基于区块链的交通产品质量检测场景构建

李宁，杨延平，张好杰，李政

(1.甘肃省公路交通建设集团有限公司康略项目分公司，甘肃 陇南746500；2. 甘肃省交通科学研究院集团有限公司，甘肃 兰州 730000)

2019年9月，中共中央、国务院印发《交通强国建设纲要》，提出大力发展智慧交通，推动大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算等新技术与交通行业深度融合。[1]区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着重要作用。中共中央政治局2019年10月24日就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习，会议要求把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，加快推动区块链技术和产业创新发展。区块链技术已成为国家信息化战略规划和科技创新活动的重要组成和支撑部分。

各级质量监督单位和建设管理单位在交通产品质量管理方面发布了相关的条例和规定，如《公路水路行业产品质量监督抽查管理办法》(交科技规〔2020〕2号)虽然对行业内交通运输产品抽检工作做了具体规定[2]，但是由于缺乏必要的监督和执行手段，实际工作中执行应用成效不明显。

1 交通产品抽检应用流程分析

《公路水路行业产品质量监督抽查管理办法》对行业内交通运输产品抽检工作做了具体规定，包含抽样、检验、监督管理等主要环节。具体规定应用流程如图1所示。

图1 交通运输产品抽检主要工作流程

根据各类建设项目的实际检测情况来看，以上主要工作流程实施中，往往在标准选用，产品信息备案、现场取样过程、样品运输及试样包装拆封等方面存在一些不信任问题，相关工作工程也无法追溯求证。

2 区块链及其特征分析

区块链是由区块和时间戳形成的链组成，在区块链中每一个区块中都包含上一区块的哈希值，而此哈希值是由上一区块的区块头通过SHA-256等算法计算而来，而区块头中的Merkle根节点是由区块体中交易所已形成的新的哈希根节点，由于Merkle树的特性，方便查询是否包含某一交易信息。而当某一节点修改自己的信息会导致产生的Merkle根节点、时间戳的不一致，导致生成的区块哈希值不一致，从而向各个节点发送请求，当由所有节点同意时，设置此区块为主链内容，历史区块数据在各个节点进行备份，达到数据的追溯[3]。

图2为根哈希树状结构图，在底部有4个哈希值，两两结对计算哈希值，直到计算出最后一个哈希值，也就是根哈希，这样的树结构称为梅克尔树(merkle tree)。

图2 根哈希树状结构图

区块链技术作为一种新型的信息技术和思维模式，具有分布式账本、非对称加密、共识机制和智能合约方面的典型特征。以上特征为其在传统交通产品抽检领域内的应用提供了机会和可能，如何融合新型技术与传统业务、构建试验检测的场景，是本文重点解决和说明的问题[4]。

3 区块链在交通产品抽检中融合应用

区块链的特征非常契合解决传统交通产品抽检业务中存在的质量安全风险，本文结合交通产品抽检工作中各参与单位的组成及其协作情况，基于联盟区块链的思想[5]，依托前后端分离、微服务、分布式架构整合产品生产信息、检测全流程信息数据，融合质检机构、企业、检测服务机构等不同组织，打通产品抽检流程全过程，为检测认证提供信任背书，构建一个多方参与、互联互通、共治共享的产品质量抽检控制方案，减少交通产品抽检中的质量安全风险，实现全过程重要节点信息的不可篡改和可追溯性。

确定区块链节点是搭建区块链平台的前期基础工作。根据《交通运输产品质量行业监督抽查管理办法》对行业内交通运输产品抽检工作的要求，本文确定质监机构、生产厂家、建设单位、施工单位、监理单位、检测单位6个节点及其上链数据信息，包含6个方面功能模块的设置：①产品生产信息确认：施工单位将产品的基本信息和附件材料上传，由监理单位、建设单位和供应商或者厂家审核确认。②产品抽检信息确认：检测单位将产品抽检的参数、检测评定方法等信息广播告知，由建设单位、质检单位、监理单位、施工单位、厂家或者供应商审核确认。③产品封装信息确认：检测单位将产品取样封装的过程以视频或者图片的方式广播告知，由建设单位、质检单位、监理单位、施工单位、厂家或者供应商审核确认。④产品拆封信息确认：检测单位将产品拆封的过程以视频或者图片的方式广播告知，由建设单位、质检单位、监理单位、施工单位、厂家或者供应商审核确认。⑤检测报告上链确认：检测单位将产品检测报告上传，按管理层级要求由质检单位审核确认。⑥检测结果通知确认：由质检机构将检测结果告知施工单位，施工单位对结果选择接受或者复议处理。

通过以上流程功能的设置实施，降低交通产品抽检工作中可能出现的质量安全风险，实现全过程重要节点信息的可证可溯，减少工作过程中的质疑、矛盾和纠纷，保障交通产品检验检测结果的真实性、准确性、可靠性。

基于区块链应用需求的交通产品质量数据可追溯性试验检测应用场景如图3所示。

图3 基于区块链应用需求的交通产品质量数据可追溯性试验检测应用场景

4 结论

本文结合区块链技术特性，探索公路交通产品抽检质量控制安全风险的有效解决方案，给出了一种基于区块链与传统交通产品抽检质量控制相结合的质量检测应用场景，确定了区块链各节点的初步上链信息。该应用场景的实施可以消除传统抽检方式中存在的质量安全风险，试验检测过程公开共享、可证可溯，有效提升检验检测机构公信力及各参建单位工作协作效率，从源头上严把交通产品质量关，为建成高质量的工程项目提供最前端的原材料质量保障。