農產品質量安全可信追溯體系構建與建議

摘要：農產品質量安全一直是全社會關注的焦點，頻發的食品安全問題給消費者帶來了嚴重的影響，因此農產品質量安全可信追溯變得尤為重要。分別從參與主體和中心化管理模式，溯源數據的完整性、真實性和產業各方信任度，溯源環節信息整合和對數據的精準監管，追溯體系和農業產業深度融合4個方面分析了農產品質量安全追溯體系的現有問題。探究了使用區塊鏈技術作為一種去中心化、可靠的信息共享和管理方式，為構建農產品質量安全可信追溯提供新思路的發展現狀，據此提出了建立“雙品雙鏈”的農產品質量安全可信追溯系統、農產品認證標識系統、農產品質量安全智慧監管系統、面向農業產業的追溯服務系統、應用示范體系建設的戰略方針。建立聯盟鏈、開發智能合約、選擇共識機制、選取加密算法等措施有助于加快推進區塊鏈與農產品質量安全溯源體系相結合，可全面提升農產品質量安全可信追溯體系的能力，為農產品質量安全保駕護航。

關鍵詞：區塊鏈；農產品質量安全；可信追溯；公開透明；不可篡改

doi：10.13304/j.nykjdb.2023.0453

中圖分類號：TS201.6，S126

文獻標志碼：A

文章編號：1008?0864（2025）01?0017?08

農產品質量安全既是食品安全的重要內容和基礎保障，也是建設現代農業的重要任務。“民以食為天，食以安為先”，農產品質量安全與人民群眾的獲得感、幸福感、安全感密不可分。我國高度重視農產品質量安全問題，并出臺了多項標準和法律法規。《中華人民共和國食品安全法》制定了食品安全的基本準則、目標、監管體系、風險評估和追溯制度等。《中華人民共和國農產品質量安全法》規定了農產品質量安全監管機構的組成、責任和管理措施，規定了農產品質量和安全的檢驗檢測要求、檢驗檢測機構資質認定并對結果公示等。《農產品質量安全標準》適用于生產、流通和消費環節中的各類農產品的安全要求、質量標準、衛生指標、加工指標等。《農藥登記管理辦法》《獸藥管理條例》等相關法律法規對農獸藥等的安全使用進行了規范和管理。我國還建立了國家食品安全監督系統，協調相關部門對食品生產、經營、流通等環節進行監督管理，開展食品安全風險評估和風險監測工作，制定食品安全風險預警措施等。

隨著科技的發展，我國積極推動農產品質量安全可信追溯技術的應用，進一步提升農產品質量安全水平。通過建立農產品質量安全可信追溯體系，可以實現農產品的源頭追溯、流向追溯和質量追溯，使農產品質量安全信息真實可信，消費者可以更好地了解農產品的生產環節和質量情況，有助于消費者作出購買決策。為進一步保障農產品質量安全，2015年國務院印發了《農產品質量安全追溯體系建設規劃（2015—2020年）》，明確了農產品質量安全追溯的重要性和建設目標，并提出了相關的政策措施和技術支持。

2021年3月《中華人民共和國國家“十四五”規劃綱要》發布，明確將區塊鏈技術作為新興數字產業之一，將應用于金融貨幣、政務民生、貿易流通、知識產權、農業農村等領域，以推動經濟社會高質量發展。2022年，中央網絡安全和信息化委員會辦公室、中央宣傳部等17個部門和單位聯合發布了《關于印發國家區塊鏈創新應用試點名單的通知》，進一步明確和展望了區塊鏈技術未來的發展方向，并對試點工作提出了建議。同時，工業和信息化部和中央網信辦還發布了《關于加快推動區塊鏈技術應用和產業發展的指導意見》，提出了大力發展應用試點、加大政策支持力度、完善公共服務體系、加強產業人才培育和深化國際間交流合作等一系列措施，幫助推進區塊鏈技術的應用和產業發展。

當前，我國農產品質量安全形勢總體良好，農產品溯源體系已基本形成，關鍵農產品檢驗檢測能力不斷提升，但與國際先進水平相比，我國仍然存在一些問題，因此，迫切需要進一步提升農產品質量安全的現代化治理體系，著重利用區塊鏈等新一代信息技術構建正循環、可持續的農產品質量安全可信追溯生態系統，加強預警和風險預防，降低傳統追溯鏈條中斷性、增強追溯數據可信化和精準化[1]，重塑我國農產品質量安全可信追溯體系，提升我國農產品的在國際社會中的競爭力。

1 農產品質量安全追溯中存在的問題

1.1 參與主體繁雜且分布不均，中心化方式管理與實施模式難以持續

我國的農產品質量安全管理機構涉及農業、質檢、工商、衛生等多個部門，每個部門都是農產品某個環節的監管主體，這種多部門分割的管理模式，雖然看似齊抓共管，但實際上會造成“多方監管、無人盡責”“分級管理、流程缺失”的局面。例如，出現相同追溯環節重復建立，而各個追溯主體之間又容易形成“信息孤島”的現象；不同部門之間在監管標準、數據采集和共享等方面存在差異，導致農產品質量安全信息系統的整合和協同難以實現；部門分割管理的模式會造成協調不暢、職責不清和體制僵化等問題。當前農產品質量安全追溯體系的中心節點主要由政府或行業協會等單一組織或個人負責，這種方式雖然能夠在短時間內推動追溯系統的建設和運作，但卻存在單點故障風險、不可持續等問題[2]，中心化方式管理和運作模式已難以滿足農產品質量安全追溯的需求。

1.2 追溯數據真實性和完整性無法保證，產業各方信任關系難以建立

由于農產品質量安全追溯體系追溯環節眾多，容易造成信息采集不完整、效率低，數據缺乏真實性等問題。追溯技術中常用的條碼技術和射頻識別技術（radio frequency identification，RFID）易出現物理破壞和信息泄露等問題，對于追溯數據采集的精準化會造成影響；由于數據來源的多樣性和信息收集的復雜性，不良商家可以利用漏洞和技術手段篡改追溯數據以欺騙消費者，經常出現數據造假和數據不完整的情況；追溯涉及多個部門和各個產業鏈環節的協同作業，而當前產業各方之間缺乏足夠的信任，出于保護自身利益的考慮，一些企業不愿分享數據和信息，導致出現追溯數據缺失、數據信息難共享的情況。因此，追溯數據無法全面、準確、真實地反映產品的生產、流通和銷售情況，從而難以真正發揮農產品質量安全追溯的作用。

1.3 各環節數據和信息整合困難，基于數據的精準監管難以實現

農產品生產、加工和流通過程涉及多個環節，如種植、采摘、加工、包裝、存儲、運輸和銷售等，每個環節都涉及不同的監管部門和企業，以及不同的數據系統。這些系統之間的數據格式、存儲方式和管理規范不同，導致數據難以互相銜接和整合；每個環節的數據量龐大，包含眾多的細節和隱私信息，數據整合需要耗費大量的人力、物力和財力，而且需要協調各方利益、協商數據格式和共享機制，這是一項相對復雜的工作。由于整合的難度較大，往往會導致數據漏洞和信息缺失的情況發生，進而影響追溯的準確性和精確性。許多中小型企業和農戶缺乏信息化建設和技術支持，對追溯系統的建設和使用積極性不高，監管部門就無法對這些環節的情況進行全面了解，難以對相關企業進行精準監管。

1.4 追溯體系建設和農業產業發展缺乏深度融合，追溯體系發展內生動力難以激發

農產品的生產、加工、流通等環節相互關聯、互為依賴，需要形成完整的產業鏈。然而，當前農業產業鏈發展程度參差不齊，一些基礎環節薄弱，如農業科技支持、農資供應等，導致農產品質量安全問題長期得不到根本解決；實際應用中只注重追溯技術的發展而忽視其與農業生產和加工環節的深度融合，導致追溯體系建設與農業產業發展的不協調；追溯體系建設中部分農產品生產加工企業尚未真正意識到構建農產品質量安全追溯體系的重要性，缺乏積極性和有效的制度、政策、資金支持；追溯體系需要依賴先進的信息技術支持，這些會對農村的企業和農民形成技術壁壘。

2 農產品質量安全可信追溯體系的建構與現狀

區塊鏈是一種分布式共享數據庫技術，由多個計算機節點共同維護，它通過使用哈希算法和非對稱加密算法對數據進行加密，保障了數據的安全性、完整性和不可篡改性[3]。區塊鏈將數據以塊的形式存儲，每個塊包含先前塊的哈希值，形成一個不可更改的鏈，從而保證數據的可信性。區塊鏈還采用去中心化的方式管理數據，沒有中心機構參與，因此能夠實現公平、透明、可信的交易。在農產品質量安全可信追溯體系（圖1）中，企業把農產品流通各個環節中的信息上傳至區塊鏈，如農產品種類、生產環境、農藥化肥使用信息、包裝信息、物流信息等，確保數據的真實性和完整性；通過引入智能合約建立農產品質量安全可信評估體系和信用體系，將農產品的檢測數據、質量信息及生產、流通、銷售等各個環節的信息等記錄到區塊鏈上，通過共識機制對參與者的信用進行評估，實現信息共享和追溯，從而加強政府或檢測機構對農產品質量安全的監管和控制，促進農產品質量安全生產和流通。利用區塊鏈技術建立農產品質量安全可信溯源體系既保障了農產品的全流程監管和可追溯，又促進了消費者對農產品質量的信任度，從根本上解決了信息不對稱、難以追溯的問題，有利于提高農產品質量安全監管的精度和效率。

國內外學者對利用區塊鏈技術實現農產品質量安全可信追溯進行了相關研究。Varavallo等[4]提出了基于Algorand 區塊鏈的追溯Fontina PDO奶酪的供應鏈平臺，提高了聯合運營商之間的數據交換和透明度。Yakubu等[5]提供了一種安全、高效、可靠的方法來監測和跟蹤大米產品的安全和質量，并把每筆交易都記錄存儲在區塊鏈的公共賬本中，通過智能合約跟蹤和監控大米鏈生態系統中所有利益相關者之間的互動和交易。Stranieri等[6]從效率、靈活性、響應能力、食品質量和供應鏈透明度方面進行評估，結果表明，區塊鏈技術對供應鏈的盈利和投資回報產生了積極的影響，增加了外部食品質量屬性，同時由于信息的可訪問、可用和共享，促進了食品鏈上更好的信息管理。Zhang等[7]為解決整個糧油供應鏈中多個環節信息混雜、難以保障信息的安全、各主體間信息不能共享等問題，構建了一個糧油食品供應鏈的信息可追溯模型，實現了糧油食品供應鏈體系全生產過程多樣來源的不同類型信息的可信上鏈、存儲、處理和追溯，提高了糧油食品追溯的精細度和精確性。Zhang等[8]提出了一種基于區塊鏈的生鮮農產品冷鏈物流追溯系統，在提高數據的查詢和存儲效率的同時解決了生鮮農產品冷鏈物流追溯系統中的安全和隱私問題。Yang等[9]設計了一個應用區塊鏈技術實現存儲和查詢農產品供應鏈產品完整信息的溯源系統，提高了可追溯信息的透明度和可信度，實現了區塊鏈網絡中私人信息的安全共享，保證了供應鏈管理中數據的真實和可信。

隨著技術的不斷發展和應用的不斷擴展，區塊鏈技術將進一步普及和成熟，其去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、共同維護、公開透明等特征[10]奠定了誠實可信基礎，創造了可靠合作機制，為解決追溯體系存在的問題提供了可行方案。在我國已有利用區塊鏈來實現農產品質量安全可信追溯的實例，中南建設攜手北大荒推出全球首個“區塊鏈大農場”[11]，建立從農田到餐桌的可信溯源體系，打造高附加價值的農產品領域電商平臺。華為的“農業沃土平臺”[12]利用區塊鏈技術構建了從種子種植、農業生產、農業投入品、農產品加工、流通等多環節的農產品溯源體系。騰訊集團與深農集團合作的“農產品質量安全區塊鏈溯源平臺”[13]，從源頭上保障農產品的真實性，打通供應鏈各環節信息孤島，使品牌商與消費者之間建立可信的品牌和營銷聯系紐帶。

3 農產品質量安全可信追溯體系發展戰略

我國農產品質量的持續提升對居民的健康和生活質量具有直接影響，確保“米袋子”“ 菜籃子”“果盤子”質量安全，促進全國糧油、畜禽、水產、果蔬、茶葉、中藥材等優勢特色品牌建設和產業提質增效是推動鄉村振興高質量發展的基礎。要按照整體設計、分步實施、穩步推進、突出特色的目標，充分利用區塊鏈技術助力農產品可信追溯體系建設。

3.1 發展思路

3.1.1 統籌規劃，分步實施

統一基礎共性標準和建設規范，讓不同地區、不同企業的追溯體系具有可比性，也能為后續的協同合作提供基礎，以實現跨部門跨區域業務合作、資源整合、設施及信息開放共享[14]。采用邊建設、邊示范模式時，重點應該放在質量安全問題較突出的農產品上，這樣可以更加有效地解決農產品質量安全問題，同時也可為后續的推廣和應用提供經驗和數據支持。在選擇試點地區時，應優先選擇基礎較好、產業發展較集中的地區，通過先易后難的方式，以點帶面，逐步擴大覆蓋范圍，提高運行效果，這樣可以讓各地方逐漸適應和掌握新技術，有效提高區塊鏈技術在農產品質量安全可信追溯中的應用效果。結合現有的技術和資源優勢，打造更具競爭力的農業產業鏈。例如，可以通過區塊鏈技術來追溯優質農產品的產地、生產過程、流通情況等，為消費者提供更加安全放心的產品。

3.1.2 創新驅動，科技引領

堅持創新驅動，加強技術研發，充分利用區塊鏈等新興信息技術，在采集、存儲和傳輸數據過程中，加強數據隱私保護，規范信息采集和使用流程，保障農民和消費者合法權益。制定統一的農產品質量安全可信追溯標準和范圍，統一數據格式和管理流程，便于不同部門和地區的信息共享和交流，提高信息互操作性。開發更加適用于農產品質量安全可信追溯的區塊鏈技術和應用程序[15]，提高溯源系統的可用性和可靠性。通過組織培訓、宣傳和普及工作，提高農民和從業人員的信息化意識和認知，增強農產品質量安全可信追溯體系的管理和應用能力，促進其廣泛應用和推廣。加速建立統一權威、職責明確、運行高效的區塊鏈農產品質量安全追溯體系，在保障農產品質量安全、推動消費轉型升級、加速產業創新發展、夯實大數據應用等方面發揮追溯系統的積極作用。

3.1.3 政府主導，市場運作

政府在組織農業信息化等相關機構進行追溯體系建設的同時，應制定相關政策，明確追溯體系建設的目標和任務，并對參與建設的企業給予一定的政策傾斜和鼓勵機制；通過資金支持向企業提供必要的經濟幫助，包括建設資金、技術研發資金、宣傳推廣資金等；設立專項資金對使用區塊鏈建設追溯體系的企業進行資助，提高企業參與的積極性和建設的質量。政府要對企業的追溯體系建設進行監督，確保企業能夠按照規范進行建設，履行主體責任，對追溯體系建設的企業進行實地檢查，及時發現問題及糾正錯誤，對不合規的企業進行處罰，對建設成果突出的企業進行獎勵和表彰。市場可以通過推出符合市場需求的區塊鏈追溯產品來推動追溯體系建設；通過競爭機制促進區塊鏈追溯體系的運行和完善；通過價格機制來激勵企業參與追溯體系建設；通過評價機制推動追溯體系的改進和優化。

3.2 戰略目標

3.2.1 建立優勢特色農產品質量安全的“雙品雙鏈”可信追溯系統

從農業雙品（農產品、農業投入品）角度出發，借助雙鏈（區塊鏈、供應鏈）技術開展全程特色優勢農產品可信追溯系統建設。建立基于物聯網的空氣、水體、土壤綜合監測網絡[16]，實現可信、高效、低成本的水土氣候環境信息獲取，從源頭保障農產品質量安全；對農業投入品使用情況、農產品標準化生產加工情況進行全程監管，使用智能采集技術與終端/系統精準采集農產品生產加工數據（實地監測數據、圖片、視頻），通過數據過濾傳輸裝置將采集的數據上傳至區塊鏈記錄，保證農產品生產加工全程的公開透明且不可篡改；將農產品追溯過程中的全部信息，如農產品倉儲信息、流通信息、銷售信息等全部歸入區塊鏈平臺，并通過區塊鏈中的智能合約、分布式賬本、防篡改等技術，使得農產品交易流通全程信息公開透明[17]，實現農產品全程可信追溯。

3.2.2 建立農產品認證標識系統

通過對農產品追溯管理和綠色農產品、有機農產品等認證標準進行分析，建立農田環境標準、生產工藝規范、產品品質標準對標體系，明確農產品生產過程中各環節應當達到的標準，為管理區塊鏈追溯平臺提供依據。建立標識系統，政府部門可以制定認證規范、認證標準、認證后續監督及獎賞、處罰制度，建立與認證相匹配的標識和標記體系，對符合標準的農產品進行認證，確保產品安全、質量可靠、可追溯。建立區塊鏈追溯體系與認證體系的銜接機制，將追溯信息與認證信息關聯起來，實現數據共享。例如，在追溯過程中，涉及農產品的生產環境，政府部門可以通過認證機構對產地環境進行認證，認證結果將被納入區塊鏈追溯系統中，形成信息閉環。建立標識管理機構，對認證標識進行管理，防止標識的濫用和偽造。通過多種途徑向消費者傳遞認證標識的含義和作用，提高消費者的認知度和參與度。例如，在包裝上標注認證標識，或者通過媒體宣傳，讓消費者了解認證標識所代表的含義，增強對農產品質量和安全的信心。

3.2.3 建立農產品質量安全智慧監管系統

整合相關農業數據和信息，建立農產品質量安全追溯區塊鏈平臺，并與各地追溯系統對接，實現全國數據共享[18]；利用機器學習、數據挖掘等技術，建立農業經營主體信用評價模型，實現精準評價和分類管理；從政策遵守、產品質量、市場表現等多個維度評價農業經營主體信用。①建立科學合理、全面有效的評價指標體系；②建立基于區塊鏈的大數據農業經營主體信用評價系統；③建立健全的農產品質量安全檔案和失信制度，對失信行為進行限制和懲罰；④建立消費者和用戶監督體系，暢通舉報和投訴渠道，使全社會形成有效的監督氛圍；⑤建立“用數據說話、用數據管理、用數據決策”的管理決策體系，使農產品質量安全監管變得更加精細化和可視化。針對追溯過程中可能出現的風險建立預警機制，如有意外發生采用應急召回機制，加強溯源過程中與溯源過程后的監管，在逐步完善追溯管理體系中加強政府決策和風險防范能力，提升監管的精準性和實效性。

3.2.4 建立面向農業產業的追溯信息服務系統

將基于區塊鏈構建的農產品追溯體系和農業產業發展轉型升級相結合，促進農業產業的轉型升級，實現農業現代化，政府鼓勵和支持農業主體采用智能化設備，采集和記錄生產信息、存儲信息和交互信息，并把信息上傳至農產品質量安全可信追溯區塊鏈平臺，實現自動化管理和數據共享，采用區塊鏈技術提高農業產業管理水平[19]，實現對農產品全程追蹤。①推進“區塊鏈+追溯”創新發展，建設可追溯的電商品牌，并通過電商平臺實現銷售與追溯雙重功能；②為企業提供政策支持、市場開拓等方面的幫助，推動企業開展多種銷售模式，包括在線銷售、預訂銷售、線上線下模式等，進一步提高產品知名度和銷售量；③加強信息流通、線上交易、精準營銷等功能；④推動區塊鏈農產品質量安全科學追溯系統與農產品批發市場電子支付系統、冷鏈物流運輸等體系相互融合發展；⑤為農業主體提供便捷的電子結算服務，實現快速結算和交易，減少資金周轉時間和成本，提高經濟效益；⑥為消費者提供安全便捷的物流服務，提高物流效率和成本控制。

3.2.5 應用示范體系建設

在全國選取一批水產、茶葉、糧油、畜禽、果蔬、中藥材、食藥用菌等重要農產品與特色農產品為典型示范，開展農產品區塊鏈追溯管理試點應用，加強線上監測和線下管理，挖掘追溯系統內生動力及產業價值，促進農產品質量安全監管更加精準和智能[20]。充分發揮示范區域的引領帶動作用，為新型監管追溯體系的全面深化應用打下堅實基礎。①通過2～3年建設，將全國由上到下打造成為統一協作的農產品追溯區塊鏈管理體系、標準體系和信息服務體系；②形成從農田到餐桌的全過程追溯機制，保障信息安全可信和統一共享交換，實現部門、地區和企業追溯信息可信并相互融合；③重要農產品生產管理實現信息化、標準化、集約化和一體化，區塊鏈追溯系統附加值凸顯，在企業中推廣和應用基于區塊鏈建設的追溯系統積極性明顯提高，農產品質量安全水平穩步提高；④追溯數據應用大數據分析的能力不斷健全完善[20]，提升在追溯農產品質量安全過程中的應急管理能力，追溯體系對于保障消費者權益、提升企業精準營銷、優化農產品行業管理、保障供應鏈信息安全及提升政府監督參與的能力不斷增強。

4 對策建議

4.1 建立農產品質量安全可信追溯體系聯盟鏈

聯盟鏈是一種區塊鏈變體，是在一組已知的參與方之間建立一個可信的、分布式的賬本系統[21]，通常用于特定組織或行業內部的合作和數據共享。聯盟鏈中的參與者通過授權和許可后，才能參與交易驗證和區塊生成，共同管理區塊鏈網絡，所以聯盟鏈的設計和規則通常可以根據參與者的需求進行高度定制，而且聯盟鏈具有更強的隱私控制，參與者可以更好地控制其交易數據的可見性，并確定哪些信息可以與其他參與者共享。以現有農產品質量安全監管機構或專門負責農產品質量安全的事業單位為基礎，由農業農村廳會同財政廳、市場監管局、農產品企業、消費者等建立自己的聯盟鏈節點，這些節點將作為區塊鏈網絡的一部分，可以訪問和驗證區塊鏈上的農產品溯源數據；建立監督和審計機制，以監督聯盟鏈的運行，識別問題并進行改進；持續推廣聯盟鏈的價值，與其他相關利益相關者合作，包括農產品生產者、加工商和零售商，將所有參與方協調起來共同推進和完善區塊鏈農產品質量安全可信追溯體系的建設工作。

4.2 開發農產品質量安全可信追溯體系智能合約

智能合約是區塊鏈技術的核心組成部分，它代表著存在于區塊鏈上的自動執行合同的程序，并在滿足一定條件時執行預定的操作，不需要人工干預就能自動執行相關操作，從而降低潛在的錯誤和欺詐風險[22?23]。智能合約用于增強整個聯盟鏈的通用性，明確不同監管部門的權限和職責，確保數據驗證、審查和監督農產品質量和安全的流程在符合規定的情況下自動執行，可以加強監管部門的透明度和效率。利用智能合約制定數據共享協議，明確各聯盟鏈中各方之間如何分享數據、信息和審查結果，以確保信息的透明性和一致性。區塊鏈和智能合約的使用可以明確各方責權，消除潛在的爭議和糾紛，確保農產品生產經營主體、質量檢測機構和基層監管機構都滿足追溯要求和條件，有助于支撐和推動基于區塊鏈的農產品質量安全監督和管理的一致性和可靠性[24]。

4.3 選擇農產品質量安全可信追溯體系共識機制

區塊鏈的共識機制用于解決分布式系統中的節點如何達成一致的問題，在區塊鏈中，共識機制負責確保不同節點之間的數據一致性，防止惡意行為，并確保新的區塊可以被添加到區塊鏈中。基于區塊鏈技術的共識機制，構建農產品質量安全可信追溯標準體系[25]，確保加入聯盟鏈的各方都同意遵守共同的規則，包括農產品溯源信息的記錄、驗證流程、數據的格式等。當涉及農產品的生產、流通、監測等數據時，農產品企業會將這些數據通過智能合約提出，提出的農產品溯源數據將廣播給聯盟鏈中的其他節點，接收農產品溯源數據的節點會對其簽名、來源等進行驗證和審核，以確保農產品溯源數據的合法性和準確性，節點根據驗證結果，通過投票或其他方式表達對農產品溯源數據的同意或不同意，如果足夠多的節點達成一致，智能合約將被執行，經過共識的農產品溯源數據被存儲在區塊鏈上，保證其不可篡改。其中政府監管部門將作為聯盟鏈的一部分參與共識過程，以監督、保證農產品質量安全可信追溯系統的合規性。

4.4 選取農產品質量安全可信追溯體系加密算法

在農產品質量安全可信追溯系統中采用哈希算法對農產品溯源數據進行加密，采用非對稱加密算法進行身份驗證[26]，確保農產品追溯數據的安全性和隱私性。哈希算法將任意長度的輸入數據轉換成固定長度的輸出值（哈希值）的數學函數[27]，每個區塊都包含前一個區塊的哈希值，以確保前一個區塊的數據沒有被篡改，一旦農產品溯源數據發生改變，其哈希值也會變化，而且哈希值具有不可避的屬性，從哈希值很難反向還原出原始數據。把企業上傳到區塊鏈中的農產品溯源數據，例如生產信息、質檢數據、運輸記錄等進行哈希處理，將哈希值與每個農產品溯源數據項相關聯，并將這些哈希值存儲在區塊鏈上，作為記錄的一部分。政府監管部門和消費者可以用哈希值驗證農產品溯源數據的真實性。在非對稱加密在區塊鏈上，用戶擁有一對密鑰——公鑰和私鑰，公鑰用于識別用戶，而私鑰用于簽署交易和消息。在農產品質量安全可信追溯系統中，各聯盟鏈成員，包括政府、企業和消費者，向信任的證書頒發機構（certificate authority，CA）申請數字證書，CA驗證申請者的身份信息，為每個成員版發包含成員的公鑰和身份信息的數字證書[28]，每個成員把私鑰存儲在硬件安全模塊或安全錢包中。在聯盟鏈中，當成員發起交易或參與區塊鏈活動時，他們需要提供其數字證書作為身份憑證。接收交易的其他聯盟鏈成員獲取發送方的數字證書，并使用CA的公鑰來驗證數字簽名的有效性，有助于確保只有合法的成員才能參與農產品質量安全可信追溯系統。

參考文獻

［1］ 錢建平， 吳文斌， 楊鵬. 新一代信息技術對農產品追溯系統智能化影響的綜述[J]. 農業工程學報， 2020， 36（5）： 182-191.

QIAN J P， WU W B， YANG P. Review on agricultural productssmart traceability system affected by new generation informationtechnology [J]. Trans. Chin. Soc. Agric. Eng.， 2020， 36（5）：182-191.

［2］ 胡云鋒， 孫九林， 張千力，等. 中國農產品質量安全追溯體系建設現狀和未來發展[J]. 中國工程科學， 2018， 20（2）： 57-62.

HU Y F， SUN J L， ZHANG Q L， et al .. Current status andfuture development proposal for Chinese agricultural productquality and safety traceability [J]. Strategic Study CAE， 2018，20（2）： 57-62.

［3］ LENG J W， ZHOU M， ZHAO J L， et al .. Blockchain security： asurvey of techniques and research directions [J]. IEEE Trans.Serv. Comput.， 2020， 15（4）： 2490-2510.

［4］ VARAVALLO G， CARAGNANO G， BERTONE F， et al ..Traceability platform based on green blockchain： anapplication case study in dairy supply chain [J]. Sustainability，2022， 14（6）： 2071-1050.

［5］ YAKUBU B M， LATIF R， YAKUBU A， et al .. RiceChain：secure and traceable rice supply chain framework usingblockchain technology [J/OL]. PeerJ Comput. Sci.， 2022， 8：e801 [2023-05-12]. https：//doi.org/10.7717/peerj-cs.801.

［6］ STRANIERI S， RICCARDI F， MEUWISSEN M， et al.. Exploringthe impact of blockchain on the performance of agrifood supplychains [J/OL]. Food Control， 2020， 119： 107495 [2023-05-12].https：//doi.org/10.1016/j.foodcont.2020.107495.

［7］ ZHANG X， PENG X Z， LI Y， et al .. Information traceabilitymodel for the grain and oil food supply chain based on trustedidentification and trusted blockchain [J/OL]. Int. J. Environ.Res. Public. Health， 2022， 19（11）： 6594 [2023-05-12]. https：//doi.org/10.3390/ijerph19116594.

［8］ ZHANG X H， SUN Y J， SUN Y X. Research on cold chainlogistics traceability system of fresh agricultural productsbased on blockchain [J/OL]. Comput. Intell. Neurosci.， 2022，2022： 1957957 [2023-05-12]. https：//doi.org/10.1155/2022/1957957.

［9］ YANG X T， LI M Q， YU H J， et al .. A trusted blockchainbasedtraceability system for fruit and vegetable agriculturalproducts [J]. IEEE Access， 2021， 9： 36282-36293.

［10］ 梁秀波， 吳俊涵， 趙昱， 等. 區塊鏈數據安全管理和隱私保護技術研究綜述[J]. 浙江大學學報（工學版）， 2022， 56（1）： 1-15.

LIANG X B， WU J H， ZHAO Y， et al .. Review of blockchaindata security management and privacy protection technologyresearch [J]. J. Zhejiang Univ. （Eng. Sci.）， 2022， 56（1）： 1-15.

［11］ 胡義偉. 中南建設攜手北大荒發布全球首個區塊鏈大農場[EB/OL].（2017-04-25）[2023-05-12]. https：//ggjd.cnstock.com/company/scp_ggjd/tjd_bbdj/201704/4068577.htm.

［12］ 丁春麗. 袁隆平海水稻團隊聯手華為打造\"農業沃土云\"平臺[EB/OL].（2018-11-10）[2023-05-12]. http：//www.takungpao.com/special/239159/2018/1110/202338.html.

［13］ 騰訊安全. 騰訊安心平臺正式發布，同期啟動“安心農品計劃”，三年扶持100 個地標農品品牌成長[EB/OL].（2021-08-05）[2023-05-12]. https：//bbs.kanxue.com/article-16128.htm.

［14］ 高陽陽， 呂相文， 袁柳， 等. 基于區塊鏈的農產品安全可信溯源應用研究[J]. 計算機應用與軟件， 2020， 37（7）： 324-328.

GAO Y Y， LYU X W， YUAN L， et al .. Application ofblockchain-based trusted traceability of agricultural products [J].Comput. Appl. Software， 2020， 37（7）： 324-328.

［15］ 吳曉彤， 柳平增， 王志鏵. 基于區塊鏈的農產品溯源系統研究[J]. 計算機應用與軟件， 2021， 38（5）： 42-48.

WU X T， LIU P Z， WANG Z H. Traceability system ofagricultural products based on blockchain [J]. Comput. Appl.Software， 2020， 37（7）： 324-328.

［16］ 李天明， 嚴翔， 張增年，等. 區塊鏈+物聯網在農產品溯源中的應用研究[J]. 計算機工程與應用， 2021， 57（23）： 50-60.

LI T M， YAN X， ZHANG Z N， et al .. Application research ofblockchain+internet of things in agricultural product traceability [J].Comput. Eng. Appl.， 2021， 57（23）： 50-60.

［17］ 劉如意， 李金保， 李旭東. 區塊鏈在農產品流通中的應用模式與實施[J]. 中國流通經濟， 2020， 34（3）： 43-54.

LIU R Y， LI J B， LI X D. Application mode andimplementation of blockchain in circulation of agriculturalproducts [J]. China Business Market， 2020， 34（3）： 43-54.

［18］ 孫傳恒， 于華竟， 徐大明， 等. 農產品供應鏈區塊鏈追溯技術研究進展與展望[J]. 農業機械學報， 2021， 52（1）： 1-13.

SUN C H， YU H J， XU D M， et al .. Review and prospect of agriproductssupply chain traceability based on blockchaintechnology [J]. Trans. Chin. Soc. Agric. Mach.， 2021， 52（1）： 1-13.

［19］ PRASHAR D， JHA N， JHA S， et al .. Blockchain basedtraceability and visibility for agricultural products： adecentralized way of ensuring food safety in India [J/OL].Sustainability， 2020， 12（8）： 3497 [2023-05-12]. https：//doi.org/10.3390/su12083497.

［20］ 王曉楠. 大數據在智慧農業發展中的應用探析[J]. 現代農業科技， 2020， 781（23）： 240-241.

WANG X N. Application of big data in the developent of smartagriculture [J]. Mod. Agric. Sci. Technol.， 2020， 781（23）：240-241.

［21］ 朱立， 俞歡， 詹士瀟， 等. 高性能聯盟區塊鏈技術研究[J]. 軟件學報， 2019， 30（6）： 1577-1593.

ZHU L， YU H， ZHAN S X， et al .. Research on highperformanceconsortium blockchain technology [J]. J. Software，2019， 30（6）： 1577-1593.

［22］ 劉雙印， 雷墨鹥兮， 徐龍琴， 等. 基于區塊鏈的農產品質量安全可信溯源系統研究[J]. 農業機械學報， 2022， 53（6）：327-337.

LIU S Y， LEI M Y X， XU L Q， et al .. Development of reliabletraceability system for agricultural products quality and safetybased on blockchain [J]. Trans. Chin. Soc. Agric. Mach.， 2022，53（6）： 327-337.

［23］ 李瑾， 馬晨， 趙春江， 等.“ 互聯網+”現代農業的戰略路徑與對策建議[J]. 中國工程科學， 2020， 22（4）： 50-57.

LI J， MA C， ZHAO C J， et al.. Strategic path and countermeasuresfor developing internet plus modern agriculture [J]. Strategic StudyCAE， 2020， 22（4）： 50-57.

［24］ 楊雅萍， 姜侯， 胡云鋒， 等.“ 互聯網+”農產品質量安全追溯發展研究[J]. 中國工程科學. 2020， 22（4）： 58-64.

YANG Y P， JIANG H， HU Y F， et al .. Development of qualityand safety traceability of agricultural products based oninternet plus [J]. Strategic Study CAE， 2020， 22（4）： 58-64.

［25］ 陳薇伶， 黃敏， 郭燕. 基于區塊鏈技術的生鮮農產品供應鏈體系構建[J]. 商業經濟研究， 2021（9）： 123-126.

CHEN W L， HUANG M， GUO Y. Construction of freshagricultural product supply chain system based on blockchaintechnology [J]. J. Commercial Econ.， 2021（9）： 123-126.

［26］ 姚前， 張大偉. 區塊鏈系統中身份管理技術研究綜述[J].軟件學報， 2021， 32（7）： 2260-2286.

YAO Q， ZHANG D W. Survey on identity management inblockchain [J]. J. Software， 2021， 32（7）： 2260-2286.

［27］ 牛淑芬， 劉文科， 陳俐霞， 等. 基于聯盟鏈的可搜索加密電子病歷數據共享方案[J]. 通信學報， 2020， 41（8）： 204-214.

NIU S F， LIU W K， CHEN L X， et al .. Electronic medicalrecord data sharing scheme based on searchable encryption viaconsortium blockchain [J]. J. Commun.， 2020， 41（8）： 204-214.

［28］ 魏松杰， 李莎莎， 王佳賀. 基于身份密碼系統和區塊鏈的跨域認證協議[J]. 計算機學報， 2021， 44（5）： 908-920.

WEI S J， LI S S， WANG J H. A cross-domain authenticationprotocol by identity-based cryptosystem on consortiumblockchain [J]. Chin. J. Comput.， 2021， 44（5）： 908-920.

基金項目：中國工程院咨詢項目（2021-DFZ-17）。