陳玥婧 周愛蓮 謝能付 梁曉賀 汪匯涓 李小雨 史毓心

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所，北京 100081）

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的迅猛發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，世界范圍內(nèi)民眾的生活水平得到了很大提高，餐桌上的食物種類越來(lái)越豐富。與此同時(shí)，食品安全問題的關(guān)注度也在不斷上升。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的食品安全問題頻發(fā)，食品安全問題已經(jīng)成為一個(gè)全球性的問題。我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)、農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著非常重要的地位和作用，為民眾提供食物和營(yíng)養(yǎng)供給，促進(jìn)相關(guān)行業(yè)及產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展，為其他產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。近些年來(lái)，我國(guó)食品安全問題頻發(fā)，“地溝油”“假奶粉”“瘦肉精”“塑化劑”等嚴(yán)重的安全事故被曝光后，我國(guó)的農(nóng)產(chǎn)品安全問題引起了社會(huì)各界的關(guān)注和政府部門的高度重視，如何解決農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的食品安全問題、保障農(nóng)產(chǎn)品安全已經(jīng)成為了國(guó)家和人民高度關(guān)注的民生焦點(diǎn)問題。

農(nóng)產(chǎn)品食品安全問題產(chǎn)生的最重要原因是信息的不全面、不透明、不對(duì)稱。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外的研究者基本一致認(rèn)為要想解決這個(gè)問題，最根本的解決方法是做好溯源與追蹤工作，建立合理可靠的農(nóng)產(chǎn)品溯源追溯系統(tǒng)。供應(yīng)鏈的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會(huì)引發(fā)食品安全危機(jī)，這就需要通過溯源系統(tǒng)去查找問題來(lái)源，明確發(fā)生問題的環(huán)節(jié)。當(dāng)然，除了溯源與追蹤，還要保證每個(gè)環(huán)節(jié)的信息都符合要求。只有農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈上的每一個(gè)環(huán)節(jié)的信息都真實(shí)、完整、透明且不易篡改，才能維持高水平的農(nóng)產(chǎn)品安全系數(shù)[1]。

以區(qū)塊鏈技術(shù)為基礎(chǔ)的新型的追溯系統(tǒng)與過去的以傳統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ)的溯源體系相比，前端差別不大，主要區(qū)別在后端，即存儲(chǔ)數(shù)據(jù)層存在差別。前端對(duì)于各類數(shù)據(jù)的采集工作都是利用各種網(wǎng)絡(luò)傳感器、各種信息采集終端、識(shí)別裝置等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，再通過網(wǎng)絡(luò)完成的。美國(guó)的Provenance 公司是第一個(gè)運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)為供應(yīng)鏈產(chǎn)品的整個(gè)生命周期提供全程溯源的公司，供應(yīng)鏈上各種產(chǎn)品都有，包括鉆石、數(shù)字藝術(shù)作品等，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究是開展了基于區(qū)塊鏈技術(shù)認(rèn)證金槍魚的先導(dǎo)項(xiàng)目；荷蘭瓦赫寧根大學(xué)研究機(jī)構(gòu)（WUR）與先進(jìn)技術(shù)研究院（TNO）合作的關(guān)于農(nóng)產(chǎn)品領(lǐng)域應(yīng)用的先導(dǎo)項(xiàng)目；美國(guó)的Filament將區(qū)塊鏈技術(shù)引進(jìn)到農(nóng)場(chǎng)的資產(chǎn)管理體系中；硅谷Sku-Chain 研究將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于追蹤，追蹤農(nóng)產(chǎn)品的運(yùn)輸全過程[2]。

2 問題分析

目前農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)主要依靠數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、條碼技術(shù)、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)等實(shí)現(xiàn)，依然存在很多問題[3]。

2.1 信息完整性較低

對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，從生產(chǎn)到最后銷售，中間經(jīng)歷的環(huán)節(jié)較多，很難保證信息鏈的完整性。在大部分實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)依然只能提供產(chǎn)地、承運(yùn)環(huán)節(jié)等基本信息。而且，我國(guó)農(nóng)業(yè)的農(nóng)戶以及農(nóng)產(chǎn)品加工商普遍規(guī)模較小，各個(gè)環(huán)節(jié)的對(duì)接十分零散，很難有一個(gè)覆蓋范圍足夠廣的農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)能將他們納入規(guī)范系統(tǒng)，這也會(huì)使得信息完整性較低。

2.2 數(shù)據(jù)真實(shí)性存疑

現(xiàn)在市面上已經(jīng)有許多傳統(tǒng)的農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)，這些系統(tǒng)有的由政府部門主導(dǎo)，有的由社會(huì)機(jī)構(gòu)或企業(yè)主導(dǎo)，多數(shù)以中央數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)方式存儲(chǔ)追溯信息，控制權(quán)集中。其中存在一些農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)責(zé)任主體自己監(jiān)督自己的情況，這時(shí)數(shù)據(jù)的真實(shí)性就完全依賴生產(chǎn)主體本身的責(zé)任意識(shí)和道德意識(shí)，繼而無(wú)法解決市場(chǎng)上存在的信任缺失問題。

2.3 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

目前的農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)，無(wú)論從地域上，還是農(nóng)產(chǎn)品種類上，適用范圍都有限，而各個(gè)省市對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)的建設(shè)要求、數(shù)據(jù)規(guī)范、描述內(nèi)容等都不盡相同，存在格式不一、內(nèi)容交叉、數(shù)據(jù)冗余等問題，從而導(dǎo)致了不同追溯系統(tǒng)間系統(tǒng)不兼容，難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

2.4 缺乏監(jiān)管制度

雖然政府在食品安全的監(jiān)管上已經(jīng)做出很大努力，并取得一定成效，但是農(nóng)產(chǎn)品種類多、數(shù)量大、供應(yīng)鏈長(zhǎng)，且存在很多不確定因素，所以很多環(huán)節(jié)的責(zé)任主體和責(zé)任邊界還沒有厘清，導(dǎo)致監(jiān)管成本較高且效率低下。

3 區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)

3.1 區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個(gè)分布式記賬本，具有不可偽造、全程留痕、可以追溯、公開透明、集體維護(hù)等特征，核心技術(shù)主要包括P2P 網(wǎng)絡(luò)傳輸、時(shí)間戳、非對(duì)稱加密、共識(shí)機(jī)制、智能合約等。根據(jù)開放程度，區(qū)塊鏈主要分為公有鏈、聯(lián)盟鏈、私有鏈三大類。本文中的區(qū)塊鏈技術(shù)選擇以聯(lián)盟鏈為基礎(chǔ)架構(gòu)。由于私有鏈只在個(gè)體組織內(nèi)部使用，本文不考慮私有鏈。王毛路等總結(jié)歸納了公有鏈、聯(lián)盟鏈在效率與共識(shí)、隱私與透明、分散與集中這三大矛盾點(diǎn)上的不同。鑒于在農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)中，參與主體比較確定，不需要太強(qiáng)的匿名性，并且在政府的主導(dǎo)下，參與各方有一定的信任共識(shí)基礎(chǔ)，區(qū)塊鏈只需要專注提高效率和部分去中心化，因此聯(lián)盟鏈?zhǔn)禽^好的選擇[4]。有關(guān)區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)中的應(yīng)用研究，梁昊等提出了建立區(qū)塊鏈農(nóng)產(chǎn)品交易體系的概念，通過提供靈活的分布式存儲(chǔ)機(jī)制、完備的信息共識(shí)體系、可靠的信息防篡改功能和實(shí)用的激勵(lì)回報(bào)措施，完成農(nóng)產(chǎn)品信息追溯和農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)信息透明化[5]。趙磊等從信息生態(tài)視角分析用戶需求，提出追溯參與主體的風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償方案，進(jìn)行追溯信息鏈流程再造[6]。李明佳等從頂層架構(gòu)出發(fā)將區(qū)塊鏈植入食品追溯體系，在區(qū)塊鏈的去中心化程度、共識(shí)機(jī)制等方面加以改進(jìn)以克服原始區(qū)塊鏈的缺點(diǎn)[7]。錢建平等總結(jié)了農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)從1.0 到3.0 的發(fā)展歷程，提出未來(lái)追溯系統(tǒng)技術(shù)橫向融合的發(fā)展趨勢(shì)[8]。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感裝置，實(shí)時(shí)采集各種聲、光、熱等所需信息，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，從而對(duì)事物進(jìn)行智能化的感知、識(shí)別和管理。有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)中的應(yīng)用研究，陳佳麗運(yùn)用條碼技術(shù)（BC）、射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）、EPC-ONS 技術(shù)構(gòu)建茶葉智聯(lián)安全追溯流程，大大提高了茶葉質(zhì)量追溯體系的可信度和安全性[9]。顏波等以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐，構(gòu)建了基于物聯(lián)網(wǎng)的最嚴(yán)格覆蓋全過程的農(nóng)產(chǎn)品安全可追溯監(jiān)管體系，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估[10]。

3.3 區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和區(qū)塊鏈技術(shù)都有各自的優(yōu)劣，而在今后的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)發(fā)展過程中，多種技術(shù)的融合將是未來(lái)的發(fā)展方向。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和區(qū)塊鏈技術(shù)的融合，可以很好的取長(zhǎng)補(bǔ)短：（1）檢測(cè)物聯(lián)網(wǎng)惡意節(jié)點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)中分布式的優(yōu)化算法依賴于單個(gè)智能體的本地計(jì)算和近鄰間通信來(lái)迭代地解決一類廣泛的、受約束的優(yōu)化問題，但是容易遭受來(lái)自內(nèi)部惡意節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)注入攻擊，并且現(xiàn)有技術(shù)對(duì)其檢測(cè)的結(jié)果并不理想；而使用區(qū)塊鏈技術(shù)和智能合約可以更好地檢測(cè)定位惡意節(jié)點(diǎn)[11]；（2）優(yōu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。利用區(qū)塊鏈的去中心化可以大大改善大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的中心化現(xiàn)狀，減少物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于中心結(jié)構(gòu)的依賴，利用區(qū)塊鏈技術(shù)的非對(duì)稱加密技術(shù)可以保證文件數(shù)據(jù)安全[12]；（3）完善身份認(rèn)證。物聯(lián)網(wǎng)集中式平臺(tái)在設(shè)備身份認(rèn)證過程中兼容性低、抗攻擊能力弱，引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，將數(shù)字身份等信息存入新型區(qū)塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，能夠有效保護(hù)隱私、提高安全性、減少計(jì)算開銷[13]。

4 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系流程及主體設(shè)計(jì)

本文提出的農(nóng)產(chǎn)品安全追溯系統(tǒng)基于聯(lián)盟鏈，其中政府部門，如農(nóng)業(yè)部、市場(chǎng)監(jiān)督管理局等具有較高的權(quán)限，作為監(jiān)管主體，保證農(nóng)產(chǎn)品安全追溯系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行，監(jiān)管基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及多方的協(xié)調(diào)互利，并與生產(chǎn)銷售主體有效對(duì)接溝通，達(dá)到農(nóng)產(chǎn)品安全追溯系統(tǒng)的合理運(yùn)行狀態(tài)。

在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)銷售鏈中涉及的主體主要是原材料提供者、加工廠家、物流運(yùn)輸商、分銷商和消費(fèi)者，本文在設(shè)計(jì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系時(shí)也從這幾個(gè)方面入手，具體如圖1 所示。為了確定責(zé)任邊界，將追溯鏈從產(chǎn)品誕生到消費(fèi)的流通過程劃分為生產(chǎn)、加工、分銷、消費(fèi)四大環(huán)節(jié)，對(duì)應(yīng)的責(zé)任主體分別是農(nóng)戶，加工廠家，批發(fā)商、零售商、電商平臺(tái)和物流運(yùn)輸企業(yè)，消費(fèi)者。生產(chǎn)銷售主體一方面保障追溯系統(tǒng)信息鏈完整性、準(zhǔn)確性，另一方面收集反饋信息，完善追溯體系，最終達(dá)到農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)高效運(yùn)行。

4.2 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯管理體系設(shè)計(jì)

根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品的整個(gè)供應(yīng)鏈的功能需求，該農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯管理體系分為生產(chǎn)系統(tǒng)、加工系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、銷售系統(tǒng)、監(jiān)管系統(tǒng)和其他功能系統(tǒng)，由監(jiān)管系統(tǒng)建立完備的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，并采取有效的防御措施，約定懲罰機(jī)制。在生產(chǎn)和加工系統(tǒng)中，可以通過各種物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備采集數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的完整性、真實(shí)性、可靠性；并在系統(tǒng)中設(shè)置異常值警告，提供農(nóng)產(chǎn)品安全預(yù)警，如圖2所示。

首先，各個(gè)責(zé)任主體在進(jìn)入本系統(tǒng)時(shí)，要進(jìn)行注冊(cè)登記，登記信息主要包括用戶名稱（農(nóng)戶姓名、加工工廠名稱、物流公司名稱、銷售公司名稱）、類型、聯(lián)系方式、通訊地址、相關(guān)資質(zhì)文件等。

4.2.1 生產(chǎn)系統(tǒng)

生產(chǎn)系統(tǒng)是農(nóng)產(chǎn)品安全體系的源頭，需要重點(diǎn)把控。重點(diǎn)提供選種管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生長(zhǎng)追蹤、農(nóng)藥投放、疾病管理等功能。其中選種管理重點(diǎn)記錄種苗名稱、種苗購(gòu)入信息；農(nóng)藥投放重點(diǎn)記錄農(nóng)藥名稱、生產(chǎn)廠商、投放量、投放時(shí)間等信息。所有農(nóng)產(chǎn)品按批次賦碼，記錄生產(chǎn)信息。

4.2.2 加工系統(tǒng)

加工系統(tǒng)是農(nóng)產(chǎn)品安全體系的重點(diǎn)，主要提供工藝流程、環(huán)境分析、設(shè)備管理等功能。其中工藝流程重點(diǎn)記錄農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)歷每一道加工工藝的名稱、時(shí)間、負(fù)責(zé)人等信息，包括最初的原材料入庫(kù)信息和最后加工完成后的入庫(kù)信息，方便與物流系統(tǒng)對(duì)接，在原材料入庫(kù)時(shí)，直接掃描農(nóng)產(chǎn)品批次碼，提取生產(chǎn)信息，進(jìn)行入庫(kù)。

4.2.3 物流系統(tǒng)

物流系統(tǒng)是農(nóng)產(chǎn)品保質(zhì)保鮮的關(guān)鍵，主要提供產(chǎn)品流向、庫(kù)存管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)等功能。其中環(huán)境監(jiān)測(cè)主要針對(duì)冷鏈物流，記錄溫度、濕度等信息；庫(kù)存管理可以對(duì)庫(kù)存狀態(tài)進(jìn)行分析并實(shí)時(shí)預(yù)警。

4.2.4 銷售系統(tǒng)

銷售系統(tǒng)主要提供商品銷售、庫(kù)存管理、售后管理功能，其中商品銷售主要記錄農(nóng)產(chǎn)品名稱、數(shù)量、價(jià)格、銷售時(shí)間等；庫(kù)存管理主要記錄進(jìn)出庫(kù)信息并提供實(shí)時(shí)預(yù)警；售后管理主要記錄退換貨的名稱、數(shù)量、理由等信息。

4.2.5 監(jiān)管系統(tǒng)

監(jiān)管系統(tǒng)主要由政府部門管理，引入農(nóng)產(chǎn)品相關(guān)的法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、品級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)，并由此構(gòu)建智能合約的部分內(nèi)容，系統(tǒng)提供第三方檢測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能。

4.2.6 其他

本系統(tǒng)還提供咨詢服務(wù)、問題反饋、防偽查詢、系統(tǒng)維護(hù)等功能，其中防偽查詢通過調(diào)取相關(guān)智能合約實(shí)現(xiàn)。

5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

5.1 總體框架設(shè)計(jì)

平臺(tái)主要分為物理層、數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、合約層和應(yīng)用層。物理層主要是通過傳感器、執(zhí)行器等采集數(shù)據(jù)，然后上傳至數(shù)據(jù)層；網(wǎng)絡(luò)層通過驗(yàn)證機(jī)制和節(jié)點(diǎn)權(quán)限等，結(jié)合P2P 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，由政府監(jiān)管部門將區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于各個(gè)節(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用鏈上與鏈下相結(jié)合的方式進(jìn)行，通過映射機(jī)制將兩者聯(lián)系起來(lái)；共識(shí)層采用權(quán)益證明（Proof of Stake）算法進(jìn)行管理，這種基于權(quán)益的共識(shí)算法可以方便政府監(jiān)管部門擁有更多管理權(quán)限，對(duì)參與農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格、運(yùn)輸、售賣的主體進(jìn)行審核管理；合約層結(jié)合有關(guān)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等，通過構(gòu)建智能合約規(guī)則，提高管理效率。

5.2 基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集

該系統(tǒng)需要采集整個(gè)供應(yīng)鏈上的農(nóng)產(chǎn)品信息，包括生產(chǎn)階段、物流倉(cāng)儲(chǔ)階段和銷售階段。生產(chǎn)環(huán)節(jié)信息包括生產(chǎn)環(huán)境信息、生產(chǎn)操作信息和生產(chǎn)視頻信息等，可以利用不同的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)不同項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)。例如，使用土壤信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)空氣溫度、空氣相對(duì)濕度、太陽(yáng)輻射、土壤濕度、土壤溫度、土壤電導(dǎo)率、葉面水分進(jìn)行監(jiān)測(cè)；使用加工廠監(jiān)控以及流水線數(shù)據(jù)對(duì)加工過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在物流倉(cāng)儲(chǔ)階段，農(nóng)產(chǎn)品及其制品的鮮活性是運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵，而冷鏈的運(yùn)用可以保鮮、減少污染，因此可以使用基于無(wú)線傳感器技術(shù)的冷鏈監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)記錄冷藏車中溫度、濕度、乙烯含量等。

5.3 “數(shù)據(jù)庫(kù)+區(qū)塊鏈”的數(shù)據(jù)雙存儲(chǔ)設(shè)計(jì)

由于農(nóng)產(chǎn)品生長(zhǎng)周期較長(zhǎng)，期間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量大，并且數(shù)據(jù)具有異構(gòu)性，如果將采集到的所有數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上，就會(huì)導(dǎo)致區(qū)塊鏈負(fù)荷大，增加運(yùn)行成本。而且，隨著時(shí)間推移，節(jié)點(diǎn)數(shù)增加，交易數(shù)據(jù)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，如果將數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上，會(huì)使得查詢效率低下。因此本文采用鏈上與鏈下相結(jié)合的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。在區(qū)塊鏈上的部分，重要數(shù)據(jù)通過哈希算法產(chǎn)生與該數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的唯一標(biāo)識(shí)碼，并存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈中；在鏈下的部分中，將采集到的詳細(xì)數(shù)據(jù)存入關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，并標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的區(qū)塊鏈信息位置[14]。

5.4 構(gòu)建智能合約

智能合約是一種旨在以信息化方式傳播、驗(yàn)證或執(zhí)行合同的計(jì)算機(jī)協(xié)議，它允許在沒有第三方的情況下進(jìn)行可信交易，這些交易可追蹤且不可逆轉(zhuǎn)。智能合約一旦部署就能實(shí)現(xiàn)自我執(zhí)行和自我驗(yàn)證。在本文中，智能合約包括《中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)法》、《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法》等法律法規(guī)，以及其他相關(guān)的法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等，部分合約規(guī)則如表1所示。

表1 智能合約的部分規(guī)則Table 1 Some of the rules for smart contracts

6 總結(jié)與展望

以區(qū)塊鏈技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐，以農(nóng)產(chǎn)品的“生產(chǎn)—加工—分銷—消費(fèi)”為生命周期過程，筆者提出了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)總體框架；使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無(wú)線傳感器技術(shù)采集數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)了“數(shù)據(jù)庫(kù)+區(qū)塊鏈”的數(shù)據(jù)雙模存儲(chǔ)機(jī)制；描述了智能合約的構(gòu)建過程。構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)，有助于提高政府監(jiān)管力度和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存能力和數(shù)據(jù)的完整性、真實(shí)性、可靠性。

未來(lái)在普及推廣使用農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)時(shí)，還可以從以下幾個(gè)方面突破努力：（1）在編碼方面應(yīng)制定國(guó)家級(jí)的統(tǒng)一的追溯碼編碼規(guī)范,改變目前追溯編碼混亂的問題。（2）在追溯平臺(tái)建設(shè)方面，政府應(yīng)橫向打破部門壁壘，縱向打破層級(jí)壁壘，形成完整體系。（3）在解決追溯系統(tǒng)面臨的深度問題時(shí)，更應(yīng)注重不同技術(shù)的融合。