CN118071367A - 基于区块链的食品信息管理系统及食品信息管理方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于区块链的食品信息管理系统及食品信息管理方法。系统包括呈现层、应用层、业务层和数据层；呈现层包括用户界面；应用层包括应用程序，用于接收供应链参与者的输入数据；在输入数据为供应链参与者内部的业务逻辑数据时调用对应的常规业务处理接口；在输入数据为不同供应链参与者之间的业务逻辑数据时通过智能合约调用处理接口；业务层用于进行业务逻辑判断并向数据层传递对应接口的调用；数据层用于响应对应的接口调用，将供应链参与者内部的业务逻辑数据存储至分布式文件系统并上传至区块链；将不同供应链参与者之间的业务逻辑数据在关系型数据库中进行云端存储。本申请用以对食品信息进行去中心化管理，提高食品信息的透明性。

Description

基于区块链的食品信息管理系统及食品信息管理方法

技术领域

本申请涉及食品溯源技术，尤其涉及基于区块链的食品信息管理系统及食品信息管理方法。

背景技术

随着食品贸易的全球化，食品供应链在促进食品均衡分配以及物质交换方面承担着重要作用，构建高效、透明、可高效追溯的供应链管理体系对公众健康及食品可持续发展至关重要。

食品供应链是由各个参与方集物流、资金流和信息流于一体所构建的高度中心化供应模式。在这种集中式服务商-分布式参与者的结构下，所有参与的节点均需要经过中间服务商的交换才能得到相关信息，存在食品信息不透明的问题。

发明内容

本申请提供一种基于区块链的食品信息管理系统及食品信息管理方法，用以对食品信息进行去中心化管理，提高食品信息的透明性。

一方面，本申请提供一种基于区块链的食品信息管理系统，包括：呈现层、应用层、业务层和数据层；

所述呈现层包括用户界面；

所述应用层包括应用程序，用于接收供应链参与者的输入数据，在所述输入数据为所述供应链参与者内部的业务逻辑数据时，调用对应的常规业务处理接口；在所述输入数据为不同所述供应链参与者之间的业务逻辑数据时，通过智能合约调用处理接口；

所述业务层用于进行业务逻辑判断，并向所述数据层传递对应接口的调用；

所述数据层包括对应所述常规业务处理接口的关系型数据库以及对应所述处理接口的分布式文件系统，用于响应对应的接口调用，将所述供应链参与者内部的业务逻辑数据存储至所述分布式文件系统并上传至区块链；以及，将所述不同供应链参与者之间的业务逻辑数据在所述关系型数据库中进行云端存储。

可选的，所述数据层具体用于：

响应通过智能合约对所述处理接口的调用，对不同所述供应链参与者之间的业务逻辑数据进行加密，并将经过加密的所述不同所述供应链参与者之间的业务逻辑数据以文件形式存储至所述分布式文件系统；

将所述分布式文件系统中各个文件的哈希值进行打包，并上传区块链。

可选的，所述供应链参与者包括：生产商、运输商、加工商、仓储商、销售商及消费者。

可选的，所述应用层具体用于：

接收所述生产商输入的食品生产信息、所述加工商输入的食品加工信息、所述运输商输入的食品运输信息、所述仓储商输入的食品仓储信息以及所述销售商输入的食品销售信息；其中，所述食品生产信息、所述食品加工信息、所述食品运输信息、所述食品仓储信息以及所述食品销售信息均包含食品的批次号。

可选的，所述数据层具体用于：

根据食品的批次号，对所述食品生产信息、所述食品加工信息、所述食品运输信息、所述食品仓储信息以及所述食品销售信息进行按批次存储。

可选的，所述应用层还用于：

接收系统管理员的第一食品溯源请求，并调用第一查询接口，其中所述第一食品溯源请求包括批次号；

所述业务层还用于，向所述数据层传递所述第一查询接口的调用；以及，获取所述数据层返回的所述批次号对应的食品信息，并将所述批次号对应的食品信息传递至所述应用层，其中所述批次号对应的食品信息包括该批次号下的所述食品生产信息、所述食品加工信息、所述食品运输信息、所述食品仓储信息以及所述食品销售信息。

可选的，所述应用层还用于：在接收到所述销售商输入的食品销售信息后，根据食品的批次号生成食品溯源码。

可选的，所述应用层还用于：

接收所述消费者的第二食品溯源请求，并调用第二查询接口，其中所述第二食品溯源请求包括食品溯源码；

所述业务层还用于，向所述数据层传递所述第二查询接口的调用；以及，获取所述数据层返回的所述食品溯源码对应的食品信息，并将所述食品溯源码对应的食品信息传递至所述应用层，其中所述食品溯源码对应的食品信息包括该食品溯源码对应的所述食品生产信息、所述食品加工信息、所述食品运输信息、所述食品仓储信息以及所述食品销售信息。

另一方面，本申请提供一种基于区块链的食品信息管理方法，应用于基于区块链的食品信息管理系统，所述系统包括：应用层、业务层以及数据层；所述方法包括：

所述应用层接收供应链参与者的输入数据，在所述输入数据为所述供应链参与者内部的业务逻辑数据时，调用对应的常规业务处理接口；在所述输入数据为不同所述供应链参与者之间的业务逻辑数据时，通过智能合约调用处理接口；

所述业务层进行业务逻辑判断，并向所述数据层传递对应接口的调用；

所述数据层响应所述对应的接口调用，将所述供应链参与者内部的业务逻辑数据存储至分布式文件系统并上传至区块链；以及，将所述不同供应链参与者之间的业务逻辑数据在关系型数据库中进行云端存储，其中所述数据层包括对应所述常规业务处理接口的所述关系型数据库以及对应所述处理接口的所述分布式文件系统。

可选的，所述通过将所述供应链参与者内部的业务逻辑数据存储至所述分布式文件系统并上传至区块链，包括：

响应通过智能合约对所述处理接口的调用，对不同所述供应链参与者之间的业务逻辑数据进行加密，并将经过加密的所述不同所述供应链参与者之间的业务逻辑数据以文件形式存储至所述分布式文件系统；

将所述分布式文件系统中各个文件的哈希值进行打包，并上传区块链。

可选的，所述供应链参与者包括：生产商、运输商、加工商、仓储商、销售商及消费者。

可选的，所述接收供应链参与者的输入数据，包括：

接收所述生产商输入的食品生产信息、所述加工商输入的食品加工信息、所述运输商输入的食品运输信息、所述仓储商输入的食品仓储信息以及所述销售商输入的食品销售信息；其中，所述食品生产信息、所述食品加工信息、所述食品运输信息、所述食品仓储信息以及所述食品销售信息均包含食品的批次号。

可选的，所述将所述供应链参与者内部的业务逻辑数据存储至所述分布式文件系统并上传至区块链；以及，将所述不同供应链参与者之间的业务逻辑数据在所述关系型数据库中进行云端存储，包括：

根据食品的批次号，对所述食品生产信息、所述食品加工信息、所述食品运输信息、所述食品仓储信息以及所述食品销售信息进行按批次存储。

可选的，所述方法还包括：

所述应用层接收系统管理员的第一食品溯源请求，并调用第一查询接口，其中所述第一食品溯源请求包括批次号；

所述业务层向所述数据层传递所述第一查询接口的调用；以及，获取所述数据层返回的所述批次号对应的食品信息，并将所述批次号对应的食品信息传递至所述应用层，其中所述批次号对应的食品信息包括该批次号下的所述食品生产信息、所述食品加工信息、所述食品运输信息、所述食品仓储信息以及所述食品销售信息。

可选的，所述方法还包括：

所述应用层在接收到所述销售商输入的食品销售信息后，根据食品的批次号生成食品溯源码。

可选的，所述方法还包括：

所述应用层接收所述消费者的第二食品溯源请求，并调用第二查询接口，其中所述第二食品溯源请求包括食品溯源码；

所述业务层向所述数据层传递所述第二查询接口的调用；以及，获取所述数据层返回的所述食品溯源码对应的食品信息，并将所述食品溯源码对应的食品信息传递至所述应用层，其中所述食品溯源码对应的食品信息包括该食品溯源码对应的所述食品生产信息、所述食品加工信息、所述食品运输信息、所述食品仓储信息以及所述食品销售信息。

本申请提供的基于区块链的食品信息管理系统及食品信息管理方法，基于区块链技术接收供应链参与者的输入数据并进行存储，可以对食品信息进行去中心化管理，提高食品信息的透明性；通过业务逻辑判定，将供应链参与者内部的业务逻辑数据存储至分布式文件系统并上传至区块链，将不同供应链参与者之间的业务逻辑数据在关系型数据库中进行云端存储，能够降低内存使用，在提升系统性能的同时，增加食品供应链信息的透明性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1中示例性示出了本申请实施例一提供的基于区块链的食品信息管理系统的结构示意图；

图2中示例性示出了本申请实施例二提供的食品信息管理方法的流程示意图；

图3中示例性示出了本申请实施例二提供的另一基于区块链的食品信息管理系统的结构示意图。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本申请中的模块是指功能模块或逻辑模块。其可以为软件形式，通过处理器执行程序代码来实现其功能；也可以为硬件形式。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

随着食品贸易的全球化，食品供应链在促进食品均衡分配以及物质交换方面承担着重要作用，构建高效、透明、可高效追溯的供应链管理体系对公众健康及食品可持续发展至关重要。

食品供应链是由各个参与方集物流、资金流和信息流于一体所构建的高度中心化供应模式。在这种集中式服务商-分布式参与者的结构下，所有参与的节点均需要经过中间服务商的交换才能得到相关信息，存在食品信息不透明的问题。本申请提供的基于区块链的食品信息管理系统及食品信息管理方法，旨在解决上述技术问题。

本申请提供的基于区块链的食品信息管理系统及食品信息管理方法，基于区块链技术接收供应链参与者的输入数据并进行存储，可以对食品信息进行去中心化管理，提高食品信息的透明性；通过业务逻辑判定，将供应链参与者内部的业务逻辑数据存储至分布式文件系统并上传至区块链，将不同供应链参与者之间的业务逻辑数据在关系型数据库中进行云端存储，能够降低内存使用，在提升系统性能的同时，增加食品供应链信息的透明性。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行示例说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

实施例一

图1为本申请一实施例提供的基于区块链的食品信息管理系统的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的基于区块链的食品信息管理系统可以包括：呈现层、应用层、业务层和数据层；

呈现层包括用户界面；

应用层包括应用程序，用于接收供应链参与者的输入数据，在所述输入数据为所述供应链参与者内部的业务逻辑数据时，调用对应的常规业务处理接口；在所述输入数据为不同所述供应链参与者之间的业务逻辑数据时，通过智能合约调用处理接口；

业务层用于进行业务逻辑判断，并向所述数据层传递对应接口的调用；

数据层包括对应常规业务处理接口的关系型数据库以及对应处理接口的分布式文件系统，用于响应对应的接口调用，将供应链参与者内部的业务逻辑数据存储至分布式文件系统并上传至区块链；以及，将不同供应链参与者之间的业务逻辑数据在关系型数据库中进行云端存储。

具体地，呈现层包括用户界面，即可视化交互窗口，实际应用中可以具体包括注册界面、应用界面、交易界面以及维护界面。应用层包括应用程序，用于在供应链参与者在该基于区块链的食品信息管理系统中上传食品信息时，接收供应链参与者的输入数据，对于属于供应链参与者内部的业务逻辑数据的输入数据，调用对应的常规业务处理接口；对于属于不同供应链参与者之间的业务逻辑数据，通过调用智能合约对应的处理接口。除了实现食品信息的录入与维护，进一步地，应用层也可以生成分级溯源码，用于各级供应链参与者进行食品溯源。除此之外，消费者可通过扫描食品供应链参与者生成的溯源码进行售后的可靠追溯。

在一个示例中，供应链参与者可以包括：生产商、运输商、加工商、仓储商、销售商及消费者。基于当前农产品或食品的流通模式进行调研和查阅资料，可以归纳总结得到供应链参与者主要由生产商、运输商、加工商、仓储商、销售商及消费者六大群体组成；基于上述群体，可以自由组成“生产-运输”、“生产-运输-销售”、“生产-运输-仓储-销售”、“生产-运输-加工-销售”、“产-运输-加-仓储-销售”等供应模式。

进一步地，可以在显示层与应用层下，为不同的供应链参与者提供对应的客户端。具体地，对于生产商、运输商、加工商、仓储商、销售商及消费者，可以分别提供对应的生产管理客户端、加工管理客户端、运输管理客户端、仓储管理客户端、销售管理客户端及售后查询与追溯管理客户端。

生产管理客户端，可以实现生产商信息的录入、增改，二维码标签的生成与个人信息的管理；在生产环节，不同生产商通过终端设备进入生产管理客户端，注册并登录该基于区块链的食品信息管理系统，作为食品供应链第一个主要节点，生产商负责可通过手持设备或人工录入等方式将当前食品进入市场流通前的全部所属信息上链，如农产品名称、批次号、品种、生产日期、生产地点、生产周期、生产人员、新鲜度(％)、环境温度、环境湿度、下级商家名称、生产商名称等；对于所属的商业内部业务逻辑及数据，系统将其存储在传统的数据库中。

加工管理客户端，可以实现加工商信息的录入、增改，二维码标签的生成与个人信息的管理；在加工环节，加工商一方面对物流进行处理与管控，另一方面对数据流和信息流进行上传与维护。

运输管理客户端，可以实现运输商信息的录入、增改，二维码标签的生成与个人信息的管理；在运输环节，运输商一方面对物流按照要求进行转运，另一方面对数据流和信息流进行上传与维护。当运输商接收来自不同雇主的运输请求时，进入运输管理客户端，然后核对并验证当前所属物品的生产批次号等信息；等待物品进入下一节点进行交接时，需要对当前物品的状态进行更新和数据维护。

仓储管理客户端，可以实现仓储商信息的录入、增改，二维码标签的生成与个人信息的管理；在仓储环节，仓储商一方面对食品等物品按照要求进行贮藏与保存，另一方面通过仓储管理客户端对物品的数据流和信息流进行上传与维护。

销售管理客户端，可实现销售商信息的录入、增改，二维码标签的生成与个人信息的管理；在销售环节，销售商一方面需要对相关信息进行核对和验证、更新当前物资的状态和数据，另一方面对物品进行溯源码赋码。

售后查询与追溯客户端，可以实现溯源码自主查询与管理员后台追溯，在商品进入市场流通前，由供应链参与者将系统生成的溯源码张贴至外包装上，消费者可通过移动终端(如手机或电脑等)进行扫码查询；此外，该系统默认管理员，诸如相关企业和监管机构人员，可通过售后查询与追溯客户端对产品生产批次号进行检索，获得该产品的ID与键值信息，进而由该值获取IPFS系统中的全部所属信息，进而实现全产业链的全程溯源。

业务层进行业务逻辑判断，根据应用层不同的接口调用转向不同的业务逻辑，可分为供应链参与者内部业务和供应链参与者间业务，并向数据层传递对应的接口调用。

其中，业务逻辑包括领域实体、业务规则、数据完整性以及工作流，其中领域实体是某个领域内各种对象的抽象，可以用名词表示，一般每个领域实体有自己的一些属性和行为；业务规则是某个领域内运作的规则，作用于领域实体，领域实体遵从业务规则进行运作；完整性约束是对业务领域中的数据、规则的强制性规定与约束，以使系统正常运转，例如“账户密码不能为空”，“身份证号必须符合具体格式规定”；业务流程或工作流是启动及托管协调领域实体完成既定规则的过程，例如，“在线订购”是一个业务流程，它包括“用户登录-选择商品-结算-下订单-付款-确认收货”这一系列流程，具体到程序中，业务流程可以通过一个方法来实现，这个方法负责启动并协调各个实体类，完成一个流程。

最终，数据流向数据层，数据层包括常规数据库与分布式文件系统，可以响应对应的接口调用，将供应链参与者内部的业务逻辑数据存储至分布式文件系统并上传至区块链；以及，将不同供应链参与者之间的业务逻辑数据在常规数据库中进行云端存储。示例性地，可以选择关系型数据库作为常规数据库。

在本示例中，基于区块链技术接收供应链参与者的输入数据并进行存储，可以对食品信息进行去中心化管理，提高食品信息的透明性，有利于供应链参与者实时制定交易决策，提高食品流通效率，并降低食品的附加成本；通过业务逻辑判定，将供应链参与者内部的业务逻辑数据存储至分布式文件系统并上传至区块链，将不同供应链参与者之间的业务逻辑数据在关系型数据库中进行云端存储，能够降低内存使用，在提升系统性能的同时，增加食品供应链信息的透明性。

结合区块链和分布式文件系统，可以实现去中心化的数据存储和共享。在一个示例中，数据层具体可以用于：

响应通过智能合约对处理接口的调用，对不同供应链参与者之间的业务逻辑数据进行加密，并将经过加密的不同供应链参与者之间的业务逻辑数据以文件形式存储至分布式文件系统；

将分布式文件系统中各个文件的哈希值进行打包，并上传区块链。

区块链是一个分布式账本，其中数据以区块的形式链接在一起，并通过共识算法实现分布式的数据验证和维护，可以用于存储数据的哈希值或元数据，以确保数据的完整性和可验证性。通过区块链，数据的存储和访问记录可以被公开审查，提高数据的透明性，但是存在存储效率低与成本高的缺点。

IPFS(Inter Planetary File System)是一个分布式文件系统，使用内容寻址来标识和检索文件。IPFS使用唯一的文件哈希作为文件的标识符，无论文件在哪个节点上存储，它的标识符都是相同的。这种分布式的文件存储机制可以提高数据的可用性和可靠性。IPFS还支持文件的分块存储和去重技术，大大提高了文件的存储和传输效率。

结合区块链和IPFS，系统数据层响应智能合约对处理接口的调用，将供应链参与者内部的业务逻辑数据进行加密，并以文件形式存储在IPFS中，每个文件都有一个唯一的哈希值作为其标识。将IPFS中各个文件的哈希值存储在区块链中，通过区块链记录数据的存储位置和访问权限等信息，而不必将数据本身放在区块链中，可以有效提高系统性能。智能合约对生成的区块链数据进行加密共享和广播，可以实现数据的同步共享。

在本示例中，将分布式存储技术与区块链技术结合，提高了食品供应链透明性的同时，降低数据存储成本。

为了对全供应链信息进行管理，系统可以接收供应链各个参与者上传的食品供应信息，在一个示例中，应用层具体用于：

接收生产商输入的食品生产信息、加工商输入的食品加工信息、运输商输入的食品运输信息、仓储商输入的食品仓储信息以及销售商输入的食品销售信息；其中，食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息均包含食品的批次号。

具体地，各级供应链参与者通过终端设备进入客户端应用程序，注册并登录该基于区块链的食品信息管理系统，对前一级供应链参与者上传的食品信息进行确认后，通过物联网设备或人工将食品信息录入系统，基于区块链的食品信息管理系统的应用层可以接收生产商输入的食品生产信息、加工商输入的食品加工信息、运输商输入的食品运输信息、仓储商输入的食品仓储信息以及销售商输入的食品销售信息。示例性地，食品生产信息可以包括食品名称、批次号、品种、生产日期、生产地点、生产周期、生产人员、新鲜度(％)、环境温度、环境湿度、下级商家名称以及生产商名称；食品加工信息可以包括食品名称、批次号、品种、生产日期、生产地点、生产周期、生产人员、生产商下级商家名称、生产商名称、加工商民称、进货时间、加工日期、加工地点、加工人员、新鲜度(％)、环境温度、环境湿度；食品运输信息可以包括食品名称、批次号、品种、生产日期、生产地点、生产周期、生产人员、生产商下级商家名称、生产商名称、加工商民称、进货时间、加工日期、加工地点、加工人员、运输商名称、运输人、出发地、出发时间、始发新鲜度、目的地、到达时间、到时新鲜度(％)、环境温度、环境湿度以及运输行为信息；食品仓储信息可以包括食品名称、批次号、品种、生产日期、生产地点、生产周期、生产人员、生产商下级商家名称、生产商名称、加工商民称、进货时间、加工日期、加工地点、加工人员、运输商名称、运输人、出发地、出发时间、目的地、到达时间、仓储商名称、仓储地点、管理员、入库时间、入库新鲜度以及仓储温度；食品销售信息可以包括食品名称、批次号、品种、生产日期、生产地点、生产周期、生产人员、生产商下级商家名称、生产商名称、加工商民称、进货时间、加工日期、加工地点、加工人员、运输商名称、运输人、出发地、出发时间、目的地、到达时间、仓储商名称、仓储地点、管理员、入库时间、仓储温度、仓储其他信息、本级经销商名称、上架时间、新鲜度、环境温度、环境湿度、销售员以及销售单价。

在本示例中，通过应用层接收生产商输入的食品生产信息、加工商输入的食品加工信息、运输商输入的食品运输信息、仓储商输入的食品仓储信息以及销售商输入的食品销售信息；其中，食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息均包含食品的批次号。

进一步地，在一个示例中，数据层具体用于：

根据食品的批次号，对食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息进行按批次存储。

具体地，数据层可以对应用层接收到的食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息进行存储，为了便于管理食品信息，可以根据食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息中的批次号，按批次进行存储。从而可以基于食品的批次号，唯一确定对应的食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息。

在本示例中，根据食品的批次号，对食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息进行按批次存储，能够便捷地对食品信息进行管理。

为使消费者能够对食品进行溯源，在一个示例中，应用层还用于：在接收到销售商输入的食品销售信息后，根据食品的批次号生成食品溯源码。

具体地，销售商上传食品销售信息后，可以在系统的应用程序中选择生成溯源码。系统应用层接收销售商的赋码请求，并根据食品的批次号生成食品溯源码。销售商将生成的溯源码张贴至食品外包装上。

在本示例中，通过生成食品溯源码，可以提供食品信息的便捷查询方式。

基于食品外包装上的溯源码，消费者可以通过移动终端进行扫码查询。在一个示例中，应用层还用于：

接收消费者的第二食品溯源请求，并调用第二查询接口，其中第二食品溯源请求包括食品溯源码；

业务层还用于，向数据层传递第二查询接口的调用；以及，获取数据层返回的食品溯源码对应的食品信息，并将食品溯源码对应的食品信息传递至应用层，其中食品溯源码对应的食品信息包括该食品溯源码对应的食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息。

具体地，消费者可以扫描食品包装上的溯源码，进行食品信息的查询。系统应用层接收消费者的第二溯源请求，获取食品溯源码，并调用第二查询接口；业务层进行业务逻辑判断后，将第二查询接口的调用传递至数据层，并将数据层返回的该溯源码对应的食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息返回至应用层。其中食品溯源码对应一个食品批次号，实际应用中可以预先设置食品溯源码对应的该批次食品部分的食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息，即仅对消费者开放部分食品信息，也可以设置食品溯源码对应该批次食品的全部的食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息，即对消费者开放供应链中的全部食品信息。最后通过应用层与呈现层将获取的食品溯源码对应的食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息反馈至消费者，以使普通消费者通过溯源码实现食品的即时溯源，提高食品安全性。

在本示例中，基于食品溯源码，为消费者提供便捷的食品溯源服务，增加了食品供应链的透明性。

在一个示例中，应用层还用于：

接收系统管理员的第一食品溯源请求，并调用第一查询接口，其中第一食品溯源请求包括批次号；

业务层还用于，向数据层传递第一查询接口的调用；以及，获取数据层返回的批次号对应的食品信息，并将批次号对应的食品信息传递至应用层，其中批次号对应的食品信息包括该批次号下的食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息。

具体地，系统管理员可以根据食品的批次号进行检索食品信息，通过系统的应用程序发送第一食品溯源请求。系统应用层接收第一食品溯源请求，获取食品的批次号，并调用第一查询接口；业务层进行逻辑判断后，将第一查询接口的调用传递至数据层，以使数据层返回该批次号对应的食品信息，包括该批次号下的食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息，并将该批次号对应的食品信息传递至应用层；最后通过应用层与呈现层将该批次号对应的食品信息作为查询结果反馈至系统管理员。

在本示例中，监管者等则可以借助系统后台进行更深层次的全产业链追溯，有效保障了食品的安全与品质。

本实施例提供的基于区块链的食品信息管理系统，基于区块链技术接收供应链参与者的输入数据并进行存储，可以对食品信息进行去中心化管理，提高食品信息的透明性；通过业务逻辑判定，将供应链参与者内部的业务逻辑数据存储至分布式文件系统并上传至区块链，将不同供应链参与者之间的业务逻辑数据在关系型数据库中进行云端存储，能够降低内存使用，在提升系统性能的同时，增加食品供应链信息的透明性。

实施例二

本实施例提供一种食品信息管理方法，应用于基于区块链的食品信息管理系统，系统包括：应用层、业务层以及数据层。

图2为本申请一本实施例提供的食品信息管理方法的流程示意图。如图2所示，本实施例提供的食品信息管理方法可以包括：

S201，应用层接收供应链参与者的输入数据，在输入数据为供应链参与者内部的业务逻辑数据时，调用对应的常规业务处理接口；在输入数据为不同供应链参与者之间的业务逻辑数据时，通过智能合约调用处理接口；

S202，业务层进行业务逻辑判断，并向数据层传递对应接口的调用；

S203，数据层响应对应的接口调用，将供应链参与者内部的业务逻辑数据存储至分布式文件系统并上传至区块链；以及，将不同供应链参与者之间的业务逻辑数据在关系型数据库中进行云端存储，其中数据层包括对应常规业务处理接口的关系型数据库以及对应处理接口的分布式文件系统。

实际应用中，本实施例的执行主体可以为食品信息管理装置，该装置可以通过计算机程序实现，例如，应用软件等；或者，也可以实现为存储有相关计算机程序的介质，例如，U盘、云盘等；再或者，还可以通过集成或安装有相关计算机程序的实体装置实现，例如，芯片、服务器等。

具体地，呈现层包括用户界面，即可视化交互窗口，实际应用中可以具体包括注册界面、应用界面、交易界面以及维护界面。应用层包括应用程序，用于在供应链参与者在该基于区块链的食品信息管理系统中上传食品信息时，接收供应链参与者的输入数据，对于属于供应链参与者内部的业务逻辑数据的输入数据，调用对应的常规业务处理接口；对于属于不同供应链参与者之间的业务逻辑数据，通过智能合约调用对应的处理接口。

业务层进行业务逻辑判断，根据应用层不同的接口调用转向不同的业务逻辑，可分为供应链参与者内部业务和供应链参与者间业务，并向数据层传递对应的接口调用。

其中，业务逻辑包括领域实体、业务规则、数据完整性以及工作流，其中领域实体是某个领域内各种对象的抽象，可以用名词表示，一般每个领域实体有自己的一些属性和行为；业务规则是某个领域内运作的规则，作用于领域实体，领域实体遵从业务规则进行运作；完整性约束是对业务领域中的数据、规则的强制性规定与约束，以使系统正常运转，例如“账户密码不能为空”，“身份证号必须符合具体格式规定”；业务流程或工作流是启动及托管协调领域实体完成既定规则的过程，例如，“在线订购”是一个业务流程，它包括“用户登录-选择商品-结算-下订单-付款-确认收货”这一系列流程，具体到程序中，业务流程可以通过一个方法来实现，这个方法负责启动并协调各个实体类，完成一个流程。

最终，数据流向数据层，数据层包括常规数据库与分布式文件系统，可以响应对应的接口调用，其中常规数据库可以为关系型数据库；将供应链参与者内部的业务逻辑数据存储至分布式文件系统并上传至区块链；以及，将不同供应链参与者之间的业务逻辑数据在关系型数据库中进行云端存储。

在一个示例中，供应链参与者可以包括：生产商、运输商、加工商、仓储商、销售商及消费者。基于当前农产品或食品的流通模式进行调研和查阅资料，可以归纳总结得到供应链参与者主要由生产商、运输商、加工商、仓储商、销售商及消费者六大群体组成；基于上述群体，可以自由组成“生产-运输”、“生产-运输-销售”、“生产-运输-仓储-销售”、“生产-运输-加工-销售”、“产-运输-加-仓储-销售”等供应模式。

图3为本申请一实施例提供的另一基于区块链的食品信息管理系统的结构示意图，如图3所示，供应链参与者包括生产商、运输商、加工商、仓储商、销售商及消费者。各级供应链参与者可以通过将数据上传至系统，也可以从系统云端下载分级溯源码。其中数据的上传可以通过无线感知模块，也可以由人工输入。系统包括连接至服务器的传统数据库与分布式数据库，传统数据库可以采用关系型数据库，用于存储供应链参与者内部的业务逻辑数据，分布式数据库可以采用IPFS，用于存储不同供应链参与者之间的业务逻辑数据。智能合约记录分布式数据库中文件的哈希值，从而通过区块链技术将分布式数据库中的文件数据实现共享。

在本示例中，基于区块链技术接收供应链参与者的输入数据并进行存储，可以对食品信息进行去中心化管理，提高食品信息的透明性，有利于供应链参与者实时制定交易决策，提高食品流通效率，并降低食品的附加成本；通过业务逻辑判定，将供应链参与者内部的业务逻辑数据存储至分布式文件系统并上传至区块链，将不同供应链参与者之间的业务逻辑数据在关系型数据库中进行云端存储，能够降低内存使用，在提升系统性能的同时，增加食品供应链信息的透明性。

结合区块链和分布式文件系统，可以实现去中心化的数据存储和共享。在一个示例中，通过将供应链参与者内部的业务逻辑数据存储至分布式文件系统并上传至区块链，包括：

响应通过智能合约对处理接口的调用，对不同供应链参与者之间的业务逻辑数据进行加密，并将经过加密的不同供应链参与者之间的业务逻辑数据以文件形式存储至分布式文件系统；

将分布式文件系统中各个文件的哈希值进行打包，并上传区块链。

区块链是一个分布式账本，其中数据以区块的形式链接在一起，并通过共识算法实现分布式的数据验证和维护，可以用于存储数据的哈希值或元数据，以确保数据的完整性和可验证性。通过区块链，数据的存储和访问记录可以被公开审查，提高数据的透明性，但是存在存储效率低与成本高的缺点。

IPFS(Inter Planetary File System)是一个分布式文件系统，使用内容寻址来标识和检索文件。IPFS使用唯一的文件哈希作为文件的标识符，无论文件在哪个节点上存储，它的标识符都是相同的。这种分布式的文件存储机制可以提高数据的可用性和可靠性。IPFS还支持文件的分块存储和去重技术，大大提高了文件的存储和传输效率。

结合区块链和IPFS，系统数据层响应智能合约对处理接口的调用，将供应链参与者内部的业务逻辑数据进行加密，并以文件形式存储在IPFS中，每个文件都有一个唯一的哈希值作为其标识。将IPFS中各个文件的哈希值存储在区块链中，通过区块链记录数据的存储位置和访问权限等信息，而不必将数据本身放在区块链中，可以有效提高系统性能。智能合约对生成的区块链数据进行加密共享和广播，可以实现数据的同步共享。

在本示例中，将分布式存储技术与区块链技术结合，提高了食品供应链透明性的同时，降低数据存储成本。

为了对全供应链信息进行管理，系统可以接收供应链各个参与者上传的食品供应信息，在一个示例中，接收供应链参与者的输入数据，包括：

接收生产商输入的食品生产信息、加工商输入的食品加工信息、运输商输入的食品运输信息、仓储商输入的食品仓储信息以及销售商输入的食品销售信息；其中，食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息均包含食品的批次号。

具体地，各级供应链参与者通过终端设备进入客户端应用程序，注册并登录该基于区块链的食品信息管理系统，对前一级供应链参与者上传的食品信息进行确认后，通过物联网设备或人工将食品信息录入系统，基于区块链的食品信息管理系统的应用层可以接收生产商输入的食品生产信息、加工商输入的食品加工信息、运输商输入的食品运输信息、仓储商输入的食品仓储信息以及销售商输入的食品销售信息。示例性地，食品生产信息可以包括食品名称、批次号、品种、生产日期、生产地点、生产周期、生产人员、新鲜度(％)、环境温度、环境湿度、下级商家名称以及生产商名称；食品加工信息可以包括食品名称、批次号、品种、生产日期、生产地点、生产周期、生产人员、生产商下级商家名称、生产商名称、加工商民称、进货时间、加工日期、加工地点、加工人员、新鲜度(％)、环境温度、环境湿度；食品运输信息可以包括食品名称、批次号、品种、生产日期、生产地点、生产周期、生产人员、生产商下级商家名称、生产商名称、加工商民称、进货时间、加工日期、加工地点、加工人员、运输商名称、运输人、出发地、出发时间、始发新鲜度、目的地、到达时间、到时新鲜度(％)、环境温度、环境湿度以及运输行为信息；食品仓储信息可以包括食品名称、批次号、品种、生产日期、生产地点、生产周期、生产人员、生产商下级商家名称、生产商名称、加工商民称、进货时间、加工日期、加工地点、加工人员、运输商名称、运输人、出发地、出发时间、目的地、到达时间、仓储商名称、仓储地点、管理员、入库时间、入库新鲜度以及仓储温度；食品销售信息可以包括食品名称、批次号、品种、生产日期、生产地点、生产周期、生产人员、生产商下级商家名称、生产商名称、加工商民称、进货时间、加工日期、加工地点、加工人员、运输商名称、运输人、出发地、出发时间、目的地、到达时间、仓储商名称、仓储地点、管理员、入库时间、仓储温度、仓储其他信息、本级经销商名称、上架时间、新鲜度、环境温度、环境湿度、销售员以及销售单价。

在本示例中，通过应用层接收生产商输入的食品生产信息、加工商输入的食品加工信息、运输商输入的食品运输信息、仓储商输入的食品仓储信息以及销售商输入的食品销售信息；其中，食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息均包含食品的批次号。

进一步地，在一个示例中，响应对应的接口调用，将供应链参与者内部的业务逻辑数据存储至分布式文件系统并上传至区块链；以及，将不同供应链参与者之间的业务逻辑数据在关系型数据库中进行云端存储，包括：

根据食品的批次号，对食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息进行按批次存储。

具体地，数据层可以对应用层接收到的食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息进行存储，为了便于管理食品信息，可以根据食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息中的批次号，按批次进行存储。从而可以基于食品的批次号，唯一确定对应的食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息。

在本示例中，根据食品的批次号，对食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息进行按批次存储，能够便捷地对食品信息进行管理。

为使消费者能够对食品进行溯源，在一个示例中，所述方法还包括：

应用层在接收到销售商输入的食品销售信息后，根据食品的批次号生成食品溯源码。

具体地，销售商上传食品销售信息后，可以在系统的应用程序中选择生成溯源码。系统应用层接收销售商的赋码请求，并根据食品的批次号生成食品溯源码。销售商将生成的溯源码张贴至食品外包装上。

在本示例中，通过生成食品溯源码，可以提供食品信息的便捷查询方式。

基于食品外包装上的溯源码，消费者可以通过移动终端进行扫码查询。在一个示例中，所述方法还包括：

应用层接收消费者的第二食品溯源请求，并调用第二查询接口，其中第二食品溯源请求包括食品溯源码；

业务层向数据层传递第二查询接口的调用；以及，获取数据层返回的食品溯源码对应的食品信息，并将食品溯源码对应的食品信息传递至应用层，其中食品溯源码对应的食品信息包括该食品溯源码对应的食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息。

具体地，消费者可以扫描食品包装上的溯源码，进行食品信息的查询。系统应用层接收消费者的第二溯源请求，获取食品溯源码，并调用第二查询接口；业务层进行业务逻辑判断后，将第二查询接口的调用传递至数据层，并将数据层返回的该溯源码对应的食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息返回至应用层。其中食品溯源码对应一个食品批次号，实际应用中可以预先设置食品溯源码对应的该批次食品的部分的食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息，即仅对消费者开放部分食品信息，也可以设置食品溯源码对应该批次食品的全部的食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息，即对消费者开放供应链中的全部食品信息。最后通过应用层与呈现层将获取的食品溯源码对应的食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息反馈至消费者，以使普通消费者通过溯源码实现食品的即时溯源，提高食品安全性。

在本示例中，基于食品溯源码，为消费者提供便捷的食品溯源服务，增加了食品供应链的透明性。

在一个示例中，所述方法还包括：

应用层接收系统管理员的第一食品溯源请求，并调用第一查询接口，其中第一食品溯源请求包括批次号；

业务层向数据层传递第一查询接口的调用；以及，获取数据层返回的批次号对应的食品信息，并将批次号对应的食品信息传递至应用层，其中批次号对应的食品信息包括该批次号下的食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息。

具体地，系统管理员可以根据食品的批次号进行检索食品信息，通过系统的应用程序发送第一食品溯源请求。系统应用层接收第一食品溯源请求，获取食品的批次号并调用第一查询接口；业务层进行逻辑判断后，将第一查询接口的调用传递至数据层，以使数据层返回该批次号对应的食品信息，包括该批次号下的食品生产信息、食品加工信息、食品运输信息、食品仓储信息以及食品销售信息；最后通过应用层与呈现层将该批次号对应的食品信息作为查询结果反馈至系统管理员。

在本示例中，监管者等则可以借助系统后台进行更深层次的全产业链追溯，有效保障了食品的安全与品质。

本实施例提供的食品信息管理方法中，基于区块链技术接收供应链参与者的输入数据并进行存储，可以对食品信息进行去中心化管理，提高食品信息的透明性；通过业务逻辑判定，将供应链参与者内部的业务逻辑数据存储至分布式文件系统并上传至区块链，将不同供应链参与者之间的业务逻辑数据在关系型数据库中进行云端存储，能够降低内存使用，在提升系统性能的同时，增加食品供应链信息的透明性。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (10)

1.一种基于区块链的食品信息管理系统，其特征在于，包括：呈现层、应用层、业务层和数据层；

所述呈现层包括用户界面；

所述应用层包括应用程序，用于接收供应链参与者的输入数据；在所述输入数据为所述供应链参与者内部的业务逻辑数据时，调用对应的常规业务处理接口；在所述输入数据为不同所述供应链参与者之间的业务逻辑数据时，通过智能合约调用处理接口；

所述业务层用于进行业务逻辑判断，并向所述数据层传递对应接口的调用；

所述数据层包括对应所述常规业务处理接口的关系型数据库以及对应所述处理接口的分布式文件系统，用于响应所述对应的接口调用，将所述供应链参与者内部的业务逻辑数据存储至所述分布式文件系统并上传至区块链；以及，将所述不同供应链参与者之间的业务逻辑数据在所述关系型数据库中进行云端存储。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据层具体用于：

响应通过智能合约对所述处理接口的调用，对不同所述供应链参与者之间的业务逻辑数据进行加密，并将经过加密的所述不同所述供应链参与者之间的业务逻辑数据以文件形式存储至所述分布式文件系统；

将所述分布式文件系统中各个文件的哈希值进行打包，并上传区块链。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述供应链参与者包括：生产商、运输商、加工商、仓储商、销售商及消费者。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述应用层具体用于：

接收所述生产商输入的食品生产信息、所述加工商输入的食品加工信息、所述运输商输入的食品运输信息、所述仓储商输入的食品仓储信息以及所述销售商输入的食品销售信息；其中，所述食品生产信息、所述食品加工信息、所述食品运输信息、所述食品仓储信息以及所述食品销售信息均包含食品的批次号。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述数据层具体用于：

根据食品的批次号，对所述食品生产信息、所述食品加工信息、所述食品运输信息、所述食品仓储信息以及所述食品销售信息进行按批次存储。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述应用层还用于：

接收系统管理员的第一食品溯源请求，并调用第一查询接口，其中所述第一食品溯源请求包括批次号；

所述业务层还用于，向所述数据层传递所述第一查询接口的调用；以及，获取所述数据层返回的所述批次号对应的食品信息，并将所述批次号对应的食品信息传递至所述应用层，其中所述批次号对应的食品信息包括该批次号下的所述食品生产信息、所述食品加工信息、所述食品运输信息、所述食品仓储信息以及所述食品销售信息。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述应用层还用于：在接收到所述销售商输入的食品销售信息后，根据食品的批次号生成食品溯源码。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述应用层还用于：

接收所述消费者的第二食品溯源请求，并调用第二查询接口，其中所述第二食品溯源请求包括食品溯源码；

所述业务层还用于，向所述数据层传递所述第二查询接口的调用；以及，获取所述数据层返回的所述食品溯源码对应的食品信息，并将所述食品溯源码对应的食品信息传递至所述应用层，其中所述食品溯源码对应的食品信息包括该食品溯源码对应的所述食品生产信息、所述食品加工信息、所述食品运输信息、所述食品仓储信息以及所述食品销售信息。

9.一种食品信息管理方法，其特征在于，应用于基于区块链的食品信息管理系统，所述系统包括：应用层、业务层以及数据层；所述方法包括：

所述应用层接收供应链参与者的输入数据，在所述输入数据为所述供应链参与者内部的业务逻辑数据时，调用对应的常规业务处理接口；在所述输入数据为不同所述供应链参与者之间的业务逻辑数据时，通过智能合约调用处理接口；

所述业务层进行业务逻辑判断，并向所述数据层传递对应接口的调用；

所述数据层响应所述对应的接口调用，将所述供应链参与者内部的业务逻辑数据存储至分布式文件系统并上传至区块链；以及，将所述不同供应链参与者之间的业务逻辑数据在关系型数据库中进行云端存储，其中所述数据层包括对应所述常规业务处理接口的所述关系型数据库以及对应所述处理接口的所述分布式文件系统。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述通过将所述供应链参与者内部的业务逻辑数据存储至所述分布式文件系统并上传至区块链，包括：

响应通过智能合约对所述处理接口的调用，对不同所述供应链参与者之间的业务逻辑数据进行加密，并将经过加密的所述不同所述供应链参与者之间的业务逻辑数据以文件形式存储至所述分布式文件系统；

将所述分布式文件系统中各个文件的哈希值进行打包，并上传区块链。