区块链技术保障农产品食品安全：亿民链农业追溯应用案例

在食品安全备受瞩目的今天，如何使用新型技术保障食品安全问题成了农业领域企业所关心的问题，在区块链技术火热的今天，应用区块链原理与技术于农业领域，进行农产品食品安全保障，已成为新的趋势。

众所周知，在食品安全问题中最重要的两个问题：一是农业投入品（农药）使用的问题；二是生产种植到流通过程的问题。在现有的追溯体系中数据都是中心化存储，数据可由授权方单方修改、事后修改。信息的“信任”仍然无法解决。

溯源的源头可能是一个伪造的源头。尽管可以通过授权等方式解决数据修改问题，但是信息的不可信任性仍然存在，因此区块链的去中心化原理天然是针对数据的可信任度而生的。将区块链技术用于农业领域解决追溯防伪是我们应用区块链技术的第一环节。

传统的农业追溯平台，往往是一个中心化的数据管理平台，为了实现农业产业链追溯，需要生产企业、流通企业、销售企业品供应链各个环节，将数据上传到集中的数据中心。中心化带来的是易用和高性能，但同时也造成了复杂性、商业数据垄断、数据所有权和数据安全等一系列问题。而区块链系统是由大量节点共同组成的一个点对点网络，不存在中心化的硬件或管理机构，节点的权利和义务是均等的，系统中的数据块由整个系统中所有具有维护功能的节点共同维护，任一节点的损坏或者失去都不会影响整个系统的运行。所以说，区块链技术可以有效地解决第三方机构对监管数据的垄断。

（一）区块链+农业追溯应用方式

由于农业生产的特殊属性，不论是从企业数据商业安全、社会公共安全、个人隐私安全等方面考虑，公共链都不太适合农业领域追溯应用或供应链应用。现阶段为实现针对农业生产过程以及生产防伪应用主要使用“私有链”进行基于区块链原理的技术应用。

针对区块链的去中心化、分布式特征要求是每个接入的节点都是一个具备责任承担的账本，我们要求以企业为最基本的参与方并提供唯一的身份识别标识。从参与者角度来看，首先所有参与者在注册时会创建出一个对应的信息档案，档案内应对其企业的信息、职能、地址、资格认证等必要信息。参与者在成功注册后，将会获得一个公钥和私钥，公钥向区块链中全体成员公开，而私钥作为交易过程中验证身份与信息的关键。每个参与者都可以利用所拥有的唯一识别标识进入指定区块链网络。基于对追溯的要求，不再是要PoW、PoS可以通过降低去中心化程度，维护溯源系统是区块链中各参与节点的责任，故区块链系统的运行无需激励机制。可以不依赖数字货币，简化记录账簿，降低系统运行所需的成本。

（二）区块链+农业追溯应用案例

亿民链为亿民鸿源公司所定义的私有链，在亿民鸿源公司所授权的节点使用，如图7-3所示。

图7-3 区块链公信存储节点

1.使用范围

被授权加入的企业、机构、监管单位，被称为组织。

2.组织节点

允许组织服务器加入到私有链节点，实现以组织唯一身份识别的次创世区块的区块链源头，并创建账本接收或者发布交易广播。如无硬件接入，则在私有链的服务器集群内通过区域位置判断在最接近的服务器上创建加入的节点，并创建账本，通过浏览器或者APP进行用户验证，读取到服务器上该组织节点的账本记录与区块记录。

3.交易操作

交易定义在发生区块的用户转移时的操作记录。交易发生时，交易方与被交易方自动生成智能合约，合约向所有节点进行广播。通过权限控制被广播的节点是否能够查看合约内容或者合约部分内容。交易双方拥有合约的全部信息，并锁定了被交易方交易物品的数量，传递交易物品的所有区块信息到交易方，纳入交易方的资产所属。

（三）区块链+农业追溯应用场景

基于农业（种植业）有若干特点：①农业投入品（农药、化肥）等，使用农业投入品的监管要求（用量、允许使用的药品种类、生长不同过程对于肥料的需求不同、不同区域病虫害对应的用药需求）；②生产过程中对于频繁农事操作的规律性与非规律性的记录要求；③针对企业或机构的检测结果公正性要求；④基于品牌保护（产地、生产数量等）。

1.投入品生产企业使用场景

1）加入农药二维码管理系统，系统分配唯一用户身份识别序列号。

2）生产企业创建生产批次。生产批次基于（用户识别序列号、创世区块信息、位置信息、责任人、时间戳、商品属性、数量）创建出资产区块。资产区块包含最小物品单位与包装单位。生产完成资产区块根据定义的最小资产单位进行资产分割，分割后的资产进行二维码附码，附码信息内含有当前资产的区块索引信息。(www.xing528.com)

3）投入品生产企业与流通企业根据订单数量产生智能合约，合约一经产生向私有链内部的所有节点进行广播，经共识机制得到认可后交易即生效。

4）智能合约的交易生效，则通过而扫描包装上的二维码进行资产分割，所分割的资产归属到流通企业，流通企业在所拥有的资产上加入用户所拥有的身份标识，开始资产的运输、仓储、销售的区块数据创建。

2.投入品流通企业场景

1）加入农业投入品监管平台，获取唯一用户识别序列号。

2）向投入品生产厂商发起订货申请，投入品生产厂商确定订货申请后，系统生成智能合约，合约向私有链所有节点广播。

3）通过生产厂商发货所分配的二维码，接收到投入品生产厂商的资产、并在资产所在的区块加入时间戳、用户序列号等信息。

4）流通企业在运输、仓储等环境加入时间、地理位置等信息创建在获取到资产之后的区块数据。

5）流通企业在与投入品用户发生交易时，创建智能合约并向私有链全节点广播。

6）流通企业通过二维码标识确定需要转移的资产给投入品使用用户，并在所属资产区块添加交易双方用户、时间戳。

3.农业生产企业场景

1）用户加入到农产品生产过程追溯监管系统、创建用户唯一识别的序列号。

2）用户创建地块，系统分配给地块唯一识别序号。

3）基于用户、地块的序列号、创建次创世块级的生产计划（包括生产品种、生产数量）的区块信息。

4）基于生产计划区块、在农事操作时基于标准化生产建模所创建的生产方案进行智能提醒作业内容由负责人进行操作并确认是否操作，提醒作业的时间范围内如无确认，默认为未作业。

5）区块信息创建的时候自动添加当前地域、地块、时间属性相同的物联网数据（如大气、土壤、温湿度、水分等数据）。

6）区块创建时在使用农业投入品时，自动将所对应二维码的资产加入到区块信息。

7）区块创建时自动添加检测机构、企业检测的相关操作，以基于地块、时间的检测结果。

8）农业生产结束进行采收区块数据的创建（包括时间、数量、检测结果）。

9）包装加工确定最小包装单位，并进行二维码附码粘贴。