范金剛 郭艷來 付珊珊

摘 要：食品安全以及食品產(chǎn)業(yè)信用體系不健全等問題一直制約著我國食品產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，備受政府和社會各界關注，但一直沒有得到有效的解決。區(qū)塊鏈技術(shù)的出現(xiàn)給我們帶來了新的解決思路，中國食品鏈以區(qū)塊鏈技術(shù)為核心，構(gòu)建了可信透明的食品產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)體系，并從技術(shù)體系、標準體系、監(jiān)督機制三個方面創(chuàng)新提出中國特色的新型食品安全監(jiān)管模式，探索重塑食品產(chǎn)業(yè)信用體系。

關鍵詞：食品安全；食品產(chǎn)業(yè)信用體系；區(qū)塊鏈；中國食品鏈

中圖分類號：TP274+.2 文獻標識碼：B

Abstract： Food safety and the imperfect credit system of the food industry have been restricting the healthy development of China's food industry， which has attracted the attention of the government and the community， but has not been effectively solved. The emergence of blockchain technology has brought new solutions， China Food Chain constructs a credible and transparent food industry chain and ecosystem with bolckchain core technology， and proposes the new food safety supervision mode with Chinese characteristics from three aspects of the technical system， the standard system and the supervision mechanism， to explore and reshape the credit system of food industry.

Key words： food safety； food Industry credit system；blockchain； china food chain

1 引言

民以食為天，食以安為先，食品安全關系到廣大人民群眾的身心健康、經(jīng)濟社會的協(xié)調(diào)發(fā)展、政府和國家的形象。食品安全一直是人們關注的熱點社會問題，近年來各種食品安全問題事件頻發(fā)，不僅不利于消費者的身體健康、嚴重影響品牌廠家的信譽度，同時也暴露出我國食品產(chǎn)業(yè)信用體系與監(jiān)管制度建設的不完善。由于食品產(chǎn)業(yè)鏈長，覆蓋范圍包括了生產(chǎn)、加工、流通、銷售等多個環(huán)節(jié)，雖然各個環(huán)節(jié)都有對應的主管監(jiān)管機構(gòu)，但這些機構(gòu)并不能形成有效互通的監(jiān)管體系[1]，導致不能有效全生命周期監(jiān)督食品流轉(zhuǎn)。針對以上問題，中國食品鏈基于區(qū)塊鏈技術(shù)天然易構(gòu)建多主體協(xié)作的技術(shù)特點，建立了透明互信的食品產(chǎn)業(yè)鏈，同時也能夠有效接入多監(jiān)管部門主體，形成開放透明的食品行業(yè)生態(tài)體系，是解決食品安全和信任問題的一次創(chuàng)新實踐。

本文首先分析了我國食品安全問題產(chǎn)生的原因，隨后介紹了中國食品鏈基于技術(shù)體系、標準體系、監(jiān)督機制三方面創(chuàng)新提出中國特色的新型食品安全監(jiān)管模式，最后詳細闡述了中國食品鏈的技術(shù)架構(gòu)和中國食品鏈生態(tài)體系兩個方面的具體實踐，探索解決食品安全問題和食品產(chǎn)業(yè)信用問題。

2 食品安全問題分析

食品安全問題屢禁不止的原因眾多，食品產(chǎn)業(yè)鏈、政府監(jiān)管機制、食品信息追溯系統(tǒng)等方面都存在薄弱環(huán)節(jié)。

2.1 食品產(chǎn)地源頭

在我國，很多農(nóng)產(chǎn)品集散地等區(qū)域環(huán)境的污染問題較嚴重，大氣污染所產(chǎn)生的有害物質(zhì)會直接被人們和動植物吸收而產(chǎn)生不同程度的影響；城市排污以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等產(chǎn)生的有害物質(zhì)通過水體與大氣、土壤等進入食物鏈，嚴重危及人們的飲食安全。

在我國，大多數(shù)農(nóng)產(chǎn)品都是農(nóng)戶在不同地域以分散方式生產(chǎn)的初級農(nóng)產(chǎn)品，包括人們所需的糧食、蔬菜、水果、禽畜和蛋奶等，但大量的化肥、生長調(diào)節(jié)劑、農(nóng)藥的應用仍處于無序狀態(tài)，這大大降低了農(nóng)產(chǎn)品的安全性，其中使用量最大的農(nóng)藥是有機磷農(nóng)藥，如甲胺磷、甲拌磷、久效磷、敵百蟲、氧化樂果等，它們被廣泛用于農(nóng)作物的殺蟲、殺菌、除草，這些農(nóng)藥在農(nóng)作物中殘留嚴重，隨著食物大量攝入或接觸人體，嚴重危害人們的身體健康[2-5]。

2.2 產(chǎn)業(yè)鏈利益驅(qū)使

食品產(chǎn)業(yè)鏈上的商家為了提高產(chǎn)量、降低成本、增加利潤，生產(chǎn)假冒偽劣產(chǎn)品獲取價格優(yōu)勢。消費者無法辨別產(chǎn)品真?zhèn)螘r，往往會忽略商品的實際成本，選擇更便宜的商品，這傳遞到生產(chǎn)環(huán)節(jié)，就形成逆向價值導向，加劇廠商采用非正常方式追求利潤最大化的行為；銷售端部分商家貪圖小利，沒有品牌意識，不問產(chǎn)品來源，只因批發(fā)價格低廉就枉顧誠信，將產(chǎn)品出售給消費者，消費者在流通渠道信用信息不透明的情況下，由于趨利心理，選擇便宜的商品。市場上產(chǎn)業(yè)鏈各主體追求利益的行為加劇食品行業(yè)的信用危機[6]。

2.3 監(jiān)管體系不完善

食品從種植生產(chǎn)到食用會經(jīng)歷農(nóng)業(yè)部、質(zhì)監(jiān)部門、工商部門、食監(jiān)部門等多個部門，多頭監(jiān)管導致監(jiān)管越位或缺位，出現(xiàn)問題時互相推諉，給違法者或生產(chǎn)企業(yè)可乘之機。同時，法律體系條文規(guī)定過于籠統(tǒng)，難以操作，部分標準體系滯后，導致行業(yè)中嚴重違規(guī)生產(chǎn)和銷售問題食品現(xiàn)象屢禁不止。監(jiān)管體系方面，有的檢測設備配置重視不夠，執(zhí)法隊伍建設還不適應新形勢，年齡結(jié)構(gòu)與知識結(jié)構(gòu)不合理，導致食品檢測水平受一定影響[7]。

2.4 信息不對稱

食品產(chǎn)業(yè)鏈中，生產(chǎn)者和商家、商家和消費者因信息不對稱，導致信任關系無法傳遞。消費者購買食品時因缺少商家信息，天然地對商家的誠信產(chǎn)生懷疑，而目前一些商家的確存在掛羊頭賣狗肉、合法經(jīng)營意識淡薄、誠信缺失的現(xiàn)象。此外，品牌商家也不能有效辨別他們的供應商是否提供質(zhì)量合格的原料，因為生產(chǎn)者中也的確存在以次充好，添加對人體有害物質(zhì)的現(xiàn)象。生產(chǎn)者與商家間的彼此不互信導致食品行業(yè)信用信息嚴重失真，消費者多付費用也不能買到“安全食品”，優(yōu)質(zhì)品牌商家和生產(chǎn)者的產(chǎn)品在市場上無人問津。在這種沒有信任的食品市場上，誠實的經(jīng)營者日漸稀少，消費者權(quán)益得不到保障，食品安全問題得不到解決[8]。

3 中國食品鏈解決思路

中國食品鏈通過區(qū)塊鏈技術(shù)手段和區(qū)塊鏈治理思想結(jié)合的方式，將食品原產(chǎn)地的生產(chǎn)企業(yè)、加工企業(yè)、物流企業(yè)、電商平臺和銷售企業(yè)、各類社區(qū)以及終端消費者集聚在中國食品鏈生態(tài)體系中，建立一個面向全球的安全可信、可追溯的食品生產(chǎn)和流通體系，推動中國食品行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

中國食品鏈充分借鑒民主集中制、計劃與市場相結(jié)合、社群經(jīng)濟和分享經(jīng)濟等理論思想，創(chuàng)造性地從技術(shù)體系、標準體系、監(jiān)督機制三方面構(gòu)建中國特色的新型食品安全監(jiān)管模式，嘗試解決食品安全問題和食品產(chǎn)業(yè)信用問題。

（1）技術(shù)體系：以區(qū)塊鏈技術(shù)為核心，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能以及傳統(tǒng)防偽溯源手段，形成一套技術(shù)體系，建立生態(tài)治理共識機制，解決食品產(chǎn)業(yè)鏈信息孤島、數(shù)據(jù)交互不均衡的問題。

（2）標準體系：中國食品鏈會同中食鏈生態(tài)體系內(nèi)會員單位及地方管理機構(gòu)，在食品區(qū)塊鏈和產(chǎn)業(yè)鏈管理方面建立兩個標準體系，一是基于區(qū)塊鏈技術(shù)的食品溯源系統(tǒng)技術(shù)標準體系，二是生產(chǎn)、加工、流通、銷售等環(huán)節(jié)的標準化管理體系。

（3）監(jiān)督機制：結(jié)合區(qū)塊鏈治理思想，以自下而上的民主監(jiān)督來補足自上而下的政府監(jiān)管不易覆蓋的一些盲區(qū)，促進政府監(jiān)管與民主監(jiān)督相結(jié)合，從而形成具有中國特色的新型食品安全監(jiān)管模式。

4 中國食品鏈技術(shù)平臺

4.1 區(qū)塊鏈重塑食品產(chǎn)業(yè)鏈

區(qū)塊鏈技術(shù)并不是一種單一的技術(shù)，而是多種技術(shù)整合的結(jié)果，包括密碼學、數(shù)學、經(jīng)濟學、網(wǎng)絡科學等，這些技術(shù)以特定的方式組合在一起，形成了一種新的多中心化數(shù)據(jù)記錄與存儲體系，并給存儲數(shù)據(jù)的區(qū)塊鏈打上時間戳使其形成一個連續(xù)的，前后關聯(lián)的信任的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，區(qū)塊鏈的誕生標志著人類社會開始著眼于打造一個信任的網(wǎng)絡。

區(qū)塊鏈具有去中心化、去信任、信息公開透明、難篡改和可追蹤等特點。利用區(qū)塊鏈公開透明的特點，使整個食品供應鏈條各環(huán)節(jié)形成一個完整公開的信息流，確保參與各方及時發(fā)現(xiàn)供應鏈系統(tǒng)運行過程中存在的問題；利用區(qū)塊鏈難篡改和交易可追溯的特質(zhì)，在出現(xiàn)問題時實現(xiàn)舉證與追責；利用共識和時間戳等技術(shù)機制，可以用于食品的防偽與驗真。

將食品信息登記在區(qū)塊鏈構(gòu)建的食品產(chǎn)業(yè)鏈上，食品數(shù)據(jù)的每一次傳輸，都需要獲得加入網(wǎng)絡的所有行業(yè)節(jié)點的共識才能生效，任何節(jié)點企業(yè)想要篡改數(shù)據(jù)都需要其他節(jié)點授權(quán)同意，避免了食品信息在流通過程中的不透明與不可信，有效實現(xiàn)食品信息的全流程追蹤與追溯，重新建立食品供應鏈節(jié)點企業(yè)之間的信任關系[9-11]。

4.2 中國食品鏈技術(shù)平臺架構(gòu)

中國食品鏈的區(qū)塊鏈底層平臺采用太一云區(qū)塊鏈平臺（CFOS），平臺安全可靠地集成了通過中國信息通信研究院性能測試的太一云超導網(wǎng)絡，擁有多項專利和知識產(chǎn)權(quán)。在此基礎上，中國食品鏈設計以數(shù)據(jù)存證和通證模型為主要核心的中國食品鏈溯源應用系統(tǒng)，該系統(tǒng)也通過了中國信息通信研究院2018可信區(qū)塊鏈推進計劃的功能測試。

中國食品鏈針對食品生產(chǎn)和流通，以區(qū)塊鏈分布式賬本的方式，記錄了可信的人在確定的時間和可觀測的地域所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。首先，采用食品護照對產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)和消費者進行可信身份認證與登記，而后采用衛(wèi)星授時與定位技術(shù)，以靜態(tài)數(shù)據(jù)與動態(tài)數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式，對食品的生產(chǎn)加工與流通進行追蹤，并按照時間戳順序記錄食品交易轉(zhuǎn)移行為，實現(xiàn)食品信用信息不斷的傳遞，保障食品的安全與可信。

4.3 中國食品鏈的技術(shù)指標

4.3.1平臺交易性能

中國食品鏈底層區(qū)塊鏈集成了太一云超導網(wǎng)絡，這是在區(qū)塊鏈之外的一個新的數(shù)字資產(chǎn)轉(zhuǎn)賬網(wǎng)絡，主要用以解決多種數(shù)字資產(chǎn)完全無損地流轉(zhuǎn)交易，區(qū)塊鏈上交易的吞吐量有限以及區(qū)塊大小有限制并且區(qū)塊鏈臃腫等問題，使得高頻海量的交易能夠通過區(qū)塊鏈之外的網(wǎng)絡得到有效的處理。

在2017年中國信息通信研究院組織的區(qū)塊鏈測試中，太一云超導網(wǎng)絡在350個節(jié)點的情況下，平均的TPS達到了109785.7，在國內(nèi)處于絕對領先，在國際上也處于領先的地位。

4.3.2 共識機制

中國食品鏈平臺采用即插即用的共識機制，針對私有鏈，聯(lián)盟鏈和公有鏈提供了多種靈活的共識機制，記賬節(jié)點應當分布廣泛，讓盡可能多的不同利益代表機構(gòu)成為記賬節(jié)點，共同分攤責任，增加互惠，公平記賬和增強公信。

針對建設生態(tài)為主要目的的公有鏈和聯(lián)盟鏈，采用POW 與 POSS （Proof of Static Stake）的混合共識機制，公有鏈準入要求低，使用充分自由競爭的共識機制。

4.3.3 存儲模式

中食鏈采用基于軟件的私鑰管理和基于硬件的私鑰管理兩種私鑰管理方式：基于軟件的私鑰是在發(fā)起交易，由交易請求方從私鑰保管服務獲取加密存儲的私鑰，然后再進行數(shù)字簽名，從而完成后續(xù)的交易；基于硬件的私鑰管理模式是交易請求方，使用專有的硬件加密模塊，插入到客戶端計算機，然后從私鑰管理服務獲得身份驗證和交易授權(quán)后，發(fā)起后面交易的硬件私鑰管理模式。

4.3.4 用戶權(quán)限的分級分類

中國食品鏈首先對用戶登錄和驗證進行管理，其次對用戶進行分級分類的管理，支持用戶角色的定義和對應的權(quán)限定義。目前，主要支持不同用戶之間不能查看對方的交易賬本。

4.3.5 隱私保護算法

中國食品鏈支持用戶對私密信息進行加密存儲、加密傳輸，最終用私鑰解密查看。消息加密采用SHA256算法和SHA512等機密算法。

5 中國食品鏈生態(tài)體系

5.1 中國食品鏈生態(tài)架構(gòu)

中國食品鏈以區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)為底層，將食品原產(chǎn)地的生產(chǎn)企業(yè)、加工企業(yè)、物流企業(yè)、電商平臺和銷售企業(yè)、各類社區(qū)以及終端消費者集聚在中國食品鏈生態(tài)體系中，建立一個面向全球的安全可信、可追溯的食品生產(chǎn)和流通追蹤溯源體系，實現(xiàn)分布式多中心的共治共建管理，推動中國食品行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，重塑中國食品產(chǎn)業(yè)信用體系。

在國內(nèi)眾多的食品溯源與食品質(zhì)量追溯體系中，并沒有有效整合物流信息和銷售渠道信息，中國食品鏈已經(jīng)對接國內(nèi)龍頭物流企業(yè)與眾多線上線下銷售渠道，真正實現(xiàn)食品全產(chǎn)業(yè)鏈打通，在保證食品追溯信息真實的同時，減少產(chǎn)業(yè)鏈食品供應環(huán)節(jié)，實現(xiàn)食品溯源、產(chǎn)地直供、生態(tài)資源確權(quán)流轉(zhuǎn)等商業(yè)應用。

（1）食品防偽溯源網(wǎng)絡

食品防偽溯源網(wǎng)絡能夠為廣大中小微食品企業(yè)提供便利優(yōu)質(zhì)的防偽溯源接入服務，并提供公開、透明的流通環(huán)節(jié)大數(shù)據(jù)、提供可信身份驗證、跨鏈交易、權(quán)益登記，實現(xiàn)多中心化應用的縱向和橫向擴展。中國食品鏈也開放對接其他企業(yè)或政府溯源平臺的接口，實現(xiàn)跨鏈、跨平臺、跨行業(yè)和跨終端的可信生態(tài)網(wǎng)絡交易以及開放透明的監(jiān)管環(huán)境，建立一個監(jiān)督互信生態(tài)網(wǎng)絡，深刻改變現(xiàn)有食品產(chǎn)業(yè)鏈節(jié)點企業(yè)的信任關系。

（2）產(chǎn)地直供網(wǎng)絡

中國食品鏈基于開放互聯(lián)的食品產(chǎn)業(yè)鏈為小康家庭和中高收入社區(qū)提供綠色、有機、健康、安全的食品直供服務，真正實現(xiàn)從生產(chǎn)者到終端消費者，從田地到餐桌的端到端直供服務。產(chǎn)地直供旨在發(fā)掘安全可信食品的價值，重構(gòu)食品供應鏈生態(tài)體系。

（3）生態(tài)資源確權(quán)、評級的信用網(wǎng)絡

中國食品鏈將通過鏈上的各個節(jié)點對食品行業(yè)的綠色生態(tài)資源，如林場、牧場、農(nóng)田、池塘等進行環(huán)境監(jiān)測和生產(chǎn)監(jiān)控，并將土壤質(zhì)量、水資源生態(tài)數(shù)據(jù)與土地產(chǎn)權(quán)、使用權(quán)相聯(lián)結(jié)，對綠色生態(tài)資源進行數(shù)字資產(chǎn)化，促進其流轉(zhuǎn)交易，助力開啟價值互聯(lián)網(wǎng)時代。同時，通過對源頭土地及生態(tài)資源的確權(quán)，最終確保食品溯源上鏈的安全性，提高農(nóng)民和相關從業(yè)者保護優(yōu)質(zhì)土地資源的積極性。

5.2 中國食品鏈治理思想

中國食品鏈采用多數(shù)股權(quán)共識機制，對新加入的行業(yè)節(jié)點以及上鏈產(chǎn)品進行投票表決，以決策中國食品鏈生態(tài)體系中的重大事件，實現(xiàn)區(qū)塊鏈分布式多中心的共治共建管理。

在中國食品鏈生態(tài)體系中，設計了21個創(chuàng)始節(jié)點，由5個生態(tài)節(jié)點和16個行業(yè)節(jié)點共同組成，負責制定并不斷完善中國食品鏈的治理憲章、重要戰(zhàn)略和運營規(guī)則；審核城市超級節(jié)點和其他新加入節(jié)點等；中國食品鏈在發(fā)展過程中分步驟與各城市、各地區(qū)食品企業(yè)建立合作關系，發(fā)展城市節(jié)點、區(qū)域節(jié)點；為了完善中國食品鏈生態(tài)體系，還設計監(jiān)督節(jié)點，用于監(jiān)督中國食品鏈平臺上線食品的品質(zhì)，保證生態(tài)體系的可持續(xù)發(fā)展。

5.3 中國食品鏈通證模型

基于通證經(jīng)濟學的思想模式，中國食品鏈平臺設計了雙通證激勵經(jīng)濟模型：為保證生態(tài)體系健康有序地運轉(zhuǎn)，設計權(quán)益通證作為鏈上治理的投票憑證，運用智能合約進行即時激勵，從而調(diào)動各節(jié)點參與共識投票的積極性；同時，為激勵用戶、增加用戶粘性，設計流通通證，用于獎勵消費者、所有對平臺做出貢獻的企業(yè)與個人，流通通證還可以在中國食品鏈上兌換上鏈新產(chǎn)品或體驗裝產(chǎn)品。

6 結(jié)束語

中國食品鏈從解決食品安全問題出發(fā)，基于區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)與治理思想，構(gòu)建了開放透明、安全可信的食品產(chǎn)業(yè)鏈，提出了中國特色的新型食品安全監(jiān)管模式，探索重塑食品產(chǎn)業(yè)信用體系。

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