區塊鏈技術在贛南臍橙地理標志保護中的應用研究

葉松

（贛南科技學院 江西，贛州 341000）

引言

贛南臍橙是江西省農產品著名商標，有很高的品牌價值，據報道，在2014年贛南臍橙品牌價值就達到53.9億元，居當年國內農產品品牌價值榜榜首[1]。到2018年贛南臍橙品牌價值就已經達到601.13 億元。為了保護贛南臍橙品牌并促進贛南臍橙產業化、健康化發展，贛南臍橙向國家申請被批準為中華人民共和國地理標志保護產品，并核準注冊了贛南臍橙地理標志商標。

在贛南臍橙擁有巨大的品牌價值和創造良好的經濟效益的同時，假冒偽劣的產品盛行，在巨大的利潤驅使下，出現大量的假冒贛南臍橙“搭便車”現象，特別是隨著電子商務的發展，在各種電商平臺上對贛南臍橙地理標志的濫用和侵權更加嚴重，對贛南臍橙地理標志的信譽度造成惡劣影響，也損害了消費者的利益還擾亂了市場秩序。近幾年來地理標志保護工作受到越來越多的關注和重視，伴隨著科技的進步正呼喚著一個更加高效的地理標志保護技術手段的出現。

1 贛南臍橙地理標志保護現狀分析

為了扭轉現狀，贛州市政府發布了《“贛南臍橙”證明商標使用管理辦法（暫行）》的通知（贛市府辦發〔2009〕24號）文件，并向國家工商總局報告以促進多地開展跨省專項保護贛南臍橙注冊商標執法行動。2016年，贛州果業局、市臍橙協會出臺了《2016年贛南臍橙質量安全追溯體系實施方案》，啟動贛南臍橙追溯系統，2019年再次出臺《贛南臍橙地理標志證明商標管理實施意見》。但對贛南臍橙地理標志保護總體效果一般，問題主要存在于三個方面：

第一，現行法律體制下，贛南臍橙地理標志確權、維權難。當前，國際上保護地理標志的模式主要有專門立法保護模式、商標法保護模式和反不正當競爭法保護模式[2]。我國是由國家工商總局、農業部、國家質檢總局三部門各自按照工作職責對地理標志開展工作。國家工商總局曾經在2013、2014 連續兩年組織開展保護贛南臍橙地理標志專用權行動，但結果并沒有一起案件最終被認定為侵權，一是鑒定難，原因在于贛南臍橙質量標準不是國家強制標準；二是案件定性、法律適用難，規定不夠具體。三是現行的三部門管理體制存在多頭管理的弊端。

第二，現行采用的追溯系統不夠安全有效。一是目前產品溯源系統數據錄入過程缺乏必要的監管，使得追溯信息不完整且真實性難以保證。二是系統建立在中心數據庫模式下，中心數據庫的數據安全難以保障，容易受到內部篡改或外部攻擊，導致數據的安全性、可靠性無法保障從而使得溯源失效。三是贛南臍橙等農產品呈現“長距離、多環節、廣流通”的特點，在生產經營中參與主體多而效率低、管理難度大，常常無法有效追溯到其源頭，出現農產品質量事故時無法及時準確確定責任主體。

第三，隨著電商的發展，交易模式發生改變使得交易主體難以及時確定對方身份，一旦發生侵害贛南果業地理標志行為，受時空限制加上信息收集難，維權成功率不高。

2 區塊鏈技術介紹

對于以上問題，除了盡快完善現有的地理標志保護法律體系，消除目前地理標志法律制度中的矛盾和不足，新的信息技術可以為我們提供解決問題的新方法。目前，區塊鏈技術已在安全領域、醫療管理、5G 應用、銀行、電商、物聯網、人工智能等領域得到深入研究并發揮著重要的作用，區塊鏈技術在信息溯源方面已呈現較大的優勢和應用前景[3-8]。借助區塊鏈獨到的技術特性可以有效保護地理標志產品。

2.1 區塊鏈的特點

2.1.1 去中心化

區塊鏈本質上是一種去中心化的分布式數據庫[9]，數據被分散存儲在大量網絡節點數據庫中。數據存儲和變更不是由個人或某個中心化的主體來實現，而是由所有節點來進行[10]，所以無中心節點可以被攻擊，不需要擔心信息的泄露或被內部管理人員和外部黑客篡改。在不需要了解對方基本信息的情況下可實現自動、安全地驗證并交換數據。更重要的是區塊鏈下的交易不需要建立額外的信任機制，使得交易效率大幅提高且成本大幅下降[11]。

2.1.2 數據安全可靠

區塊鏈分布式系統中實行全節點參與數據的存儲和更新過程，一個新的區塊被創建后，這個區塊就會被廣播給網絡里所有的礦工，經驗證通過后被添加到主鏈上[12]，且采用哈希算法加密保證任何一個節點都不能篡改、偽造數據，保證數據更加安全可靠。

2.1.3 可信追溯

區塊鏈采用時間戳技術，區塊之間按照時間發生順序首尾相連，區塊鏈系統中的所有數據都具有時間維度，這樣形成的數據具有不可篡改和無法偽造的數據鏈，每個區塊里都寫有前一個區塊的ID 信息，區塊據此首尾相連，從而形成一個完整的鏈條，因此區塊鏈中所有的交易記錄都有完整的證據鏈和可信的追溯環節。

2.2 區塊鏈應用于地理標志保護可行性分析

采用區塊鏈技術對地理標志進行確權和維權的優勢明顯，一方面區塊鏈的不可篡改性能永久記錄地理標志產品的數據，由最初申請登記地理標志的權利人將地理標志上傳到區塊鏈系統中并保存，由于區塊鏈平臺采取的是哈希值比對的驗證方法，就形成了哈希值和地理標志一一對應的關系，如果有人仿冒地理標志，在驗證區塊時就會出現區塊哈希值不同的情況，從而發現侵權行為。

另一方面，由于區塊鏈系統保存了產品的全供應鏈記錄，被侵權人可以回溯到最初載有該地理標志登記信息的區塊來證明自己的權利，甚至還能觸發相關智能合約進行索賠[13]。如果產生了民事訴訟，則這些保留在區塊鏈中的侵權證據不可刪除永遠存在，解決了以往地理標志侵權舉證難的問題。

此外，對于消費者來說因為產品有可追溯的功能，消費者可以通過追溯碼查詢原產地信息，確認真實性，這會督促產品的銷售者合法使用地理標志名稱，有利于打擊假冒偽劣、完善市場監管，徹底杜絕地理標志濫用和侵權現象。

3 基于區塊鏈的贛南臍橙溯源系統方案設計

基于區塊鏈的贛南臍橙可信溯源系統如圖1所示，包括贛南臍橙信息錄入系統和溯源查詢系統兩部分。錄入系統是區塊構建環節，溯源查詢系統是使用環節。

圖1 贛南臍橙溯源查詢系統框架圖

3.1 贛南臍橙信息錄入方案設計

贛南臍橙溯源涉及到多個環節，例如種植、采摘、包裝和物流等，根據贛南臍橙作業流程和信息傳遞過程進行方案設計，通過區塊鏈加密、共識算法和智能合約等技術實現贛南臍橙各個作業環節數據的無縫銜接并記錄在區塊鏈分布式賬本中。

3.1.1 種植環節

實時采集果樹生長過程中的數據，包括果樹生長環境數據和生產資料比如肥料農藥等使用情況數據等，記錄到數據庫中，再經過監管部門審核后進行數字簽名后經共識機制認可上傳到區塊鏈中。

3.1.2 采摘環節

將采摘臍橙實物照片和果樹經度、緯度、臍橙標號和采摘時間等信息寫入賬本，經共識機制認可后進入區塊鏈。

3.1.3 加工包裝環節

這里主要是將臍橙在進入流通加工環節的數據寫入區塊，可將RFID 射頻標簽置于包裝物中，借助物聯網對臍橙的包裝用料、保質期、數量、加工工藝、質檢過程等進行實時監控，審核后經共識機制認可寫入區塊鏈。最后在加工后的包裝環節生成二維碼可用于溯源查詢。

3.1.4 運輸環節

物流公司在運送臍橙過程中，通過安裝在包裝物中的RFID 芯片采集物流信息包括物流公司相關信息、運輸方式、倉儲裝卸信息、出發地和目的地等信息，并將物流信息存儲到區塊鏈中。

3.2 溯源查詢方案設計

溯源系統查詢主要包括消費者和管理者兩個入口：

（1）消費者通過掃描所購臍橙包裝上的二維溯源碼（圖2）進行溯源查詢，獲得產品的詳細信息。系統收到溯源查詢請求后，首先將通過溯源碼進行區塊鏈地址查詢，再將該地址的區塊信息返回給消費者，在電腦端和手機端都可顯示臍橙供應鏈詳細信息，并可顯示該數據是否經過區塊鏈校驗，完成溯源查詢。

圖2 溯源碼示意圖

（2）行業監管者可方便地對系統進行監督和管理。對經贛南果業信息錄入系統上傳的數據通過查詢記錄在區塊鏈的數據，監督和管理臍橙從果園到銷售的全過程，如發現安全問題則追溯根源并依法追責。

3.3 區塊鏈平臺選擇

對區塊鏈開發平臺的選擇，從現有平臺的適用類型、采用的共識算法、TPS、使用語言和可擴展性五個方面，將超級賬本、以太坊和EOS 三種主流的區塊鏈開發平臺進行對比如表1所示。

表1 區塊鏈開發平臺的對比

由于贛南臍橙生產鏈條較長，溯源節點涉及面廣（包括倉儲和運輸），數據量大要求系統的數據承載能力較高，對出塊速度也有一定要求，因此，需要一種交易速度快、可控性強、成本低的區塊鏈，經表1對比后選擇了具有較高的TPS和可擴展性，性能優越聯盟鏈超級賬本[14]作為贛南臍橙溯源系統的底層架構支撐和開發平臺。

4 結束語

最近幾年，區塊鏈技術在商品溯源方面的應用發展很快。京東在區塊鏈溯源領域最早的探索在2017年5月時就開始了，京東供應鏈追溯與防偽平臺創新項目獲京芽杯“創新種子獎”。近千家品牌加入京東全球區塊鏈品質溯源計劃，上萬種商品實現溯源信息掃碼查詢[15]。2019年7月，在北京召開了地理標志區塊鏈溯真溯源研討會，會后還進行了地理標志庫壹號庫合作的簽約，這次會議開啟了地理標志保護的新紀元。

隨著區塊鏈技術的不斷完善和發展，產品溯源工作將向著更加可靠、更加方便、更加迅捷的方向發展，從而使得對贛南臍橙地理標志的保護工作在安全性、維權確權、監管等方面有了大的提升。