《食品供應(yīng)鏈基于區(qū)塊鏈的溯源體系研究評(píng)述與展望》論文發(fā)表期刊：《食品與機(jī)械》；發(fā)表周期：2021年02期

《食品供應(yīng)鏈基于區(qū)塊鏈的溯源體系研究評(píng)述與展望》論文作者信息：丁錦城，男，東南大學(xué)在讀碩士研究生。

　　摘要：文章在Web of Science網(wǎng)站上通過主題詞搜索篩選出相關(guān)文獻(xiàn)，運(yùn)用CiteSpace軟件繪制了相關(guān)文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識(shí)圖譜，并進(jìn)行了整體分析;發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈技術(shù)的結(jié)合已成為食品供應(yīng)鏈溯源體系發(fā)展的主流趨勢(shì);闡述了基于區(qū)塊鏈的食品供應(yīng)鏈溯源體系目前的優(yōu)勢(shì)以及未來的挑戰(zhàn)。

　　關(guān)鍵詞：食品供應(yīng)鏈;區(qū)塊鏈;溯源體系

　　Abstract: In this paper, the relevant documents were screenedout by subject word search on the Web of Science website, andthe keyword co-occurrence knowledge map of the relevant documents was drawn using CiteSpace software to analyze these documents as a whole. Then the author studies the current development status of the traceability system of the food supply chain under blockchain technology, and finds that the combination of the internet of things and blockchain technology is becoming the mainstream trend in the development of the traceability system of the food supply chain. Finally, the future development trend of the traceability system of the food supply chain under blockchain technology is looked forward, including current advantages and future challenges.

　　Keywords: food supply chain; blockchain; traceability system

　　近年來，全球食品安全問題頻發(fā)，可追溯性已被視為 保障食品質(zhì)量和安全的重要工具，但現(xiàn)有的食品供應(yīng)鏈 溯源體系無法保證溯源結(jié)果的可靠性。此外，在現(xiàn)今的食品供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)追溯的過程既耗時(shí)又復(fù)雜。

　　區(qū)塊鏈技術(shù)的橫空出世為食品供應(yīng)鏈溯源體系的升級(jí)完善提供了全新的發(fā)展思路。區(qū)塊鏈于2008年首次出現(xiàn)在中本聰(Satoshi Nakamoto)發(fā)表的《比特幣：一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng) 1中。區(qū)塊鏈架構(gòu)和設(shè)計(jì)的固有屬性使其具有去中心化、不可篡改、可追溯等特點(diǎn)。

　　現(xiàn)如今，食品供應(yīng)鏈的溯源體系已成為區(qū)塊鏈技術(shù)的重要應(yīng)用方向，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用能夠提高溯源體系的追溯效率和保證溯源結(jié)果的真實(shí)性。

　　1 相關(guān)研究論文分布與關(guān)鍵詞知識(shí)圖譜

　　于2020年10月20日在Web of Science網(wǎng)站中選擇數(shù)據(jù)庫Web of Science核心合集，點(diǎn)擊基本檢索，以"blockchain"和"traceability"為主題進(jìn)行搜索，經(jīng)過篩選和去重，共篩選出387篇相關(guān)文獻(xiàn)，按時(shí)間分布如圖1所示。

　　從圖1可以看出，從2016年開始，逐漸有學(xué)者對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)在食品供應(yīng)鏈溯源體系中的應(yīng)用進(jìn)行研究;從2018年開始，相關(guān)研究論文呈爆發(fā)式增長;2019年達(dá)到168篇，增長勢(shì)頭延續(xù)至。2020年，截至10月20日已有143篇相關(guān)論文相繼發(fā)表。

　　如圖2所示，中國在基于區(qū)塊鏈的食品供應(yīng)鏈溯源體系的研究中處于領(lǐng)先地位，累計(jì)發(fā)表133篇相關(guān)論文。歐美發(fā)達(dá)國家緊隨其后，美國累計(jì)發(fā)表63篇，意大利發(fā)表28篇，西班牙發(fā)表27篇，英國發(fā)表24篇。值得關(guān)注的是，亞洲國家對(duì)區(qū)塊鏈的關(guān)注度也不低，其中印度累計(jì)發(fā)表25篇，韓國發(fā)表17篇。

　　運(yùn)用CiteSpace繪制了這些論文的關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識(shí)圖譜，如圖3所示。除了一開始搜索的兩個(gè)主題詞

　　"blockchain"和"traceability"以及區(qū)塊鏈的自身特點(diǎn)和原理相關(guān)之外，"Internet of Things"和"safety"兩個(gè)關(guān)鍵詞引人注目，很顯然區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之間的聯(lián)動(dòng)已經(jīng)成為了完善食品供應(yīng)鏈溯源體系的重要手段。同時(shí)，食品的安全問題也一直是驅(qū)動(dòng)溯源體系不斷發(fā)展的源動(dòng)力。

　　2基于區(qū)塊鏈的食品供應(yīng)鏈溯源體系

　　研究現(xiàn)狀

　　2.1 溯源方案研究

　　現(xiàn)如今已經(jīng)有很多學(xué)者提出了基于區(qū)塊鏈的實(shí)現(xiàn)食品供應(yīng)鏈溯源的解決方案。Bettin-Diaz等[2提出了一種將區(qū)塊鏈技術(shù)集成到食品行業(yè)供應(yīng)鏈中的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)供應(yīng)鏈全過程的可追溯性。客戶能夠獲取產(chǎn)品來源的相關(guān)信息，從而作出明智的購買決定.Salah等[3提出了一種利用以太坊區(qū)塊鏈和智能合約有效地進(jìn)行商業(yè)交易，并在整個(gè)農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈中進(jìn)行大豆追溯的方案。該方案無需中間機(jī)構(gòu)，能夠提供交易記錄，提高了追溯效率，保護(hù)了信息安全。wu等[1]將區(qū)塊鏈技術(shù)引入了供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)管理中，討論了在可拓展性、吞吐量、訪問控制和數(shù)據(jù)檢索方面的4個(gè)關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)，并進(jìn)行了一個(gè)基于區(qū)塊鏈的食品可追溯系統(tǒng)的案例研究.dos Santos等[通過研究配方食品的可追溯性需求，并著重于成分認(rèn)證，提出了全鏈可追溯的解決方案，同時(shí)能夠保證不披露來自配方食品的商業(yè)敏感數(shù)據(jù)。Bumblauskas等[5]研究了一個(gè)在雞蛋分配中部署區(qū)塊鏈的案例。該案例進(jìn)一步推動(dòng)了如何利用區(qū)塊鏈技術(shù)以更準(zhǔn)確、透明地在供應(yīng)鏈中轉(zhuǎn)移貨物的研究。Feng等[7回顧了區(qū)塊鏈技術(shù)的特性和功能，確定了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的解決食品可追溯性問題的方案，并通過設(shè)計(jì)系統(tǒng)框架和繪制分析流程圖幫助研究人員在未來實(shí)際開發(fā)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的食品溯源系統(tǒng)。趙磊等[1從信息生態(tài)視角分析用戶需求，提出追溯參與主體的風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償方案，作為追溯平臺(tái)商業(yè)化運(yùn)行的核心能力，進(jìn)行信息鏈流程再造。

　　針對(duì)區(qū)塊鏈應(yīng)用到食品供應(yīng)鏈的溯源方案研究主要集中在3個(gè)方面。首先是供應(yīng)鏈全過程的可追溯性研究，保障消費(fèi)者對(duì)全過程的知情權(quán)，從而作出購買決定。其次是如何保證區(qū)塊鏈在溯源體系中應(yīng)用的透明性和準(zhǔn)確性。最后是如何克服數(shù)據(jù)處理和體系容量的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)高效的追溯效率和安全的信息整合。這些解決方案能夠有效解決傳統(tǒng)食品供應(yīng)鏈中存在的痛點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)可追溯性的同時(shí)保證了供應(yīng)鏈中的信息安全與追溯效率，為未來的實(shí)際應(yīng)用提供了思路。

　　2.2 基于區(qū)塊鏈的食品供應(yīng)鏈溯源模型設(shè)計(jì)Malik等[]提出了一個(gè)基于區(qū)塊鏈的框架來追溯供應(yīng)鏈中產(chǎn)品的來源。該框架由包括政府、監(jiān)管機(jī)構(gòu)在內(nèi)的關(guān)鍵食品供應(yīng)鏈實(shí)體進(jìn)行管理，可以實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈中產(chǎn)品的溯源。Johng等[10]構(gòu)建了一個(gè)利用區(qū)塊鏈技術(shù)來增強(qiáng)業(yè)務(wù)流程重組過程中可信賴性的框架，該框架是解決業(yè)務(wù)流程重組過程中利益相關(guān)者之間的信任問題的一種有效方式。Bechtsis等[1]在 Hyperledger Fabric框架下通過一個(gè)演示應(yīng)用程序來研究?jī)呻A段的集裝箱食品供應(yīng)鏈。研究結(jié)果表明，一方面，區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入成熟階段;另一方面，在食品供應(yīng)鏈中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)可以驗(yàn)證關(guān)鍵參數(shù)，增強(qiáng)食品的可追溯性，具有顯著的價(jià)值。

　　Casino等[12]開發(fā)了一種基于區(qū)塊鏈技術(shù)和智能合約的食品供應(yīng)鏈可追溯性的分布式功能模型。George等[)提出了使用區(qū)塊鏈和食品質(zhì)量數(shù)據(jù)索引的餐廳食品質(zhì)量可追溯性原型。該原型從食品供應(yīng)鏈的各個(gè)利益相關(guān)者處獲取數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整合后應(yīng)用食品質(zhì)量指數(shù)

　　(FQI)算法生成FQ1值。根據(jù)特定參數(shù)，F(xiàn)Q1值有助于確定食物是否適合食用。該原型除了加強(qiáng)食品的可追溯性外，還有助于為人類食用的食品進(jìn)行質(zhì)量分級(jí)。Zhang等[1]提出了一種基于區(qū)塊鏈技術(shù)的糧食供應(yīng)鏈系統(tǒng)架構(gòu)，并設(shè)計(jì)了一種結(jié)合鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)的多模式存儲(chǔ)機(jī)制。與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)安全可靠、信息互聯(lián)互通、危險(xiǎn)品信息實(shí)時(shí)共享、全程跟蹤可靠等特點(diǎn)。王晶等[13)構(gòu)建了一個(gè)基于聯(lián)盟鏈的食品安全信用系統(tǒng)模型，該模型由食品生產(chǎn)商、加工商、分銷商、經(jīng)營者、消費(fèi)者、政府、媒體、銀行和征信機(jī)構(gòu)共同來維護(hù)日常追溯數(shù)據(jù)、交易數(shù)據(jù)、征信數(shù)據(jù)等信用信息數(shù)據(jù)。朱建明等[1在分析了區(qū)塊鏈的特點(diǎn)、局限性以及其鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)散列原理的基礎(chǔ)上，提出了基于區(qū)塊鏈的B2B+B2C供應(yīng)鏈各交易主體交易結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及動(dòng)態(tài)多中心協(xié)同認(rèn)證模型。這些框架模型由供應(yīng)鏈中的所有參與者共同組成除了能夠加強(qiáng)食品供應(yīng)鏈的可追溯性外，還能夠解決業(yè)務(wù)流程重組過程中參與者之間的信任問題，并且能夠保證食品的質(zhì)量，有助于為某些特定食品進(jìn)行質(zhì)量分級(jí)。

　　還有部分學(xué)者[1]針對(duì)特定的食品設(shè)計(jì)了特定的模型。如針對(duì)糧食供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)了結(jié)合鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)的多模式存儲(chǔ)機(jī)制，這些設(shè)計(jì)結(jié)合了一類產(chǎn)品的特點(diǎn)，為同類產(chǎn)品的溯源模型構(gòu)建打下了基礎(chǔ)。這些設(shè)想對(duì)于未來溯源系統(tǒng)中的功能模型設(shè)計(jì)都具有重要意義和參考價(jià)值。

　　2.3 基于區(qū)塊鏈的食品供應(yīng)鏈溯源系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　很多學(xué)者已經(jīng)設(shè)計(jì)了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的食品供應(yīng)鏈溯源系統(tǒng)。Suzuki等[13]開發(fā)了基于區(qū)塊鏈的食品供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于產(chǎn)品歷史記錄的追溯，無需管理即可實(shí)現(xiàn)高度可靠的數(shù)據(jù)管理。Arsyad等[

　　提出了一個(gè)基于區(qū)塊鏈的可可生產(chǎn)供應(yīng)鏈追溯系統(tǒng)。該系統(tǒng)將通常的區(qū)塊鏈概念擴(kuò)展為雙因素區(qū)塊鏈，兩個(gè)區(qū)塊鏈之間通過數(shù)字水印相連，一條鏈負(fù)責(zé)儲(chǔ)存具體數(shù)據(jù)，另一條鏈負(fù)責(zé)儲(chǔ)存嵌入的數(shù)字水印。該算法所使用的水印算法保證了每個(gè)階段的信息都是經(jīng)過認(rèn)證的，并且能檢測(cè)到任何數(shù)據(jù)發(fā)生變化或被篡改的情況。

　　Wang等[20]設(shè)計(jì)了一個(gè)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的產(chǎn)品可追溯性系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過使用智能合約將所有產(chǎn)品轉(zhuǎn)移的歷史永久記錄在分布式賬本中，并形成可以追溯到產(chǎn)品來源的鏈條。此外，該系統(tǒng)通過一種事件響應(yīng)機(jī)制來驗(yàn)證交易雙方的身份，從而可以確保交易的有效性。所有事件均以日志形式永久存儲(chǔ)，作為處理糾紛和跟蹤責(zé)任實(shí)體的基礎(chǔ)。Baralla等[2]設(shè)計(jì)了一個(gè)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的溯源平臺(tái)，以確保食品數(shù)據(jù)的儲(chǔ)藏起源。擬議的系統(tǒng)通過區(qū)塊鏈的分布式和不可篡改特性，確保了供應(yīng)鏈的透明性，以期通過促進(jìn)智能食品旅游業(yè)來推動(dòng)當(dāng)?shù)匕l(fā)展。

　　Borrero[22)提出了一種基于區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)業(yè)食品供應(yīng)鏈可追溯系統(tǒng)，以解決對(duì)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的信任危機(jī)。區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品可追溯性中的應(yīng)用不僅擴(kuò)展了區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用范圍，而且有助于鏈中參與者之間建立信任，探索了區(qū)塊鏈應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的可能性。Chan等[2]構(gòu)建了一個(gè)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的透明可追溯的馬來西亞農(nóng)業(yè)食品供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)。Prashar等[2]提出了一種基于區(qū)塊鏈的農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈可追溯系統(tǒng)，該系統(tǒng)引入了包括5個(gè)主要參與者的私有區(qū)塊鏈。系統(tǒng)完全依賴于使用智能合約來監(jiān)視和管理所有參與者之間的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中的通信和交易。系統(tǒng)涵蓋了農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈中項(xiàng)目的數(shù)據(jù)收集和信息管理過程，提供了對(duì)農(nóng)業(yè)食品質(zhì)量和安全的監(jiān)控、可視化和同責(zé)機(jī)制，并且可以擴(kuò)展到所有食品部門。

　　金凱[a3]搭建了包括數(shù)據(jù)接入層、數(shù)據(jù)核心層、應(yīng)用表示層的三層溯源系統(tǒng)架構(gòu)，通過數(shù)據(jù)接入層的App掃描二維碼獲取食品信息，通過傳感器獲取環(huán)境信息;在數(shù)據(jù)核心層采用區(qū)塊鏈和數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)溯源數(shù)據(jù)，基于智能合約完成存儲(chǔ)和查詢操作功能;在應(yīng)用表示層以DApp的形式進(jìn)行人機(jī)交互操作，實(shí)現(xiàn)食品信息的可信溯源查詢。許多國家都非常重視食品供應(yīng)鏈的溯源問題，也正在投入大量資源研究基于區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈溯源方案。目前對(duì)于食品供應(yīng)鏈溯源系統(tǒng)的關(guān)注點(diǎn)聚焦于信息的存儲(chǔ)時(shí)效、供應(yīng)鏈的透明性、智能合約的應(yīng)用等方面。擬議的溯源系統(tǒng)除了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于產(chǎn)品歷史記錄的追溯外，還能夠提高供應(yīng)鏈參與者之間的信任，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)于食品質(zhì)量和安全的監(jiān)控。如今，區(qū)塊鏈技術(shù)在PC端和移動(dòng)端的追溯系統(tǒng)中都有所應(yīng)用，未來研究可以著眼于建立多

　　平臺(tái)適用下的供應(yīng)鏈追溯系統(tǒng)。

　　根據(jù)以上對(duì)各位學(xué)者的研究的分析可以看出，國內(nèi)

　　外學(xué)者對(duì)于食品供應(yīng)鏈的溯源方案、溯源模型以及溯源系統(tǒng)的研究都取得了很大的進(jìn)展，也都提出了自己的想

　　法，筆者從關(guān)鍵詞、目前業(yè)界關(guān)注的技術(shù)重點(diǎn)以及未來發(fā)

　　展需要關(guān)注的難點(diǎn)3個(gè)角度對(duì)各位學(xué)者的研究進(jìn)行了歸

　　納總結(jié)，見表12.4 食品供應(yīng)鏈溯源中區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合在物聯(lián)網(wǎng)的中心化網(wǎng)絡(luò)里，許多信息的加密方式較

　　為簡(jiǎn)單，在傳輸過程中易被破解，從而導(dǎo)致個(gè)人隱私產(chǎn)生

　　泄漏。而區(qū)塊鏈運(yùn)用的非對(duì)稱加密技術(shù)，能夠防止信息丟失和篡改，安全性更強(qiáng)。區(qū)塊鏈技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)信息的

　　安全存儲(chǔ)和防篡改防攻擊，讓物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)更加安全可靠。因而，很多學(xué)者將區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合起來，應(yīng)用于

　　食品供應(yīng)鏈的溯源系統(tǒng)中。

　　Tian[3]提出了一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈的實(shí)時(shí)食品追蹤食品供應(yīng)鏈溯源系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于一個(gè)示例場(chǎng)景，演示了該系統(tǒng)如何在危害分析與關(guān)鍵控制點(diǎn)(hazard a-

　　nalysis and critical control points，HACCP)的食品供應(yīng)鏈中發(fā)揮作用。該文通過引人BigchainDB的新概念填補(bǔ)了分散式信息系統(tǒng)的空白，避免了使用集中式系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)，為供應(yīng)鏈中的所有成員提供開放、透明、中立、安全、可靠的信息平臺(tái)。Kim等[)開發(fā)了一個(gè)“從農(nóng)場(chǎng)到餐桌”的全流程食品供應(yīng)鏈可追溯性應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序集成了以太坊平臺(tái)和可交換GSI(Globe standard 1)條碼的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。該應(yīng)用程序創(chuàng)建了供應(yīng)鏈中所有利益相關(guān)者訪問的分布式賬本.Tsang等[2]提出了一種基于區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的食品可追溯性系統(tǒng)，該系統(tǒng)將區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和模糊邏輯的新部署整合到易腐食品的可追溯保質(zhì)期管理系統(tǒng)中。系統(tǒng)中的區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)流根據(jù)可追蹤資源單元的級(jí)別與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的部署保持一致，根據(jù)可靠、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)進(jìn)行貨架期調(diào)整，利用模糊邏輯進(jìn)行質(zhì)量衰減評(píng)價(jià)，建立起安全可靠的食品供應(yīng)鏈平臺(tái).Arena等[2]設(shè)計(jì)了一個(gè)基于區(qū)塊鏈的應(yīng)用程序BRUSCHETTA，用于特級(jí)初榨橄欖油供應(yīng)鏈的可追溯性和認(rèn)證。BRUSCHETTA通過跟蹤其整個(gè)供應(yīng)鏈來實(shí)施該產(chǎn)品的認(rèn)證，能使最終客戶訪同產(chǎn)品的防篡改歷史記錄，包括耕種、收獲、生產(chǎn)、包裝、保存和運(yùn)輸過程。BR-

　　USCHETTA利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來連接用于特級(jí)初榨橄欖油質(zhì)量控制的傳感器，并使其在區(qū)塊鏈上運(yùn)行。Lin等[30]開發(fā)了一個(gè)基于區(qū)塊鏈技術(shù)和EPCIS的食品安全追溯系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過鏈上和鏈下數(shù)據(jù)的協(xié)同管理減少了單節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量，能夠有效緩解當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈技術(shù)下的數(shù)據(jù)爆炸問題。

　　Mondal等[31]提出了一種受區(qū)塊鏈啟發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，該架構(gòu)使用基于對(duì)象證明的身份驗(yàn)證協(xié)議，以及類似于數(shù)字貨幣的工作量證明協(xié)議，并通過在物理層集成基于射頻識(shí)別技術(shù)(radio frequency identification，RFID)的傳感器以及在網(wǎng)絡(luò)層集成區(qū)塊鏈來實(shí)現(xiàn)完整的體系結(jié)

　　構(gòu).RFID提供了產(chǎn)品和傳感器數(shù)據(jù)的唯一標(biāo)識(shí)。架構(gòu)通過一個(gè)RFID耦合傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)傳感器數(shù)據(jù)的采集，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)質(zhì)量監(jiān)控。劉宗妹[]構(gòu)建了“區(qū)塊鏈+

　　RFID"兩位一體的協(xié)同共享模式，采用聯(lián)盟鏈構(gòu)建食品溯源系統(tǒng)，打通食品流通渠道，快速定位食品安全事件責(zé)任方。

　　曾小青等[3]建立了物聯(lián)網(wǎng)加區(qū)塊鏈的食品安全追溯系統(tǒng)架構(gòu)，設(shè)計(jì)了食品追溯流程，并采用聯(lián)盟鏈模式和超級(jí)賬本區(qū)塊鏈開發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)食品安全追溯原型系統(tǒng)。肖新清[21]構(gòu)建了冷鏈物流的壓縮感知數(shù)據(jù)采集方法、溫度品質(zhì)耦合建模方法以及可追溯建模方法，并以QR溯源條碼為載體，有效集成并展示了冷鏈物流品質(zhì)感知過程的關(guān)鍵質(zhì)量安全信息，形成了冷鏈物流品質(zhì)感知的物聯(lián)網(wǎng)溯源模式。

　　物聯(lián)網(wǎng)可以通過各種信息傳感器、射頻識(shí)別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)等各種裝置與技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過程，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品和過程的智能化感知、識(shí)別和管理。在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的這些技術(shù)中，射頻識(shí)別技術(shù)相較于其他識(shí)別技術(shù)，在準(zhǔn)確率、感應(yīng)距離、信息量等方面具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。其透明、全面、準(zhǔn)確的特性非常契合食品溯源體系的需求，結(jié)合區(qū)塊鏈的非對(duì)稱加密技術(shù)，可以有效克服物聯(lián)網(wǎng)信息儲(chǔ)存的不安全性。

　　整體來說，區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合是目前發(fā)展的主流，兩項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合有效推動(dòng)了食品供應(yīng)鏈溯源體系的發(fā)展與完善。除此之外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與區(qū)塊鏈的結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)采集，保證了信息源的可信度。

　　解決了信息在初始采集階段的痛點(diǎn)。

　　3基于區(qū)塊鏈的食品供應(yīng)鏈溯源體系展望

　　3.1 主要優(yōu)勢(shì)

　　3.1.1 信息安全 由于共識(shí)機(jī)制，信息存儲(chǔ)在基于區(qū)塊鏈的溯源系統(tǒng)中更加可靠，這增強(qiáng)了交易數(shù)據(jù)的完整性和安全性。溯源系統(tǒng)能夠更加準(zhǔn)確、便捷、安全地幫助政府跟蹤、監(jiān)督和審核食品供應(yīng)鏈，幫助制造商記錄真實(shí)交易、保護(hù)信息安全，幫助消費(fèi)者追蹤食品源頭。

　　3.1.2 提高效率 區(qū)塊鏈自身具有的不可改性能夠有效提高食品供應(yīng)鏈的加工和流通效率。當(dāng)其連接到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備時(shí)，能夠提高系統(tǒng)交易效率。此外，區(qū)塊鏈的引人能夠減少大量中介機(jī)構(gòu)，使得公共資源能夠獲得更加有效的利用。

　　3.1.3 減少浪費(fèi)和降低經(jīng)濟(jì)損失 使用基于區(qū)塊鏈的可追溯性系統(tǒng)可以獲得可追溯性鏈中每個(gè)階段的可靠數(shù)據(jù)，有助于更準(zhǔn)確地確定食品的貨架壽命，從而減少食物浪費(fèi)，降低經(jīng)濟(jì)損失。

　　3.2面臨挑戰(zhàn)

　　3.2.1 原始信息的可信度 在依靠RFID標(biāo)簽或條形碼等傳感器來掃描、傳遞食物跟蹤數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)收集傳感器已連接到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。此時(shí)雖然區(qū)塊鏈技術(shù)能夠使得數(shù)據(jù)保持不變，但其本身也沒有驗(yàn)證機(jī)制來證明原始數(shù)據(jù)是否正確。如果有人篡改傳感器，則會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真。

　　3.2.2 區(qū)塊鏈技術(shù)的成本無法預(yù)測(cè) 區(qū)塊鏈作為一項(xiàng)新興技術(shù)，在實(shí)施時(shí)總成本無法預(yù)測(cè)。當(dāng)前高度成熟的供應(yīng)鏈系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)作了很長時(shí)間，成本的憑空增加會(huì)增加供應(yīng)鏈中的參與者的負(fù)擔(dān)。消費(fèi)者是否愿意支付增加的成本也值得商榷。

　　3.2.3 數(shù)據(jù)公開的問題 基于區(qū)塊鏈的溯源系統(tǒng)應(yīng)該公開什么樣的數(shù)據(jù)也值得考慮。尤其是在公有鏈中，所有數(shù)據(jù)默認(rèn)公開透明，如果盲目將供應(yīng)鏈中所有的有關(guān)信息上鏈，很可能會(huì)造成信息泄露。譬如，如果制造商將他們的配方作為商業(yè)機(jī)密，他們將不得不決定是否披露這些配方，如今在這方面沒有明確的政策說明。

　　3.2.4 政府要求和相關(guān)法律法規(guī) 截至目前，尚無關(guān)于食品供應(yīng)鏈中采用區(qū)塊鏈的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)，也沒有相關(guān)的政府要求以及法律法規(guī)的制定，區(qū)塊鏈技術(shù)在食品供應(yīng)鏈中的發(fā)展前景仍然是不明朗的。在這種情況下，區(qū)塊鏈的服務(wù)提供商應(yīng)當(dāng)團(tuán)結(jié)協(xié)作，致力于推動(dòng)相關(guān)政策和規(guī)則的制定以及少數(shù)試點(diǎn)項(xiàng)目的順利實(shí)施。

　　3.3突破方向

　　雖然基于區(qū)塊鏈的食品供應(yīng)鏈溯源體系發(fā)展勢(shì)頭良好，但如今絕大多數(shù)研究都仍然在理論設(shè)計(jì)階段，區(qū)塊鏈技術(shù)在食品供應(yīng)鏈溯源體系中的應(yīng)用仍然有很長的一段路要走。未來可以從以下幾個(gè)方向突破。

　　(1)推動(dòng)食品供應(yīng)鏈溯源體系中區(qū)塊鏈與各項(xiàng)新技術(shù)的融合。區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)采集，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)記錄關(guān)鍵信息，保證了信息源的可信度，解決了信息在初始采集階段的痛點(diǎn)。再利用區(qū)塊鏈的不可篡改性進(jìn)行儲(chǔ)存，形成食品供應(yīng)鏈所需的信任閉環(huán)。區(qū)塊鏈與人工智能的結(jié)合能夠?yàn)槭称饭��?yīng)鏈溯源體系進(jìn)一步提供安全保障。人工智能能夠?qū)崿F(xiàn)漏洞挖掘和修復(fù)的自動(dòng)化，并利用全系列的設(shè)備支持和多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景，保障了區(qū)塊鏈技術(shù)的安全部署。區(qū)塊鏈技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)融合，能夠遏制數(shù)據(jù)過度集中的現(xiàn)象，提高食品供應(yīng)鏈上企業(yè)的透明度，消滅信息孤島。

　　(2)利用區(qū)塊鏈技術(shù)重塑食品供應(yīng)鏈監(jiān)管機(jī)構(gòu)。區(qū)塊鏈可以促使相關(guān)機(jī)構(gòu)以供應(yīng)鏈中的企業(yè)作為節(jié)點(diǎn)來建立一套新的監(jiān)管體系，能讓監(jiān)管機(jī)構(gòu)更為系統(tǒng)全面地對(duì)食品安全加以監(jiān)控。可以預(yù)見，未來各國政府將出臺(tái)區(qū)塊鏈在食品供應(yīng)鏈中應(yīng)用的相關(guān)法律法規(guī)，推動(dòng)監(jiān)管部門的建設(shè)升級(jí)，保障食品安全，提高國民幸福度。

　　(3)基于區(qū)塊鏈建立國際食品安全溯源體系。食品安全是全世界共同面臨的嚴(yán)峻問題，安全問題的出現(xiàn)不單單只在國家內(nèi)部發(fā)生，也可能出現(xiàn)在國家與國家之間。區(qū)塊鏈的出現(xiàn)不僅僅能夠在技術(shù)層面幫助解決食品供應(yīng)鏈溯源問題，同時(shí)也是一個(gè)推動(dòng)建立全新的國家之間食品進(jìn)出口溯源體系的契機(jī)。各國之間應(yīng)該聯(lián)合制定與食品相關(guān)的追溯以及召回體系，以便快速鑒別、調(diào)查和控制食品安全事件，為保障世界人民的人身安全努力。

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