农产品安全管理制度的建立和完善推动了溯源技术的广泛应用,然而,传统的农业溯源技术依赖中心式记账,其过程易受人为控制,导致信任度不高,限制了消费者的接受与使用。相较之下,新兴的区块链技术采用去中心化模式,确保了系统的不可篡改性,为农业溯源的可信度提供了新的解决方案。
遥感卫星与区块链技术的快速发展,为产品溯源领域带来了革新。相较于传统防伪方式,基于遥感卫星和区块链的溯源方式能够促使各方共同维护农产品数据,提升用户信任度,且所有数据透明公开,有助于及时发现并解决问题,进而提升管理效率。
01
区块链技术,作为分布式账本技术的代表,集成了分布式数据存储、点对点传输、共识机制及加密算法等互联网时代的创新应用模式。它不再依赖中央计算机的管理,而是由网络中的各个节点记录与存储数据。区块链按照时间顺序生成并记录已处理的交易信息,形成独特的时间戳标记在数据上,这是其一大创新点。
区块链的工作原理是将传统中心化记账模式转变为全网公开并由各节点共同维护的模式。每笔交易信息都能通知到全网节点,信息由所有用户共同核对,从而取消了主体间的信任问题,确保了数据库中信息的真实性和可信度。
为了推动区块链溯源技术的健康发展,需关注遥感卫星技术研究、溯源共识算法研究、基于机器学习的溯源数据分析和溯源系统异常检测等关键问题。并以此为基础,构建基于遥感卫星区块链的溯源系统,运用深度机器学习技术进行数据的分析和开发。
02
区块链技术与农产品溯源具备深度融合的条件。在农产品溯源政策实施中,已形成了包括中央政府、地方政府、企业组织及用户在内的执行链。然而,在执行链上,政府与地方政府、地方政府与企业组织、企业组织与用户及用户与用户之间存在额外的信任维护成本和服务支出等问题。区块链技术的去信任特性有助于加速其与农产品溯源的融合发展,从根本上解决因信任关系引发的一系列问题。其具体体现在:
首先,快速覆盖的去中心化有助于农产品溯源。区块链的去中心化特性意味着,网络上的所有节点共同构成可视化的区块链网络体系,每个节点都具有同等执行效力,都有机会对新生成的信息进行确认、验证、存储及更新。任一节点停止都不会影响整个网络体系的正常运行,实现了信息全覆盖、可追溯及真实性。
其次,多方协调的共识机制优化了农产品溯源。共识机制指网络中的所有节点如何达成共识的认证原则,用于确认交易信息的有效性,保证信息的真实可靠。有了该机制后,无需依赖中心机构来鉴定和验证数据或交易。共识机制降低了虚假交易的概率,只有当超过51%的节点达成共识后,交易信息才会被记录进区块体中。这样,数据交易发生后,保证了每份备份信息的一致性,并建立了适用于不同场景的交易验证规则,从而在效率与安全之间取得了平衡。共识机制详见下图。
03
区块链与农产品溯源融合发展的推进路径:
1.搭建区块链技术农产品溯源综合服务平台。
区块链技术的共识机制、智能合约与可追溯特性,可有效解决农产品溯源过程中的不信任、路径长及数据篡改等问题。在政策基础、供给侧结构性改革、溯源单元优化背景上,区块链技术农产品溯源综合服务平台基于海量农产品数据库,为农产品溯源工作提供便捷高效、智能精确的操作平台,解决了农产品溯源实践中的不信任、数据篡改等问题。平台将利用“政府端+人民端+社会端”三端一平台的方式,实现农产品溯源政策、信息公示清晰化,资源使用高效化。
在推行前,该平台需多次通过小范围实验及数据测算优化算法。试验过程中,专项机构应依托吉林省农业信息综合服务有限公司提供的基础测算和反馈来制定资源匹配方案,调整和优化内部算法,实现平台的最优化呈现。后期应基于海量数据继续改进与优化大数据分析系统,实现农产品溯源系统资源测算匹配最优化。具体见图:
2.推进服务平台实施。
为了实现“政府端+人民端+社会端”三端一平台的农产品溯源管理方式,综合服务平台运行的基础是农产品溯源标识与编码。每层地方政府、用户和每家企业均拥有精准且唯一的标识,才能实现有效的数据录入、数据访问和农产品追溯。
农产品溯源数据管理通过在遥感卫星、无人机、物联网等数据上增加条码或RFID来提供农产品溯源标识。通过区块链共识算法,将数据自动上链。数据访问和使用过程中,对于任何参与者而言,信息的体现方式都是可信任的电子文档。具体如图中所示:
在系统运行过程中,实行遥感卫星、无人机和物联网数据的共识机制,保证农产品溯源信息的精准率,然后数据上链。金融等机构根据上链的数据,精准匹配地方企业和产业项目,通过智能合约保障企业项目的资金安全,组建多样化的产业体系,充分调动社会资源和相关产业进行农产品的品牌打造。
综上所述,随着经济、文化、技术的全球化发展,区块链技术已逐渐成为备受瞩目的新技术。区块链技术与农产品溯源的融合发展是快速达成目标的有效途径。通过区块链技术的可追溯防篡改特性及智能合约功能,能够确保上述问题的优化解决,并基于大数据技术为农产品溯源提供精准可靠的溯源思路。区块链与农产品溯源的融合发展势必能够实现溯源目标的快速达成,为农产品的品牌打造提供关键性的助力!
作者:
吉林大学商学院 马德印
上海社会科学院世界经济研究所 李刚
吉林省农业综合信息服务股份有限公司 赵明
吉林工程技术师范学院教育技术与网络中心 狄甲军
(本文略有删减)
参考文献
[1] Zhao G, Liu S, Lopez C, Lu H, Elgueta S, Chen H, Boshkoska B M. Blockchain technology in agri-food value chain management: A synthesis of applications, challenges and future research directions [J]. Computers in Industry, 2019, 109: 83-99.
[2] Kumar N M, Mallick P K. Blockchain technology for security issues and challenges in IoT [J]. Procedia Computer Science, 2018, 132: 1815-1823.
[3] Tian F. An Agri-food Supply Chain Traceability System for China Based on RFID & Blockchain Technology, in 2016 13th International Conference on Service Systems and Service Management, Yang B J, Chen J, Cai X Q, Qin K D, and Zhou C, Editors. 2016.
[4] Biswas K, Muthukkumarasamy V, Tan W L, Blockchain Based Wine Supply Chain Traceability System, in 2017 Future Technologies Conference. 2017: Vancouver, Canada.
[5] Leng K, Bi Y, Jing L, Fu H-C, Van Nieuwenhuyse I. Research on agricultural supply chain system with double chain architecture based on blockchain technology [J]. Future Generation Computer Systems, 2018, 86: 641-649.
[6] 周雄, 郑芳. 基于区块链技术的农产品质量安全溯源体系构建探究 [J]. 中共福建省委党校学报, 2019(03): 113-117.
[7] 吕芙蓉, 陈莎. 基于区块链技术构建我国农产品质量安全追溯体系的研究 [J]. 农村金融研究, 2016(12): 22-26.
[8] 柳祺祺, 夏春萍. 基于区块链技术的农产品质量溯源系统构建 [J]. 高技术通讯, 2019, 29(03): 240-248.
[9] Zhu Q, Kouhizadeh M. Blockchain Technology, Supply Chain Information, and Strategic Product Deletion Management [J]. IEEE Engineering Management Review, 2019, 47(1): 36-44.
[10] Christidis K, Devetsikiotis M. Blockchains and Smart Contracts for the Internet of Things [J]. IEEE Access, 2016, 4: 2292-2303.
[11] Hammi M T, Hammi B, Bellot P, Serhrouchni A. Bubbles of Trust: A decentralized blockchain-based authentication system for IoT [J]. Computers & Security, 2018, 78: 126-142.
END
优质农产品杂志:《优质农产品》杂志官方账号,聚焦品牌农业建设和优质农产品开发
欢迎关注
转载请注明来源
文章,图片保留不处理。