張欣成 李姚礦 梁睿昕

摘? 要：農(nóng)業(yè)一直處于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的關(guān)鍵地位，食品安全是農(nóng)業(yè)發(fā)展中的一項(xiàng)重要課題。隨著后疫情時(shí)代我國(guó)居民對(duì)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求的不斷提升，食品溯源可信度面臨空前挑戰(zhàn)。實(shí)踐中，消費(fèi)者對(duì)現(xiàn)有食品溯源體系的信任程度不高。傳統(tǒng)食品溯源體系受制于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)架構(gòu)的限制，存在信息難以全面公開、數(shù)據(jù)容易非法篡改、傳輸容易遭受攻擊等問(wèn)題。在近年來(lái)新興技術(shù)快速發(fā)展的背景下，這些問(wèn)題可以嘗試運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)加以完善和解決。為此，需要剖析傳統(tǒng)食品溯源機(jī)制存在的問(wèn)題及其產(chǎn)生的根本原因，探尋區(qū)塊鏈技術(shù)切入食品溯源機(jī)制的機(jī)理和路徑，設(shè)計(jì)基于區(qū)塊鏈及分布式思維的食品溯源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及訪問(wèn)規(guī)則，運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)防篡改、加密及匿名特性解決溯源問(wèn)題，對(duì)食品溯源路徑及體系進(jìn)行優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè);食品溯源;區(qū)塊鏈;食品安全

中圖分類號(hào)：C931.6? ????????文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009-9107（2024）01-0090-09

收稿日期：2023-04-13? DOI：10.13968/j.cnki.1009-9107.2024.01.10

基金項(xiàng)目：江蘇共識(shí)高新技術(shù)有限公司委托項(xiàng)目“區(qū)塊鏈項(xiàng)目投資價(jià)值及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究”

作者簡(jiǎn)介：張欣成，男，合肥工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院博士研究生，主要研究方向?yàn)閰^(qū)塊鏈與金融科技。

*通信作者

一、研究背景

習(xí)近平總書記在黨的二十大報(bào)告中明確提出了“全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興”和“加快建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)”的宏偉目標(biāo)，展示了打造與我國(guó)大國(guó)地位相稱的農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)的信心與決心，為中國(guó)式農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化指明了方向。習(xí)近平總書記指出：強(qiáng)國(guó)必先強(qiáng)農(nóng)，農(nóng)強(qiáng)方能國(guó)強(qiáng)［1］。作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)發(fā)展在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著至關(guān)重要的作用，鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的提出進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了農(nóng)業(yè)發(fā)展在全黨工作中的重要地位。以食品貿(mào)易為主的農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易作為農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到農(nóng)民的收入、農(nóng)村的建設(shè)及農(nóng)業(yè)的發(fā)展。近年來(lái)，隨著我國(guó)人民生活水平的日益增長(zhǎng)和消費(fèi)者自我保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，人們對(duì)食品質(zhì)量安全的要求逐漸提高，我國(guó)食品安全問(wèn)題日益凸顯，不斷曝出的各類食品安全事件嚴(yán)重挫傷了消費(fèi)者對(duì)食品質(zhì)量的信任程度，對(duì)食品行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)負(fù)面影響。

為了提振消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)食品質(zhì)量的信心，我國(guó)對(duì)食品安全體系的建設(shè)進(jìn)行了多方面的探索與嘗試。其中，建立通過(guò)記錄食品生產(chǎn)過(guò)程及關(guān)鍵信息并提供查詢追溯功能的食品安全追溯體系成為保障消費(fèi)者合法權(quán)益的重要手段?！妒称钒踩ā访鞔_提出生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者應(yīng)建立食品溯源系統(tǒng)，保證食品可追溯。隨著城鄉(xiāng)居民食品采購(gòu)方式加速向互聯(lián)網(wǎng)模式傾斜，人們對(duì)食品安全和食品質(zhì)量的要求進(jìn)一步提升［2］，消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)獲取全面、真實(shí)、客觀的食品溯源信息的需求更加強(qiáng)烈。

目前，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已積極探索運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建食品溯源體系，并在實(shí)踐中得到了一定的運(yùn)用。早在2015年，Baker等就提出運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)溯源［3］;Caro等于2018年提出一種基于完全分布式架構(gòu)的農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)［4］;Rahmadika等則提出構(gòu)建基于區(qū)塊鏈技術(shù)的供應(yīng)鏈溯源平臺(tái)［5］;Aberyatne等對(duì)在供應(yīng)鏈系統(tǒng)中切入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行了討論。相關(guān)研究促進(jìn)了國(guó)外食品溯源的發(fā)展［6］。

我國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家，食品安全體系建立時(shí)間較晚，當(dāng)前還處于初級(jí)階段，相關(guān)體系尚不完善［7］。在對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的認(rèn)識(shí)和研究尚不夠深入的情況下，有學(xué)者正積極嘗試運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)強(qiáng)化溯源體系以提高食品溯源數(shù)據(jù)可信度，在一定程度上促進(jìn)了我國(guó)在該領(lǐng)域的相關(guān)研究。例如張國(guó)英等設(shè)計(jì)了一種基于去中心化的防篡改溯源系統(tǒng)［8］;孫俊等探討了基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)的可行性［9］;Lin等于2019年設(shè)計(jì)了一種用于預(yù)防食品安全問(wèn)題和責(zé)任追究的食品安全溯源系統(tǒng)［10］;白小寧等設(shè)想了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈溯源體系［11］;丁錦城等對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)在食品供應(yīng)體系中的優(yōu)勢(shì)及未來(lái)面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行了研究［12］。相關(guān)研究為促進(jìn)我國(guó)區(qū)塊鏈賦能農(nóng)業(yè)發(fā)展作出了貢獻(xiàn)，但這些研究主要集中于應(yīng)用及設(shè)計(jì)領(lǐng)域，屬于方向性的研究較多，缺乏對(duì)原理及路徑的探索;同時(shí)對(duì)實(shí)踐的考量不夠深入，具體設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)較為模糊，對(duì)食品溯源綜合可信度提升的實(shí)踐效果不盡如人意。

食品安全問(wèn)題是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的大事。在農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的背景下，食品安全成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要內(nèi)容和基礎(chǔ)保障［13］。依托新技術(shù)、新思想建立科學(xué)、有效、可信的食品安全追溯體系，切實(shí)發(fā)揮食品溯源對(duì)提升食品質(zhì)量、發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易、促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的作用，是我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)中亟待研究的一項(xiàng)重要課題。

二、傳統(tǒng)食品溯源及其存在的問(wèn)題

（一） 食品溯源及其實(shí)現(xiàn)方式

食品溯源是1997年歐盟為應(yīng)對(duì)“瘋牛病”而建立的一套食品安全管理制度，主要針對(duì)食品在生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、銷售等整個(gè)供應(yīng)鏈中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行信息記錄及共享，可供監(jiān)管部門及消費(fèi)者查詢。食品溯源體系是保證食品質(zhì)量及規(guī)范市場(chǎng)秩序的有效手段［14］，它可以實(shí)現(xiàn)食品供應(yīng)鏈全流程信息共享、可信流轉(zhuǎn)與防偽溯源［15］，對(duì)保證食品安全及優(yōu)化供應(yīng)鏈管理具有重要意義。

食品溯源的實(shí)現(xiàn)方式主要是生產(chǎn)端在食品（或生產(chǎn)食品使用的原材料等）生產(chǎn)之初為其賦予溯源碼，即一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的身份識(shí)別碼UID （unique identifier）。在隨后的生產(chǎn)和流通過(guò)程中，關(guān)鍵信息會(huì)被記錄在與該UID關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)字段并保存于溯源數(shù)據(jù)庫(kù)中。任何時(shí)間通過(guò)該UID均可以檢索數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)于食品的指定數(shù)據(jù)，獲取食品自生產(chǎn)至銷售全流程在內(nèi)的所有關(guān)鍵信息。

（二）傳統(tǒng)食品溯源機(jī)制存在的問(wèn)題及原因

溯源數(shù)據(jù)是食品溯源系統(tǒng)的關(guān)鍵。從食品溯源的實(shí)現(xiàn)方式來(lái)看，建立食品安全追溯體系的核心是記錄全程質(zhì)量安全信息;食品安全信息記錄與保存是食品安全追溯體系有效運(yùn)行的基礎(chǔ)［16］。

傳統(tǒng)食品溯源機(jī)制存在遭受黑客攻擊或惡意的修改導(dǎo)致數(shù)據(jù)被篡改的可能，進(jìn)而威脅到整個(gè)溯源系統(tǒng)數(shù)據(jù)的真實(shí)性［17］。2018中國(guó)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新博覽會(huì)溯源中國(guó)與鄉(xiāng)村振興高峰論壇上，中國(guó)電信北京研究院副總工程師楊明川表示食品溯源存在數(shù)據(jù)篡改問(wèn)題和數(shù)據(jù)誠(chéng)信問(wèn)題，生產(chǎn)商可根據(jù)需要精確地對(duì)溯源數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。傳統(tǒng)食品溯源機(jī)制存在的問(wèn)題嚴(yán)重地影響了溯源質(zhì)量，弱化了其對(duì)食品質(zhì)量的監(jiān)管作用及對(duì)消費(fèi)市場(chǎng)的信任度提升作用，未能有效解決生產(chǎn)端與消費(fèi)市場(chǎng)的信任鴻溝。

產(chǎn)生這一問(wèn)題的原因主要是傳統(tǒng)溯源機(jī)制普遍采用中心化架構(gòu)存儲(chǔ)溯源數(shù)據(jù)，而中心化存儲(chǔ)模式面臨著數(shù)據(jù)易失、數(shù)據(jù)安全性不足、數(shù)據(jù)流通困難導(dǎo)致的數(shù)據(jù)孤島等問(wèn)題［18］。生產(chǎn)商作為通常情況下的基于中心化架構(gòu)的溯源數(shù)據(jù)庫(kù)的所有者，對(duì)溯源數(shù)據(jù)庫(kù)具有唯一且完全的操作權(quán)限。通過(guò)修改數(shù)據(jù)庫(kù)中指定UID相關(guān)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)溯源信息的篡改較為容易。2021年6月10日最新通過(guò)的《中華人民共和國(guó)數(shù)據(jù)安全法》［19］仍未能建立完善的針對(duì)溯源數(shù)據(jù)操作的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，生產(chǎn)商對(duì)溯源數(shù)據(jù)的操作存在諸多不規(guī)范，外界無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督或開展后期調(diào)閱，以致溯源數(shù)據(jù)篡改難以得到監(jiān)管，溯源信息真實(shí)性難以得到保證。

近年來(lái)，公開食品生產(chǎn)關(guān)鍵信息的呼聲不斷，但由于數(shù)據(jù)的非匿名性，數(shù)據(jù)與實(shí)物、品牌等存在清晰且易知的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)公開數(shù)據(jù)不僅可以獲取對(duì)應(yīng)實(shí)物的相關(guān)信息，也容易延展獲取非食品溯源機(jī)制所應(yīng)記錄的信息。在食品溯源數(shù)據(jù)庫(kù)完全開放的模式下，消費(fèi)端獲知的數(shù)據(jù)也容易同時(shí)被競(jìng)爭(zhēng)生產(chǎn)商或不法分子獲悉，不利于企業(yè)的生產(chǎn)及發(fā)展，因此，生產(chǎn)商難以對(duì)溯源數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行實(shí)時(shí)公開而必須選擇數(shù)據(jù)庫(kù)閉源，從而形成信息孤島，使得信息難以全面流通［20］。

綜上，傳統(tǒng)食品溯源機(jī)制所采用的中心化數(shù)據(jù)架構(gòu)決定了其局限性，其帶來(lái)的數(shù)據(jù)讀寫規(guī)則權(quán)力的集中與閉源，未能有效滿足消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)溯源數(shù)據(jù)可信度的要求是導(dǎo)致傳統(tǒng)食品溯源機(jī)制存在失真失信問(wèn)題的原因所在。

三、基于區(qū)塊鏈技術(shù)的食品溯源的原理及實(shí)現(xiàn)

（一）區(qū)塊鏈技術(shù)簡(jiǎn)述

2008年，Nakamoto首次提出“區(qū)塊鏈”概念［21］并引發(fā)學(xué)界對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行廣泛而深入的研究。區(qū)塊鏈應(yīng)用場(chǎng)景從最初的數(shù)字貨幣逐漸擴(kuò)展到醫(yī)療、金融、教育、物流供應(yīng)鏈等更多的領(lǐng)域［22］，區(qū)塊鏈技術(shù)力圖實(shí)現(xiàn)一種“無(wú)需信任之信任”（trustless trust）［23］，是一項(xiàng)具有變革性的基礎(chǔ)技術(shù)［24］。

從數(shù)據(jù)管理的角度看，區(qū)塊鏈可以視作是在一個(gè)分布式環(huán)境下眾多節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)且不可篡改的賬本［25］，參與節(jié)點(diǎn)均保存有賬本副本并完成數(shù)據(jù)的驗(yàn)證及更新。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)通過(guò)鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)、驗(yàn)證規(guī)則及密碼學(xué)保證任何單一節(jié)點(diǎn)的未經(jīng)驗(yàn)證的操作均置于無(wú)效狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息可靠存儲(chǔ)［26］，使區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用前景更為廣泛的追溯功能。

區(qū)塊鏈技術(shù)是一種分布式架構(gòu)、加密技術(shù)及匿名技術(shù)的集成，物流追蹤和產(chǎn)品溯源逐漸成為區(qū)塊鏈在供應(yīng)鏈應(yīng)用場(chǎng)景的重要部分［27］。在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化提質(zhì)增效發(fā)展目標(biāo)的要求下，需要分析傳統(tǒng)食品溯源機(jī)制問(wèn)題的根源，結(jié)合區(qū)塊鏈特性研究其在食品溯源領(lǐng)域的適用場(chǎng)景及契合的切入點(diǎn)。

（二）食品溯源問(wèn)題路徑及區(qū)塊鏈技術(shù)切入點(diǎn)

食品溯源機(jī)制的運(yùn)行依賴記錄食品生產(chǎn)過(guò)程中關(guān)鍵信息的溯源數(shù)據(jù)庫(kù)及其讀寫規(guī)則。通常，溯源數(shù)據(jù)中心化地存儲(chǔ)于生產(chǎn)商，生產(chǎn)商對(duì)溯源數(shù)據(jù)庫(kù)擁有最高權(quán)限，監(jiān)管機(jī)構(gòu)及消費(fèi)者擁有訪問(wèn)權(quán)限。從本質(zhì)上看，食品溯源的原理是生產(chǎn)商依據(jù)生產(chǎn)實(shí)際向溯源數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)寫操作;消費(fèi)者及監(jiān)管機(jī)構(gòu)依據(jù)信息查詢需要向溯源數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀操作。

1.傳統(tǒng)食品溯源機(jī)制問(wèn)題產(chǎn)生路徑分析。傳統(tǒng)食品溯源機(jī)制中存在的溯源數(shù)據(jù)篡改問(wèn)題的本質(zhì)是對(duì)食品溯源數(shù)據(jù)庫(kù)的非法操作，產(chǎn)生的根源在于數(shù)據(jù)架構(gòu)。對(duì)于中心化數(shù)據(jù)架構(gòu)來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)在上傳、存儲(chǔ)、查詢等一系列操作中有被篡改的可能［28］，從而為溯源數(shù)據(jù)的非法操作留下可行路徑，降低食品溯源質(zhì)量及可信度。

在中心化數(shù)據(jù)架構(gòu)決定的溯源數(shù)據(jù)閉源模式下，對(duì)數(shù)據(jù)的操作局限于數(shù)據(jù)庫(kù)所有者或擁有相關(guān)權(quán)限的角色，對(duì)以中心化模式存儲(chǔ)的UID及其關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)操作（尤其是對(duì)已有數(shù)據(jù)進(jìn)行修改）無(wú)須審核或僅須生產(chǎn)商內(nèi)部審核，這是產(chǎn)生溯源數(shù)據(jù)篡改問(wèn)題的主要路徑。圖1顯示了傳統(tǒng)溯源機(jī)制下食品溯源數(shù)據(jù)在自食品生產(chǎn)至消費(fèi)者查詢溯源完整流程上的主要讀寫路徑。

對(duì)圖中路徑P1- P6進(jìn)行說(shuō)明。

P1：生產(chǎn)端在食品生產(chǎn)之初為對(duì)應(yīng)實(shí)物設(shè)立UID，建立實(shí)物與溯源數(shù)據(jù)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，作為溯源查詢的憑證。

P2：生產(chǎn)端在食品生產(chǎn)過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際情況向溯源數(shù)據(jù)庫(kù)記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

P3：生產(chǎn)端在生產(chǎn)完成后，因發(fā)生修改需要，對(duì)溯源數(shù)據(jù)庫(kù)中已有數(shù)據(jù)進(jìn)行篡改。

P4：消費(fèi)端在購(gòu)買獲得產(chǎn)品后，通過(guò)實(shí)物對(duì)應(yīng)的UID發(fā)起溯源查詢。

P5：溯源數(shù)據(jù)庫(kù)收到溯源查詢申請(qǐng)，通過(guò)UID索引對(duì)應(yīng)的溯源數(shù)據(jù)。

P6：溯源數(shù)據(jù)庫(kù)將查詢獲得的溯源數(shù)據(jù)發(fā)送至請(qǐng)求方（例如消費(fèi)端），完成溯源查詢。

對(duì)路徑P1-P6影響溯源可信度的可能性及原理進(jìn)行分析。

P1：UID作為后續(xù)環(huán)節(jié)中相關(guān)數(shù)據(jù)在溯源數(shù)據(jù)中的索引，不涉及具體溯源數(shù)據(jù)，因此該路徑不會(huì)對(duì)局部溯源數(shù)據(jù)的真實(shí)性產(chǎn)生影響。但通過(guò)破壞UID與實(shí)物的對(duì)應(yīng)關(guān)系（如仿制UID對(duì)應(yīng)至非原UID對(duì)應(yīng)實(shí)物）時(shí)，會(huì)對(duì)該實(shí)物的溯源可信度產(chǎn)生影響。

P2：該路徑是食品溯源機(jī)制的主要源數(shù)據(jù)渠道。源數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性會(huì)直接影響溯源數(shù)據(jù)的質(zhì)量，因此該路徑會(huì)對(duì)溯源可信度產(chǎn)生影響。

P3：該路徑是實(shí)現(xiàn)篡改溯源數(shù)據(jù)篡改的主要渠道，因此該路徑會(huì)對(duì)溯源可信度產(chǎn)生影響。

P4：該路徑連接消費(fèi)端與溯源數(shù)據(jù)庫(kù)，依賴廣域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)在交換過(guò)程中可能遭遇包括篡改及攔截在內(nèi)的攻擊，從而影響溯源數(shù)據(jù)的查詢及返回結(jié)果，因此該路徑會(huì)對(duì)溯源可信度產(chǎn)生影響。

P5：該路徑通常在溯源數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部完成。在不考慮溯源數(shù)據(jù)庫(kù)遭受攻擊的情況下，可以認(rèn)為溯源數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)準(zhǔn)確地通過(guò)UID索引獲取對(duì)應(yīng)溯源數(shù)據(jù)，因此該路徑不會(huì)對(duì)溯源可信度產(chǎn)生影響。

P6：該路徑與P4類似，會(huì)對(duì)溯源可信度產(chǎn)生影響。

2.區(qū)塊鏈技術(shù)的有效切入點(diǎn)分析。通過(guò)前文分析可知，在支撐傳統(tǒng)溯源機(jī)制運(yùn)行的主要數(shù)據(jù)讀寫路徑中，除P5外均存在影響溯源可信度的可能。運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)解決傳統(tǒng)溯源數(shù)據(jù)失真失信問(wèn)題的基本思路是對(duì)存在影響可能性的路徑進(jìn)行阻斷，因此，需要對(duì)在P1-P6切入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)的可行性及必要性進(jìn)行分析。

P1：涉及溯源防偽，屬于現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字表達(dá)相關(guān)問(wèn)題。區(qū)塊鏈技術(shù)的本質(zhì)是一種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和讀寫規(guī)則，而溯源防偽是區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的延伸。該路徑存在的問(wèn)題單純依靠區(qū)塊鏈技術(shù)難以解決，需要配合其他技術(shù)與手段實(shí)現(xiàn)，本文不予深入討論。

P2：涉及數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫操作，屬于上鏈信息真實(shí)性驗(yàn)證問(wèn)題。區(qū)塊鏈的安全與可信是指上鏈數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及讀寫的安全與可信，區(qū)塊鏈可以對(duì)數(shù)據(jù)的讀寫規(guī)則進(jìn)行約束，對(duì)讀寫操作進(jìn)行驗(yàn)證，但對(duì)數(shù)據(jù)描述實(shí)物的準(zhǔn)確度無(wú)法進(jìn)行有效甄別。該路徑存在的問(wèn)題單純依靠區(qū)塊鏈技術(shù)難以解決，需要配合其他技術(shù)與手段實(shí)現(xiàn)，本文不予深入討論。

P3：涉及數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫操作，屬于數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫規(guī)則相關(guān)問(wèn)題。該路徑的實(shí)現(xiàn)需要對(duì)已存在的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，但區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的共識(shí)機(jī)制拒絕執(zhí)行該操作，因此，區(qū)塊鏈的防篡改特性可用于該路徑的阻斷，區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行切入具有可行性。同時(shí)，傳統(tǒng)食品溯源機(jī)制所采用的中心化數(shù)據(jù)架構(gòu)決定了其對(duì)數(shù)據(jù)讀寫規(guī)則及操作無(wú)法進(jìn)行有效的約束與監(jiān)督，因此區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行切入具有必要性，該路徑可作為區(qū)塊鏈技術(shù)的有效切入點(diǎn)。

P4、P6：不涉及數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫操作，但屬于數(shù)據(jù)傳輸安全相關(guān)問(wèn)題。數(shù)據(jù)傳輸是食品溯源機(jī)制得以運(yùn)行的重要支撐，但其在開放環(huán)境下容易遭到劫持與篡改。區(qū)塊鏈的安全性設(shè)計(jì)底層加密方案［29］，保證與其交換數(shù)據(jù)的安全，因此，區(qū)塊鏈的加密特性可用于該路徑的阻斷，區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行切入具有可行性。同時(shí)，食品溯源機(jī)制要求溯源數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤地傳輸給查詢者，這是食品溯源體系得以運(yùn)行并發(fā)揮預(yù)定作用的必要條件，因此區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行切入具有必要性，該路徑可作為區(qū)塊鏈技術(shù)的有效切入點(diǎn)。

綜上，P3、P4、P6是區(qū)塊鏈技術(shù)的可能有效切入點(diǎn)。

（三）區(qū)塊鏈技術(shù)作用機(jī)理及實(shí)現(xiàn)

1. 區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)阻斷P3的作用原理及實(shí)現(xiàn)。產(chǎn)生P3的根本原因是數(shù)據(jù)操作規(guī)則限制及監(jiān)管的缺失。數(shù)據(jù)所有權(quán)決定其數(shù)據(jù)的讀寫規(guī)則，傳統(tǒng)溯源機(jī)制下，數(shù)據(jù)所有權(quán)限孤立地集中于生產(chǎn)端，數(shù)據(jù)讀寫規(guī)則被封裝于生產(chǎn)端內(nèi)，缺乏有效限制，以致生產(chǎn)商可以不受監(jiān)管和限制地修改數(shù)據(jù)。

區(qū)塊鏈技術(shù)及分布式架構(gòu)背景下，數(shù)據(jù)失去所有權(quán)概念，不被任何個(gè)體所有。數(shù)據(jù)上傳至區(qū)塊鏈后即成為構(gòu)成區(qū)塊鏈的一個(gè)區(qū)塊，所有節(jié)點(diǎn)均擁有含有該條數(shù)據(jù)記錄在內(nèi)的完整數(shù)據(jù)庫(kù)副本。如圖2所示，相比傳統(tǒng)食品溯源機(jī)制，生產(chǎn)商不再擁有對(duì)數(shù)據(jù)的所有權(quán)，生產(chǎn)商與消費(fèi)者等所有主體在區(qū)塊鏈中的身份相同，不再擁有對(duì)已有溯源數(shù)據(jù)的修改權(quán)限。

同時(shí)，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)采用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)存儲(chǔ)以保證鏈上數(shù)據(jù)（即已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)）的防篡改特性。其原理是每個(gè)區(qū)塊由區(qū)塊頭及區(qū)塊體組成，區(qū)塊頭的內(nèi)容包含對(duì)應(yīng)區(qū)塊的身份識(shí)別信息，區(qū)塊體承載實(shí)際數(shù)據(jù)。區(qū)塊頭中保存有版本號(hào)、前一區(qū)塊頭的哈希值（即加密算法換算后的密文）、隨機(jī)數(shù)和目標(biāo)哈希值等信息，對(duì)本區(qū)塊頭的信息進(jìn)行哈希產(chǎn)生的值存在下一個(gè)區(qū)塊的頭部［30］。例如，第n（n≥2）個(gè)區(qū)塊的區(qū)塊頭包含第n-1（n≥2）個(gè)區(qū)塊的哈希值，其自身哈希值則被包含于第n+1（n≥2）個(gè)區(qū)塊的區(qū)塊頭內(nèi)，從而形成鏈?zhǔn)疥P(guān)系，如圖3所示。

如欲對(duì)第n（n≥3）個(gè)區(qū)塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，則必須通過(guò)新增區(qū)塊n′，然后改變第n-1（n≥3）和第n+1（n≥3）個(gè)區(qū)塊的指針數(shù)據(jù)以破壞其與原區(qū)塊的對(duì)應(yīng)關(guān)系、重建與區(qū)塊n′的對(duì)應(yīng)關(guān)系，但這一操作會(huì)導(dǎo)致其哈希值發(fā)生變化，從而又需要分別對(duì)與第n-2（n≥3）和第n+2（n≥3）個(gè)區(qū)塊進(jìn)行修改，以此往復(fù)直至整個(gè)區(qū)塊鏈被更改才能完成。區(qū)塊鏈賬本的維護(hù)靠區(qū)塊鏈技術(shù)中的共識(shí)算法，對(duì)于交易的記錄需要系統(tǒng)中半數(shù)以上節(jié)點(diǎn)達(dá)成一致才有效［31］。在實(shí)踐中，這一操作的實(shí)現(xiàn)難度極高，實(shí)現(xiàn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于篡改數(shù)據(jù)帶來(lái)的收益，任何個(gè)人或組織幾乎不可能也不會(huì)嘗試對(duì)區(qū)塊鏈鏈上數(shù)據(jù)進(jìn)行篡改。可見(jiàn)，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)及其共識(shí)機(jī)制能夠確保網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)和處理的可信性［32］。

綜上，在基于區(qū)塊鏈技術(shù)的食品溯源機(jī)制下，生產(chǎn)商不再擁有數(shù)據(jù)修改的權(quán)限，任何個(gè)人或組織也難以對(duì)已有數(shù)據(jù)進(jìn)行篡改，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)P3的阻斷并解決數(shù)據(jù)篡改帶來(lái)的溯源數(shù)據(jù)可信度問(wèn)題。

2.區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)阻斷P4、P6的作用原理及實(shí)現(xiàn)。密碼學(xué)的使用是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)關(guān)鍵特征，它為網(wǎng)絡(luò)中的所有交互帶來(lái)了權(quán)威性［33］。在經(jīng)典區(qū)塊鏈中使用SHA-256作為加密函數(shù)［34］，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密與校驗(yàn)，可強(qiáng)化數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性與安全性。同時(shí)，相比于主流加密算法（如SHA1，MD5），區(qū)塊鏈技術(shù)采用的SHA-256加密算法速度快且抗攻擊性能力強(qiáng)［35］，具有較高的安全性。

SHA-256加密算法將任意長(zhǎng)度的源數(shù)據(jù)壓縮換算成256位的數(shù)字（即“哈希值”），不同源數(shù)據(jù)經(jīng)換算得到的哈希值不同。若數(shù)據(jù)在傳輸途中遭遇攻擊發(fā)生改變，則哈希值也將隨之變化，從而無(wú)法通過(guò)哈希值一致性校驗(yàn)，數(shù)據(jù)將被丟棄，以此保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性與安全性。

對(duì)于食品溯源機(jī)制而言，區(qū)塊鏈技術(shù)保證傳輸至目標(biāo)終端的溯源數(shù)據(jù)安全的原理是發(fā)送端收到區(qū)塊數(shù)據(jù)（例如溯源結(jié)果）時(shí)驗(yàn)證其哈希值是否與預(yù)期相同。以UID為例，由于查詢前后UID應(yīng)不變，因此發(fā)送查詢的食品實(shí)物的UID哈希值應(yīng)與收到返回的溯源數(shù)據(jù)的UID哈希值對(duì)應(yīng)。如果UID在傳輸過(guò)程中遭到篡改，哈希值將發(fā)生變化，接收時(shí)將無(wú)法通過(guò)驗(yàn)證（如圖4所示），從而實(shí)現(xiàn)甄別并避免P4、P6在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中因遭遇攻擊導(dǎo)致的溯源結(jié)果失真情況，改善溯源數(shù)據(jù)可信度。

3.區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)匿名公開的作用原理及實(shí)現(xiàn)。前文提到，提振消費(fèi)端對(duì)食品溯源信任度的一個(gè)有效途徑是對(duì)溯源數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行實(shí)時(shí)公開，但這與生產(chǎn)端對(duì)關(guān)鍵信息的保密要求相沖突，限制了這一途徑的實(shí)現(xiàn)。針對(duì)這一問(wèn)題的解決思路是在保證關(guān)鍵信息隱匿性的前提下對(duì)溯源數(shù)據(jù)進(jìn)行公開，即采用一種匿名的公開模式。

在傳統(tǒng)溯源機(jī)制中，包含溯源數(shù)據(jù)的溯源數(shù)據(jù)庫(kù)由生產(chǎn)端所有，存在清晰的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)溯源數(shù)據(jù)容易延伸獲取非溯源需要或其他不欲公開的數(shù)據(jù)，例如溯源數(shù)據(jù)所有者信息。作為溯源數(shù)據(jù)提交者O1的生產(chǎn)端同時(shí)也是溯源數(shù)據(jù)D1的所有者，O1與D1存在對(duì)應(yīng)關(guān)系R1，并與不欲公開的非溯源數(shù)據(jù)D2存在對(duì)應(yīng)關(guān)系R2。查詢者O2通過(guò)查詢操作S，可以獲取對(duì)應(yīng)的D1。同時(shí)，由于R1的存在，O2可以獲取O1，又由于R2的存在，O2可以獲取D2。由于數(shù)據(jù)權(quán)屬?zèng)Q定的對(duì)應(yīng)關(guān)系無(wú)法被拆分，即R1無(wú)法被破壞或隱匿，D1的完全公開容易導(dǎo)致O1的暴露;而由于R2同樣無(wú)法被破壞或隱匿，最終導(dǎo)致D2可被獲取。這是生產(chǎn)端難以實(shí)現(xiàn)溯源庫(kù)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)公開的原因之一。這一問(wèn)題可以運(yùn)用區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的匿名特性加以解決，區(qū)塊鏈中的用戶只與公鑰地址相對(duì)應(yīng)， 而不與用戶的真實(shí)身份相關(guān)聯(lián)。用戶無(wú)須暴露自己的真實(shí)身份即可完成交易、參與區(qū)塊鏈的使用［36］。在基于區(qū)塊鏈技術(shù)的食品溯源體制下，由于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交換采用預(yù)定的算法進(jìn)行驗(yàn)證，不依賴基于身份產(chǎn)生的信任，生產(chǎn)端可以以地址形式進(jìn)行食品溯源數(shù)據(jù)提交而無(wú)須以身份形式進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。數(shù)據(jù)與提交者的對(duì)應(yīng)關(guān)系被隱匿，無(wú)法對(duì)數(shù)據(jù)來(lái)源進(jìn)行身份甄別。O2通過(guò)S獲取D1，但由于R1變?yōu)镺1向D1單向（即O1僅提供數(shù)據(jù)D1），因此D1向O1的通路被阻斷，O2無(wú)法獲取O1，也無(wú)法進(jìn)一步通過(guò)R2獲取D2。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)對(duì)其他關(guān)鍵信息的匿名保護(hù)同理。圖5對(duì)數(shù)據(jù)通路的變化作出示意。

綜上，通過(guò)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的匿名特性，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)端在保護(hù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)隱私的前提下進(jìn)一步對(duì)溯源數(shù)據(jù)進(jìn)行開放，供消費(fèi)端對(duì)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的食品溯源機(jī)制的防篡改特性及數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督與驗(yàn)證，較好地契合了前文提及的溯源數(shù)據(jù)庫(kù)公開需求，可在一定程度上提升消費(fèi)端對(duì)食品溯源的信任度。

四、貢獻(xiàn)與展望

（一）本研究的貢獻(xiàn)

新時(shí)代背景下，深入研究區(qū)塊鏈技術(shù)賦能農(nóng)業(yè)體系是我國(guó)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要途徑。本研究從傳統(tǒng)食品溯源機(jī)制及溯源數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)出發(fā)，研究其中存在的問(wèn)題及產(chǎn)生的原因，探尋運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)切入并予以解決的機(jī)理及路徑，對(duì)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的食品溯源機(jī)制進(jìn)行探索，優(yōu)化并提高食品溯源機(jī)制預(yù)期效用，主要貢獻(xiàn)有如下三點(diǎn)：（1）對(duì)傳統(tǒng)食品溯源機(jī)制所存在問(wèn)題的本質(zhì)進(jìn)行研究，得出由傳統(tǒng)溯源數(shù)據(jù)架構(gòu)所具有的局限性引發(fā)的數(shù)據(jù)讀寫規(guī)則權(quán)力集中且閉源，是傳統(tǒng)食品溯源數(shù)據(jù)失真失信，并進(jìn)一步導(dǎo)致食品溯源不能被消費(fèi)市場(chǎng)信賴的內(nèi)在原因這一結(jié)論;（2）對(duì)引發(fā)傳統(tǒng)食品溯源機(jī)制問(wèn)題的路徑進(jìn)行研究，得出區(qū)塊鏈技術(shù)作用于傳統(tǒng)溯源機(jī)制問(wèn)題的合理切入點(diǎn)，明確區(qū)塊鏈應(yīng)用思路，為食品溯源領(lǐng)域的區(qū)塊鏈技術(shù)相關(guān)研究提供參考;（3）對(duì)傳統(tǒng)食品溯源機(jī)制的數(shù)據(jù)路徑進(jìn)行研究，分別結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)防篡改特性、加密特性及匿名特性，提出解決傳統(tǒng)食品溯源機(jī)制問(wèn)題的原理與路徑，為后續(xù)學(xué)者進(jìn)一步在應(yīng)用層面的研究與設(shè)計(jì)提供參考。

（二）區(qū)塊鏈技術(shù)研究的局限與展望

區(qū)塊鏈作為一項(xiàng)新興技術(shù)，正逐漸成為產(chǎn)學(xué)界共同關(guān)注的熱點(diǎn)研究課題。2020年以來(lái)，全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展顯著提速，在“新基建”背景下，區(qū)塊鏈技術(shù)廣泛而快速地向越來(lái)越多的行業(yè)及領(lǐng)域滲透。基于去中心化架構(gòu)的區(qū)塊鏈技術(shù)以其防篡改、加密及匿名特性實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)追溯功能，使其在包括食品在內(nèi)的農(nóng)產(chǎn)品溯源領(lǐng)域具有廣闊的研究空間與應(yīng)用前景，為農(nóng)業(yè)發(fā)展注入新的活力，加快了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的前進(jìn)步伐［37］。

然而，在實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景中，當(dāng)前的區(qū)塊鏈平臺(tái)在諸多方面尚存在很多問(wèn)題。目前對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的研究多數(shù)都仍處在理論及初步設(shè)計(jì)階段，諸多重要的科學(xué)問(wèn)題亟待研究跟進(jìn)。對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的研究尚不能保證鏈上數(shù)據(jù)與客觀事物實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的數(shù)字表達(dá)及關(guān)系映射，從而有效解決上鏈數(shù)據(jù)失真問(wèn)題;也無(wú)法甄別身份憑證的合法性與唯一性以保證食品溯源區(qū)塊鏈鏈上的信息與所查詢的客觀實(shí)物完全相符，從而有效解決溯源防偽問(wèn)題。可見(jiàn)，對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的研究及其在食品溯源領(lǐng)域應(yīng)用的探索任重道遠(yuǎn)。

隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的普及，針對(duì)區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)交叉融合的研究正逐步深入，催生出大量新業(yè)態(tài)、新模式、新思路，展現(xiàn)出空前的創(chuàng)新潛能和蓬勃的發(fā)展態(tài)勢(shì)。目前，區(qū)塊鏈已在數(shù)據(jù)管理等領(lǐng)域有所應(yīng)用，傳統(tǒng)業(yè)務(wù)及領(lǐng)域的去中心化程度將逐漸提高;依托跨鏈技術(shù)及智能合約技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與完善并基于資產(chǎn)數(shù)字化帶來(lái)的便捷交易將促進(jìn)區(qū)塊鏈在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈領(lǐng)域的深度拓展，多領(lǐng)域多行業(yè)交叉協(xié)作或?qū)⒊蔀槲覈?guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展提速增質(zhì)的新思路。

今后農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一定會(huì)朝著機(jī)械化、信息化、智能化方向發(fā)展。在未來(lái)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的食品溯源機(jī)制相關(guān)研究中，應(yīng)積極研究區(qū)塊鏈技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，通過(guò)傳感器、監(jiān)控設(shè)備等實(shí)時(shí)記錄關(guān)鍵信息，提高上鏈數(shù)據(jù)可信度，結(jié)合區(qū)塊鏈防篡改性進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及管理，或可形成信任閉環(huán)，進(jìn)一步提高溯源準(zhǔn)確度與可信度;應(yīng)積極研究區(qū)塊鏈技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的結(jié)合，提高區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的信息透明度，進(jìn)一步提高溯源數(shù)據(jù)公開程度并消滅信息孤島;應(yīng)積極研究區(qū)塊鏈技術(shù)與人工智能技術(shù)的結(jié)合，運(yùn)用智能合約構(gòu)建全新的自動(dòng)化監(jiān)管體系，實(shí)現(xiàn)食品質(zhì)量監(jiān)督降本增效;最后，還應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)規(guī)章制度的研究，建立健全適應(yīng)農(nóng)業(yè)發(fā)展需要的區(qū)塊鏈技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高技術(shù)間的互操作性及實(shí)踐可行性。

參考文獻(xiàn)：

［1］? 王有強(qiáng)，靳燕.農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)的中原實(shí)踐［N］.人民政協(xié)報(bào)，2023-06-05（01）.

［2］? 李天祥，萬(wàn)悅，易福金.全球百年大變局下的農(nóng)業(yè)發(fā)展新格局：壓力挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)方案——中國(guó)國(guó)外農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究會(huì)2021年會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)研討會(huì)綜述［J］.中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，2022（01）：135-143.

［3］? BAKER J，STEINER J.Blockchain：The Solution for Transparency in Product Supply Chains［J］.Provenance：London，UK，2015.

［4］? CARO M P，ALI M S，VECCHIO M，et al.Blockchain-based Traceability in Agri-food Supply Chain Management：A practical Implementation［C］.Tuscany，Italy：2018 loT Vertical and Topical Summit on Agriculture，2018：1-4.

［5］? RAHMADIKA S，KWEKA B J，LATT C N Z，et al.A Preliminary Approach of Blockchain Technology in Supply Chain system［C］.Singapore：2018 IEEE International Conference on Data Mining Workshops （ICDMW）.IEEE，2018：156-160.

［6］? ABERYATNE S，MONFARED R.Blockchain Ready Manufacturing Supply Chain Using Distributed Ledger［J］.International Journal of Research in Engineering and Technology，2016，5（09）：1-10.

［7］? ZHANG Z，B GODEFROYC S，LYU HY，et al.Transformation of Chinas Food Safety Standard Setting System-Review of 50 Years of Change，Opportunities and Challenges Ahead［J］.Food Control，2018，93：106-111.

［8］? 張國(guó)英，毛燕琴.一種基于區(qū)塊鏈的去中心化溯源方法［J］.南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2019，39（02）：91-98.

［9］? 孫俊，何曉東，陳建華.基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)架構(gòu)研究［J］.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，47（10）：149-153.

［10］? LIN Q，WANG H，PEI X，et al.Food Safeety Traceability System Based on Blockchain and Epcis［J］.IEEE Access，2019，7：20698-20707.

［11］? 白小寧，王瑩，賈敬敦，等.區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系中的應(yīng)用設(shè)想［J］.中國(guó)植保期刊，2019，39（03）：90-93.

［12］? 丁錦城，吳清烈.食品供應(yīng)鏈基于區(qū)塊鏈的溯源體系研究述評(píng)與展望［J］.食品與機(jī)械，2021，37（02）：72-77.

［13］? 李太平，趙彤，羅昀.城鎮(zhèn)化發(fā)展、監(jiān)管力度與食品安全［J］.宏觀質(zhì)量研究，2023，11（02）：117-128.

［14］? 李政，趙姍姍，郄夢(mèng)潔，等.動(dòng)物源性農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源技術(shù)研究［J］.農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全，2019（03）：57-64.

［15］? 王爾媚，蘇靜.基于區(qū)塊鏈的食品供應(yīng)鏈溯源平臺(tái)［J］.食品工業(yè)，2022，43（11）：227-230.

［16］? 國(guó)家藥品監(jiān)督局.對(duì)十二屆全國(guó)人大五次會(huì)議第8420號(hào)建議的答復(fù)（關(guān)于政府主導(dǎo)建立食品藥品安全追溯平臺(tái)的建議）［EB/OL］.（2017-07-26）［2023-03-13］.https：//www.nmpa.gov.cn/directory/web/nmpa/zwgk/jyta/rd-jy/20170726173301143.html.

［17］? 高陽(yáng)陽(yáng)，呂相文，袁柳，等.基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品安全可信溯源應(yīng)用研究［J］.計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2020，37（07）：324-328.

［18］? 宋歌笙，蔡丹丹，蔡文杰.Web3環(huán)境下去中心化存儲(chǔ)與數(shù)字資源長(zhǎng)期保存［J］.圖書館建設(shè)，2023，6（01）：1-10.

［19］? 全國(guó)人大常委會(huì)辦公廳.中華人民共和國(guó)數(shù)據(jù)安全法［M］.北京：中國(guó)民主法制出版社，2021.

［20］? 魏然，周燁郴.區(qū)塊鏈改善信息孤島問(wèn)題研究［J］.經(jīng)營(yíng)與管理，2022（09）：90-95.

［21］? NAKAMOTO S.Bitcoin：A Peer-to-peer Electronic Cash System［J］.Decentralized Business Review，2008：21260.

［22］? 袁勇，王飛躍.區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望［J］.自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2016，42（04）：481-494.

［23］? HOFFMANN R.The Future of the Bitcoin Ecosystem and “Trustless Trust”-Why I invested in Blockstream［EB/OL］.（2014-11-17）［2023-06-09］.http：//www.linkedin.com/pulse/20141117154558-1213-thefurture-of-the-bitcoin-ecosystem-and-trustless-trust-whyi-invested-in-blockstream.

［24］? 段東升.對(duì)走向“無(wú)需信任之信任”區(qū)塊鏈的反向思考［J］.寧夏大學(xué)學(xué)報(bào)（人文社會(huì)科學(xué)版），2023，45（02）：147-153.

［25］? 張志威，王國(guó)仁，徐建良，等.區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)管理技術(shù)綜述［J］.軟件學(xué)報(bào)，2020，31（09）：2903-2925.

［26］? 尤建新，任佳.供應(yīng)鏈視角下的區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)步［J］.上海管理科學(xué)，2023，45（03）：13-17.

［27］? SHEN X，PEI Q Q，LIU X F.Overview of Blockchain Technology［J］.Journal of Network and Information Security，2016，2（11）：11-20.

［28］? 李明佳，汪登，曾小珊，等.基于區(qū)塊鏈的食品安全溯源體系設(shè)計(jì)［J］.食品科學(xué)，2019，40（03）：279-285.

［29］? 韓璇，袁勇，王飛躍.區(qū)塊鏈安全問(wèn)題：研究現(xiàn)狀與展望［J］.自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2019，45（01）：206-225.

［30］? ZHANG L，LIU B X，ZHANG R Y，et al.Overview of Blockchain Technology［J］.Computer Enginerring，2019，45（05）：1-12.

［31］? 蔡曉晴，鄧堯，張亮，等.區(qū)塊鏈原理及其核心技術(shù)［J］.計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，2021，44（01）：84-131.

［32］? 錢衛(wèi)寧，邵奇峰，朱燕超，等.區(qū)塊鏈與可信數(shù)據(jù)管理：?jiǎn)栴}與方法［J］.軟件學(xué)報(bào)，2018，29（01）：150-159.

［33］? CHRISTIDIS K，DEVETSIKIOTIS M.Blockchains and Smart Contacts for the Internet of Things［J］.IEEE Access，2016，4：2292-2303.

［34］? 房衛(wèi)東，張武雄，潘濤，等.區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)安全：威脅與對(duì)策［J］.信息安全學(xué)報(bào)，2018，3（02）：87-104.

［35］? JULIATO M，GEBOTYS C.A Quantitative Analysis of A Novel SEU-Resistant SHA-2 and HMAC Architecture for Space Missions Security［J］.Aerospace and Electronic Systems，IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems.2013，49（03）：1536-1554.

［36］? 劉敖迪，杜學(xué)繪，王娜，等.區(qū)塊鏈技術(shù)及其在信息安全領(lǐng)域的研究進(jìn)展［J］.軟件學(xué)報(bào)，2018， 29（07）：2092-2115.

［37］? 蘆千文.區(qū)塊鏈加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的理論前景、現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)與推進(jìn)策略［J］.農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，2021（01）：126-136.

Research on the Mechanism and Path of Food Traceability Based on Blockchain Technology

ZHANG Xincheng，LI Yaokuang*，LIANG Ruixin

（School of Management，Hefei University of Technology，Hefei? 230009，China）

Abstract：Agriculture has always been in the key position of Chinas economy， and food safety is an important issue in it.With the continuous improvement of Chinese residents demand for Internet applications in the post-epidemic era，the credibility of food traceability is facing unprecedented challenges.In practice，consumers do not have a high degree of trust in the existing food traceability system.The traditional food traceability system is subject to the limitations of the data storage architecture，and there are problems such as difficulty in fully disclosing information，easy illegal tampering of data，and vulnerable transmission attacks.In the context of the rapid development of emerging technologies in recent years，these problems can be improved and solved by using the Blockchain technology.It is necessary to analyze the problems existing in the traditional food traceability mechanism and their root causes，to explore the mechanism and path for the Blockchain technology to cut into the food traceability mechanism，and to design a food traceability data storage structure with access rules based on distributed structure，use the anti-tampering， encryption and anonymity features of the Blockchain technology to solve the traceability problem，and further optimize the food traceability path and system.

Keywords：agriculture;food traceability;Blockchain technology;food safety

（責(zé)任編輯：張潔）