董文韜 劉升 蔡鳴銘 汪寧 陶最

摘? 要：隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)生鮮的需求日益提高，而生鮮產(chǎn)品所必經(jīng)的冷鏈物流有著低溫、復(fù)雜等特點(diǎn)，消費(fèi)者難以了解產(chǎn)品生產(chǎn)信息，無(wú)從保障自身權(quán)益。針對(duì)問(wèn)題，利用區(qū)塊鏈的防篡改特性，設(shè)計(jì)了冷鏈溯源信息系統(tǒng)。按照占有的區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)數(shù)量進(jìn)行排名，以驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)廠商記錄節(jié)點(diǎn)。此外，系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)廠商生產(chǎn)報(bào)備過(guò)程和公眾查詢產(chǎn)品信息功能。該系統(tǒng)可以更好地加強(qiáng)冷鏈產(chǎn)品管理，有效地實(shí)現(xiàn)冷鏈產(chǎn)品溯源。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈;冷鏈溯源;食品安全;信息系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP311.13? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2021）02-0142-07

Abstract：With the development of economy，consumersdemand for fresh food is increasing day by day，and the cold chain logistics that fresh products must go through has the characteristics of low temperature and complexity，so it is difficult for consumers to understand the production information of products and protect their own rights and interests. To solve the problem，the cold chain traceability information system is designed by using the tamper proof characteristics of blockchain. Ranking，which is according to the number of occupied blockchain nodes，is made to drive the manufacturer record nodes. In addition，the system mainly realizes the production reporting process of manufacturers and product information query function of the public. This system can better strengthen the management of cold chain products and effectively realize the traceability of cold chain products.

Keywords：blockchain;cold chain traceability;food safety;information system

0? 引? 言

“民以食為天，食以安為先”，習(xí)近平總書(shū)記曾指出食品安全關(guān)系我國(guó)13億多人的身體健康和生命安全。近年來(lái)，食品安全問(wèn)題已經(jīng)得到了充分的重視。相較于21世紀(jì)初，針對(duì)食品安全問(wèn)題，我國(guó)從政策、法律、輿論等不同方面有了豐富的保障。

但自2020年秋季以來(lái)，新聞報(bào)道的冷鏈物流食品或包裝上檢測(cè)新冠病毒呈現(xiàn)陽(yáng)性頻頻闖入公眾視野，不由得也讓消費(fèi)者們?yōu)槔滏準(zhǔn)称钒踩珕?wèn)題存有一定程度的擔(dān)心。2020年10月16日，國(guó)務(wù)院應(yīng)對(duì)新型冠狀病毒感染肺炎疫情聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制綜合組發(fā)布了《冷鏈?zhǔn)称飞a(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程新冠病毒防控消毒技術(shù)指南》。新聞報(bào)道和上述指南表明因病毒而起的冷鏈安全問(wèn)題已經(jīng)產(chǎn)生了不小的影響，危害到了人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，給常態(tài)化的疫情防控工作帶來(lái)了新的不確定性因素以及風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)。相比于前階段由于利益因素而導(dǎo)致的食品安全問(wèn)題，現(xiàn)階段的問(wèn)題更傾向于非利益化，更注重安全性。在這一前提下，如何更好地規(guī)范并有效地開(kāi)展“源頭防疫”，就顯得更為重要。

就冷鏈?zhǔn)称穪?lái)說(shuō)，對(duì)產(chǎn)品信息更為了解的“源頭”則是生產(chǎn)廠家和企業(yè)，所以想要多環(huán)節(jié)地、全面地開(kāi)展防疫，更為關(guān)鍵的是發(fā)揮生產(chǎn)廠家和企業(yè)的主觀能動(dòng)性。而應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)正可以很好地解決此問(wèn)題。自中本聰[1]發(fā)布區(qū)塊鏈白皮書(shū)以來(lái)，區(qū)塊鏈不斷發(fā)生變革迭代?？傮w來(lái)說(shuō)，區(qū)塊鏈有以下五個(gè)特性：去中心化;開(kāi)放性;防篡改性;匿名性;可追溯性。本系統(tǒng)基于區(qū)塊鏈技術(shù)，搭建“區(qū)塊鏈+冷鏈物流”模式，設(shè)計(jì)信息系統(tǒng)，跨越生產(chǎn)廠商與公眾之間的信息鴻溝[2]，提升產(chǎn)品的安全性與信息的可靠性。

1? 冷鏈溯源研究綜述

1.1? 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)針對(duì)冷鏈物流的相關(guān)研究集中于作為復(fù)雜鏈?zhǔn)较到y(tǒng)的冷鏈物流，對(duì)在運(yùn)輸過(guò)程中面臨的風(fēng)險(xiǎn)具體定性定量分析，例如在損耗成本、單位利潤(rùn)以及庫(kù)存管理方面。李亞楠[3]在對(duì)農(nóng)產(chǎn)品在冷鏈物流中的運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)研究中，使用解釋結(jié)構(gòu)模型法（Interpretative Structural Modeling Method，ISM）搜尋農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的風(fēng)險(xiǎn)因素，并提出相應(yīng)的解決策略。楊揚(yáng)等[4]以云南省生鮮蔬菜國(guó)際冷鏈流程作為研究對(duì)象，識(shí)別主要風(fēng)險(xiǎn)因素并結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及反饋機(jī)制，構(gòu)建國(guó)際冷鏈物流運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)模型。涂淑麗[5]對(duì)乳制品企業(yè)冷鏈物流的外包模式的風(fēng)險(xiǎn)防范進(jìn)行研究。

但在冷鏈溯源方面，相關(guān)研究文獻(xiàn)數(shù)量相比于物流風(fēng)險(xiǎn)研究較少。譚慧芳[6]在《高新技術(shù)在冷鏈物流中的應(yīng)用分析》中闡述區(qū)塊鏈在冷鏈物流溯源中起到的關(guān)鍵作用。賈嘉等[7]在《基于區(qū)塊鏈的冷鏈物流技術(shù)支持》中提出MySQL、Oracle仍是大部分企業(yè)選擇使用的常規(guī)數(shù)據(jù)庫(kù)，提出了和企業(yè)數(shù)據(jù)對(duì)接的問(wèn)題。劉軍等[8]在《基于區(qū)塊鏈的冷鏈物流邊緣計(jì)算驗(yàn)證演示系統(tǒng)》中說(shuō)明區(qū)塊鏈的防篡改特性能夠在系統(tǒng)中得到良好發(fā)揮。柳祺祺等[9]在《基于區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量溯源系統(tǒng)構(gòu)建》中，結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)優(yōu)勢(shì)構(gòu)建了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量溯源系統(tǒng)。禹忠等[10]，在《基于區(qū)塊鏈的醫(yī)藥防偽溯源系統(tǒng)研究》中，開(kāi)發(fā)了具有溯源性、完整性、隱私性、分散化存儲(chǔ)的系統(tǒng)。冷鏈和溯源兩個(gè)研究方面都有一定的研究成果，但在“冷鏈+溯源”系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面有一定程度的空缺。

1.2? 國(guó)外研究現(xiàn)狀

國(guó)外的冷鏈研究起步較早，多為大規(guī)模的冷鏈技術(shù)應(yīng)用，在已趨于完善的冷鏈物流系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開(kāi)展探索創(chuàng)新模式的研究，以及根據(jù)現(xiàn)行情況下存在的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行分析，提出可行的解決辦法。Li等[11]介紹了冷鏈物流中新鮮食品包裝的類型和操作原理，概述了可追溯性技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)，以及定位技術(shù)的機(jī)制、特性、應(yīng)用和發(fā)展，分析了技術(shù)進(jìn)步、標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)和應(yīng)用系統(tǒng)方面存在的問(wèn)題，并指出解決問(wèn)題的途徑。Zong等[12]設(shè)計(jì)了基于Bee Zig無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和GPS定位的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在冷鏈運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)于車輛的遠(yuǎn)程監(jiān)控。Abad等[13]設(shè)計(jì)了一個(gè)集成在線可追溯性數(shù)據(jù)相冷鏈監(jiān)控的自動(dòng)化系統(tǒng)，使用商業(yè)讀寫(xiě)器在智能標(biāo)簽上讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，在食物鏈的任何時(shí)間實(shí)時(shí)監(jiān)控冷鏈狀態(tài)。Vivaldi等[14]提出了新一代的RFID技術(shù)，通過(guò)在RFID標(biāo)簽中混合銅離子溶液，實(shí)現(xiàn)對(duì)冷鏈溫度的精準(zhǔn)把控。Kim等人[15]針對(duì)冷鏈物流，提出了基于服務(wù)水平協(xié)議（Service Level Agreement）的智能合約方法，并設(shè)計(jì)了方法中關(guān)鍵指標(biāo)，可以為區(qū)塊鏈中的所有參與者提供支持決策的信息。

2? 三文魚(yú)冷鏈溯源分析

2.1? 三文魚(yú)冷鏈溯源流程分析

本系統(tǒng)以三文魚(yú)為對(duì)象，將生產(chǎn)銷售流程簡(jiǎn)化分解成三部分。三文魚(yú)生產(chǎn)流程的起始環(huán)是供應(yīng)商，包括產(chǎn)品養(yǎng)殖、捕撈和采收;中間環(huán)是生產(chǎn)商，包括產(chǎn)品精加工等環(huán)節(jié);終環(huán)是商超，直接服務(wù)于消費(fèi)者。在產(chǎn)銷鏈中，只有產(chǎn)品成功過(guò)渡到消費(fèi)者手中時(shí)，才標(biāo)志著生產(chǎn)流程的完成。

在整個(gè)生產(chǎn)流程中，冷鏈運(yùn)輸是承擔(dān)各環(huán)節(jié)相互聯(lián)系的紐帶，銜接了上、中、下游，串起了整個(gè)流程。實(shí)際的冷鏈流程是十分復(fù)雜的，涵蓋許多細(xì)節(jié)問(wèn)題。相比于復(fù)雜的實(shí)際情況，簡(jiǎn)化后的生產(chǎn)流程也能夠表現(xiàn)出生產(chǎn)過(guò)程的基本步驟和環(huán)節(jié)。因此，本文所探討的是簡(jiǎn)化的三文魚(yú)冷鏈物流流程，并針對(duì)該流程增設(shè)檢疫環(huán)節(jié)。生產(chǎn)流程圖如圖1所示。

2.2? 三文魚(yú)冷鏈溯源機(jī)制設(shè)計(jì)

由于生產(chǎn)流程、產(chǎn)品工藝的復(fù)雜性，對(duì)各環(huán)節(jié)都開(kāi)展監(jiān)管會(huì)導(dǎo)致高昂的成本，而且也會(huì)出現(xiàn)監(jiān)督不到位的情況。所以本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為管理員統(tǒng)一負(fù)責(zé)生產(chǎn)廠家上報(bào)產(chǎn)品批次的最終檢疫，并將檢查到的信息，按一定格式形成規(guī)范，及時(shí)記錄入?yún)^(qū)塊鏈中，實(shí)時(shí)保證數(shù)據(jù)的可靠性。在本系統(tǒng)中，新節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)為包含有產(chǎn)品主要信息和檢疫信息在內(nèi)的一列字符串，此字符串的設(shè)計(jì)詳見(jiàn)4.2.3小節(jié)。

在系統(tǒng)中，公眾作為使用者，在購(gòu)買商品前可以掃描二維碼，了解產(chǎn)品信息以及各檢疫階段是否合格。管理員掌控最后的終端檢疫，并隨時(shí)可以核對(duì)區(qū)塊鏈中的節(jié)點(diǎn)信息是否和自己留存的信息一致。而記賬的工作則由各節(jié)點(diǎn)承擔(dān)。由于區(qū)塊鏈的防篡改性，各階段的檢疫工作可以有效追溯，系統(tǒng)可以起到良好監(jiān)督作用。

3? 區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用

3.1? 數(shù)據(jù)層

存儲(chǔ)進(jìn)區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)難以被篡改，當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)中，區(qū)塊鏈會(huì)通過(guò)驗(yàn)算節(jié)點(diǎn)中的Hash值，以此來(lái)檢驗(yàn)區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)是否有篡改。系統(tǒng)中，區(qū)塊鏈哈希值運(yùn)算采用SHA256算法。當(dāng)傳入任意字符串時(shí)，該算法都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)256位的哈希值，作為信息的摘要。

本項(xiàng)目采用LevelDB數(shù)據(jù)庫(kù)作為存儲(chǔ)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)的主要工具，LevelDB是Google開(kāi)發(fā)的一款高效K/V（Key/Value）數(shù)據(jù)庫(kù)，可以滿足本系統(tǒng)中區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)的讀寫(xiě)需求。

3.2? 網(wǎng)絡(luò)層

在本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，每一個(gè)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)都占用了兩個(gè)端口，HTTP通信端口占用了3001端口，P2P通信端口占用了6001端口。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)基于WebSocket協(xié)議通過(guò)P2P端口進(jìn)行傳輸。

3.3? 共識(shí)層

本系統(tǒng)區(qū)塊鏈的底層共識(shí)機(jī)制使用PoW（Proof of Work）工作量證明機(jī)制。節(jié)點(diǎn)進(jìn)行與或運(yùn)算，計(jì)算得到一個(gè)滿足條件的隨機(jī)數(shù)，計(jì)算成功則獲得本次記賬權(quán)。系統(tǒng)設(shè)置difficulty變量來(lái)控制記賬的難度，合理分配節(jié)點(diǎn)記錄權(quán)。在共識(shí)策略上選擇蘊(yùn)含運(yùn)算量最大的鏈，即最長(zhǎng)的鏈為有效區(qū)塊鏈，系統(tǒng)中通過(guò)bolckchain類內(nèi)的resolve_conflicts函數(shù)實(shí)現(xiàn)共識(shí)策略。設(shè)置Hash值的規(guī)則為：Hash值的前difficulty位必須是0。

3.4? 激勵(lì)層

激勵(lì)層主要作用是激勵(lì)生產(chǎn)廠商參與節(jié)點(diǎn)信息記錄以及節(jié)點(diǎn)維護(hù)。

在本系統(tǒng)中，按照生產(chǎn)廠家所記錄的節(jié)點(diǎn)數(shù)量排序，按照排序結(jié)果給予生產(chǎn)廠家認(rèn)證標(biāo)志，使其產(chǎn)品在消費(fèi)者眼中認(rèn)可度更高。由此可達(dá)到激勵(lì)生產(chǎn)廠家記錄區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)的目的。而由于管理員每次產(chǎn)生的批次檢疫信息有時(shí)間間隔，可以保證每次只需要計(jì)算出一個(gè)節(jié)點(diǎn)的頭部哈希值，不會(huì)產(chǎn)生有生產(chǎn)廠商為了排名而刻意挖礦的情況。

3.5? 合約層

本系統(tǒng)的合約層為“蘊(yùn)含算量最大”的最長(zhǎng)鏈原則。通過(guò)一致性算法，將本地節(jié)點(diǎn)中的鏈替換成網(wǎng)絡(luò)中最長(zhǎng)的鏈來(lái)解決沖突。

3.6? 應(yīng)用層

在本系統(tǒng)中，應(yīng)用層主要實(shí)現(xiàn)存證功能，將信息記錄到區(qū)塊鏈上，不存在資產(chǎn)轉(zhuǎn)移。三文魚(yú)冷鏈溯源系統(tǒng)針對(duì)不同的用戶，管理員、生產(chǎn)廠商、公眾，展示不同的信息，做到多中心化應(yīng)用。

3.7? 區(qū)塊鏈模型圖

綜上所述，系統(tǒng)各層的區(qū)塊鏈模型圖如圖2所示。

4? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

4.1? 模塊及功能設(shè)計(jì)

基于區(qū)塊鏈的冷鏈?zhǔn)称匪菰聪到y(tǒng)含有三個(gè)主模塊，即生產(chǎn)廠家模塊、公眾模塊及管理員模塊。下文對(duì)各個(gè)模塊展開(kāi)介紹。

4.1.1? 生產(chǎn)廠家模塊

對(duì)生產(chǎn)廠家而言，由于區(qū)塊鏈的防篡改性，生產(chǎn)廠家如果想要篡改區(qū)塊鏈中數(shù)據(jù)，一定會(huì)被發(fā)現(xiàn)，對(duì)自身企業(yè)形象會(huì)有不可逆的影響。在這樣的情況下，廠家會(huì)去選擇保障產(chǎn)品本身的安全性和質(zhì)量。另外，增設(shè)區(qū)塊鏈溯源機(jī)制，一定程度上也可以提升廠商產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

在本系統(tǒng)中，生產(chǎn)廠家可以通過(guò)本模塊進(jìn)行新產(chǎn)品審核、產(chǎn)品批次上報(bào)、批次檢疫情況查詢、工廠管理、生產(chǎn)商排名查詢功能：

（1）新產(chǎn)品審核：對(duì)應(yīng)實(shí)際中產(chǎn)品注冊(cè)流程，生產(chǎn)廠家將產(chǎn)品信息及生產(chǎn)工藝、專利等上報(bào)有關(guān)部門(mén)并獲批的過(guò)程。在本系統(tǒng)中，將其簡(jiǎn)化為將數(shù)項(xiàng)產(chǎn)品基本信息上報(bào)給管理員。

（2）產(chǎn)品批次上報(bào)：對(duì)應(yīng)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)出產(chǎn)品后經(jīng)合格認(rèn)證并上市的審批流程。本系統(tǒng)中，將其簡(jiǎn)化為將產(chǎn)品批次的基本信息和各環(huán)節(jié)檢疫信息上報(bào)給管理員。

（3）批次檢疫情況查詢：即生產(chǎn)廠家可以查詢某一批次產(chǎn)品是否經(jīng)過(guò)管理員檢疫，合格后可流入市場(chǎng)。

（4）工廠管理：生產(chǎn)廠家可以在系統(tǒng)中注冊(cè)自己在不同地區(qū)工廠。

（5）生產(chǎn)商排名查詢功能：即按本地區(qū)塊鏈的數(shù)量查詢生產(chǎn)商的排名情況，較高的排名可獲得管理員的認(rèn)證標(biāo)志，顯示于公眾模塊。

4.1.2? 公眾模塊

對(duì)公眾而言，“區(qū)塊鏈+冷鏈”系統(tǒng)基于區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)中的不可被篡改的真實(shí)數(shù)據(jù)，面向公眾開(kāi)放產(chǎn)品全流程的信息，并且可以追蹤冷鏈生產(chǎn)和物流的各個(gè)環(huán)節(jié)，可以通過(guò)技術(shù)手段保證公眾了解實(shí)情。通過(guò)“區(qū)塊鏈+冷鏈”溯源機(jī)制，公眾也可以更為了解產(chǎn)品、了解企業(yè)。

在本系統(tǒng)中，公眾可以通過(guò)掃描產(chǎn)品二維碼，進(jìn)入公眾模塊，查看該產(chǎn)品信息以及生產(chǎn)廠家的排名情況：

（1）查看產(chǎn)品信息功能：即掃碼后，系統(tǒng)向公眾展示產(chǎn)品信息，該信息存儲(chǔ)于區(qū)塊鏈中，難以篡改。

（2）查看生產(chǎn)廠商排名功能：與產(chǎn)品展示類似，展示出的是生產(chǎn)廠家的排名及認(rèn)證標(biāo)志。

4.1.3? 管理員模塊

區(qū)塊鏈技術(shù)的高速發(fā)展發(fā)展已經(jīng)持續(xù)了一段時(shí)間，應(yīng)用了區(qū)塊鏈溯源的企業(yè)由于增加了成本但沒(méi)有收益，熱情也逐步降低，究其原因是社會(huì)沒(méi)有形成可溯源產(chǎn)品的剛需。根據(jù)博弈理論，企業(yè)生產(chǎn)高投入低回報(bào)的可溯源產(chǎn)品的效能為負(fù)。所以管理方應(yīng)該營(yíng)造重視產(chǎn)品溯源的社會(huì)輿論，將可溯源產(chǎn)品對(duì)消費(fèi)者、對(duì)企業(yè)的效能提高。當(dāng)大部分消費(fèi)者有了溯源意識(shí)，企業(yè)就會(huì)認(rèn)為帶有溯源的產(chǎn)品可以創(chuàng)造更多利潤(rùn)，便自然而然地會(huì)將溯源作為硬性標(biāo)準(zhǔn)加入產(chǎn)品的屬性中。與此同時(shí)，也保障了消費(fèi)者的權(quán)益。

在本系統(tǒng)中，管理員擁有最高管理權(quán)，可執(zhí)行的操作為：

（1）審批產(chǎn)品：通過(guò)生產(chǎn)廠家上報(bào)的產(chǎn)品。

（2）批次產(chǎn)品檢疫認(rèn)證：對(duì)上報(bào)的產(chǎn)品批次進(jìn)行檢疫，合格后存儲(chǔ)信息于新的區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)中。

（3）管理生產(chǎn)廠家：即增刪系統(tǒng)內(nèi)的生產(chǎn)廠家或工廠，對(duì)廠家排名情況動(dòng)態(tài)調(diào)整等。

（4）管理區(qū)塊鏈：管理員有權(quán)隨時(shí)對(duì)區(qū)塊鏈進(jìn)行核查，系統(tǒng)會(huì)定期提醒管理員遍歷區(qū)塊鏈中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，以防信息存?zhèn)巍?/p>

4.2? 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

4.2.1? 概念設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)如圖3所示，設(shè)計(jì)符合第三范式。

4.2.2? 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

生產(chǎn)廠商表（廠商編號(hào)，名稱，密碼，地址，聯(lián)系方式，審核狀態(tài)，管理員編號(hào)）;

工廠表（工廠編號(hào)，名稱，地址，聯(lián)系方式，審核狀態(tài)，廠商編號(hào)）;

產(chǎn)品條目表（產(chǎn)品編號(hào)，名稱，規(guī)格，保質(zhì)期，審核狀態(tài)，廠商編號(hào)）;

生產(chǎn)批次表（工廠編號(hào)，產(chǎn)品編號(hào)，數(shù)量，生產(chǎn)日期，檢疫信息，批次二維碼，審批狀態(tài)）;

管理員表（管理員編號(hào)，姓名，權(quán)限等級(jí)，密碼）。

4.2.3? 數(shù)據(jù)庫(kù)表字段

管理員表記錄了擁有管理操作權(quán)限的不同層級(jí)的管理員信息，可以通過(guò)編號(hào)加密碼的方式登錄系統(tǒng)。如表1所示，該數(shù)據(jù)表包含了必要的信息。

生產(chǎn)廠商表記錄使用本系統(tǒng)的廠商信息，廠商同樣通過(guò)編號(hào)加密碼的方式登錄系統(tǒng)。如表2所示，表中包含了廠商的主要信息。

工廠表記錄廠商注冊(cè)的工廠信息，方便更精準(zhǔn)的溯源。如表3所示，表中包含了工廠的信息。

產(chǎn)品條目表記錄廠商注冊(cè)的產(chǎn)品信息，設(shè)計(jì)此表更為貼合產(chǎn)品生產(chǎn)的實(shí)際流程。如表4所示，表中包含了產(chǎn)品的主要信息。

產(chǎn)品批次表記錄廠商生產(chǎn)的批次信息，此表記錄的是實(shí)際的生產(chǎn)信息，應(yīng)用中按此表的字段創(chuàng)建新的區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)。如表5所示，表中記錄了每批次的生產(chǎn)信息。

4.2.4? 多數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)與企業(yè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)接，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了多數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)機(jī)制。其中，溯源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)使用MySQL，方便與企業(yè)對(duì)接并形成結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，方便存儲(chǔ)到區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)中。區(qū)塊鏈存儲(chǔ)審核通過(guò)的數(shù)據(jù)條目，由溯源系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)按照一定規(guī)則生成。溯源二維碼則是根據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)條目生成，存儲(chǔ)于溯源系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中。設(shè)計(jì)圖如圖4所示。

區(qū)塊鏈中數(shù)據(jù)條目規(guī)則是產(chǎn)品ID加上檢測(cè)時(shí)間戳和各階段檢疫狀態(tài)碼，之間用#號(hào)隔開(kāi)，例如“902298237611#1617004579.9284132#1#1”代表批次號(hào)為902298237611的食品，在時(shí)間戳為1617004579.9284132時(shí)存入節(jié)點(diǎn)，存在一次預(yù)檢疫合格，最終檢疫合格。如此設(shè)計(jì)可以很好地和企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)完成對(duì)接，通過(guò)正則式可以篩選出所需要的信息，而不局限于字符長(zhǎng)度。

4.3? 系統(tǒng)界面

4.3.1? Angular運(yùn)行服務(wù)

在項(xiàng)目目錄下，用命令行ng serve--open開(kāi)啟Angular前端服務(wù)，代碼運(yùn)行截圖如圖5所示。

4.3.2? 生產(chǎn)廠商界面

生產(chǎn)廠商有基本的對(duì)產(chǎn)品及工廠的增刪查改功能。也可以向管理員申請(qǐng)Access_token加入?yún)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，獲得記錄節(jié)點(diǎn)以及參與排名的權(quán)限。界面截圖如圖6所示。

4.3.3? 公眾界面

公眾可以通過(guò)掃碼進(jìn)入溯源系統(tǒng)，可以訪問(wèn)某一個(gè)區(qū)塊和查看生產(chǎn)商排名情況。查看區(qū)塊信息如圖7所示。

4.3.4? 管理員界面

管理員的生產(chǎn)商及產(chǎn)品管理界面實(shí)現(xiàn)了對(duì)各類信息的增刪查改功能。針對(duì)區(qū)塊鏈的管理，有如圖8所示的功能。

4.4? 系統(tǒng)測(cè)試

4.4.1? 功能測(cè)試

系統(tǒng)完成后，針對(duì)網(wǎng)頁(yè)的登錄、數(shù)據(jù)傳輸?shù)软?xiàng)進(jìn)行測(cè)試，得到測(cè)試結(jié)果如表6所示。

4.4.2? 集成測(cè)試

在功能測(cè)試的基礎(chǔ)上，模擬用戶使用過(guò)程，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，得到測(cè)試結(jié)果如表7所示。

5? 結(jié)? 論

就傳統(tǒng)冷鏈的物流機(jī)制來(lái)說(shuō)，并非其與產(chǎn)品溯源毫無(wú)干系。但在后疫情時(shí)代，如何做到“快、準(zhǔn)、穩(wěn)”地查明食品感染環(huán)節(jié)，追蹤食品流向，就需要增設(shè)多重檢疫環(huán)節(jié)并實(shí)時(shí)同步到該產(chǎn)品的云端信息庫(kù)中。如果管理方?jīng)]有能力將檢疫覆蓋所有批次的產(chǎn)品，就無(wú)法保障產(chǎn)品的檢疫安全，而通過(guò)區(qū)塊鏈設(shè)計(jì)可以解決這一問(wèn)題，前提是可溯源產(chǎn)品在社會(huì)范圍內(nèi)得到認(rèn)可以及民眾溯源觀念的形成。

如今我們身處后疫情時(shí)代，來(lái)自非人為因素的威脅不可小覷。如何應(yīng)對(duì)并解決一系列非傳統(tǒng)危機(jī)，是全人類的挑戰(zhàn)。而風(fēng)險(xiǎn)的成功規(guī)避，要依靠科學(xué)技術(shù)進(jìn)步。從冷鏈和區(qū)塊鏈的結(jié)合可以看出，新技術(shù)正在逐步地影響各個(gè)方面，人民群眾對(duì)美好生活的愿景也因科技逐步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。該系統(tǒng)本著為公眾消費(fèi)者呈現(xiàn)一個(gè)更加透明的產(chǎn)品全貌，為社會(huì)完善更為嚴(yán)格縝密的市場(chǎng)產(chǎn)品監(jiān)督體系，為如何做好后疫情時(shí)代的冷鏈溯源，提供思路和樣例。

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作者簡(jiǎn)介：董文韜（1999—），男，漢族，河南平頂山人，本科在讀，研究方向：信息系統(tǒng);通訊作者：劉升（1966—），男，漢族，湖北大冶人，教授，碩士生導(dǎo)師，博士，主要研究方向：智能計(jì)算、群智能系統(tǒng)、進(jìn)化算法。