技術實戰：農產品質量溯源區塊鏈方案

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簡介

本文的目的主要是描述如何將區塊鏈的技術應用到農產品信息追溯系統中。 本文將從系統的架構角度來闡述相應的功能，具體每一個功能的技術實現方式將不在本文中闡述。

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項目背景

本架構是基於區塊鏈構建的農產品質量追溯系統，將農產品/養殖水產品從採購原材料、種植/養殖、加工、物流運輸、零售商到消費者餐桌的整個流程中產生的相關信息上鍊，所以不一樣的參與方對整個流程產生的信息具備知情權。追溯主要是經過區塊鏈技術，將農產品從生長(環境、農藥、化肥等等)、加工、物流運輸到消費過程相關信息的採集、傳輸、處理和查詢過程有機聯繫起來，作到信息流與商流相統一，從而實現農產品的來源可查、去向可追、責任可究。每一件農產品均可以在區塊鏈系統上認證，都有一份透明且安全的商品記錄。

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架構設計

本章節主要描述基於區塊鏈的農產品質量追溯系統的架構設計。下圖是初版的架構設計，暫時沒有將具體的實現技術信息放置到設計中。

本架構設計由三層組成，包括前端的應用層、擴展層和底層的協議層。

前端的應用層面向用戶，包括消費者、農戶、原料供應商、加工廠商、物流供應商、零售商和政府的相關部門。用戶能夠經過移動端和 PC 端訪問應用層。同時應用層能夠對接第三方的擴展功能。該層主要是爲用戶提供如下功能：

• 登錄/註冊

• 農戶、原料供應商、加工廠商、物流供應商和零售商能夠在系統中申請入駐， 同時提供身份驗證。不一樣的角色在前端具備不一樣的功能服務。

• 消費者用戶隨時查看每件農產品的溯源信息

• 農戶、原料供應商、加工廠商、物流供應商和零售商能夠錄入相關的溯源信息。

• 若是線上產生交易，能夠提供錢包功能。

擴展層主要是經過 API 端口爲應用層提供服務。同時能夠對接第三方的擴展功能。 智 能合約將在擴展層中實現，其主要功能包括：

• 智能合約的註冊，農戶、原料供應商、加工廠商、物流供應商、和零售商能夠註冊智能合約。好比農戶和採購方的合約，農合和種子公司的合約等等。

• 智能合約的觸發，一旦智能合約的條件知足了，則直接觸發相應的合約。好比農產品的種子符合綠色安全育種標準，則會自動觸發種子公司和農戶的合約，若某一育種條件不達標，則拒絕合約。相關的農產品種子數據信息能夠由種子公司經過前端錄入，或者經過智能硬件設備實時的傳輸到系統中。

• 智能合約的執行，用戶能夠隨時查看合約的執行狀況。 若是已有現成的物聯網系統和接口，能夠經過接口連接到擴展層，將智能硬件設備監測到的數據實時的經過接口傳輸到擴展層，而後將數據分佈式的存儲到不一樣的節點中。好比農產品的種植過程能夠被智能硬件設備監控，而後經過各類傳感器監測土地重金屬狀態，灌溉施肥施藥狀態，病蟲害狀態，光照狀態等種植條件。 當全部的種植條件符合相應的產品標準時，就會自動觸發農戶和採購方的合約。這些產品標準能夠由政府制定和上傳，政府的相關部門能夠在區塊鏈中做爲相應的節點，將相應的產品標準做爲智能合約的組成部分，驗證相應的合約數據和監督鏈上的交易。同時，農產品從生產、加工、和物流等等過程當中產生的信息，消費者均可以看到完整的參與方數據，以此來增長更多的信任背書主體。

協議層屬於整個架構的底層，其主要功能是提供共識機制，節點組網，數據安全的傳輸，和數據分佈式的存儲。系統須要根據具體的需求來選擇相應的共識機制。相關的政府部門能夠組建聯盟，農戶、企業、或者組織能夠申請成爲聯盟的會員，審覈經過後能夠做爲節點加入區塊鏈。這種機制能夠承擔政府部門對企業資質的審覈和管理，保證參與方主體的合法合規性。成員管理服務包括身份管理、隱私、保密和可審計的服務。

本文做者：HiBlock區塊鏈技術佈道羣-輝哥

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