的追踪请求，如图4的可追溯性图形示例所示，该可追溯性图形示例可以例如参考图3中的互连的链中的一些链。

在该示例性实施方式中，图块411表示具有特定标识号的马铃薯田地批次，其他三个连接的块412、413、414表示田地位置，在所述田地位置，来自该给定标识号的物品虽然处于转换状态例如在超市A412和超市B413中作为马铃薯薯片以及在筒仓A414中作为生马铃薯仍被发现。用户通过输入具有特定标识符的马铃薯田地批次，有利地得知在每个相关位置有多少对应的马铃薯薯片物品或生马铃薯批次，例如，超市A有例如两个马铃薯薯片，超市B有两个马铃薯薯片并且筒仓1有三个生马铃薯批次。

应当注意的是，在超市中，其不是马铃薯田地批次，而是已经使用来自原始田地的马铃薯生产的最终产品如马铃薯薯片。便利地，追踪算法通过跟随定向链接的链能够从马铃薯田地批次开始并且经历若干其他所链接的链，如运输订单链、处理链、分配链，并且以追溯递送的最终产品已经售出的超市中的“最后的”交易结束。类似地，生马铃薯批次仍旧处于筒仓中，这就是生马铃薯批次“最后的”交易。应当注意的是，从一个马铃薯田地批次可以追溯要去进行处理的工厂或库存或者要去筒仓的若干生马铃薯批次。

有利地，在实施方式中，用户可以通过输入特定马铃薯田地批次的标识符来执行前向追踪和追溯搜索，并且可以接收来自该马铃薯田地批次的马铃薯薯片的最后已知位置和对应的数量作为输出。根据示例性实施方式，通过用互连的区块链导航中间生产步骤，区块412、413、414表示马铃薯薯片和生马铃薯批次的最后已知状态/位置。有利地，区块412、413、414还可以包括关于所追踪的马铃薯薯片和生马铃薯批次的数量信息。

在实施方式中，用户可以通过输入特定损坏的马铃薯薯片的标识符来执行后向追溯搜索，并且接收对应的马铃薯田地批次作为输出。

在实施方式中，系统接收原材料批次411的一个或更多个标识符例如三个马铃薯田地批次的三个标识符作为输入数据，并且然后通过搜索机制，系统提供具有所请求物品的最后已知位置412、413、414例如筒仓A、超市A、超市B的所有涉及的前向分支作为输出。

在另一查询示例中，用户可以例如意识到超市A412中出售的一些特定马铃薯薯片具有缺陷，其中系统的追踪机制使得能够后向追溯马铃薯薯片的产地，直到追溯至具有其标识符411的产地的马铃薯田地批次为止。然后，系统可以基于所找到的马铃薯田地标识符来自动前向追溯，以找到源自其他最终位置例如超市B 413和筒仓A414的同样损坏的马铃薯薯片批次的马铃薯薯片或生马铃薯批次。

本领域技术人员容易地领会到，在其他实施方式中，所执行的可追溯性搜索的结果可以以与图4所示的块格式不同的其他格式提供。例如，在实施方式中，所述结果可以例如以纹理或表格方式显示，例如，经由表格或以其他优选的描述性格式来显示。

实施方式便利地使得能够在每个期望的方向上追踪和追溯多种物品，如例如最终产品、原材料、配料、订单操作、制造操作、包装操作、装瓶操作、物流操作、运送操作、运输操作和任何其他相关的产品生命周期操作。

在实施方式中，可追溯性搜索通过考虑“链接类型”的属性来执行，例如，通过以下来执行：在链接类型是其中物品以不改变的状态离开的“容器”的情况下，而不是在链接类型是其中物品经历它们初始状态的变化例如通过加热或与其他物品混合来经历的“转换”的其他情况下，指定如何以不同的方式追踪链物品。

实施方式便利地使得能够将两个或更多个系谱相关的区块链例如最终产品物流的一个区块链和原材料供应链的一个区块链连接。在实施方式中，原材料区块链可以在互连的区块链的另一系谱中被进一步扩展。本领域技术人员容易地领会到，通过实施方式，基于互连的区块链的搜索工具可以证明是具有许多应用和若干技术益处的极其有力的工具。

实施方式包括能够沿着链关系的网络反向迭代的查询机制，例如，以便找到哪些原材料批次被用于生产最终材料。实施方式能够实现始于任何所连接的链的两个方向上的可追溯性搜索。

测试系统的实施方式是指顾客在发现啤酒瓶的玻璃内的质量问题时要求追溯啤酒箱的场景。在测试中，1200个啤酒箱的生产记录被馈送至解决方案实施方式中，并且执行前向追溯以识别每个啤酒箱的当前位置。通过实施方式，搜索在10秒内完成，而利用传统技术，相同搜索将很可能花费8小时至30小时。

应当注意的是，在召回的情况下，不但对于成本问题而且对于健康问题，时间都是重要因素。每年约400000人在食用受污染的产品后死亡。

已经描述了用于食品和饮料商品的生产的实施方式，本领域技术人员容易地领会到，实施方式可以适用于供应链包含生产操作以及召回频繁和/或昂贵的任何垂直行业，正如例如在汽车行业中。

在实施方式中，系统可以至少包括处理器和存储器，并且接收对于针对产品或物品的交易或动作的请求。所述系统通常连接至其他设备或系统，以便形成用于交换关于产品或物品的生命周期的信息的网络。

交易或动作的示例包括但不限于：产品或物品从供应商至给定零售商的移动、应用于产品的动作如该产品与另一产品的混合、或者该产品在特定温度范围内的加热等。

在实施方式中，用于创建交易的数据源可以是MOM系统。在实施方式中，运行应用的特定边缘设备可以优选地针对区块链交易数据提供附加的环境信息。

在实施方式中，动作或交易涉及产品，并且动作或交易的实现改变产品的状态，例如从库存至出售，或者从未加热至已加热。优选地，这样的产品状态变化可以利用“链接类型”属性来示意。

该请求可以由系统自动发送，并且包括交易数据和自定义的验证规则。

自定义的验证规则优先地由所述系统根据记录和表示在产品的生命周期期间发生的产品状态变化的数据而自动创建。

在实施方式中，用于记录分布式网络上的交易的系统可以包括以下中的一个或更多个：

-向其提交所提出的交易的分布式网络；

-用于基于密码算法对所提交的交易进行密码散列的设备；以及

-用于验证已散列交易的另一设备；以及

-用于记录已验证的交易的一个或更多个储存库。

在实施方式中，方法还可以便利地包括以下步骤中的一个或更多个：

-记录分布式网络上的交易；

-向分布式网络提交交易；

-提供密码算法以对所提交的交易进行散列；

-基于所提供的算法对交易进行密码散列；

-验证已散列的交易；

-将已验证的交易记录在一个或更多个储存库中。

实施方式可以在具有各种架构和具有不同类型的参与者的大量不同的系统中实现，其中所述系统可以对一个或更多个区块链网络直接或间接访问。

在第一场景实施方式中，第一主区块链网络可以例如由生产公司所有，并且该生产公司向其商业伙伴——例如如供应商和物流公司——提供对主网络的直接访问，使得其商业伙伴可以用他们自己的节点和他们的区块链对主网络直接访问并且安全地记录他们自己的相关交易。

在第二场景实施方式中，来自商业伙伴的交易数据可以经由生产公司间接记录，生产公司接收来自其商业伙伴的交易数据，然后将交易记录在用于他们的区块链网络内。

在第三场景实施方式中，商业伙伴使用他们自己的在第一本地网络的外部的安全区块链网络，并且向生产公司提供相关信息，以创建链接至他们自己的外部区块链的占位符链。

第一场景实施方式和第三场景实施方式是优选的实施方式，这是因为它们保证了对于参与者的数据完整性。事实上，通过这样的实施方式，参与者能控制对区块链网络内它们自己的交易数据的可靠记录。

本领域技术人员容易地领会到，凭借利用通过供应链的参与者公司在一个或更多个区块链网络中对交易数据的直接访问和对交易数据的直接/间接记录的混合组合，可以有利地预见其他场景实施方式。

在实施方式中，参与者公司的联合企业可以对第一区块链网络直接或间接访问。

在其他实施方式中，联合企业的一些参与者可以具有他们自己的不同区块链网络，并且他们记录的交易和区块链可以有利地封装为第一区块链网络内的占位符区块链。

在其他场景中，实施方式可以实现为云中的服务。

在其他实施方式中，对主区块链网路的访问可以被提供为软件即服务(“Saas”)。

在实施方式中，鉴于所得可追溯性解决方案的跨域性质，SaaS实现方式可以特别地便利。

在示例实施方式中，参与者还可以是扫描给定产品的二维码并且然后能够通过扩展可追溯性图来追溯产品供应链以验证可持续性质量等级的最终顾客。

实施方式使得区块链网络能够充当由智能合约控制的多个线性区块链的生态系统，所述智能合约预见包括指向线性区块链集的链接集的数据字段的定义。在实施方式中，生态系统可以使用相同的储存库和相同的智能合约。

在实施方式中，由具有另一智能合约的另一区块链网络控制的第三方专有区块链也可以经由占位符区块链与第一区块链网络互连。

Claims (8)

1.一种用于使得能够在区块链网络内存储系谱相关数据的方法，所述网络被配置成生成一个或更多个区块链；所述方法包括以下步骤：

-使得给定区块链的交易的数据结构能够包括数据字段，所述数据字段在下文中被称为系谱数据字段，所述系谱数据字段被配置成包括到被预见成与所述给定区块链处于系谱关系的一个或更多个其他区块链的定向链接集。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，定向链接是将所述给定区块链连接至子代区块链的前向链接或将所述给定区块链连接至父代区块链的后向链接。

3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括以下步骤：

-针对特定区块链，接收对于其中所述系谱数据字段包括连接至预先存在的区块链的定向链接的交易的请求；以及

-针对所述预先存在的区块链，生成在所述预先存在的区块链的系谱数据字段内添加连接至所述特定区块链的新的反向定向链接的交易。

4.根据权利要求1或2所述的方法，还包括以下步骤：

-接收在属于与所述网络不同的外部区块链网络的外部区块链上的外部区块链数据，所述网络在下文中被称为本地网络；

-生成包括所述外部区块链数据的本地占位符区块链；

-针对所述本地网络的特定区块链，接收对于其中所述系谱数据字段包括连接至所述本地占位符区块链的定向链接的交易的请求；以及

-针对所述占位符区块链，生成在所述占位符区块链自己的系谱数据字段内添加连接至所述特定区块链的新的反向定向链接的交易。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述系谱数据字段还包括针对每个定向链接的表征所述定向链接的链接类型，所述链接类型选自包括以下的组中的一个或更多个：

-运输类型；

-转换类型；

-包含类型；

-移动类型；

-链接方向类型；

-外部链类型；

-标签类型。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：

-接收对于特定区块链的追踪请求，其中，所述特定区块链经由对应的定向链接与相关区块链有关系；

-通过生成对于所述相关区块链的追踪请求来扩展所接收到的追踪请求。

7.一种用于使得GUI屏幕能够显示区块链网络内的系谱相关数据的图形表示的方法，由此利用权利要求1至5中任一项能够实现数据存储，所述方法还包括：

-提供图形控件，以使得在接收到用户交互的对应输入时能够扩展和/或收缩系谱链接的区块链的一个或更多个图形表示。

8.一种用于使得能够在区块链网络内存储系谱相关数据的数据处理系统，包括：

处理器和可访问存储器，所述数据处理系统特别地被配置成执行根据权利要求1至7中任一项所述的步骤。

Images