区块链技术在赣南脐橙地理标志保护中的应用研究

叶松

（赣南科技学院 江西，赣州 341000）

引言

赣南脐橙是江西省农产品著名商标，有很高的品牌价值，据报道，在2014年赣南脐橙品牌价值就达到53.9亿元，居当年国内农产品品牌价值榜榜首[1]。到2018年赣南脐橙品牌价值就已经达到601.13 亿元。为了保护赣南脐橙品牌并促进赣南脐橙产业化、健康化发展，赣南脐橙向国家申请被批准为中华人民共和国地理标志保护产品，并核准注册了赣南脐橙地理标志商标。

在赣南脐橙拥有巨大的品牌价值和创造良好的经济效益的同时，假冒伪劣的产品盛行，在巨大的利润驱使下，出现大量的假冒赣南脐橙“搭便车”现象，特别是随着电子商务的发展，在各种电商平台上对赣南脐橙地理标志的滥用和侵权更加严重，对赣南脐橙地理标志的信誉度造成恶劣影响，也损害了消费者的利益还扰乱了市场秩序。近几年来地理标志保护工作受到越来越多的关注和重视，伴随着科技的进步正呼唤着一个更加高效的地理标志保护技术手段的出现。

1 赣南脐橙地理标志保护现状分析

为了扭转现状，赣州市政府发布了《“赣南脐橙”证明商标使用管理办法（暂行）》的通知（赣市府办发〔2009〕24号）文件，并向国家工商总局报告以促进多地开展跨省专项保护赣南脐橙注册商标执法行动。2016年，赣州果业局、市脐橙协会出台了《2016年赣南脐橙质量安全追溯体系实施方案》，启动赣南脐橙追溯系统，2019年再次出台《赣南脐橙地理标志证明商标管理实施意见》。但对赣南脐橙地理标志保护总体效果一般，问题主要存在于三个方面：

第一，现行法律体制下，赣南脐橙地理标志确权、维权难。当前，国际上保护地理标志的模式主要有专门立法保护模式、商标法保护模式和反不正当竞争法保护模式[2]。我国是由国家工商总局、农业部、国家质检总局三部门各自按照工作职责对地理标志开展工作。国家工商总局曾经在2013、2014 连续两年组织开展保护赣南脐橙地理标志专用权行动，但结果并没有一起案件最终被认定为侵权，一是鉴定难，原因在于赣南脐橙质量标准不是国家强制标准；二是案件定性、法律适用难，规定不够具体。三是现行的三部门管理体制存在多头管理的弊端。

第二，现行采用的追溯系统不够安全有效。一是目前产品溯源系统数据录入过程缺乏必要的监管，使得追溯信息不完整且真实性难以保证。二是系统建立在中心数据库模式下，中心数据库的数据安全难以保障，容易受到内部篡改或外部攻击，导致数据的安全性、可靠性无法保障从而使得溯源失效。三是赣南脐橙等农产品呈现“长距离、多环节、广流通”的特点，在生产经营中参与主体多而效率低、管理难度大，常常无法有效追溯到其源头，出现农产品质量事故时无法及时准确确定责任主体。

第三，随着电商的发展，交易模式发生改变使得交易主体难以及时确定对方身份，一旦发生侵害赣南果业地理标志行为，受时空限制加上信息收集难，维权成功率不高。

2 区块链技术介绍

对于以上问题，除了尽快完善现有的地理标志保护法律体系，消除目前地理标志法律制度中的矛盾和不足，新的信息技术可以为我们提供解决问题的新方法。目前，区块链技术已在安全领域、医疗管理、5G 应用、银行、电商、物联网、人工智能等领域得到深入研究并发挥着重要的作用，区块链技术在信息溯源方面已呈现较大的优势和应用前景[3-8]。借助区块链独到的技术特性可以有效保护地理标志产品。

2.1 区块链的特点

2.1.1 去中心化

区块链本质上是一种去中心化的分布式数据库[9]，数据被分散存储在大量网络节点数据库中。数据存储和变更不是由个人或某个中心化的主体来实现，而是由所有节点来进行[10]，所以无中心节点可以被攻击，不需要担心信息的泄露或被内部管理人员和外部黑客篡改。在不需要了解对方基本信息的情况下可实现自动、安全地验证并交换数据。更重要的是区块链下的交易不需要建立额外的信任机制，使得交易效率大幅提高且成本大幅下降[11]。

2.1.2 数据安全可靠

区块链分布式系统中实行全节点参与数据的存储和更新过程，一个新的区块被创建后，这个区块就会被广播给网络里所有的矿工，经验证通过后被添加到主链上[12]，且采用哈希算法加密保证任何一个节点都不能篡改、伪造数据，保证数据更加安全可靠。

2.1.3 可信追溯

区块链采用时间戳技术，区块之间按照时间发生顺序首尾相连，区块链系统中的所有数据都具有时间维度，这样形成的数据具有不可篡改和无法伪造的数据链，每个区块里都写有前一个区块的ID 信息，区块据此首尾相连，从而形成一个完整的链条，因此区块链中所有的交易记录都有完整的证据链和可信的追溯环节。

2.2 区块链应用于地理标志保护可行性分析

采用区块链技术对地理标志进行确权和维权的优势明显，一方面区块链的不可篡改性能永久记录地理标志产品的数据，由最初申请登记地理标志的权利人将地理标志上传到区块链系统中并保存，由于区块链平台采取的是哈希值比对的验证方法，就形成了哈希值和地理标志一一对应的关系，如果有人仿冒地理标志，在验证区块时就会出现区块哈希值不同的情况，从而发现侵权行为。

另一方面，由于区块链系统保存了产品的全供应链记录，被侵权人可以回溯到最初载有该地理标志登记信息的区块来证明自己的权利，甚至还能触发相关智能合约进行索赔[13]。如果产生了民事诉讼，则这些保留在区块链中的侵权证据不可删除永远存在，解决了以往地理标志侵权举证难的问题。

此外，对于消费者来说因为产品有可追溯的功能，消费者可以通过追溯码查询原产地信息，确认真实性，这会督促产品的销售者合法使用地理标志名称，有利于打击假冒伪劣、完善市场监管，彻底杜绝地理标志滥用和侵权现象。

3 基于区块链的赣南脐橙溯源系统方案设计

基于区块链的赣南脐橙可信溯源系统如图1所示，包括赣南脐橙信息录入系统和溯源查询系统两部分。录入系统是区块构建环节，溯源查询系统是使用环节。

图1 赣南脐橙溯源查询系统框架图

3.1 赣南脐橙信息录入方案设计

赣南脐橙溯源涉及到多个环节，例如种植、采摘、包装和物流等，根据赣南脐橙作业流程和信息传递过程进行方案设计，通过区块链加密、共识算法和智能合约等技术实现赣南脐橙各个作业环节数据的无缝衔接并记录在区块链分布式账本中。

3.1.1 种植环节

实时采集果树生长过程中的数据，包括果树生长环境数据和生产资料比如肥料农药等使用情况数据等，记录到数据库中，再经过监管部门审核后进行数字签名后经共识机制认可上传到区块链中。

3.1.2 采摘环节

将采摘脐橙实物照片和果树经度、纬度、脐橙标号和采摘时间等信息写入账本，经共识机制认可后进入区块链。

3.1.3 加工包装环节

这里主要是将脐橙在进入流通加工环节的数据写入区块，可将RFID 射频标签置于包装物中，借助物联网对脐橙的包装用料、保质期、数量、加工工艺、质检过程等进行实时监控，审核后经共识机制认可写入区块链。最后在加工后的包装环节生成二维码可用于溯源查询。

3.1.4 运输环节

物流公司在运送脐橙过程中，通过安装在包装物中的RFID 芯片采集物流信息包括物流公司相关信息、运输方式、仓储装卸信息、出发地和目的地等信息，并将物流信息存储到区块链中。

3.2 溯源查询方案设计

溯源系统查询主要包括消费者和管理者两个入口：

（1）消费者通过扫描所购脐橙包装上的二维溯源码（图2）进行溯源查询，获得产品的详细信息。系统收到溯源查询请求后，首先将通过溯源码进行区块链地址查询，再将该地址的区块信息返回给消费者，在电脑端和手机端都可显示脐橙供应链详细信息，并可显示该数据是否经过区块链校验，完成溯源查询。

图2 溯源码示意图

（2）行业监管者可方便地对系统进行监督和管理。对经赣南果业信息录入系统上传的数据通过查询记录在区块链的数据，监督和管理脐橙从果园到销售的全过程，如发现安全问题则追溯根源并依法追责。

3.3 区块链平台选择

对区块链开发平台的选择，从现有平台的适用类型、采用的共识算法、TPS、使用语言和可扩展性五个方面，将超级账本、以太坊和EOS 三种主流的区块链开发平台进行对比如表1所示。

表1 区块链开发平台的对比

由于赣南脐橙生产链条较长，溯源节点涉及面广（包括仓储和运输），数据量大要求系统的数据承载能力较高，对出块速度也有一定要求，因此，需要一种交易速度快、可控性强、成本低的区块链，经表1对比后选择了具有较高的TPS和可扩展性，性能优越联盟链超级账本[14]作为赣南脐橙溯源系统的底层架构支撑和开发平台。

4 结束语

最近几年，区块链技术在商品溯源方面的应用发展很快。京东在区块链溯源领域最早的探索在2017年5月时就开始了，京东供应链追溯与防伪平台创新项目获京芽杯“创新种子奖”。近千家品牌加入京东全球区块链品质溯源计划，上万种商品实现溯源信息扫码查询[15]。2019年7月，在北京召开了地理标志区块链溯真溯源研讨会，会后还进行了地理标志库壹号库合作的签约，这次会议开启了地理标志保护的新纪元。

随着区块链技术的不断完善和发展，产品溯源工作将向着更加可靠、更加方便、更加迅捷的方向发展，从而使得对赣南脐橙地理标志的保护工作在安全性、维权确权、监管等方面有了大的提升。