基于區塊鏈技術的煙草專賣打假溯源系統研究

李婉瑜

摘要：煙草行業的專賣管理工作始終保持打假打私高壓態勢，持續加大了對制假走私源頭和物流寄遞環節等重點領域的打擊治理力度。隨著互聯網的快速發展，煙草專賣打假的技術水平有待進一步提高。本文從區塊鏈技術的理論研究出發，分析區塊鏈在煙草專賣打假溯源領域的適用性，然后對基于區塊鏈技術的煙草專賣打假溯源系統進行方案設計，最后總結了基于區塊鏈技術的煙草專賣打假溯源系統的優勢，實現煙草制品的有效追溯，為行業專賣管理工作提供新的技術理論思路。

關鍵詞：區塊鏈;打假溯源;煙草專賣

1?區塊鏈技術的概念

區塊鏈技術是一種分布式記賬技術，狹義上，區塊鏈是以時間順序把數據塊組合在一起的鏈式數據結構，一旦儲存，不得隨意篡改。廣義上，區塊鏈技術采用塊鏈數據結構進行數據驗證和存儲，以互聯網為基礎，運用分布式節點、協商一致的算法完成數據的生成和更新，同時采用密碼技術提高數據傳輸與訪問的安全性，通過去中心化和去信任的方式共同維護數據庫的可靠性，區塊鏈出現任何變動，都會擴散到整個系統，實現全網區塊鏈副本的更新。

2區塊鏈技術的應用現狀與煙草商品溯源應用

當前，眾多行業運用區塊鏈具有可靠、透明和不可篡改的特性解決業務問題，逐步形成“區塊鏈+行業應用”的解決方案。我國《十三五國家信息化規劃》把區塊鏈作為一項重點前沿技術，明確指出要加強區塊鏈等新技術的創新、試驗和應用，以實現搶占新一代信息技術的主導權，目前我國在供應鏈金融、電子存證、商品溯源等多方面均開始應用區塊鏈技術解決實際生產銷售問題。

應用區塊鏈技術可以記錄煙草制品在供應鏈管理中的來源、交易和運輸的各節點過程，將這些數據鏈條用于煙草溯源，以可靠的商品溯源倒逼商品打假。在煙草商品溯源過程中，建立煙葉種植、煙草生產、煙草制品銷售等多方參與的聯盟鏈，進行聯合性煙草商品溯源，進而防止人為篡改煙草數據信息、提高煙草生產和銷售鏈的公開透明性，以增強溯源結果的權威性。同時，可靠的煙草商品溯源有助于解決煙草供應鏈中的串貨問題。

3?區塊鏈在煙草專賣打假溯源領域上的適用性分析

3.1?運用區塊鏈技術的分布式存儲，達到煙草供應鏈信息共享

傳統的信息存儲系統采用中心化存儲方式，有諸如存儲空間有限，信息不能共享、易被篡改等問題。分布式存儲結構把供應鏈上各節點發生的信息生成帶有時間戳的鏈式區塊，并形成一條共享鏈條，所有區塊鏈參與者都能通過共享賬本對煙草商品信息進行實時追蹤。

3.2?運用區塊鏈技術的共識機制，防范煙草商品信息篡改

依托區塊鏈共識機制，我們可以把煙草供應鏈中各環節產生的信息原原本本的存儲于共享賬本上。煙葉種植、煙草產品生產和煙草制品銷售等參與者各自負責維護其所對應的區塊鏈上的一個節點。由于共識機制算法存在約束條件，若參與者需要更改信息，則須通過區塊鏈上共享的公鑰信息計算出這個鏈上?51%以上成員的私鑰才能進行信息更改操作，同時，任何惡意篡改煙草商品節點信息的行為都將被參與者節點排斥和壓制，使信息數據篡改受阻，這將顯著提高制假販假煙草商品的難度，分布式信息溯源系統模式為煙草專賣打假提供有力的技術支持。

4基于區塊鏈技術的煙草打假溯源系統方案設計

4.1?基于區塊鏈技術的煙草商品信息溯源系統方案

要實現煙草商品從原料生產到消費整個產品生命周期的可追溯，就需要對煙草的原料供應、生產、加工、運輸和銷售等環節的信息進行記錄。（參見圖1）基于區塊鏈技術的煙草商品信息溯源系統方案流程。

4.2基于區塊鏈技術的煙草商品溯源系統整體架構

區塊鏈溯源系統采用分布式架構，由三部分組成。（參見圖2）

物理層：通過RFID、條形碼、二維碼等方式，記錄煙草商品原料、運輸、生產和銷售等流通全過程和數據信息，通過網絡和接口把信息傳輸到煙草商品溯源系統中。

服務層：這一層是溯源系統的業務邏輯實現層，是應用層與物理層之間數據交互的處理層，為前端與物理層的數據交互提供可能。各參與者之間通過?P2P?網絡傳遞、依托共識機制進行確認，確認后的結果被存入指定的區塊中，形成可追溯的區塊鏈分布式賬本。各參與者只有在注冊成功后才能在鏈條上進行交易，每位參與者有唯一的公私鑰對，每次發布煙草商品私匙時用私鑰進行信息數據簽名，隨后產生并存儲煙草商品的溯源防偽碼，每件煙草商品在進行區塊鏈記錄時，都會檢驗本系統是否存在此商品的溯源防偽碼，系統能自動禁止已有數據的錄入，因而在服務層實現了商品在系統中的唯一性。

應用層：各參與者可以在此層直接操作，系統采用WEB頁面形式提供服務，通過頁面的功能進行各種商品操作。在原料生產者、卷煙制造者、卷煙銷售者、消費者等所有參與方共同維護的前提下，基于業務邏輯開展交易。同時，應用層具備交易結果查詢和信息溯源的功能，煙草商業企業的專賣管理部門可以實時查詢商品流通的環節，煙草消費者能通過驗證碼查詢商品來源。

4.3基于區塊鏈技術的煙草商品溯源系統運行模式

根據我國煙草流通的一般環節，結合煙草商品溯源的規模效應和管理效率，可將區塊鏈煙草商品溯源系統的參與方確定為煙草原料生產、工業卷煙制造、商業卷煙銷售、卷煙物流配送、卷煙零售客戶、消費者六個主要節點。在確保相關數據真實的基礎上，實時共享每個節點的數據，進而做到對數據信息的有效跟蹤和可靠溯源。（參見圖3）

基于區塊鏈技術的煙草商品溯源系統由多個參與方共同維護。煙草商業企業的專賣監督管理部門負責卷煙商品的流通與溯源管理。煙草原料生產者信息是區塊鏈數據的首要來源，他們按照合同規則和交易規則，開展煙葉種植和產出等工作，為工業卷煙制造方（即：煙草工業企業）提供原料、輔料、配料等生產資料，這個過程記錄在工業卷煙制造的區塊中。工業卷煙制造方接收原料后，按照相關規定進行生產，把生產成品銷售給卷煙商業企業，并記錄煙草商品ID、原料來源、生產廠商等煙草商品數據信息，此過程的交易信息記錄在商業卷煙銷售方（即：煙草商業企業）的區塊中，多個卷煙商業企業涉及多個交易關系，每交易一次就生成一個新區塊，各個區塊都包括商品來源、生產、各銷售關系的交易節點信息。商業卷煙銷售方將煙草商品賣給卷煙零售客戶的數據信息記錄在卷煙零售客戶的區塊中，當卷煙零售客戶把卷煙最終賣給消費者后，交易節點上就包括了從煙草原料生產開始的各交易節點信息，消費者和監督者可以輸入商品驗證碼查詢商品來源的真實性。

參考文獻：

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