◆曾 晨

基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全應(yīng)用研究

◆曾 晨

（湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖北 442000）

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，近年來我國農(nóng)業(yè)也在不斷進步?，F(xiàn)代社會人們生活水平在不斷提高，這對農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量提出了更高要求。保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的一項重要內(nèi)容就是農(nóng)產(chǎn)品安全追溯體系。區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種先進技術(shù)是在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系中應(yīng)用最為廣泛的一種技術(shù)。本文主要分析了區(qū)塊鏈技術(shù)以及其獨特的優(yōu)勢，我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系現(xiàn)狀以及對應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系的具體實踐方法。

區(qū)塊鏈；農(nóng)產(chǎn)品；質(zhì)量安全；應(yīng)用措施

區(qū)塊鏈實質(zhì)就是中內(nèi)在調(diào)節(jié)機制，在實際應(yīng)用過程中，利用信用、證據(jù)、補償獎勵等多種措施激勵，建立多方合作，盡可能提高各方合作的信任度，為合作方帶來較多機遇。經(jīng)過不斷實踐證明，在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全體系中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，是具有操作性、可行性的，能夠達到實現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的追溯目的。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)相關(guān)概述

1.1 區(qū)塊鏈技術(shù)

經(jīng)過不斷實踐，區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于較多領(lǐng)域，其主要特征為分布式的總賬系統(tǒng)、共識信任機制、非對稱加密、只能合約以及時間戳。其中最為主要的是，當設(shè)有中央權(quán)威機構(gòu)的時候，區(qū)塊鏈可以在相互協(xié)作單位之間建立協(xié)作信心，主應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決信任問題，在此基礎(chǔ)上衍生的產(chǎn)物就是所謂的區(qū)塊鏈。

1.2 區(qū)塊鏈技術(shù)特征

以下對區(qū)塊鏈的特點進行詳細說明：

（1）去中心化特點

在整個網(wǎng)絡(luò)中，無中心化硬件，也可以理解為不設(shè)置中心管理機構(gòu)，任何節(jié)點之間無論是權(quán)利還是義務(wù)都是相互平等、均勻的。此外，一旦任何節(jié)點之間發(fā)生損壞是不會對整個系統(tǒng)造成影響，能夠確保其正常運行。

（2）共識信任特點

共識信任字面意思理解，其最大特點就是節(jié)點之間是相互信任、彼此公開透明，因此相應(yīng)的數(shù)據(jù)內(nèi)容也需要做到透明并且公開，節(jié)點之間必須是公開透明且對其他節(jié)點具有無法隱藏的特點。利用該環(huán)境約束節(jié)點間達成共識，彼此得到信任并在信任基礎(chǔ)上將成不減低，進而獲得較大收益。

（3）集體維護特點

在整個系統(tǒng)中，具有維護功能的節(jié)點是共同維護整體數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)問題或者漏洞時，不會對系統(tǒng)功效造成影響，管理人員均有權(quán)利可利用維護功能的節(jié)點完成維護工作。

（4）可靠數(shù)據(jù)庫特點

為了定量說明改進CAT準則MUSIC算法效果，仿真理想鉀鹽和氖燈光譜，結(jié)果如圖8.以理想?yún)⒖脊庾V，與改進CAT準則MUSIC算法復(fù)原光譜進行比較.定量標準分別采用光譜角度匹配(Spectral Angel Mapper, SAM)和均方誤差(Mean-Squared Error, MSE).

該技術(shù)主要依據(jù)非對稱加密和哈希算法，因此數(shù)據(jù)記錄與傳遞具有真實性，并且無法更改。同時，整體系統(tǒng)以分布式數(shù)據(jù)庫方式，促使每一個節(jié)點在參與過中都能獲得同樣的數(shù)據(jù)備份。例如比特幣區(qū)塊鏈，除非能控制整個系統(tǒng)中，不然是無法修改單個節(jié)點上的數(shù)據(jù)庫的，也不能對其他節(jié)點進行影響。

從上面這些區(qū)塊鏈特點來看，與以往的加密貨幣相比，它的應(yīng)用范圍正在逐步擴大，并呈現(xiàn)出了“區(qū)塊鏈+”發(fā)展形態(tài)，其中涉及多個領(lǐng)域，如電子行業(yè)、金融行業(yè)、社交通訊、身份驗證、物聯(lián)網(wǎng)、社會管理等多方面領(lǐng)域。

2 我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全現(xiàn)狀

關(guān)于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，近年來有研究中提出的可追溯性，其本質(zhì)就是追溯產(chǎn)品生產(chǎn)過程源頭，產(chǎn)品的應(yīng)用、制造以及銷售渠道等多個方面。目前的產(chǎn)品跟蹤主要是通過識別碼備案進行識別。從我國目前的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理體系看，主要是對農(nóng)產(chǎn)品種植以及被消費的整體情況進行監(jiān)管，逐步形成一種生產(chǎn)、供貨、銷售為一體的信息系統(tǒng)。主要是兩方面進行：其一是順向跟蹤，簡單說就是按照農(nóng)產(chǎn)品生命周期從上到下進行跟蹤，其二是方向跟蹤，就是從產(chǎn)業(yè)量的下游到上游方反向的進行研究。

當前我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系正在進行大規(guī)模建設(shè)，因此在不斷運營過程中出現(xiàn)了很多問題。一方面，主要是缺乏健全的相關(guān)法律約束，政府各部門之間缺乏完善的協(xié)作制度。另一方面，廣大人民群眾認可度不高。從農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系在建設(shè)過程中實際情況看，主要分為以下幾方面。

2.1 企業(yè)缺乏參與度意識

無論是農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)還是生產(chǎn)企業(yè)，充分利用追溯系統(tǒng)的前提需要建立相應(yīng)的系統(tǒng)，完善硬件設(shè)施設(shè)備，對軟件體統(tǒng)進行補充和開發(fā)，在原有流程基礎(chǔ)上增加信息上傳流程，改變現(xiàn)有的操作規(guī)則和流程。在這種情況下，會導(dǎo)致企業(yè)耗費很大的成本。企業(yè)看不到明顯的利益和發(fā)展前景，所以在缺乏參與積極性，也沒有動力，此外，大部分企業(yè)在使用該系統(tǒng)過程中多數(shù)是為了達到監(jiān)管要求，因此，在使用系統(tǒng)中只是停留在表面上，沒有進行深層挖掘。

當下農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在一定問題，中國市場呈現(xiàn)出市場規(guī)模大，但是生產(chǎn)規(guī)模校的現(xiàn)象，并且農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)水平低，農(nóng)業(yè)沒有達到產(chǎn)業(yè)化和標準化要求。由于我國農(nóng)民文化水平有限，多數(shù)農(nóng)民缺乏對質(zhì)量追溯體系的正確意識，導(dǎo)致追溯體系面臨“可以看，不好用”的現(xiàn)象。而在追溯數(shù)據(jù)的錄入、跟蹤中，主要還是靠市場本身的自覺自律性，所以很難保證質(zhì)量。

2.2 信息集散具有一定挑戰(zhàn)

當前的安全追溯系統(tǒng)主要是采用分階段處理，分環(huán)節(jié)管理的標準，一方面通過建立龐大的數(shù)據(jù)庫，為安全追溯系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐，另一方面建立信息查詢平臺，便利查閱相關(guān)信息。目前中國的追溯體系已經(jīng)從城市覆蓋到鄉(xiāng)村，多方面主體參與其中，很多企業(yè)在建設(shè)中都會購置大量硬件設(shè)備，并以現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)進行軟件開發(fā)，此類開發(fā)方式造成了重復(fù)建設(shè)的問題，增加了建設(shè)成本。

此外由于其獨立建設(shè)，信息不同，很容易出現(xiàn)技術(shù)標準不達標等情況。而這種多方面分開操作模式，使得工作對接困難，無法實現(xiàn)信息共享。

此外，在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)，主要受到了技術(shù)的制約，采集、傳遞、交換各個主要環(huán)節(jié)都受到了技術(shù)的制約。當前我國在產(chǎn)品信息查閱和記錄方面大多應(yīng)用自動化技術(shù)，其效率較高，發(fā)展速度快，但多是以條形碼技術(shù)為主。同時在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)運用環(huán)節(jié)中，會受到成本限制以及對終端模塊的管理技術(shù)要求，其本質(zhì)都使系統(tǒng)的建設(shè)和管理要耗費高成本。

2.3 管理成效低

目前，我國農(nóng)產(chǎn)品主要呈現(xiàn)出距離遠、環(huán)節(jié)多、流通大等特點，涉及除了生產(chǎn)者、消費者外，還包括收購、儲藏、運輸、銷售等。這不僅增加了管理難度，還導(dǎo)致了體系的正常運作。技術(shù)管理與制度管理是目前農(nóng)產(chǎn)品運作體系中的重要部分，所謂的技術(shù)管理主要涉及數(shù)據(jù)的采集、存儲和傳遞，同時各類標識也納入技術(shù)管理之中。而制度管理多為指導(dǎo)性和規(guī)范性的管理，主要是監(jiān)管部門相關(guān)的法律法規(guī)，在實踐中的多方面的指導(dǎo)意見，相關(guān)條例以及部分試運行規(guī)則等?；谶@種情況，如果全部通過人工進行監(jiān)督和管理，則會增加一定的難度和巨大的工作量。

3 應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全體系

3.1 區(qū)塊鏈下農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全系統(tǒng)概述

在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量體系中充分應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，其整體架構(gòu)主要分為：數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、共識、激勵、合約和應(yīng)用多個層面。農(nóng)產(chǎn)品安全系統(tǒng)中會有各個節(jié)點，每個節(jié)點承擔不同的功能，其地位平等，共同保證安全系統(tǒng)的正常運行。在安全體系運行過程中參與者可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息，利用加密技術(shù)和共識機制，保證業(yè)務(wù)能夠按照規(guī)劃的流程順利實施和進展。在整個系統(tǒng)中不需要設(shè)立核心硬件管理部門，甚至部分企業(yè)都不用建立硬件系統(tǒng)，避免了重復(fù)建設(shè)和重復(fù)管理的問題，提高運行效率的同時降低了管理成本，同時增強了信息完整與準確性，使得產(chǎn)業(yè)價值獲得最大化收益。

3.2 區(qū)塊鏈農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全體系優(yōu)勢

其一，增強主體積極自主性。其典型的特點就是分布式臺賬系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是由國家政府部門和大型企業(yè)兩部分共同建設(shè)，可以獨立進行建設(shè)臺賬存儲和臺賬管理系統(tǒng)。而那些對成本要求高的企業(yè)，根據(jù)自身實力可以結(jié)合實際情況和發(fā)展需求選擇適合自己的系統(tǒng)。

其二，去中心化解決技術(shù)問題。與傳統(tǒng)模式相比，區(qū)域鏈農(nóng)產(chǎn)品具有顯著的優(yōu)勢，其中去中心化的技術(shù)特征提高了其運行效率與運行質(zhì)量，同時還可以解決農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用過程中的各類問題。并且是用同樣的方式。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展過程中會面臨更多的數(shù)據(jù)，信息交換的難度會更大，甚至很難對節(jié)點和數(shù)據(jù)進行集中管理。而在區(qū)塊鏈體系中，就可以實現(xiàn)這種方式。

其三，集中性解決產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)問題。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫中所有數(shù)據(jù)都會根據(jù)實際情況進行時時更新，同時也會儲存在參與節(jié)點的系統(tǒng)中，同時也能對其他節(jié)點進行記錄并判斷結(jié)果是否正確。得到多數(shù)或者全部節(jié)點的認同，才會得到全網(wǎng)認可?；诖耍擉w系交易信息通過有眾多主體進行維護，對產(chǎn)業(yè)建設(shè)大數(shù)據(jù)有著重要作用，不僅可以有效地抵擋外部因素對中心化管理系統(tǒng)的破壞，同時還避免了造假問題的出現(xiàn)，保證了系統(tǒng)的安全。

3.3 商業(yè)銀行參與區(qū)塊鏈農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量的作用

其一，商業(yè)銀行可以對交易過程中的信息和數(shù)據(jù)進行正確識別。因為商業(yè)銀行提供了供應(yīng)鏈金融業(yè)務(wù)，其業(yè)務(wù)主要是依據(jù)交易過程中的數(shù)據(jù)信息及所接受的訂單，并以此為基礎(chǔ)，開展信貸服務(wù)，進而可以保證該體系在進行業(yè)務(wù)往來以及記錄交易數(shù)據(jù)時，無須任何數(shù)據(jù)庫支持就能夠獲得相應(yīng)的需求信息。促使農(nóng)戶生產(chǎn)和企業(yè)在進行交易時保證了信息的完整、數(shù)據(jù)真實，讓信息得到更深層次發(fā)展，對商業(yè)銀行開展信貸產(chǎn)品服務(wù)有很大幫助，也提高了信用評級和風險評估。

其二，商業(yè)銀行參與區(qū)塊鏈農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量之中可以保證商業(yè)銀行搜索工作的順利進行，同時還可以連接數(shù)字貨幣與商業(yè)活動，并利用區(qū)塊鏈技術(shù)轉(zhuǎn)化信息，保證信息得以順利傳遞和交換。區(qū)塊鏈技術(shù)則是實現(xiàn)了更具有價值的傳遞和交換技術(shù)。

其三，有利于在共識信任環(huán)境下對商業(yè)銀行經(jīng)營做進一步探索。在區(qū)塊鏈體系的應(yīng)用下，有助于建立可靠的信任關(guān)系，同時不需要耗費大量成本去維系這種信任，這對經(jīng)營信用和風險的商業(yè)銀行來將，會帶來巨大影響。

4 結(jié)語

區(qū)塊鏈技術(shù)是當下一種較為先進的技術(shù)，通過人們不斷研究和應(yīng)用，該技術(shù)已經(jīng)較為成熟，如今已經(jīng)在各個領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用?；谖覈r(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量體系正在以大規(guī)模建設(shè)和運營，針對其中出現(xiàn)的一系列內(nèi)部與外部的問題，要及時采取措施積極應(yīng)對。在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系中充分應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，利用其去中心化、共識信任、集體維護以及可靠數(shù)據(jù)庫特點，改變原有那些不利因素，在不斷實踐中發(fā)揮其優(yōu)勢。區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用對農(nóng)業(yè)發(fā)展有著重要促進作用，此外，也保障了消費者合法權(quán)益。

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