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摘 要：目前国家针对食品安全问题最为有效的监管手段就是采用食品安全溯源技术。食品供应链中参与的相关企业对数据进行采集和维护形成了信息孤岛，系统具有中心化特点。基于区块链数据不可篡改、去中心化等特点，提出了基于区块链的食品溯源技术解决方案，该方案有效的解决了传统平台存在的相关问题。
关键词：食品安全;区块链;溯源
一、引言
追溯系统是提高农产品质量安全管理能力的重要途径之一，为应对问题频出的食品及农产品安全问题，美国、欧盟等众多国家和地区相继建立了食品安全追溯体系及相关应用系统[1-2]。为了保障国民饮食安全，国家出台了相关政策文件，并且也在相关行业引入了追溯系统，特别是农业以及食品行业，以期保障饮食健康，促进农产品相关行业的稳定发展。随着区块链技术的发展强大，食品追溯系统的相关研究在国内也受到了广泛关注。多年前就有相关的专家就食品安全追溯模型进行了相关的研究，政府及企业相关部门也注意到了食品追溯的重要意义，因此国家相关部门就此问题发布了相关政策文件，给相关高校及企业研究所的研究者提供了较好的政策支持。
虽然食品安全追溯平台已经发展了很久，并且相关的基础硬件，包括物联网信息采集设备都有了成熟的发展，发展现状也比较稳定，但是，大规模应用追溯系统的现象并没有出现。通过走访调研及查阅相关的文献资料，食品安全追溯平台组织实施的部门一般都是政府机关，例如农业相关，医药食品相关监管部门，还有一些大型的国有企业和私营企业，中小型企业在食品安全追溯平台上参与的比较少，另外已经搭建平台的企业和政府部门也极少积极使用相关的平台，没有起到平台的监管作用。
另外，由于目前搭建平台的企业都是单一企业主导实施，消费者对平台中的数据真实性产生质疑，单一企业的主导方式，形成了信息孤岛，导致企业有可能在利益的驱动下私下修改相关生产销售数据，因此从消费者的角度看到的数据真实性存疑。
二、区块链相关知识
（1）区块链定义。区块链（Blockchain）是一种由多方共同维护，使用密码学保证传输和访问安全，能够实现数据一致存储、难以篡改、防止抵赖的记账技术，也称为分布式账本技术[3]。
（2）区块链的分类。区块链一般分为三类，公有区块链、行业区块链和私有区块链。
（3）区块链不可篡改。区块链类似一个具有分布式特点的记账工具或者成为账本，区块链系统上的每一个参与环节都持有这样的一个记录本，记录本上记录了所有的交易记录，每一个环节都可以对交易信息进行真伪验证，这个就是区块链去中心化的重要特征，中心化、分布式和去中心化的示意图比对如图1所示。系统通过工作量證明机制保证区块链的延续方向不改变，如果要修改链上的记录，必须把平台上超过51%的节点都破解，另外这种破解操作还需要超过全链系统网络51%算力来支持这些破解工作。不过，世界上顶级的超级计算机的算力的合计跟比特币系统总算力比较不超过30%，因此，如果想修改区块链上的数据，在这种算力的前提下几乎是不可能的，这个就决定了区块链具有了数据不可篡改的特点[4-5]。
三、区块链在食品安全追溯平台的应用价值
目前的国情下，食品整个供应链中有多个企业主体参与到里面，政府作为监督管理部门做到有效监管的话需要耗费大量的人力物力和财力。另外我国在国土面积大，人口众多，这就导致对于监督管理部门而言工作量更大，更复杂，因此就出现了中央相关部门对各地区的监督管理有不周到的地方，因此针对这样的现状，国家积极出台相关的政策适用IOT和BIGDATA相关技术来落实食品安全追溯平台。
传统的食品追溯方式有很多种，诸如普通的账本、到后期的电子账本，这样记录都是让商品在整个供应链中的记录更加清晰可靠，随着云计算和大数据技术的发展，利用云计算技术实现云端食品溯源成为一种可能。
鉴于此，如果要切实保障国家的食品安全，目前最切实有效的手段就是食品安全溯源，目前食品整个供应链条中有诸如供应原料商、加工处理商、运输商等相关企业操作，所以，食品溯源的每一个环节产生的数据都是由相关企业自己负责采集和维护的，这就产生了信息孤岛。现在的食品溯源平台一般搭建的主题都是大中型企业及相关的政府监管部门，这样生成整个链条上的数据不可避免的具有中心化的特点，而中心化的特点又会导致数据出现恶意人为修改或者黑客攻击等，那么链条数据的真实性和完整性就不能得到有效的保障，食品安全追溯系统的价值就没有得到很好的体现。而区块链技术具有数据不可篡改、分布式、去中心化、去信任的特点，对于我国传统的农业食品安全追溯来讲提供了安全可靠的解决方案，又充分保障了数据的真实性和安全性。
四、结论
目前我们国家现行的食品安全追溯系统仍然是由食品供应链条上的主导企业和相关的政府管理部门倡导实施的，各个链条的信息采集过程及维护都由核心企业负责，追溯系统就可以比较方便集中的管理和控制，不过集中的控制管理模型在系统的运行成本和可扩展方面的性能跟分布式结构不能相提并论，因此基于当前的社会发展现状下，消费者对当前企业特别是食品企业实施食品安全溯源平台需求日益增高，这样也对相关的食品加工企业提供除了更高的标准和要求。本文就当前社会形势，提出了在食品加工企业中实施基于区块链技术的安全溯源平台，与以往的集中化、中心化的平台有很大不同，实行分布式去中心化的方式去维护和管理溯源平台，对食品溯源领域将有积极的推动作用。
参考文献
[1]钱建平，范蓓蕾，史云，吴文斌.基于区块链的农产品可信追溯系统框架构建[J].中国农业信息，2019，31（03）：48-57.
[2]林延昌.基于区块链的食品安全追溯技术研究与实现[D].广西大学，2017.
[3]薛腾飞.区块链应用若干问题研究[D].北京邮电大学，2019.
[4]祝烈煌，高峰，沈蒙，李艳东，郑宝昆，毛洪亮，吴震.区块链隐私保护研究综述[J].计算机研究与发展，2017，54（10）：2170-2186.
[5]袁勇，倪晓春，曾帅，王飞跃.区块链共识算法的发展现状与展望[J].自动化学报，2018，44（11）：2011-2022.
本论文研究为青岛农业大学博士基金《横切板材材种识别技术研究》（立项编号：1118030）资助完成。
关键词：食品安全;区块链;溯源
一、引言
追溯系统是提高农产品质量安全管理能力的重要途径之一，为应对问题频出的食品及农产品安全问题，美国、欧盟等众多国家和地区相继建立了食品安全追溯体系及相关应用系统[1-2]。为了保障国民饮食安全，国家出台了相关政策文件，并且也在相关行业引入了追溯系统，特别是农业以及食品行业，以期保障饮食健康，促进农产品相关行业的稳定发展。随着区块链技术的发展强大，食品追溯系统的相关研究在国内也受到了广泛关注。多年前就有相关的专家就食品安全追溯模型进行了相关的研究，政府及企业相关部门也注意到了食品追溯的重要意义，因此国家相关部门就此问题发布了相关政策文件，给相关高校及企业研究所的研究者提供了较好的政策支持。
虽然食品安全追溯平台已经发展了很久，并且相关的基础硬件，包括物联网信息采集设备都有了成熟的发展，发展现状也比较稳定，但是，大规模应用追溯系统的现象并没有出现。通过走访调研及查阅相关的文献资料，食品安全追溯平台组织实施的部门一般都是政府机关，例如农业相关，医药食品相关监管部门，还有一些大型的国有企业和私营企业，中小型企业在食品安全追溯平台上参与的比较少，另外已经搭建平台的企业和政府部门也极少积极使用相关的平台，没有起到平台的监管作用。
另外，由于目前搭建平台的企业都是单一企业主导实施，消费者对平台中的数据真实性产生质疑，单一企业的主导方式，形成了信息孤岛，导致企业有可能在利益的驱动下私下修改相关生产销售数据，因此从消费者的角度看到的数据真实性存疑。
二、区块链相关知识
（1）区块链定义。区块链（Blockchain）是一种由多方共同维护，使用密码学保证传输和访问安全，能够实现数据一致存储、难以篡改、防止抵赖的记账技术，也称为分布式账本技术[3]。
（2）区块链的分类。区块链一般分为三类，公有区块链、行业区块链和私有区块链。
（3）区块链不可篡改。区块链类似一个具有分布式特点的记账工具或者成为账本，区块链系统上的每一个参与环节都持有这样的一个记录本，记录本上记录了所有的交易记录，每一个环节都可以对交易信息进行真伪验证，这个就是区块链去中心化的重要特征，中心化、分布式和去中心化的示意图比对如图1所示。系统通过工作量證明机制保证区块链的延续方向不改变，如果要修改链上的记录，必须把平台上超过51%的节点都破解，另外这种破解操作还需要超过全链系统网络51%算力来支持这些破解工作。不过，世界上顶级的超级计算机的算力的合计跟比特币系统总算力比较不超过30%，因此，如果想修改区块链上的数据，在这种算力的前提下几乎是不可能的，这个就决定了区块链具有了数据不可篡改的特点[4-5]。
三、区块链在食品安全追溯平台的应用价值
目前的国情下，食品整个供应链中有多个企业主体参与到里面，政府作为监督管理部门做到有效监管的话需要耗费大量的人力物力和财力。另外我国在国土面积大，人口众多，这就导致对于监督管理部门而言工作量更大，更复杂，因此就出现了中央相关部门对各地区的监督管理有不周到的地方，因此针对这样的现状，国家积极出台相关的政策适用IOT和BIGDATA相关技术来落实食品安全追溯平台。
传统的食品追溯方式有很多种，诸如普通的账本、到后期的电子账本，这样记录都是让商品在整个供应链中的记录更加清晰可靠，随着云计算和大数据技术的发展，利用云计算技术实现云端食品溯源成为一种可能。
鉴于此，如果要切实保障国家的食品安全，目前最切实有效的手段就是食品安全溯源，目前食品整个供应链条中有诸如供应原料商、加工处理商、运输商等相关企业操作，所以，食品溯源的每一个环节产生的数据都是由相关企业自己负责采集和维护的，这就产生了信息孤岛。现在的食品溯源平台一般搭建的主题都是大中型企业及相关的政府监管部门，这样生成整个链条上的数据不可避免的具有中心化的特点，而中心化的特点又会导致数据出现恶意人为修改或者黑客攻击等，那么链条数据的真实性和完整性就不能得到有效的保障，食品安全追溯系统的价值就没有得到很好的体现。而区块链技术具有数据不可篡改、分布式、去中心化、去信任的特点，对于我国传统的农业食品安全追溯来讲提供了安全可靠的解决方案，又充分保障了数据的真实性和安全性。
四、结论
目前我们国家现行的食品安全追溯系统仍然是由食品供应链条上的主导企业和相关的政府管理部门倡导实施的，各个链条的信息采集过程及维护都由核心企业负责，追溯系统就可以比较方便集中的管理和控制，不过集中的控制管理模型在系统的运行成本和可扩展方面的性能跟分布式结构不能相提并论，因此基于当前的社会发展现状下，消费者对当前企业特别是食品企业实施食品安全溯源平台需求日益增高，这样也对相关的食品加工企业提供除了更高的标准和要求。本文就当前社会形势，提出了在食品加工企业中实施基于区块链技术的安全溯源平台，与以往的集中化、中心化的平台有很大不同，实行分布式去中心化的方式去维护和管理溯源平台，对食品溯源领域将有积极的推动作用。
参考文献
[1]钱建平，范蓓蕾，史云，吴文斌.基于区块链的农产品可信追溯系统框架构建[J].中国农业信息，2019，31（03）：48-57.
[2]林延昌.基于区块链的食品安全追溯技术研究与实现[D].广西大学，2017.
[3]薛腾飞.区块链应用若干问题研究[D].北京邮电大学，2019.
[4]祝烈煌，高峰，沈蒙，李艳东，郑宝昆，毛洪亮，吴震.区块链隐私保护研究综述[J].计算机研究与发展，2017，54（10）：2170-2186.
[5]袁勇，倪晓春，曾帅，王飞跃.区块链共识算法的发展现状与展望[J].自动化学报，2018，44（11）：2011-2022.
本论文研究为青岛农业大学博士基金《横切板材材种识别技术研究》（立项编号：1118030）资助完成。