區(qū)塊鏈技術(shù)在食品安全信息追中的應(yīng)用研究

Research on the Application of Blockchain Technology in Food Safety Information Traceability

CAI Ruiqi1 （1.College ofAgricultural EngineeringandFoodScience，Shandong UniversityofTechnology，Zibo550oo，China; 2.Shandong Institute for Food and Drug Control， Jinan ， China）

Abstract： Blockchain technology， with its decentralized， tamper-proof and traceable characteristics，provides a newtechnical path for food safety information management.This article explains its application advantages in food safety information traceability，analyzes the technical，privacyand socialcognitionchallenges faced incurent applications，and proposes targeted solutions，inorder to providea theoreticalreference forimproving the food safety governance system.

Keywords： blockchain; food safety; information traceability; data credibility; privacy protection

隨著食品供應(yīng)鏈的復(fù)雜化與全球化，食品安全問題頻發(fā)不僅威脅消費(fèi)者健康，也對食品行業(yè)信任體系造成沖擊。傳統(tǒng)的食品安全信息追溯體系依賴中心化管理，存在數(shù)據(jù)易篡改、信息孤島、追瀕效率低等問題，難以滿足現(xiàn)代食品安全監(jiān)管與消費(fèi)者知情需求。區(qū)塊鏈技術(shù)憑借去中心化、數(shù)據(jù)不可篡改、可追溯等特性，為食品安全信息追溯提供了新的解決方案。近年來，區(qū)塊鏈在金融、物流等領(lǐng)域的成功應(yīng)用，使其在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用潛力備受關(guān)注。在此背景下，深人研究區(qū)塊鏈技術(shù)在食品安全信息追溯中的應(yīng)用，分析其優(yōu)勢、挑戰(zhàn)與應(yīng)對策略，對保障食品安全、重塑行業(yè)信任具有重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

1食品安全信息追瀕中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢

1.1強(qiáng)化安全信息溯源系統(tǒng)信息整合能力

傳統(tǒng)食品安全信息追溯系統(tǒng)通常面臨信息孤島問題，生產(chǎn)、加工、流通等環(huán)節(jié)由不同主體獨(dú)立管理，數(shù)據(jù)格式與存儲標(biāo)準(zhǔn)差異導(dǎo)致信息交互效率低下。

區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式賬本架構(gòu)能夠構(gòu)建跨區(qū)域、跨部門的數(shù)據(jù)共享網(wǎng)絡(luò)，通過智能合約自動(dòng)執(zhí)行數(shù)據(jù)采集與傳輸規(guī)則，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈全節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步[1]。例如，農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地將種植環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)寫入?yún)^(qū)塊鏈后，加工企業(yè)可通過授權(quán)接口即時(shí)獲取原料品質(zhì)信息，物流方則能同步追蹤運(yùn)輸溫濕度參數(shù)，這種去中心化的數(shù)據(jù)管理模式可有效突破行政邊界與技術(shù)壁壘[2]。同時(shí)，區(qū)塊鏈的時(shí)間戳功能為每個(gè)操作節(jié)點(diǎn)提供精確時(shí)序標(biāo)記，使分散于不同環(huán)節(jié)的碎片化數(shù)據(jù)形成連續(xù)可驗(yàn)證的證據(jù)鏈，監(jiān)管部門可通過鏈上數(shù)據(jù)的時(shí)空關(guān)聯(lián)性快速定位問題源頭。

1.2有效推動(dòng)食品安全信息社會(huì)共治格局

區(qū)塊鏈技術(shù)的透明性與可追溯性特征為重構(gòu)多方參與的食品安全治理體系提供技術(shù)基礎(chǔ)。傳統(tǒng)監(jiān)管模式中，政府、企業(yè)、第三方機(jī)構(gòu)與消費(fèi)者之間存在信息不對稱，公眾難以獲取完整的食品質(zhì)量數(shù)據(jù)，企業(yè)自查信息也缺乏公信力。區(qū)塊鏈的分布式存儲結(jié)構(gòu)允許各主體在權(quán)限可控范圍內(nèi)訪問鏈上數(shù)據(jù)，消費(fèi)者通過掃碼即可查看產(chǎn)品從原料到銷售的完整流轉(zhuǎn)記錄，倒逼生產(chǎn)經(jīng)營者規(guī)范操作流程[3]。政府監(jiān)管部門利用智能合約設(shè)定抽檢規(guī)則，當(dāng)鏈上數(shù)據(jù)觸發(fā)預(yù)設(shè)風(fēng)險(xiǎn)閾值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)向監(jiān)管平臺發(fā)送預(yù)警信號，形成“技術(shù)監(jiān)測 + 行政干預(yù)”的雙重監(jiān)管機(jī)制。更為重要的是，區(qū)塊鏈的不可篡改特性使企業(yè)自律行為轉(zhuǎn)化為可驗(yàn)證的鏈上記錄，行業(yè)協(xié)會(huì)可基于這些可信數(shù)據(jù)建立行業(yè)信用評價(jià)體系，媒體與公眾則能依托透明信息行使社會(huì)監(jiān)督權(quán)。

1.3提高食品安全追溯信息可靠性和公信力

食品追溯體系的核心價(jià)值在于信息的真實(shí)性與可驗(yàn)證性，而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的中心化存儲方式存在數(shù)據(jù)篡改風(fēng)險(xiǎn)，紙質(zhì)臺賬更易因人為失誤或故意造假失去參考價(jià)值。區(qū)塊鏈技術(shù)通過密碼學(xué)哈希算法將每筆交易數(shù)據(jù)生成唯一數(shù)字指紋，任何修改都會(huì)導(dǎo)致后續(xù)區(qū)塊哈希值變動(dòng)，這種鏈?zhǔn)津?yàn)證機(jī)制從技術(shù)層面杜絕數(shù)據(jù)篡改的可能性。在具體應(yīng)用場景中，當(dāng)養(yǎng)殖場錄入獸藥使用記錄時(shí)，信息經(jīng)加密后即時(shí)寫入?yún)^(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)，加工企業(yè)在接收原料時(shí)可通過比對鏈上數(shù)據(jù)驗(yàn)證信息真實(shí)性，形成環(huán)環(huán)相扣的責(zé)任追溯鏈條[4]。同時(shí)，區(qū)塊鏈的時(shí)間戳技術(shù)為每項(xiàng)操作提供精確到秒的時(shí)間憑證，配合地理信息系統(tǒng)可還原食品流通的真實(shí)時(shí)空軌跡，這在應(yīng)對突發(fā)性食品安全事件時(shí)尤為重要。

2食品安全信息追溯中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

2.1食品數(shù)據(jù)信息隱私保護(hù)問題

區(qū)塊鏈技術(shù)在實(shí)現(xiàn)食品供應(yīng)鏈透明化的同時(shí)，面臨參與者數(shù)據(jù)權(quán)益保護(hù)的倫理困境與法律風(fēng)險(xiǎn)。食品生產(chǎn)鏈條涉及原料供應(yīng)商、加工企業(yè)、物流商等多方主體，各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包含商業(yè)機(jī)密與敏感信息，如生產(chǎn)配方、成本結(jié)構(gòu)、銷售渠道等核心經(jīng)營數(shù)據(jù)[5]。區(qū)塊鏈的分布式存儲特性雖能確保信息不可篡改，但也導(dǎo)致數(shù)據(jù)一旦上鏈即被所有節(jié)點(diǎn)同步持有，即便采用加密手段仍存在信息泄露隱患。此外，消費(fèi)者個(gè)人信息的采集與使用同樣面臨兩難選擇：若將購買記錄、地理位置等數(shù)據(jù)完整上鏈，雖能增強(qiáng)追溯精準(zhǔn)度，卻可能侵犯用戶隱私；若進(jìn)行數(shù)據(jù)脫敏處理，則可能削弱追溯信息的完整性。

2.2技術(shù)成熟度與可擴(kuò)展性問題

現(xiàn)有區(qū)塊鏈架構(gòu)的性能瓶頸難以匹配食品供應(yīng)鏈高頻、海量數(shù)據(jù)的處理需求，直接影響追溯系統(tǒng)的實(shí)用價(jià)值。食品從田間到餐桌涉及數(shù)十個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)需實(shí)時(shí)上傳環(huán)境監(jiān)測、質(zhì)量檢測、物流軌跡等多維度數(shù)據(jù)，這對區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的吞吐量提出極高要求。同時(shí)，區(qū)塊鏈的全節(jié)點(diǎn)存儲模式使得數(shù)據(jù)量隨業(yè)務(wù)擴(kuò)展呈指數(shù)級增長，中小型食品企業(yè)因硬件投入成本過高被迫選擇輕節(jié)點(diǎn)運(yùn)行，這種技術(shù)妥協(xié)可能破壞數(shù)據(jù)完整性與驗(yàn)證可靠性[5]。更為隱蔽的風(fēng)險(xiǎn)在于異構(gòu)系統(tǒng)兼容性問題，不同食品細(xì)分行業(yè)采用差異化的數(shù)據(jù)編碼標(biāo)準(zhǔn)與區(qū)塊鏈底層協(xié)議，跨鏈交互的技術(shù)壁壘使得全產(chǎn)業(yè)鏈追溯難以實(shí)現(xiàn)真正貫通，反而加劇信息碎片化現(xiàn)象。

2.3社會(huì)認(rèn)知與接受度有待提高

食品行業(yè)利益相關(guān)方對區(qū)塊鏈技術(shù)的認(rèn)知偏差與信任缺失，嚴(yán)重遲滯其推廣應(yīng)用進(jìn)程。傳統(tǒng)食品生產(chǎn)企業(yè)普遍存在路徑依賴，慣于采用紙質(zhì)臺賬或封閉式數(shù)據(jù)庫管理質(zhì)量信息，對區(qū)塊鏈所需的業(yè)務(wù)流程數(shù)字化改造存在抵觸心理，擔(dān)心技術(shù)遷移帶來的管理成本增加與操作習(xí)慣顛覆。消費(fèi)者層面，盡管區(qū)塊鏈可提供透明的產(chǎn)品溯源信息，但公眾對分布式賬本、哈希算法等技術(shù)原理的理解門檻過高，多數(shù)人無法有效驗(yàn)證鏈上數(shù)據(jù)的真實(shí)性，這種技術(shù)黑箱效應(yīng)反而可能削弱信息信任基礎(chǔ)。不僅如此，部分企業(yè)將區(qū)塊鏈視為應(yīng)付監(jiān)管的合規(guī)工具而非質(zhì)量提升手段，選擇性地將邊緣信息上鏈而規(guī)避關(guān)鍵質(zhì)量控制數(shù)據(jù)的公開，這種形式化應(yīng)用不僅浪費(fèi)技術(shù)資源，更可能催生新型信任危機(jī)。社會(huì)認(rèn)知層面的多重隔閡，使得區(qū)塊鏈技術(shù)在食品安全治理中的價(jià)值實(shí)現(xiàn)面臨系統(tǒng)性阻力。

3應(yīng)對食品安全信息追溯中區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用挑戰(zhàn)的策略

3.1強(qiáng)化數(shù)據(jù)隱私保護(hù)，確保技術(shù)使用合法性

應(yīng)對區(qū)塊鏈應(yīng)用中食品數(shù)據(jù)隱私風(fēng)險(xiǎn)需構(gòu)建分級治理體系，平衡信息透明與權(quán)益保護(hù)的雙重訴求。① 建立食品數(shù)據(jù)分類管理機(jī)制，依據(jù)信息敏感度劃分核心商業(yè)秘密、生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)與公共追溯信息3個(gè)層級，對涉及企業(yè)核心競爭力的配方工藝、成本結(jié)構(gòu)等高價(jià)值數(shù)據(jù)采用零知識證明技術(shù)實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證不泄露，對運(yùn)輸溫濕度、檢驗(yàn)報(bào)告等基礎(chǔ)追溯信息實(shí)施選擇性透明策略。 ② 研發(fā)適配食品供應(yīng)鏈場景的混合加密方案，在數(shù)據(jù)上鏈階段運(yùn)用同態(tài)加密保障原始數(shù)據(jù)隱私，在跨鏈交互時(shí)采用代理重加密實(shí)現(xiàn)授權(quán)節(jié)點(diǎn)間的安全傳輸，同時(shí)引入動(dòng)態(tài)權(quán)限控制模型，依據(jù)供應(yīng)鏈角色差異設(shè)定數(shù)據(jù)訪問時(shí)效與操作范圍[]。 ③ 推動(dòng)區(qū)塊鏈應(yīng)用與現(xiàn)行法律框架銜接，在食品相關(guān)法律中增設(shè)數(shù)據(jù)權(quán)屬界定條款，明確上鏈數(shù)據(jù)的采集邊界與使用規(guī)范，同時(shí)建立跨境食品貿(mào)易數(shù)據(jù)流動(dòng)白名單制度，通過雙邊協(xié)議協(xié)調(diào)不同司法轄區(qū)的隱私保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，確保技術(shù)應(yīng)用的合規(guī)性。④ 完善鏈上數(shù)據(jù)審計(jì)追蹤機(jī)制，部署可追溯的隱私保護(hù)日志系統(tǒng)，記錄所有數(shù)據(jù)調(diào)取行為并生成不可篡改的審計(jì)證據(jù)鏈，為食品安全事件中的責(zé)任追溯提供法律支持。

3.2加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新，提高技術(shù)追溯適用性

突破區(qū)塊鏈技術(shù)瓶頸需聚焦食品供應(yīng)鏈特性開展定向優(yōu)化，提升技術(shù)適配性與應(yīng)用效能。 ① 開發(fā)分層架構(gòu)的聯(lián)盟鏈解決方案，將食品追溯數(shù)據(jù)按存儲需求分為核心交易層與附屬信息層，前者采用輕量級共識算法保障關(guān)鍵質(zhì)量信息的高效上鏈，后者通過IPFS分布式存儲技術(shù)承載視頻監(jiān)控、檢測報(bào)告等大文件，有效緩解節(jié)點(diǎn)存儲壓力。 ② 研制食品行業(yè)專用跨鏈協(xié)議，針對果蔬、肉制品、乳制品等細(xì)分領(lǐng)域的數(shù)據(jù)編碼差異，設(shè)計(jì)可擴(kuò)展的智能合約模板庫，實(shí)現(xiàn)不同區(qū)塊鏈系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)語義轉(zhuǎn)換與互操作，例如將畜禽養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的耳標(biāo)信息自動(dòng)映射至冷鏈物流系統(tǒng)的溫控參數(shù)字段。 ③ 優(yōu)化智能合約的觸發(fā)機(jī)制，在食品質(zhì)量監(jiān)測場景中引入物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，當(dāng)傳感器檢測到運(yùn)輸車廂溫度超標(biāo)時(shí)自動(dòng)觸發(fā)合約執(zhí)行，即時(shí)凍結(jié)問題批次并通知上下游節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建從數(shù)據(jù)采集到應(yīng)急響應(yīng)的閉環(huán)管理體系。 ④ 推動(dòng)邊緣計(jì)算與區(qū)塊鏈的融合部署，在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地、加工車間等源頭節(jié)點(diǎn)部署邊緣服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)本地預(yù)處理后再上鏈，減少無效信息傳輸并提升追溯系統(tǒng)實(shí)時(shí)性[]

3.3開展認(rèn)知宣傳教育，推動(dòng)區(qū)塊鏈普及應(yīng)用

破解社會(huì)認(rèn)知壁壘需實(shí)施差異化傳播策略，構(gòu)建多方協(xié)同的技術(shù)推廣生態(tài)。 ① 針對食品生產(chǎn)企業(yè)開展區(qū)塊鏈賦能專項(xiàng)培訓(xùn)，編制食品追溯鏈建設(shè)操作指南，通過沙盤模擬演示質(zhì)量信息上鏈如何降低召回成本、提升品牌溢價(jià)，重點(diǎn)解析技術(shù)投人與風(fēng)險(xiǎn)防控的經(jīng)濟(jì)效益轉(zhuǎn)化路徑。 ② 面向消費(fèi)者開發(fā)可視化溯源交互平臺，將區(qū)塊鏈哈希值轉(zhuǎn)換為通俗易懂的質(zhì)量檔案。例如，通過三維動(dòng)畫展示牛肉從牧場飼養(yǎng)、屠宰加工到冷鏈配送的全流程數(shù)據(jù)，輔以第三方機(jī)構(gòu)認(rèn)證標(biāo)識增強(qiáng)信息可信度[8]。 ③ 建立區(qū)域性食品區(qū)塊鏈追溯示范區(qū)，優(yōu)先在嬰幼兒配方奶粉、有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品等高風(fēng)險(xiǎn)、高附加值領(lǐng)域開展試點(diǎn)，通過政府補(bǔ)貼降低中小微企業(yè)技術(shù)改造成本，形成可復(fù)制的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用模板。 ④ 構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研協(xié)同推廣網(wǎng)絡(luò)，支持高校開設(shè)食品區(qū)塊鏈交叉學(xué)科課程，鼓勵(lì)行業(yè)協(xié)會(huì)制定細(xì)分領(lǐng)域技術(shù)應(yīng)用白皮書，組織監(jiān)管部門參與國際食品追溯鏈標(biāo)準(zhǔn)制定，通過多維度的認(rèn)知協(xié)同加速技術(shù)落地進(jìn)程。

4結(jié)語

綜上所述，區(qū)塊鏈技術(shù)通過重構(gòu)食品信息存儲結(jié)構(gòu)與交互機(jī)制，為解決傳統(tǒng)追溯體系的信息碎片化、責(zé)任界定模糊等頑疾提供了突破性工具。技術(shù)優(yōu)勢的充分發(fā)揮需要正視數(shù)據(jù)隱私保護(hù)的技術(shù)瓶頸、系統(tǒng)擴(kuò)容的工程挑戰(zhàn)以及公眾認(rèn)知的觀念壁壘，這要求技術(shù)創(chuàng)新必須與法律規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、社會(huì)教育形成動(dòng)態(tài)協(xié)同。未來，應(yīng)著重探索區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的深度融合路徑，在保障技術(shù)安全性的前提下拓展其在食品質(zhì)量預(yù)警、供應(yīng)鏈金融等衍生領(lǐng)域的應(yīng)用場景，最終形成技術(shù)賦能與社會(huì)治理相互促進(jìn)的良性循環(huán)。

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