基于區(qū)塊鏈的產品質量追溯服務平臺探究*

覃蕭 李東旭 池匯海

貴州中建建筑科研設計院有限公司 貴州 貴陽 550009

引言

目前溯源行業(yè)發(fā)展不夠成熟。而在區(qū)塊鏈的技術下，構建成熟完善的產品質量追溯服務平臺，對于向人們展示高質量產品的發(fā)展、生產根源，以及保證產品質量、信息安全性、可靠性等方面具有現(xiàn)實意義。

1 區(qū)塊鏈的內涵

區(qū)塊鏈的管理系統(tǒng)，實際上也是一種去中心化的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，這也稱之為一種分布式的公共賬本，會有不同的參與者去共同的維護一個分布式的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并且會隨著參與者的增加，使得區(qū)塊鏈網絡也會因此而不斷加大。其關鍵在于分布式的儲存以及交易的不篡改密碼等一系列共享化的機制，使得各個區(qū)塊鏈在網絡節(jié)點之間形成一種相互信任的良好狀態(tài)[1]。而任何人再加入到區(qū)塊鏈網絡之中，通過P2P記賬方式也能夠形成一種信任的共識。在此期間，雖然無須第三方的認證，并且在透明網絡中也能夠記載著不同的交易信息及歷史的數(shù)據(jù)，這些信息和歷史數(shù)據(jù)或運用者密碼學的方法來提高數(shù)據(jù)訪問的安全性和穩(wěn)定性，且數(shù)據(jù)不容易篡改。最終也能夠形成一種信息互聯(lián)，向價值互聯(lián)的方向轉換，參與到具體的區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，節(jié)點不需要互相信任，意見都能夠使得去塊鏈中的網絡完整的數(shù)據(jù)記錄，保證各個節(jié)點一起協(xié)同，確保網絡的數(shù)據(jù)安全平穩(wěn)。因此，在區(qū)塊鏈的模式下，數(shù)據(jù)和信息的私密性得到了明顯的提升[2]。

2 產品質量追溯的現(xiàn)狀及融合條件

2.1 現(xiàn)狀分析

2.1.1 主體參與意愿不強。在許多產品經營的過程中，用戶作為主體，會在工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的發(fā)展下，使得許多經營的趨勢逐漸朝向集中的方向發(fā)展，但是仍然會有許多以個體戶為主的小規(guī)模。經營，而在這種經營模式下的普遍素質相對較低，對于一些新事物的接受程度不足，也很容易導致產品質量在安全追溯的過程中，會因為這種認知的不足而出現(xiàn)了很大的困難。其他的商戶參與追溯體系也無法更好地得到消費者的普遍認識和支持，也沒有明顯的產品溢價，也導致主體的參與積極性較低，更是無形中影響了安全追溯體系的建設和推廣。

2.1.2 追溯信息真實性不足。在生產質量安全溯源系統(tǒng)中，其源頭就是將真實的產品生產信息進行收集和記錄，從而建立完善的產品生產記錄系統(tǒng)，把產品生產質量信息進行正確的記錄下來，是生產產品質量安全溯源系統(tǒng)的基礎，并能夠以此為基礎實現(xiàn)產品生產信息的查詢。而在對于產品以戶的方式信息錄入時，則因為其整體素質較差，而使得在數(shù)據(jù)錄入中往往無法確保產品信息的正確性，通過戶的方式自覺性就很難把產品的信息真正準確無誤的錄入到產品追溯系統(tǒng)當中。

2.1.3 社會信任度較低。在新時期基于產品質量安全方面的追溯體系的建設而言，得到更多的支持和認可至關重要，其核心的內容更是要涉及產品的標簽以及生產加工信息記錄等等。其中標簽作為追溯體系的載體，消費者對于標簽的信息不具有信任度時，往往會導致一系列虛假的情況出現(xiàn)，也會導致消費者對于追溯信息時會對于存在的內容產生一定的懷疑，更是導致了安全追溯體系的建設和存在失去了原有的意義[3]。

2.2 融合條件

第一點是基于區(qū)塊鏈的產品質量追溯信息的防篡改功能。由于許多產品的質量追溯的合理發(fā)展離不開先進的信息技術支撐，而可追溯也是指區(qū)塊鏈的整個賬本，只允許寫入，卻不允許刪除所有的修改記錄在整個鏈條上要留有痕跡，不可更改，實際上是指某一個節(jié)點的修改，需要通過整個區(qū)塊鏈子認可以后才能夠進行，將不在系統(tǒng)中顯示的數(shù)據(jù)放在區(qū)塊鏈的某一個特定分支中，并且此數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸麄€鏈條中可以保持可移動性。與此同時，在此過程中也要將不同的分支緊密地聯(lián)系在一起，這樣數(shù)據(jù)隱藏會很難被更改，因為更改某一個節(jié)點往往會觸發(fā)系統(tǒng)內部的區(qū)間范圍，從而影響其他節(jié)點之間的正常運行，因此這一行為并不會對整個系統(tǒng)造成影響。第二點是基于區(qū)塊鏈的產品質量的追溯信息共享，通過信息共享模式，能夠使更多的產品質量追溯的系統(tǒng)性能得到明顯的增強。以往的產品信息質量的追溯模式更多采用的是一種大數(shù)據(jù)平臺下的數(shù)據(jù)采集、收集、整理的模式，但是共享更多是賬本對分布式網絡中節(jié)點的公開透明處理。記錄都會包括獨特的加密簽名和事件草案，通過多項的簽名網絡設置已對接管理的方式，通過分布組圖，能夠讓更多的數(shù)據(jù)儲存在不同的階段，都能夠建立良好的模式，也能夠實現(xiàn)監(jiān)管機構以及消費者和參與者，彼此之間都能夠從產品的采購到客戶手中，整個過程中形成正反追蹤的數(shù)據(jù)信息模式。第三點是記憶數(shù)據(jù)，區(qū)塊鏈的產品質量追溯信息的全生命周期管理。在這種模式下，需要保證體現(xiàn)出產品追溯的公平性，給予區(qū)塊鏈技術全生命周期管理中，產品質量追溯信息，通過聯(lián)盟鏈采取區(qū)塊鏈分布式記賬、避免篡改、去中心化等一系列技術，以及跟蹤產品的原料、輔料、生產加工等一系列環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，從而構建出更加成熟完善的信息共享機制及安全體系保障。通過共識機制、分布式的儲存產品生產、加工、銷售環(huán)節(jié)的一些關鍵節(jié)點信息來源，以識別用戶身份來源，通過時間戳和公司要來保證信息安全性和高效性，也能夠處理好信息之間的信任關系。通過智能合約能夠提高信息鏈之間上下游企業(yè)的協(xié)同效率，形成一種相互平衡的模式，增加組織間信息互聯(lián)互通以及流轉，實現(xiàn)上下游企業(yè)共享信息供應鏈，并且智能生產更能夠達到降本增效的目的。第四點是基于區(qū)塊鏈的產品質量追溯、隱私信息保護、隱私信息保護及信息的加密，這一系列的方法都能夠提升其產品質量可追溯的安全性。運用區(qū)中心化的賬本，各個節(jié)點都儲存區(qū)塊鏈的賬本全部信息，但是一些非官方不愿意公開所有數(shù)據(jù)，例如機密數(shù)據(jù)等。區(qū)塊鏈通過數(shù)據(jù)加密的方式或是智能合約等等，都能夠保護產品質量，追溯隱私數(shù)據(jù)的安全合理。

3 基于區(qū)塊鏈的產品質量追溯服務平臺創(chuàng)建

3.1 方案設計

由于創(chuàng)建產品質量追溯服務平臺，主要的目的是為了向人們提供更加真實可靠的產品質量信息，并且確保在儲存追溯系統(tǒng)中產品信息的安全性和可靠性。因此，為了合理地解決系統(tǒng)中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)篡改的風險以及儲存中心化等一系列的問題，并且更好地滿足產品質量追溯系統(tǒng)所涉及的一系列業(yè)務的要求，則需要從一種更為理想的區(qū)塊鏈平臺中去選擇出合適的追溯系統(tǒng)開發(fā)平臺。考慮到許多產品質量追溯系統(tǒng)主要是針對一些核心用戶，這些用戶是消費者，其目的是為了讓消費者提供真實、準確、可靠的產品信息，提高消費者對于產品的忠誠度及信任度，增加產品附加值，從而實現(xiàn)先進技術、超強經濟效益方面的轉化。因此，在進行方案設計時，需要體現(xiàn)其安全性，在這個過程中，需要始終保持著數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性，也要保證各個節(jié)點之間能夠采取一種更加安全的協(xié)議作為維護，更要對于部分數(shù)據(jù)加以隔離，這樣能夠保證數(shù)據(jù)在達成共識，實現(xiàn)了網絡節(jié)點之間的共享。對于區(qū)塊鏈網絡之外的一些節(jié)點，要設置相應的訪問權限，也要明確參與主體和實體之間的角色，這樣能夠實現(xiàn)訪問資源操作的設置能夠得到更加嚴格的控制。一般來講，利用區(qū)塊鏈進行產品質量的追溯，可以通過增強信息化的方式來增加產品供應鏈上下游之間的溝通和互動。這樣企業(yè)管理者可以隨時隨地的查看一些產品的狀態(tài)，優(yōu)化企業(yè)效率。而區(qū)塊鏈的一些去中心化更是十分符合產品供應鏈多方合作的特點，許多產品信息會有所有的參與者共同監(jiān)督維護，這樣能夠有效避免惡意的篡改，更能夠確保信息的安全性。由于參與者能夠及時查到一些產品的信息，也能夠為產品的優(yōu)化和流通管理提供明確的思路，依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。再加上供應量本身具有鏈條結構的特征，與區(qū)塊鏈技術相融合，各個環(huán)節(jié)的角色以聯(lián)盟的形式連接起來，將原本孤立的數(shù)據(jù)連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的不可篡改和可追溯的效果。

3.2 事務處理

在對集中式的數(shù)據(jù)庫進行訪問控制過程中，所涉及的用戶都能夠對于其中的數(shù)據(jù)進行破壞或者修改。而區(qū)塊鏈技術利用去中心化和分布式的模式，一方面能夠有效地消除集中控制中存在的風險，另一方面也能夠合理地保護數(shù)據(jù)的安全性、完整性?？紤]到區(qū)塊鏈在數(shù)據(jù)查找以及數(shù)據(jù)格式處理方面仍然會存在不足，因此，本文對于區(qū)塊鏈中的事物進行驗證和操作編寫，能夠將傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫和區(qū)塊鏈相結合。對于區(qū)塊鏈網絡中新加入的幾點進行數(shù)據(jù)庫配置以后，從網絡中的首個區(qū)塊開始獲取其他節(jié)點的數(shù)據(jù)庫表操作日志。而這一系列的操作日志再次執(zhí)行數(shù)據(jù)庫操作，能夠生成一種相對應的數(shù)據(jù)庫表，從而獲得與其他節(jié)點相一致的數(shù)據(jù)圖表的內容。但是在這個過程中可以體現(xiàn)出一些追溯系統(tǒng)中應用的優(yōu)勢。第一點是能夠確保數(shù)據(jù)的不可篡改性。區(qū)別于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，管理員或者黑客可以對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行更改或刪除，但是基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)庫進行配置時，數(shù)據(jù)不會被篡改，并且數(shù)據(jù)以方便恢復。在新加入區(qū)塊鏈節(jié)點，配置好相應數(shù)據(jù)庫以后，與其他節(jié)點的數(shù)據(jù)處于同步的狀態(tài)，更能夠滿足審核驗證的需求，并且操作簡單，方便管理。

3.3 模式設計

由于產品質量追溯服務平臺的構建，基于區(qū)塊鏈技術要更好地減少不必要的繁雜代碼，也要增強系統(tǒng)本身的可維護性，遵循一種高內聚、低耦合的軟件設計原則，可以將系統(tǒng)功能分為通用功能和業(yè)務功能，這兩部分。其中，通用功能的模塊設計更加側重于各個角色管理員之間共有的功能，也能夠為系統(tǒng)中所涉及的用戶提供明確的思路以及信息的管理，更能夠保證各個企業(yè)的管理員對于各自的用戶和權限進行管理。例如，所有用戶在使用產品質量追溯服務平臺時，要先注冊平臺賬號，通過平臺服務器調用區(qū)塊鏈的接口，為用戶生成一種區(qū)塊鏈的地址，在具有區(qū)塊鏈地址私鑰以后，也能夠對產品信息記錄以后才能夠被儲存到區(qū)塊鏈上，并且在本平臺注冊時要輸入正確的姓名、密碼、手機號、驗證碼等等，通過節(jié)點驗證共識，達成共識以后，系統(tǒng)則會給用戶返回區(qū)塊鏈的地址，并且完成身份認證。對于權限管理模塊設計而言，主要是對于各個子系統(tǒng)中的不同角色劃分訪問的資源，以此來制定系統(tǒng)平臺的安全策略。其中，平臺管理員要對注冊在平臺中的所涉及的所有用戶進行管理，但是不能對于企業(yè)內部業(yè)務操作，各個企業(yè)的操作管理員需要對于其所訂購的服務內容進行管理，同時也能夠為自己的用戶分配不同的權限，彼此之間互不影響。對于業(yè)務功能模塊設計而言，考慮到產品質量，追溯平臺中，不同的角色都會擁有不同的業(yè)務管理功能。例如，對于平臺管理模塊，設計師相關管理人員在注冊一系列系統(tǒng)時，要對所涉及的用戶進行統(tǒng)一的管理，包括用戶信息管理，審核不同角色，管理人員在平臺進行注冊以后，根據(jù)相關信息來補充平臺所需要的企業(yè)詳細信息。若是信息不完整，是平臺管理人也需要給企業(yè)管理者發(fā)送信息，提示審核未通過補充信息，若是信息完成以后，通過審核以后，能夠對于相關企業(yè)單位的資質進行再次的審核。

4 結束語

總而言之，基于區(qū)塊鏈的產品質量追溯服務平臺的建設及優(yōu)化，具有現(xiàn)實意義，在今后更是需要完善其方案內容，并且明確各個用戶的需求，這樣才能夠確保其追溯服務平臺的創(chuàng)建更加科學合理，且更能夠體現(xiàn)出應用的現(xiàn)代性。