基于區(qū)塊鏈的HACCP質(zhì)量溯源模型與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

葛 艷 黃朝良 陳 明 鄒一波

(1.上海海洋大學(xué)信息學(xué)院， 上海 201306； 2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部漁業(yè)信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 上海 201306)

0 引言

水產(chǎn)品的質(zhì)量安全一直是水產(chǎn)企業(yè)和消費(fèi)者普遍關(guān)心的問題，也越發(fā)體現(xiàn)出溯源系統(tǒng)的重要性[1]。自區(qū)塊鏈技術(shù)問世以來[2]，國內(nèi)外對(duì)區(qū)塊鏈溯源進(jìn)行了諸多研究。

針對(duì)區(qū)塊鏈溯源系統(tǒng)模型，一些研究結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、隱藏網(wǎng)絡(luò)和可視化技術(shù)等，為區(qū)塊鏈溯源提供了高效、安全的分布式信息共享模型[3-5]，面向溯源業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)區(qū)塊鏈溯源架構(gòu)[6-7]，實(shí)現(xiàn)高可用性平臺(tái)[8-13]，滿足了溯源領(lǐng)域?qū)π畔⑼该餍浴⒖伤菪缘男枨蟆Ａ硪恍┭芯吭谀Ｐ驮O(shè)計(jì)中融入權(quán)限控制[14]，大大提高了信息可信度。針對(duì)區(qū)塊鏈上的溯源查詢和寫入效率瓶頸等，諸多研究從存儲(chǔ)模型和共識(shí)算法優(yōu)化等多方面入手，如通過提出信譽(yù)監(jiān)督機(jī)制共識(shí)算法[15]、融合共識(shí)算法[16]及雙層架構(gòu)共識(shí)[17]來提升共識(shí)效率，通過“數(shù)據(jù)庫+哈希值”的存儲(chǔ)模式來提高查詢效率[18]，通過使用側(cè)鏈技術(shù)來提高系統(tǒng)吞吐量[19]，借助密碼分組鏈接模式來保證隱私安全[20]等。

上述研究從技術(shù)應(yīng)用和性能改進(jìn)層面促進(jìn)了區(qū)塊鏈溯源的發(fā)展。憑借其不可篡改及時(shí)間戳等特性[21-22]，區(qū)塊鏈技術(shù)已廣泛應(yīng)用于食品溯源領(lǐng)域[23-24]，利用區(qū)塊鏈從質(zhì)量保障層面更好地服務(wù)于食品溯源已成為一個(gè)重要研究分支。危害分析及關(guān)鍵控制點(diǎn)(HACCP)是食品質(zhì)量保證的重要指標(biāo)之一[25-27]。文獻(xiàn)[28]提出，可將HACCP與區(qū)塊鏈結(jié)合，提高區(qū)塊鏈溯源質(zhì)量監(jiān)管水平，并從宏觀角度闡述了HACCP結(jié)合區(qū)塊鏈溯源的大體框架。將溯源系統(tǒng)建立在區(qū)塊鏈公鏈以太坊或者聯(lián)盟鏈平臺(tái)Hyperledger Fabric上，利用無線射頻識(shí)別技術(shù)和智能合約實(shí)現(xiàn)信息錄入，可提供質(zhì)量保障，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化[29]。但結(jié)合HACCP質(zhì)量體系和區(qū)塊鏈溯源、通過智能合約來保障產(chǎn)品質(zhì)量的研究卻鮮見報(bào)道。

本文以生食牡蠣為例，根據(jù)生食牡蠣加工HACCP質(zhì)量體系[30]，提出基于區(qū)塊鏈的生食牡蠣加工HACCP 質(zhì)量溯源模型，并構(gòu)建基于該模型的原型系統(tǒng)。系統(tǒng)應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)監(jiān)控，并溯源牡蠣接收、牡蠣干法冷藏、牡蠣肉存儲(chǔ)3個(gè)關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)，確保真實(shí)記錄病菌生長、病菌污染、環(huán)境化學(xué)污染和天然毒素等顯著危害，設(shè)計(jì)智能合約，增強(qiáng)質(zhì)量預(yù)警的自動(dòng)化程度，在監(jiān)控質(zhì)量關(guān)鍵控制點(diǎn)(CCP)數(shù)據(jù)的同時(shí)，保證監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的不可篡改性，以期實(shí)現(xiàn)質(zhì)量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的全過程可視化。

1 生食牡蠣加工HACCP溯源區(qū)塊鏈建模

區(qū)塊鏈溯源對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量保證手段、數(shù)據(jù)記錄內(nèi)容、產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等問題缺乏關(guān)注，溯源更多記錄的是交易信息，缺少質(zhì)量監(jiān)管基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。針對(duì)該不足，本研究提出基于區(qū)塊鏈的生食牡蠣加工HACCP質(zhì)量溯源系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)合HACCP質(zhì)量體系設(shè)計(jì)生食牡蠣加工溯源流程，設(shè)計(jì)智能合約實(shí)現(xiàn)溯源業(yè)務(wù)，并借助聯(lián)盟鏈平臺(tái)Hyperledger Fabric使該溯源體系得以實(shí)現(xiàn)。

本研究重點(diǎn)解決數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、智能合約設(shè)計(jì)和區(qū)塊鏈底層系統(tǒng)架構(gòu)等問題(圖1)。

從技術(shù)實(shí)現(xiàn)層面看，總體設(shè)計(jì)分為3層：溯源邏輯層、區(qū)塊鏈系統(tǒng)層和溯源業(yè)務(wù)層。溯源邏輯層為設(shè)計(jì)最底層，在邏輯上形成溯源框架，從整體上設(shè)計(jì)溯源流程，根據(jù)HACCP規(guī)范提取數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，為上層系統(tǒng)和業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)提供支撐。具體來說，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)定信息錄入格式和內(nèi)容，溯源流程確定溯源環(huán)節(jié)。區(qū)塊鏈系統(tǒng)層為設(shè)計(jì)核心層，用于實(shí)現(xiàn)底層溯源邏輯，設(shè)計(jì)智能合約滿足上層溯源業(yè)務(wù)需求。該層包含4個(gè)模塊，證書模塊、共識(shí)模塊、存儲(chǔ)模塊和智能合約模塊。智能合約模塊是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，模塊通過邏輯語句實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取和上鏈，并給用戶提供質(zhì)量反饋。溯源業(yè)務(wù)層是本模型設(shè)計(jì)最上層，用于提供應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)。該層與區(qū)塊鏈系統(tǒng)層對(duì)接，調(diào)用智能合約接口寫入和讀取數(shù)據(jù)。區(qū)塊鏈系統(tǒng)層接收輸入數(shù)據(jù)，運(yùn)行智能合約，給溯源業(yè)務(wù)層提供產(chǎn)品質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)及所處狀態(tài)等提示，并把數(shù)據(jù)打包成區(qū)塊寫入數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量監(jiān)控。

從業(yè)務(wù)功能角度看，總體設(shè)計(jì)分為2個(gè)板塊：質(zhì)量數(shù)據(jù)提取與監(jiān)測(cè)板塊、鏈上存儲(chǔ)與溯源板塊。質(zhì)量數(shù)據(jù)提取與監(jiān)測(cè)板塊提取HACCP質(zhì)量體系中的關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)生成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)智能合約，完成數(shù)據(jù)上鏈，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。該板塊在實(shí)現(xiàn)溯源數(shù)據(jù)上鏈同時(shí)，增強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)測(cè)自動(dòng)化程度。鏈上存儲(chǔ)與溯源板塊包含區(qū)塊鏈系統(tǒng)層證書、共識(shí)和存儲(chǔ)模塊，以及溯源業(yè)務(wù)層溯源模塊。證書、共識(shí)和存儲(chǔ)模塊構(gòu)成區(qū)塊鏈平臺(tái)，通過用戶注冊(cè)、信息同步和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能實(shí)現(xiàn)上鏈數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，為溯源業(yè)務(wù)提供真實(shí)、可信的數(shù)據(jù)支撐。

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 加工環(huán)節(jié)質(zhì)量溯源數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

生食牡蠣加工HACCP質(zhì)量體系提出了3個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)：牡蠣接收、牡蠣干法冷藏和牡蠣肉存儲(chǔ)。每個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)包含危害分析(Hazard analysis, HA)、關(guān)鍵限值、監(jiān)控內(nèi)容、糾偏和驗(yàn)證內(nèi)容等。

危害分析是對(duì)生食牡蠣加工過程中，各個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)可能存在的顯著危害的評(píng)估與描述。關(guān)鍵限值、監(jiān)控內(nèi)容、糾偏和驗(yàn)證為HACCP質(zhì)量體系核心，分別提供質(zhì)量合格閾值、質(zhì)量監(jiān)管內(nèi)容和信息真實(shí)性保證方法。

關(guān)鍵限值是質(zhì)量達(dá)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)，也是基于HACCP質(zhì)量監(jiān)控體系的重點(diǎn)監(jiān)控指標(biāo)，利用這些指標(biāo)可以在各關(guān)鍵控制點(diǎn)監(jiān)控該產(chǎn)品的真實(shí)質(zhì)量水準(zhǔn)與規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之間的吻合度。首先對(duì)GB/T 19838—2005中3個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)的關(guān)鍵限值指標(biāo)進(jìn)行提取，如表1所示。

表1 各關(guān)鍵控制點(diǎn)的關(guān)鍵限值指標(biāo)

圍繞這些關(guān)鍵限值指標(biāo)，根據(jù)監(jiān)控內(nèi)容設(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，記錄下各關(guān)鍵控制點(diǎn)的關(guān)鍵限值指標(biāo)的定期觀測(cè)數(shù)據(jù)，可以服務(wù)于質(zhì)量的監(jiān)控和質(zhì)量預(yù)警需求。以生食牡蠣接收關(guān)鍵控制點(diǎn)為例，可設(shè)置牡蠣批次標(biāo)識(shí)BatchID、來自開放水域FromOpen、許可證Lisence、捕撈時(shí)間CatchTime、冷凍時(shí)間RefrigerateTime和監(jiān)管人Supervisor等字段，反映該關(guān)鍵控制點(diǎn)各關(guān)鍵限值指標(biāo)。

糾偏和驗(yàn)證內(nèi)容是HACCP質(zhì)量體系的重要部分，保證上傳頻率，記錄糾偏行為，可確保牡蠣質(zhì)量。通過批次標(biāo)識(shí)BatchID字段對(duì)指定批次寫入糾偏驗(yàn)證信息VerifyInfo和監(jiān)測(cè)時(shí)間CheckingTime，設(shè)置監(jiān)管人Supervisor字段實(shí)現(xiàn)責(zé)任究查。根據(jù)糾偏和驗(yàn)證內(nèi)容的數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)環(huán)境、丟棄未達(dá)標(biāo)產(chǎn)品將大大節(jié)省人力物力。

對(duì)應(yīng)各關(guān)鍵控制點(diǎn)的關(guān)鍵限值指標(biāo)(表1)，設(shè)計(jì)3個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，與糾偏和驗(yàn)證內(nèi)容的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一同構(gòu)成生食牡蠣加工環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于質(zhì)量溯源的業(yè)務(wù)流程，如圖2所示。

2.2 智能合約設(shè)計(jì)

智能合約銜接底層區(qū)塊鏈平臺(tái)和上層業(yè)務(wù)，支撐數(shù)據(jù)上鏈和讀取等眾多區(qū)塊鏈操作。

一方面，智能合約實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上鏈，上鏈后數(shù)據(jù)借助區(qū)塊鏈不可篡改和時(shí)間戳特性，成為真實(shí)且可溯信息。另一方面，智能合約本質(zhì)上屬于觸發(fā)式腳本，定義觸發(fā)事件和處理邏輯后，事件觸發(fā)時(shí)將執(zhí)行處理邏輯，進(jìn)行自動(dòng)化操作。這一特性保證智能合約調(diào)用時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行定義操作。

就基于區(qū)塊鏈的生食牡蠣加工HACCP質(zhì)量溯源模型而言，智能合約實(shí)現(xiàn)2個(gè)功能：

(1)溯源數(shù)據(jù)上、下鏈。智能合約根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提供數(shù)據(jù)上、下鏈接口，生食牡蠣加工信息一旦上鏈成為區(qū)塊內(nèi)容，將不可篡改且可溯。

(2)牡蠣質(zhì)量自動(dòng)化判斷。生食牡蠣加工信息上鏈操作為觸發(fā)事件，數(shù)據(jù)內(nèi)容與關(guān)鍵限值比較為處理邏輯，一旦數(shù)據(jù)上鏈，智能合約將自動(dòng)判斷上鏈生食牡蠣質(zhì)量是否滿足HACCP標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量。

系統(tǒng)根據(jù)關(guān)鍵限值數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一個(gè)面向生食牡蠣HACCP的標(biāo)準(zhǔn)智能合約。智能合約讀取生食牡蠣數(shù)據(jù)，與關(guān)鍵限值進(jìn)行比較，得到質(zhì)量結(jié)果，并將輸入數(shù)據(jù)和質(zhì)量判斷結(jié)果一起寫入?yún)^(qū)塊鏈。標(biāo)準(zhǔn)智能合約算法如下：

輸入:牡蠣批次標(biāo)識(shí)BatchID,冷藏庫溫度Temperature,溫度過高時(shí)長OverTime,運(yùn)輸時(shí)間TransportTime,養(yǎng)殖信息BreedingInfo,監(jiān)管人Supervisor；功能:將(輸入數(shù)據(jù)args[]+溫度過高總時(shí)長tOvertime+質(zhì)量判斷結(jié)果message)上鏈。

1. function Contract( args[] ){

2. ifExit=Stub.GetState(BatchID) ∥查詢數(shù)據(jù)庫中是否存在BatchID記錄

3. if(ifExit == nil)

4.tOvertime=OverTime;

5. else

6.tOvertime=ifExit.tOvertime+OverTime;

7. If(BreedingInfo!=達(dá)標(biāo)養(yǎng)殖信息BreedingStandard) ∥獲得生食牡蠣質(zhì)量監(jiān)測(cè)結(jié)果信息

8. message =“牡蠣來自未達(dá)標(biāo)養(yǎng)殖廠家”;

9. If (TransportTime>達(dá)標(biāo)運(yùn)輸時(shí)間TransportStandard)

10. message=“牡蠣運(yùn)輸時(shí)間過長”；

11. If (tOvertime>溫度過高達(dá)標(biāo)時(shí)長TemStandard)

12. message =“牡蠣溫度過高總時(shí)長未達(dá)標(biāo)”;

13.If (Temperature>達(dá)標(biāo)冷藏庫溫度TemStandard)

14. message =“冷藏庫溫度過高”;

15.Stub.PutState (args[]+tOvertime+message) ∥將輸入以及監(jiān)測(cè)結(jié)果信息上鏈

}

通過標(biāo)準(zhǔn)智能合約，系統(tǒng)自動(dòng)判斷食品質(zhì)量是否符合關(guān)鍵限值要求。牡蠣接收、牡蠣干法冷藏和牡蠣肉存儲(chǔ)3個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)智能合約基礎(chǔ)上，結(jié)合各自數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，選擇性繼承標(biāo)準(zhǔn)智能合約中的邏輯判斷，形成各關(guān)鍵控制點(diǎn)的智能合約，實(shí)現(xiàn)各關(guān)鍵控制點(diǎn)上不同的質(zhì)量監(jiān)控目標(biāo)，如圖3所示。

3個(gè)智能合約記錄下基于HACCP的生食牡蠣加工溯源數(shù)據(jù)，進(jìn)行質(zhì)量判斷，將數(shù)據(jù)和質(zhì)量判斷結(jié)果寫入?yún)^(qū)塊后成為不可篡改的賬本信息。智能合約將HACCP質(zhì)量體系融入?yún)^(qū)塊鏈生食牡蠣溯源流程，提供質(zhì)量數(shù)據(jù)上鏈和自動(dòng)化監(jiān)管工作。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 實(shí)現(xiàn)架構(gòu)及應(yīng)用流程

系統(tǒng)底層采用聯(lián)盟鏈平臺(tái)Hyperledger Fabric，借助面向?qū)ο笮驼Z言Go語言開發(fā)智能合約。設(shè)計(jì)區(qū)塊鏈溯源系統(tǒng)底層架構(gòu)(圖4)，通過應(yīng)用容器引擎技術(shù)Docker下載架構(gòu)中各模塊鏡像，實(shí)現(xiàn)一個(gè)通過智能合約上鏈數(shù)據(jù)的區(qū)塊鏈系統(tǒng)。

每個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)相當(dāng)于一個(gè)組織，證書機(jī)構(gòu)服務(wù)器生成用戶證書，每個(gè)組織配置鍵值對(duì)數(shù)據(jù)庫CouchDB備份區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)分布式存儲(chǔ)。

共識(shí)模塊由排序節(jié)點(diǎn)Kafka、管理節(jié)點(diǎn)Zookeeper和共識(shí)節(jié)點(diǎn)Orderer構(gòu)成。排序節(jié)點(diǎn)Kafka在聯(lián)盟鏈平臺(tái)Hyperledger Fabric中充當(dāng)消息隊(duì)列，將共識(shí)節(jié)點(diǎn)Orderer發(fā)來的交易進(jìn)行排序；管理節(jié)點(diǎn)Zookeeper在共識(shí)中維護(hù)著排序節(jié)點(diǎn)Kafka的領(lǐng)導(dǎo)者和跟隨者的選舉流程，保證共識(shí)模塊正常運(yùn)行；共識(shí)節(jié)點(diǎn)Orderer負(fù)責(zé)接收節(jié)點(diǎn)傳入的信息，將排序節(jié)點(diǎn)Kafka排序后的信息進(jìn)行廣播。本系統(tǒng)布署4臺(tái)主機(jī)作為服務(wù)器，在實(shí)現(xiàn)分布式多機(jī)，不同宿主機(jī)能夠同步信息、共享數(shù)據(jù)的同時(shí)，具備較高穩(wěn)定性，減少了故障甚至崩潰現(xiàn)象。

本文系統(tǒng)提供溯源數(shù)據(jù)上下鏈和質(zhì)量判斷功能(圖5)。用戶經(jīng)前端寫入質(zhì)量數(shù)據(jù)，智能合約讀取后根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析，隨后執(zhí)行邏輯，根據(jù)輸入的參數(shù)值判斷質(zhì)量。參數(shù)和得到的質(zhì)量判斷結(jié)果一起作為上鏈內(nèi)容，以JavaScript對(duì)象簡譜(JavaScript object notation，JSON)格式上傳至聯(lián)盟鏈平臺(tái)Hyperledger Fabric，經(jīng)共識(shí)模塊在全網(wǎng)達(dá)成共識(shí)后，以鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存入數(shù)據(jù)庫。

通過該溯源系統(tǒng)的客戶端可視化頁面(圖6)調(diào)用牡蠣干法冷藏智能合約，讀取“004”批次標(biāo)識(shí)牡蠣歷史記錄，可查詢到該關(guān)鍵控制點(diǎn)的數(shù)據(jù)寫入記錄和質(zhì)量判斷結(jié)果。當(dāng)溫度過高總時(shí)長超過120 min，即超過HACCP質(zhì)量體系中的達(dá)標(biāo)關(guān)鍵限值時(shí)，給出“未達(dá)標(biāo)” 質(zhì)量判斷結(jié)果，說明質(zhì)量數(shù)據(jù)以及經(jīng)智能合約處理的質(zhì)量判斷結(jié)果上鏈和溯源均成功，體現(xiàn)了智能合約的數(shù)據(jù)讀寫和質(zhì)量判斷能力。

3.2 性能測(cè)試

聯(lián)盟鏈平臺(tái)Hyperledger Fabric的區(qū)塊參數(shù)將在很大程度上影響系統(tǒng)整體性能。本系統(tǒng)將每個(gè)區(qū)塊的最大交易量設(shè)置為100筆、區(qū)塊最大打包時(shí)間間隔為5 s、每個(gè)區(qū)塊最大容量為32 MB，并采用性能測(cè)試軟件Caliper對(duì)反映系統(tǒng)性能的3個(gè)指標(biāo)——交易吞吐量、平均交易成功率和平均交易延遲進(jìn)行測(cè)試。

7輪試驗(yàn)向系統(tǒng)發(fā)起共14 000筆交易，每輪的總交易量同為2 000筆，但每秒向系統(tǒng)并發(fā)的交易量不同，Caliper記錄下每輪試驗(yàn)的每秒交易吞吐量和平均交易延遲，根據(jù)交易成功量計(jì)算出每輪試驗(yàn)的交易成功率(圖7)，最后可求得系統(tǒng)的平均交易成功率。

系統(tǒng)性能測(cè)試結(jié)果(圖7)表明：在并發(fā)交易量達(dá)到400筆/s前，系統(tǒng)吞吐量隨著并發(fā)交易量逐步增長，并在400筆/s交易時(shí)達(dá)到最大，隨后趨于穩(wěn)定，交易量保持在377筆/s左右；7輪試驗(yàn)中，受網(wǎng)絡(luò)環(huán)境影響，兩輪出現(xiàn)失敗交易的情況，計(jì)算可得系統(tǒng)處理交易的平均成功率約為 99.96%；并發(fā)交易量為100、200、300、400筆/s時(shí)，處理每筆交易所需時(shí)間保持穩(wěn)定，平均交易延遲在0.5 s左右，隨后由于并發(fā)交易量過大，消息隊(duì)列堵塞，平均交易延遲明顯增長。

200筆/s的交易吞吐量可基本承載商業(yè)應(yīng)用[19]，因此，該系統(tǒng)較為穩(wěn)定的377筆/s交易吞吐量，在性能上完全可應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。

4 結(jié)束語

研究了基于區(qū)塊鏈的生食牡蠣加工HACCP質(zhì)量溯源模型及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，提出將HACCP質(zhì)量體系結(jié)合至區(qū)塊鏈溯源的模型架構(gòu)中。對(duì)引入的HACCP質(zhì)量體系進(jìn)行規(guī)范提取，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，記錄HACCP中關(guān)鍵質(zhì)量數(shù)據(jù)，形成溯源鏈條；結(jié)合HACCP數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)智能合約；設(shè)計(jì)共識(shí)模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)同步。結(jié)果表明：基于HACCP質(zhì)量體系提取上鏈數(shù)據(jù)，保證了質(zhì)量關(guān)鍵控制點(diǎn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的真實(shí)性，提高了上鏈數(shù)據(jù)的質(zhì)量安全相關(guān)度；基于HACCP質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)智能合約，對(duì)質(zhì)量進(jìn)行自動(dòng)判斷，在滿足質(zhì)量數(shù)據(jù)可溯源的同時(shí)，對(duì)溯源產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)督，并實(shí)時(shí)記錄監(jiān)管結(jié)果；應(yīng)用聯(lián)盟鏈平臺(tái)Hyperledger Fabric實(shí)現(xiàn)了該模型的系統(tǒng)溯源，既保證了受監(jiān)管的關(guān)鍵質(zhì)量數(shù)據(jù)的可溯性，也保證了數(shù)據(jù)的可信度、不可篡改性，更好地保護(hù)了消費(fèi)者的權(quán)益。性能測(cè)試表明，系統(tǒng)平均交易成功率為99.96%，交易吞吐量可相對(duì)平穩(wěn)地達(dá)到377筆/s，平均交易延遲為0.5 s，該系統(tǒng)具有的性能使其基本可應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。