区块链技术构建食品安全追溯系统

区块链具有不可篡改、去中心化等特性，为构建食品安全追溯系统提供了新的技术手段。图7.1描述了基于区块链的食品安全追溯系统的基本架构，该系统采用了分布式架构，采用无线射频识别、无线传感网和GPS定位系统等物联网技术进行数据采集和传输。数据编码方面采用GS1、电子产品码EPC等记录食品标签信息。从食品供应链的每个节点采集的数据都以区块的形式传递到区块链上。区块链的参与者包括食品生产加工方、物流方、批发商、销售终端、政府监管机构等。区块链上采用联盟链的方式，链上会员实行注册制，为今后检索食品安全信息提供身份确认。用户注册需要提交的身份信息包括数字证书、用户简介、地理位置、经营范围、关联的食品信息等。系统中的数据可向全部用户公开，以智能合约方式记录用户之间的交易，并在用户之间进行数据的共享。食品的RFID标签，是全局唯一的加密字符串，是系统中的身份数字标记。

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图7.1　基于区块链的食品安全可追溯体系框架

食品供应链成员连接到安全追溯区块链网络之间，首先要注册成为系统用户，以获得在系统中的唯一身份，平台管理员或者有关监管机构需要验证用户身份资料的有效性。每个用户都可以获得公钥和私钥的密钥对来表明在系统中的身份。公钥可用于验证信息，私钥用于对专属数据进行加密和解密。这使得每条数据的增加、删除和修改都带有用户身份信息，在区块链上进行传递和共享。当食品供应链成员进行业务处理时，比如收到供应商发来的原材料，或向下游配送食品，相关信息上区块链的时候，都需要使用代表其身份的私钥进行数据加密，供应链合作方收到物品并进行相关业务处理时，可以通过查看合作伙伴公布的公钥来验证其真实身份。所有交易过程都以智能合约方式进行处理，并在区块链上即时更新产品状态信息。