基于区块链的农产品质量安全应用探究

秦明旭 鞠轶 王冰

摘 要：社会经济迅速发展背景下，人们在生活水平方面获得了极大程度提升，对农产品的质量要求不断提高。要想使农产品质量得到充分保证，就需注重相关安全追溯体系构建。在构建体系过程中，区块链技术运用比较广泛，其应用优势比较明显，能够将农产品技工、生产、销售等多个环节充分融合在一起。

关键词：区块链;农产品;质量安全

中图分类号：F322文献标识码：A文章编号：1005-6432（2022）08-0069-02

DOI：10.13939/j.cnki.zgsc.2022.08.069

区块链在运用过程中能够实现内在调节，运用证据、信用以及补偿多样性措施开展激励，强化多方合作，最大可能增加各方信任程度，进而使多方都能获得良好的发展机遇。在加强农产品质量安全过程中，区块链技术的运用呈现出较强可行性，并且可操作性也比较明显，可以实现对安全问题的有效追溯[1]。

1 区块链技术的概念与特点

1.1 概念

区块链能够实现数据共享，从本质上来讲属于数据共享库，其中存储的信息存在不可伪造性，可以做到公开透明。在此基础上，区块链在合作机制方面比较可靠，整体发展前景也较为广阔，当前区块链技术被运用于多个领域。

1.2 特点

首先，去中心化。在网络当中，不存在中心化硬件，即不对中心管理相关机构进行设置，节点中义务、权利均处于平等状态，也具有均匀性。在节点出现损坏情况下，不会影响系统，能够保证系统处于正常运行状态。其次，相互信任。区块链最大特点在于节点需彼此之间信任，也需保持透明和公開，因此数据也需体现出公开、透明状态[2]。对于节点来讲，由于其具有公开透明特点，因此不会出现隐藏情况，可以通过环境约束方式使节点形成共识，基于信任实现自身收益最大化。再次，集体维护。系统运行过程中，存在维护作用的节点会对数据进行维护，即使数据库发生问题和出现漏洞，也不会影响系统功能发挥，在此情况下，管理工作人员可以结合维护节点有效完成维护工作。最后，数据库可靠。区块链技术在运用过程中，主要是运用哈希算法以及非对称加密计算方法，能够保证数据进行记录时和传递时的真实性，不能被改变。并且数据库运用分布方式，可以使各个节点在参与时能够获取相同数据备份[3]。当前区块链技术实际应用范围处于逐渐扩大状态，涉及多领域，其中主要为社交通信、电子、金融等。

2 农产品质量安全存在的主要问题

在农产品质量安全方面，近几年提出了可追溯性的概念，从本质上来讲便是对产品生产源头、生产过程开展追溯，同时也能对产品销售、产品制造进行追溯。就当前社会发展现状来讲，针对产品进行追踪时主要运用识别码方式，就其安全管理体系讲，主要针对农产品消费、农产品种植情况开展监督，进而构建生产、销售等多方面融为一体的系统[4]。具体实施时，主要从两个方面入手：一方面，运用顺向追踪方式，也就是结合农产品实际生命周期，运用由上到下方式开展追踪;另一方面，运用方向追踪方式，也就是由产业链下游向上游进行追踪。当前产品质量相关追踪体系正处于大规模建设中，在建设中仍然存在一些问题，问题的出现主要受这两方面影响：首先，法律约束相对欠缺，并且政府部门和部门之间未能形成有效协作制度。其次，群众当中未能形成较高认可度。具体如下所述。

2.1 企业参与意识不强

对于生产企业和加工企业来讲，需加强对追溯体系的运用，积极构建与之相对应的系统，针对硬件设施进行完善，注重软件开发工作，同时需对软件进行开发与补充[5]。在原本流程上将信息上传相关流程增加，积极转变当前操作流程与操作规则。进而出现企业成本耗费比较严重的问题，因此企业难以获得较高利益以及较好发展前景，参与主动性和积极性并不高。多数企业使用系统的目的在于开展监管工作，整体使用工作停留在表面，未能开展深层次挖掘[6]。同时在生产环节也出现一定问题，当前农产品市场规模比较大，但是生产方面未能实现规模，整体生产水平相对较低，农业难以达到标准化以及产业化要求。并且农民在文化水平上往往比较有限，多数农民未能针对质量追溯相关体系形成正确思想认识。在将追溯体系录入以及跟踪时，主要是运用市场自律性以及自觉性，在质量方面难以获得比较充分的保证。

2.2 管理成效不高

就当前农产品发展现状来讲，存在环节多、远距离、流通性大等特点，不仅与消费者和生产者相关，也与储藏、收购、销售等多个方面相关。在此情况下，不仅会使管理工作在实施时难度有所增加，也会使体系在运行时受到不良影响。制度和技术管理相关工作属于农产品体系中的重要组成[7]。就技术管理来讲，内容主要为数据采集、数据传递、数据存储等，并且多种标识也属于技术管理范围。就制度管理来讲，主要为规范性管理以及指导性管理，其中主要体现在法律法规对于实践给出的指导性意见。在此情况下，运用人工方式开展管理与监督，将会增加工作难度，并且工作量也会增加。

2.3 信息集散存在挑战性

安全信息相关追溯系统当前主要会运用阶段性方式进行处理，也会运用分环节方式进行管理[8]。在此过程中，会运用数据库提供有效数据支撑，也会构建信息查询相关平台，进而为信息查询工作的实施提供足够便利。追溯体系当前由城市逐渐覆盖到农村，能够保证参与主体多元化。并且很多企业会购置硬件设备，将数据库作为条件进行开发，这种方式在运用过程中十分容易出现重复建设情况，导致建设成本明显增加。同时农产品进行生产时，会受到采集、技术、交换多方面影响，当前针对产品信息开展查询工作基本多数会运用自动化技术，整体发展速度比较快，并且效率比较明显，但是多数运用条形码技术。

3 基于区块链的农产品质量安全有效实施对策

3.1 设置追溯体系

首先，运用DSAI系统。为保证农产品在质量安全方面数据能够获得有效存储，可以基于区块链技术设置存储方案。同时为体现系统整体性以及可行性，需为系统配置模块，其中主要为应用层、采集层以及存储层。对于采集层来讲，主要为传感器模块，数据可以通过实施状态开展收集、对接等，进而利用节点上传。然后运用服务器使其进入到存储层，进而应用层会和应用程序之间形成关联。其次，信息采集。信息采集模块主要为GPS模块、温度湿度传感器，根据温度、湿度相关传感器能够记录农产品采集时的实际环境，并通过GPS模块进行产品定位和划分信息采集相关节点。通过传感器进行传输的数据能够针对产品数据开展存储，并对产品质量进行检测。在发现未能充分符合实际要求情况下，则无法进行存储和销售等。再次，数据存储。对于数据存储层来讲，数据需将分布式以及区块链系统进行存储。在综合考虑区块链中大数据实际输出效率和输出质量基础上，系统应针对节点服务器最终获得的传感数据开展自动封装工作，然后将其上传到存储系统中，进而使区块链在进行大数据存储时的压力能够获得明显缓解，在数据进行存储时，事务为主要载体，区块链对数据存储时，主要是建立在事务基础上。但是区块链通过自身难以针对事务结构开展有效判断，因此需基于数据域实现自定义处理，并且运用数据标识开展查询。在此过程中，可以运用网络将数据公布出来，在区块链中对共识机制开展设置。最后，应用层。应用层主要对农产品数据进行处理，并且对系统各层交互情况、客户端构建情况进行追溯，针对农产品信息数据开展分析，对供应链中容易出现问题环节形成充分、全面认识，在此基础上运用针对性方式降低损害。对客户端构建进行追溯的方式，能够对农产品进行有效监督，并且在构建追溯过程时，应在系统各层中运用交互方式完成。运用系统方法精确处理信息数据，保证决策系统在运用时的整体效果。

3.2 加强平台建设

首先，设置关键控制点。当前农产品呈现出的质量问题和安全影响，可以运用关键分析法针对追溯各个环节控制点和具体控制指标进行科学筛选，进而使整个追溯过程获得有效支撑。具体实施时，需相应运用故障模式、危害性角度等开展分析，结合相关数据分析对比确定关键控制点。其次，追溯机制。当前针对农产品在质量安全管理方面的法律法规开展编码规范研究，主要是运用信息分类方法，将时空编码作为基础，研究追溯编码时，需和农产品具体生产坐标、结束时间、产品数量等结合在一起，形成有效时空编码。同时需将编码在数据库中存储，并对加工、产地等多个信息开展保存工作。再次，身份认证。运用导航技术中的定位功能，针对农产品运输、农产品生产、农产品销售实施授权认证，保证平台当中各个主体在信息方面的可靠性以及真实性，针对流通多个环节开展认证，进而对安全事故进行防范。若发生事故，针对事故出现原因开展探究，并且将农产品及时召回。最后，平台构建。结合质量安全相关追溯体系框架与规范，针对产品时空追溯码开展整合，运用Java语言、B/S 框架，以及SSH框架，构建面对生产、种植、销售的监管部门和第三方检验部门。

除此之外，需积极将区块链和物联网进行结合。区块链在运用过程中，区块和交易生产在速度上相对较差，农业追踪比较困难。由此可见，区块链在运用过程中存在一定局限性，将区块链和物联网之间融合时，需不断改进存储方案，避免存储资源存在浪费问题，进而确保存储系统可以正常运作。

4 结论

总之，区块链技术属于先进技术，在不断应用与发展过程中，已经逐渐向着成熟方向发展，并在各领域中获得了较为广泛的应用。在此情况下，农产品在质量安全方面的体系也在相应进行建设。结合其在建设中出现的问题，需及时运用有效措施进行应对，进而使区块链技术在运用时的作用与价值得到充分发挥。

参考文献：

[1]徐思迪，沈璐璐，张金燕，等. 区块链技术及其在香榧农产品质量安全追溯中的应用[J].现代商业，2020（26）：6-8.

[2]罗静. 基于联盟区块链的农产品质量安全高效追溯体系分析[J].电脑知识与技术，2020，16（6）：272-273.

[3]蒋敏，杨柳. 区块链技术在生鲜农产品质量安全追溯体系中的应用[J].福建质量管理，2020（6）：179.

[4]陈玥婧，周爱莲，谢能付，等. 基于区块链和物联网的农产品质量安全追溯系统[J].农业大数据学报，2020，2（3）：61-67.

[5]王毅. 基于区块链的农产品质量安全追溯体系分析[J].青海农林科技，2020（3）：59-61，80.

[6]胡敏. 基于Fabric区块链技术的农产品质量安全追溯体系的研究[J].萍乡学院学报，2020，37（3）：75-78.

[7]王仕棟，孙建明，李昭，等. 基于区块链技术的农产品质量溯源系统[J].包装学报，2020，12（6）：80-85.

[8]何朝秋. 基于区块链背景下的农产品质量追溯创新与应用[J].农村经济与科技，2020，31（6）：94-95.

[基金项目]2021省博士科研启动基金计划项目“基于区块链技术的辽宁农产品溯源系统建设研究”（项目编号：2021-BS-048）。

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