区块链技术在食品信息溯源中的应用研究

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(宁夏师范学院数学与计算机科学学院，宁夏固原，756000)

随着社会的发展，经济水平的增长，人们越来越关注自身的健康问题，同时对于食品安全是给予了越来越多的关注。如何确定食品安全，怎样对食品安全能有足够的信任，是新时代每个人都关心的问题。食品信息领域现状所出现的问题是当代社会急需解决的问题之一。伴随着科技的进步，与人们对于食品安全意识的增加，这样解决问题的需求也就越来越急切。而信息作为确定食品安全来源的重要因素，在追溯食品安全的过程中占据着主要地位。本文将针对区块链技术在食品信息上的应用做出分析。

1 区块链概念

区块链是最近极为热门的话题，区块链技术甚至被看作是人类的未来，其在社会中有着广泛的应用，据当前的展望，区块链在金融、医疗、娱乐等众多领域都有着极为重要的应用。这其中，溯源防伪被认为是发展最有前景以及现阶段比较成熟的区块链落地项目之一，也是巨头们争夺区块链技术落地的一个领域。阿里巴巴、京东、智链等巨头率先尝试，2018年区块链应用成熟度曲线如下图所示。根据精准的数据2018区块链应用成熟曲线，在能源、医疗等领域区块链仍处于探索期，而支付及溯源领域的应用经过了高速发展期将会率先进入应用成熟期，这给予了我们很大的信心。

2 食品信息领域现状及分析

2.1 食品信息领域的现状

食品信息领域目前发展主要呈现以下三个特点，一信息不可追溯，二中心不可信任，三安全不可确保。

(1)生产过程造假

在生产过程中，生产商是食品的第一接触人，也是食品安全的主要负责人。而生产商的可信任程度以及市场认可度并非公开透明。同时生产商在生产食品的过程中的原料选择，加工工艺由于所谓的内容保护也是无法公开透明准确衡量。这就很有可能导致生产商在生产食品的时候，进行造假来降低成本。更有甚者非法添加防腐剂等内容，对消费者造成直接伤害。

(2)食品包装偷换

食品本身内容与包装是生产过程中的两个部分，他们的生产与加工并非在同一个过程中完成，其中非常有可能发生“狸猫换太子”的事件，此类事件在市场中层出不穷。食品本身质量不合格，但却贴上了合格产品的标签，这类食品包装偷换事件会导致严重的市场混乱。

2.2 对食品信息领域现状的分析

目前，市场上的食品信息可通过最新的RFID技术进行监控，同时进行有效的数据收集，但食品从供应、生产、物流、零售最后到达消费者手中的全过程中，信息的采集输入主要依赖于中心化主体，而中心化主体的主要弊病在于无法实现信息的共享。人们凭着对于中心化主体的信任来进行交易，每个过程中中心化主体的不同也就有对交易有极大的可能性的不信任。从而导致信息的封闭，食品信息的不健全，也对各个层级的主体有着不同程度发展的限制。

3 区块链技术在食品信息溯源领域上的适用性分析

首先区块链技术在被广泛应用的今天，很多人对其的定义与理解很是模糊，简单理解区块链是通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。其中区块链技术在食品信息溯源中的含义，可具体理解为“从农场到餐桌”的理念，食物链源头到之后的每一个环节都要保证食品安全风险是可控或可避免的。具体而言，追查食物来源，也就是食品可追溯系统。而区块链在其中可发挥的作用不可小觑。运用区块链的去中心化、去信任化技术就可完美的避免上文所述的食品信息领域的三个主要问题。

3.1 利用区块链技术分布式储存，实现信息共享

去中心化是区块链最基本的特征，指区块链不依赖于中心的管理节点，能够实现数据的分布式记录、储存和更新。相比于传统的中心化储存信息，不能共享、容易篡改，区块链技术作为一种新形式可以实现分散的储存信息。具体理解为，在供应链上的各个节点所发生的信息生成带有时间戳的链式区块，将区块链接形成一条共享链条，所有的成员都可进行实时追踪，全面了解产品信息。

3.2 利用区块链技术共识机制，防止信息篡改

利用区块链技术共识机制不需要信任第三方，用户使用去信任的系统或技术处理交易时非常安全和顺畅。中心化数据平台被分散数据储存形式取代之后，也就免去了中心化数据平台背后可篡改的技术问题。各成员维护分散的储存数据，如果要更改需要公钥计算出51%以上的成员私钥，方可进行。通过这样去中心化、去信任化的区块链技术，可有效实现食品信息的共享，以及防止食品信息的篡改，从而达到保护食品信息安全以及保护消费者权益的目的。

4 基于区块链技术的食品信息溯源应用方案

4.1 方案设计思路

基于区块链去中心化以及去信任化的技术，并与食品信息安全追溯相结合的思维方式，可达到品种选择、粮食种植、粮食收割、粮食加工、粮食仓储、粮食运输整个流程的实时监控与反馈。从而解决了食品安全等一系列的现实社会问题。

4.2 基于区块链的食品信息溯源方案设计

在食品生产的整个过程中，包括食品的生产、加工、储藏、运输、销售等环节，数据都可进行全程的记录与反馈，供应链上成员通过查询端口可随时查看食品生产全过程。下面以大农场为例，做简要分析。

首先在食品生产、加工阶段。粮食在品种选择时，具有极高的要求，对于每一颗粮食都采取像欧洲牧场的编码可以实时监控，实时取得数据。其次，在食品储存、运输阶段。可通过最先进的追踪技术进行全面跟踪。最终，在食品销售阶段。消费者可以通过二维码的方式，一扫即知食品是从何处来，让消费者可以吃到全程放心的食品。

总结

面对社会上食品安全等严重问题，我们应付出努力进行解决。在科技越来越发达的今天，人类的智慧，区块链的广泛应用模型，已经给现代的我们一个当下最完美的解决方案。区块链的去中心化，去信任化，在食品信息溯源领域有着极高的应用价值。也为未来人类可确保食品安全提供了一种优秀的解决方案。但区块链这项技术仍处于完善的阶段，仍需要人类的智慧进一步的探索。如何将区块链技术在食品信息溯源中的应用落地生根，抓住机遇，这是我们当前应该关注的问题。