□ 楊 芮 鞠國泉 楊 帆 河北經(jīng)貿(mào)大學生物科學與工程學院

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略的實施，國家經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)步入了高質(zhì)量發(fā)展階段，消費者對食品的安全需求與日俱增。奶粉是關(guān)系嬰幼兒健康的重要食品，但國內(nèi)奶粉安全事件頻發(fā)，如2020 年5 月的湖南郴州永興縣“大頭娃娃”假特醫(yī)奶粉事件，很多人為了安全性選擇購買進口奶粉，但是一些進口奶粉也存在假貨橫行、質(zhì)量低下等問題，進口奶粉的原產(chǎn)地、運輸信息、營養(yǎng)元素等信息也存在虛假現(xiàn)象，因此，進口奶粉溯源成為很多消費者所關(guān)心的事情，也是保證進口奶粉安全的重要手段。

歐盟于1900 年為應對“瘋牛病”推出了食品安全追溯體系，接著美國、日本先后提出一系列溯源系統(tǒng)。我國也于2002 年開始使用溯源技術(shù)。從2012 年飛鶴乳企舉行的“飛鶴乳業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)上線儀式”，到2020 年7 月啟動的南沙全球溯源體系，我國越來越重視奶粉溯源體系建設(shè)。但如今溯源系統(tǒng)大多利用中心化的管理平臺數(shù)據(jù)，存在賣家和消費者信息不對稱、數(shù)據(jù)也可以人為修改或被網(wǎng)絡(luò)攻擊等缺陷，區(qū)塊鏈技術(shù)因其信息公開透明、數(shù)據(jù)不可篡改、可追溯等優(yōu)勢具有極大的潛力。

目前關(guān)于進口奶粉溯源體系的研究大多建立在傳統(tǒng)溯源方法上，本文利用新興的區(qū)塊鏈技術(shù)，構(gòu)建基于區(qū)塊鏈技術(shù)的進口奶粉溯源體系，實現(xiàn)進口奶粉供應鏈的各環(huán)節(jié)信息可追溯，保障數(shù)據(jù)的真實性，具有一定創(chuàng)新性，為彌補完善傳統(tǒng)溯源體系提供了一定的幫助。

1 基于區(qū)塊鏈的進口奶粉溯源體系

1.1 區(qū)塊鏈在進口奶粉溯源系統(tǒng)中的應用

區(qū)塊鏈是一種由多方共同維護，使用密碼學保證傳輸和訪問安全，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)一致存儲、難以篡改、防止抵賴的記賬技術(shù)，也稱為分布式賬本技術(shù)，具有泛中心化、透明化、不可篡改和匿名等特點[1]，可以有效改良溯源系統(tǒng)，保證真實可信性。①銷售者、消費者、政府等作為節(jié)點加入?yún)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，關(guān)鍵環(huán)節(jié)的操作人員使用唯一的數(shù)字身份進行注冊，物聯(lián)網(wǎng)存儲從生產(chǎn)到銷售全流程的交易信息和數(shù)據(jù)，大大提高了數(shù)據(jù)可信度，每個節(jié)技術(shù)點的數(shù)據(jù)存儲和各階段行為的數(shù)字簽名保證了數(shù)據(jù)的可追溯和不可篡改。②銷售商、核心企業(yè)、銀行等作為節(jié)點加入?yún)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，可以確認銷售商和核心企業(yè)之間的關(guān)系，確保各參與交易的主體信息的真實性，還可對流通各環(huán)節(jié)進行多次認證，對進口奶粉的質(zhì)量安全問題作出提前防范。

圖1 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的進口奶粉溯源體系架構(gòu)

1.2 基于區(qū)塊鏈的進口奶粉溯源體系架構(gòu)

區(qū)塊鏈進口奶粉溯源體系涉及的對象有消費者、政府相關(guān)部門、進口奶粉供應鏈相關(guān)企業(yè)和銷售商等。將原國家工商總局2014年3月頒布的《網(wǎng)絡(luò)交易管理辦法》作為政策基底，構(gòu)建基于區(qū)塊鏈技術(shù)的進口奶粉溯源體系，分為采集層、數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層和應用層4 個層面，具體架構(gòu)如圖1。

由圖1 可知，采集層主要通過采集終端、FRID 標簽、傳感器等工具上傳生產(chǎn)記錄、加工記錄、存儲記錄、配送記錄和銷售記錄等數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)層利用去中心化存儲、加密技術(shù)、時間戳等實現(xiàn)全流程數(shù)據(jù)追溯和信息的無法篡改；網(wǎng)絡(luò)層利用共識機制等將試圖篡改信息的節(jié)點從網(wǎng)絡(luò)中剔除；應用層為消費者、銷售商、政府等提供溯源信息查詢。

在數(shù)據(jù)采集層，配合“時間戳”等技術(shù)，區(qū)塊鏈將系統(tǒng)成立以來的所有交易全部記錄在數(shù)據(jù)區(qū)塊中，可以對供應鏈所涉及的各方信息追溯，還可對進口奶粉本身的安全信息進行追溯。打破傳統(tǒng)中心化、孤島式的數(shù)據(jù)存儲模式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)各方共享，讓數(shù)據(jù)的價值得到充分發(fā)揮，便于對交易活動的追蹤，可以有效解決交易驗證和交易后續(xù)糾紛等問題。如進口奶粉銷售商想將國產(chǎn)奶粉作為進口奶粉進行出售，而供應鏈上的數(shù)據(jù)是無法篡改的，只能在供應鏈的源頭篡改，但是數(shù)據(jù)采集層的數(shù)據(jù)采集是多方確定的，進口奶粉的生產(chǎn)地和運輸方都能證明該奶粉的產(chǎn)地，所以進口奶粉的造假無法實現(xiàn)。

在網(wǎng)絡(luò)層，當交易節(jié)點接收到交易請求后，區(qū)塊鏈系統(tǒng)向所有交易節(jié)點發(fā)送一道數(shù)學難題，此難題具有難以解答、但很容易驗算答案準確性的特征，第一個破解難題的交易節(jié)點可以獲得這筆交易區(qū)塊的記賬權(quán)。本體系依據(jù)所有交易節(jié)點保存的交易數(shù)據(jù)生成區(qū)塊，且不可更改，所有區(qū)塊以鏈的形式連接起來，形成一個完整的“區(qū)塊+鏈”特殊結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)保障最新區(qū)塊被準確添加至區(qū)塊鏈、所有交易節(jié)點存儲的區(qū)塊鏈信息是一致的，一旦進行修改就會破壞區(qū)塊的鏈式結(jié)構(gòu)，因此能夠抵擋惡意攻擊。例如，有網(wǎng)絡(luò)銷售商低價購入了一批快到保質(zhì)期限的進口奶粉，想要修改生產(chǎn)日期后高價賣出，由于區(qū)塊鏈技術(shù)的限制，進口奶粉的原始信息是無法篡改的，銷售商無法高價賣出那批進口奶粉，交易數(shù)據(jù)和溯源體系的錄入數(shù)據(jù)保持一致，保證整個體系的順利運行。

數(shù)據(jù)應用層主要包括對銷售進口奶粉數(shù)據(jù)的處理、追溯和各系統(tǒng)之間的交流。各用戶通過門戶、APP、應用接口可以直接查詢數(shù)據(jù)，政府、生產(chǎn)者、消費者等可以在應用層直接錄入交易信息，包括進口奶粉從奶源、生產(chǎn)到運輸、銷售的數(shù)據(jù)信息，如是否進行無菌包裝等。

2 基于區(qū)塊鏈的進口奶粉溯源體系的優(yōu)勢

2.1 利用時間戳實現(xiàn)數(shù)據(jù)溯源，實現(xiàn)全流程監(jiān)控

時間戳是使用數(shù)字簽名技術(shù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，可以證明原始文件在數(shù)字簽名之前就已經(jīng)存在，以此保證數(shù)據(jù)信息的完整性和無法篡改性。利用時間戳對數(shù)據(jù)產(chǎn)生的各個階段進行認證，從而對數(shù)據(jù)進行全流程監(jiān)控。如，進口奶粉的生產(chǎn)期限和生產(chǎn)地等信息，也可以通過這種方式保證它的真實性，有效解決交易后續(xù)糾紛問題。

2.2 不可篡改性保證了數(shù)據(jù)的可靠性和安全性

傳統(tǒng)的進口奶粉交易一般發(fā)生在各網(wǎng)購平臺上，網(wǎng)購平臺的交易系統(tǒng)保證了全部交易的運行，一旦網(wǎng)購平臺受到惡意攻擊，交易的安全性就無法得到保障。區(qū)塊鏈技術(shù)利用共識機制可以保證整個區(qū)塊鏈的安全，即使有個別區(qū)塊崩潰，也不影響整體區(qū)塊鏈的運行。

2.3 提升消費者信任和質(zhì)量水平

全流程關(guān)鍵可信數(shù)據(jù)的公開，使消費者能夠通過掃碼查詢商品全生命周期的流轉(zhuǎn)情況[2]，即通過網(wǎng)絡(luò)共享進口奶粉從生產(chǎn)到銷售的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，提升消費者對銷售商的信任度。區(qū)塊鏈技術(shù)利用公鑰地址代替用戶的身份信息，確保了用戶的匿名性，用戶們在不會暴露自己的真實身份信息的前提下實現(xiàn)信息透明化，保護了個人隱私。

3 基于區(qū)塊鏈的進口奶粉溯源體系的不足及建議

3.1 銷售商對搭建溯源體系的態(tài)度

區(qū)塊鏈技術(shù)的實施成本高，部分企業(yè)、銷售商不愿支付成本、共享數(shù)據(jù)信息。此時需要政府和各大企業(yè)帶頭推動，或采取強制手段。

3.2 數(shù)據(jù)源真實難保證

區(qū)塊鏈雖然可以在技術(shù)上解決一些消費者的信任和質(zhì)量問題，但是仍然存在風險，人為的干預無法保證數(shù)據(jù)源的真實性。一方面，可以提高相關(guān)從業(yè)人員的道德水平，自覺保證產(chǎn)品的真實性；另一方面，新興的物聯(lián)網(wǎng)（Intenet of Things，簡稱IoT）信息技術(shù)，具備將各種信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的功能，可以利用IoT 設(shè)備降低人們參與溯源體系搭建和運作的可能性或通過技術(shù)手段檢查不實信息；此外，還可以通過消費者等的舉報，加大處罰力度。

3.3 消費者成本偏高

區(qū)塊鏈溯源體系的建立等需要昂貴的成本，除了企業(yè)的支出，還有部分由消費者平分?？梢酝ㄟ^重塑消費者的消費觀念、加大政府的扶持力度，減少消費者負擔。

4 總結(jié)

區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化、不可篡改、信息公開透明等特點對于解決進口奶粉來源的可靠性和消費者的信任度問題有一定的幫助。本文構(gòu)建了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的進口奶粉溯源體系，以期實現(xiàn)購買進口奶粉的全方面溯源目的，保證奶粉的來源等信息安全可靠。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的進一步發(fā)展，搭建區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的成本和人為干預的信任度等問題也肯定能得到解決，理論階段的溯源體系仍處于探索階段，還需要進一步探索和實施，才能真正實現(xiàn)進口奶粉的安全溯源。