基于区块链技术的食品安全审计研究

臧钰铭，何 静

（上海海洋大学 经济管理学院，上海 201306）

现阶段我国的食品安全依旧存在比较突出的隐患，食品安全风险的识别与防控具有复杂性、差异性等特点，食品安全治理仍存在比较大的难度。作为风险防控的重要手段，食品安全审计近几年得到快速发展，但在信息化技术水平、流程体系以及数据完备性等方面还存在较多问题，尤其是在数据获取的真实性和完整性上存在较大的难度。区块链具有去中心化、独立性、安全性与匿名性等特点，利用其智能合约、共识机制、非对称加密、分布式账本等技术，可有效保障审计数据的质量与可追溯[1]，同时还有助于风险的及时捕捉、人力资源的节省以及审计效果的提升等。因此，分析探讨区块链技术在食品安全审计中的应用具有重要的现实意义。

对于食品工业来说，审计与食品质量标准在食品安全的保障中起到的作用都是不可或缺的，例如：评估管理系统，获得某些食品安全和质量标准的认证，评估场所和产品的条件，确认法律合规性等等[2]。审计应用于食品安全治理，最早是在西方国家产生的，由此也逐渐衍生出一项新领域的审计——食品安全审计。国内学者将食品安全审计界定为：“一套集成本审核分析、质量管理机制考察和企业产品质量状况核算评价为一体的科学方法”[3]。该领域的研究在国内起步较晚，大致开始于在三鹿奶粉事件发生以后，并且集中在乳品行业，食品安全审计的具体实施也基本是由政府有关部门主持进行，且审计对象主要聚焦在大型企业[4]。目前，就我国已有的食品安全审计案例来看，还存在中小型企业审计不够到位、审计依据标准不够明确、审计数据不够安全可靠以及在专业审计人才与方法上存在欠缺等问题。因此，亟需新技术、新方法的引入和应用。

近几年，随着区块链技术的发展，学者们开展了其在许多领域和场景应用的研究。区块链在审计领域的应用也得到了越来越多的重视，相关的研究如：基于区块链技术构建实施审计框架[5-6]、区块链技术在企业联网审计中的应用[7-8]、区块链技术在金融审计中的应用[9-11]以及区块链审计在政府治理中的应用等等[12-13]。在具体的审计模式探索中，毕秀玲等[14]提出要大力推进“审计智能＋”的建设，在5G、区块链、大数据与人工智能等技术的支持下，提高审计信息化的水平。传统审计过程中所面临成本、效率、质量、安全性等问题恰恰可以通过区块链技术进行有效解决[15]。房巧玲等[16]便提出了基于双链架构的混合审计模式，即智能审计程序与人工审计程序相结合的模式。从目前已有的研究来看，还尚未见有关区块链技术在食品安全审计中应用的研究。

基于此，文章首先根据区块链技术的工作原理与优势点，分三个层次构建起区块链技术在食品安全审计中应用的逻辑框架。其次结合传统审计工作，通过技术代入，进一步阐述区块链技术下的食品安全审计工作的大致流程。最后，充分考虑当前区块链技术在运用中所面临的各种问题，提出相关的建议以及未来发展的展望。

1 区块链技术在食品安全审计中的应用逻辑

1.1 区块链的工作原理

区块链是在一种基于分布式系统思想形成的网状结构，在这个网状结构中，信息存储上链主要有以下流程：当某个节点有新的数据信息录入，该节点将会把信息网络中的其他节点进行广播，其他节点在接收信息以后会对其内容的真实性、完整性以及可靠性进行检验，检验无误后该信息将被储存在一个区块中，经过随机Hash算法得出Hash值，该过程可以视为一种单向的加密手段，不仅可以将复杂无章的数据信息转换为固定长度的字符代码，而且其破解的困难程度也保证了数据的不可篡改性。此时，全网将基于共识机制对该区块内数据进行审查，审查通过以后该区块将被正式存入区块链的主链中，相应的数据也将被打上时间戳标记，更新复制保存到每个节点里[17]，如图1所示。

图1 区块链的工作原理Fig.1 Operating principle of blockchain

1.2 区块链技术在食品安全审计中应用的逻辑

区块链作为一项颠覆性技术，在各个领域加速应用。将区块链技术应用到审计领域，这种模式被称为区块链审计。而在区块链审计的定义上，徐超等[18]提出广义和狭义之分，广义上指在审计领域应用区块链技术，而狭义上则包含了区块链审计和审计区块链这两种方式，二者的审计对象不同，具有本质上的区别。在区块链审计过程中，审计人员基于信息系统对一般控制和应用控制进行测试，通过借助发挥区块链技术的优势性，对各类业务执行自动化审计和持续审计等行为[19]，具体包括：对数据的真实性、时效性以及可靠性进行审计；对系统设置、共识机制以及智能合约等进行审计；对区块链技术所涉及的系统节点等安全性进行审计[20]。

事实上，区块链可以分为三个层次：协议层、应用层和访问层，它们相互独立又不可分割，构成了区块链技术在食品安全审计领域的运用逻辑，如图2所示。

图2 区块链技术在食品安全审计中应用的逻辑框架Fig.2 Logical framework for the application of blockchain technology in food safety audit

协议层（又称基础层）是基于共识机制展开运行的，通过共识机制来保障每个节点的数据是真实一致可靠的。在利用分布式数据存储、加密算法、网络编程以及时间戳等技术的基础上，对食品供应链上所涉及到的各个环节、各个企业的各类信息进行收集与记录，如食品生产过程中的原料配比情况、添加剂的使用量情况，食品物流环节的负责方信息、车次时间以及冷链条件情况，食品交易过程中经销商情况以及流入消费者的时间地点等信息[21]。企业彼此间的信息验证以及共识算法记账使得审计需要的众多数据信息能够公开透明、不易篡改，也有助于扩大审计工作的覆盖面。

对于应用层而言，智能合约的存在使得区块链在没有人工控制以及第三方干预的情况下，能够按照网络编程出的代码进行自主运行，有助于明确执行标准，大大提高了审计的效率以及数据的收集分类等重复性工作，在预先设置的程序代码中，一旦触发相应的条件和标准，将会作出各类分析行为，这样一来，审计人员通过区块链技术就可以对食品质量安全实现实时监控、及时预测和灵活预警[22]。

就访问层来看，无论是通过个人计算机（personal computer，PC）端还是移动终端，借助区块链技术的可编程性采用公钥与私钥授权的机制，能够实现数据的安全独立便捷获取。同时，时间戳技术有助于保障数据的安全性，使审计工作的的可靠性和便利性能够得到进一步优化。

1.3 区块链技术在食品安全审计中应用的优势

对于食品行业来说，信任机制的构建对于品牌形象的树立是十分关键的，而品牌形象的优劣将直接影响企业的生存甚至是行业的兴衰。在这种情况下，通过审计去发现问题、解决问题，并实现信息的公开、透明、可追溯将有助于信任的构建。而区块链技术在审计中运用的优势，将有效推动信任机制的形成。

首先，去中心化的优势使得在整个食品供应链上所有企业都可以分别作为一个节点，分布式数据储存技术的应用，使得众多企业在信息的记录和储存上互相监督、互相利用，具有更加安全、更加便捷、更加透明的优点。同时，每个审计项目由指定的审计组执行审计，每个审计组也相当于区块链的一个节点，若干个审计组节点组成分布式节点组织结构，相当于一个分布式账本。于是审计的范围变得更加广泛，所涉及的审计对象也更加的全面而具体，不需要非得围绕核心企业实施审计，解决了审计范围的局限性问题，有助于提高食品安全审计结果的质量。

其次，交易可追溯性、数据透明性的优势使得信息在供应链上变得更加可靠、真实。在供应商的选择、企业内部控制执行的有效性等等方面具有督促作用。例如，就已有的食品安全审计案例呈现的结果来看，存在如下问题：企业不能持续保持生产条件、食品安全管理制度等落实不到位、企业自身的检验能力不足、生产信息记录的不完整甚至伪造记录以及不合格品和变质食品的及时处置问题等。在区块链技术的帮助下追溯系统将会不断完善[23]，对于存在的这些问题也会更加具有约束和威慑作用。在现实中，已有具体的应用案例，如2017年7月沃尔玛、京东、国际商业机器（international business machines，IBM）公司和清华大学共同组成了区块链联盟，在产品的地产、批号、生产厂家、到期日期以及运输细节等各种详细信息的获取上，可以实现从天数到秒数的速度提升，这将极大地提升审计实施的效率。

最后，可编程性则发挥了信息技术的优势，相比于传统审计中的人工操作，信息技术的应用将会使得审计的流程更加严谨、更加快捷。食品安全审计过程中，涉及到的质量标准、规范等十分复杂，对于不同品类食品的特殊性质、不同添加剂的使用规定等所涉及的知识更加多样和复杂[24]，利用计算机编程技术，则可通过代码的编写，将有关审计标准、审计法规等进行定义，在区块链中实现数据信息的智能运行。在既定的规则和协议下，区块链可以实现数据的自动采集、传递与存储，高安全性、高透明性使得审计效率大大提升。德勤会计师事务所的Rubix平台就是通过将自动化技术和区块链技术相结合，在提升工作效率的同时，又能达到降低成本等作用[25]。同样，沃尔玛也将区块链技术应用于食品供应链管理之中，并取得了一定的理想成效[26]。

2 区块链技术下食品安全审计的流程

区块链技术下的食品安全审计流程是在传统审计流程的基础上，通过融入区块链技术，对审计流程进行重塑，保证审计大环节不变，即审计准备阶段、审计实施阶段以及审计报告阶段，但细节更加优化、效率更高，如图3所示。

图3 区块链技术下食品安全审计的流程Fig.3 Food safety audit process under blockchain technology

2.1 审计准备

在审计准备阶段需要先对审计信息和数据等进行预处理，通过数据的采集、传输与存储，利用区块链中各个节点所达成的共识机制，实现数据的真实性、完整性与一致性。在这个过程中，通过对被审计食品行业的相关标准、企业会计准则的选取情况、企业的性质以及监管环境等的了解，对相关获取信息进行更新记录，并利用时间戳技术，相当于会计记账中的连续编号机制，对新产生的区块做上时间标记，充分保证了数据在一定时间内是可追溯的、可验证的以及完整的。

2.2 审计实施

在审计实施阶段，面对食品供应链本身的环节的多样性与复杂性，区块链应用平台会及时向各个节点的企业、账项往来银行以及其他关联方进行信息的检查与考证，并将结果进行实时反馈。在对某一生产、加工业务或者交易进行审查以后，将问题点进行汇总与分析。在审计过程中，同时需要伴随着数据清洗、数据挖掘、可视化操作、实时处理、风险识别与评估以及重要性水平的确定等技术支撑，也需要借助传感器、物联网、射频识别以及CPS/GPS等审计工具[21]，因此，这将对专业人才的技术水平有着较高的要求。

2.3 审计报告

在传统审计流程的收尾阶段，需要对整个审计流程所记录的工作底稿以及证据信息进行整理与汇总，并出具最终的审计报告、发表审计意见。而在区块链技术的应用下，审计人员通过对数据信息的系统建模进行智能化自主分析，并且能够做到对审计结果的实时记录、对被审计企业进行随时随地的监控，还可以根据审计主体的不同以及审计要求的变化，随时出具定制化的审计报告，大大提高了审计结果的质量以及需求度的满足程度。

3 区块链技术在食品安全审计应用中面临的问题

3.1 技术问题

现阶段，无论是国家、社会还是具体的个人，对于审计的水平和质量要求越来越高。从国家防腐治理到企业内部监督再到上市公司的财报结果公开，处处离不开审计的参与，审计也逐渐在越来越多的领域发挥作用，例如：领导干部经济责任审计、自然资源资产审计、信息科技审计以及本文所探讨的食品安全审计等领域。在食品安全上，任何小的风险都不容忽视，这对于审计的执行是一项不小的挑战，尽管区块链技术在效率和质量等方面对食品安全审计有着很大的帮助，但在海量的信息面前，区块链的复杂度也急速增加，无论是从硬件上还是软件上，对计算机的算法处理能力、存储能力以及硬件配置有着越来越严苛的要求。因此，进一步提高硬件的可靠性以及软件的适配性是技术层面需要持续努力的方向。

3.2 安全问题

区块链技术尽管有着Hash值非对称加密算法、时间戳等技术的支持，但安全性问题依旧是区块链技术在发展中不容小视的关键问题。随着黑客技术的不断进化，以往的51%攻击成本已经不再具有很强的约束性，这对于审计工作是一项不小的潜在威胁。在区块链共识机制的基础上，很多企业将自己的关键性信息乃至核心机密都进行了上链操作，而黑客的行为将会对企业们造成重大损失甚至致命冲击。这就说明不存在一劳永逸的保障，各项技术需要在不断的挑战和威胁中，始终保持高度的预警态势，在面对不法分子的各种花样攻击时，能够做出迅速、有效的反应，这就需要相关信息技术人员不断提升其专业水平和素质。

3.3 监管问题

事实上，尽管区块链技术中的分布式数据储存技术使得数据的记录、存储与读取更加便捷、安全，但其却弱化了国家对于交易情况的监督，对于现有的监管体系具有一定的冲击。区块链技术还在逐渐发展走向成熟，在食品安全审计领域的应用也将处于不断探索的阶段，有关监管的法律法规仍需进一步的完善与明确，如果真的出现监管漏洞，那必然影响该技术的健康、稳定与向好发展。因此，在技术不断进步的同时，国家相关部门的法律与监管体系也要完善跟进，二者相辅相成，为技术作用的充分发挥保驾护航。

4 结语

综上可见，区块链技术的未来发展前景还是光明的，无论是在食品安全审计还是其他领域上的应用都将更加普遍。尽管区块链技术的发展充满了各种各样的可能性，既不能高估其在短期内带来的影响，同时也不能忽视其在长期带来的变革。让技术的优越性充分发挥，在众多产业发展中充当技术层的中坚力量，需要多方面共同助力推进。需要不断加强基础研究，提升创新的质量，发挥区块链在促进数据共享、优化业务流程、降低运营成本、提升协同效率以及建设可信体系等方面的作用，使区块链技术在数字经济时代下的社会发展中展示更多的功能。此次研究主要从理论逻辑上进行分析和框架构建，随着食品安全审计工作的现实普遍开展，未来的相关研究可以考虑结合更多实际案例进行更加深入的分析与探索。