区块链溯源的技术架构详解 区块链溯源技术创新性分析

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什么是区块链溯源技术？

从农场到餐桌，区块链溯源技术，相当于为产品购买了一份责任保险

洗澡蟹、瘦肉精，近几年来在市场上曾出现食物加吊白块（甲醛次硫酸氢钠）、家禽喂养激素、面粉加增白剂、海鲜用甲醛浸泡等，更有在水果上喷洒催熟剂、膨大剂，在绿色蔬菜上喷洒剧毒农药等都让老百姓们闻之变色，食品的安全与健康对我们越来越重要，所以这时就出现了区块链溯源技术——一种能让农产品从种植到出售全部可追溯的技术。

在搞清楚区块链溯源技术之前，我们首先要搞清楚“追溯”和“溯源”的区别。

“可追溯”包括物流追踪和追本溯源两层含义。人们经常把追溯和溯源当成一回事，其实，企业在乎的是追踪（货物不要搞丢了），消费者在乎的是溯源（我买的到底安全不）。

三顷良田最大的特点就是可追溯性，这是保障食品安全强有力的手段。它从种植源头抓起，对源头、生产加工、清洗消毒、分装、包装、储存、运输、销售等环节层层把控。

总之，确切的说，食品溯源是成本，是必不可少的前期投入，相当于对你的产品购买了一份“责任保险”。也许你一两年看不到效果，当你真的用到它时，可能就是救命的稻草。

话说区块链溯源技术，这个是什么呢？

随着近两年区块链技术的发展，区块链防伪溯源的特性被认为是最有应用前景的区块链落地领域之一，各大科技巨头纷纷布局，那么区块链溯源系统搭建的过程中，技术架构层面有哪些需要注意的事项呢？

数据溯源技术的关键，在于数据模型的构建，它决定了数据起源的获取、存储以及后期的使用等操作。首先，需要对不同业务和不同应用的数据进行抽象建模，并对数据接入进行规范；其次，把不同应用和业务的整个过程划分不同阶段，并对不同阶段的业务数据进行分组；最后，通过数据特征标识获取到数据的全链路历史版本。

溯源应用的业务从开始到结束的整个过程中，包含生产、行业、城市、区域、用户等十多个节点和池塘、林场、农田、生产、加工、包装、物流等诸多环节。如果要正确的对业务应用进行溯源追踪，需要对溯源应用的生命周期进行管理。因此，溯源应用的总体架构设计需要包括：应用层、服务层、核心层、基础层和管理层共5个层次结构，以及33个典型模块。

应用层是溯源数据的来源端，也是溯源服务的接收端。如物联网设备、相应企业与个人前端应用；

服务层为溯源应用提供核心区块链相关服务，保证了服务的高可用性、高便捷性。如可信的分布式身份服务DID作为物或人的认证标识，可靠的数据接入，精准的数据计算，安全的元数据管理；

核心层是区块链系统的最重要的组成部分，将会影响整 个系统的安全性和可靠性。如共识机制、P2P网络传输、隐私保护；

基础层提供了基本的互联网基础信息服务，主要是为上层架构组件提供基础设施，物联网loT设备决定了数据来源的可靠性，区块链保证了数据的真实性，将数据安全的存储、分析和计算，提供高效、精准的数据服务；

管理层是溯源应用落地过程中必不可少的重要组件。权威质检中心、溯源数据中心、监控中心，提供了流转数据过程的可靠性，由区块链作为价值背书。

2021年区块链技术应用展望

自比特币诞生之日起区块链溯源技术创新性分析，区块链技术的发展已走过12个年头。从最初的价值交换，到如今全方位的"区块链+"概念的 探索 和结合，我们看到了"由点及面"，"由面至体"的技术迭代和商业发展。

区块链作为一个"去中心化"的分布式账本数据库，能够让数据的产生、运行和应用更加公开与透明。在市场经济条件下，数据就是信息，就是经济价值区块链溯源技术创新性分析；真实、透明的数据经济价值更高，更容易得到商业场景的应用。基于区块链技术对数据的收集、储存和应用过程中，具有数据信息不可篡改、可追溯性的特点，可以让市场对资源的配置作用更加有效，因此，区块链被认为是互联网之后又一大创新之举，是第二个互联网时代——价值互联网时代的来临，区块链将从基础设施层面为各行各业带来巨大的变革机会。

在区块链的研究与应用上，中国既有市场基础，也有技术优势，如今区块链又被上升到国家战略高度，已经成为新一轮技术革命和创新的新风口。在2020年的最后一天，让我们展望2021年，在新的一年，区块链技术应用有哪些方面最值得期待？

一、防伪溯源成为区块链的基本应用

区块链技术的开放、可信、去中心化、共享，这些核心思想被大家广泛认可。防伪溯源作为近年来区块链技术应用的重点方向，发挥了重要的价值。在2020年，我们已经实现了安化黑茶防伪溯源、贵州古茶树防伪溯源和贵州茅台酒防伪溯源等一系列应用，并取得了很好的应用效果。

溯源是一种追溯根源的行为，通常是指物品或者信息在生产、流通及传输的过程中，利用各种采集和留存方式，获得物品或者信息的关键数据，如流通和传输的起点、节点、终点，数据类别，数据详情，数据采集人，数据采集时间等，并通过一定的方式，把数据按照一定的格式和方式进行存储。通过正向、逆向、定向方式查询存储的相关数据，对物品及信息进行追溯根源。

溯源可以实现所有批次产品从原料到成品、从成品到原料100%的双向追溯功能。溯源系统建立后，一旦发生相关事故，监管人员就能够通过该系统判断某个环节是否存在过失行为，也可借助系统查找是哪个环节、哪个步骤出了问题、责任人是谁，避免了由于资料不全、责任不明等给事故处理带来的困难，使问题得到更快解决。

二、区块链从技术上彻底解决版权保护问题

区块链技术的数学原理解决了交易过程中的所有权确认问题，对价值交换活动的记录、传输、存储结果都是可信的，可以彻底解决版权保护问题。我们在"去哪儿钓鱼"平台将对所有鱼乐分享的视频作品通过上链实现版权保护。

三、分布式存储将成为区块链全球最大规模的应用

分布式存储相对传统的中心化存储具有很多优点，分布式存储必将成为未来的技术发展趋势。

分布式存储技术有很多，IPFS(InterPlanetary File System 星际文件系统)是其中的佼佼者。IPFS旨在创建持久且分布式存储和共享文件的网络传输协议，它是一种内容可寻址的对等超媒体分发协议。IPFS协议利用区块链协议和网络基础设施的优势来存储不可更改的数据，移除网络上的重复文件，以及获取存储节点的地址信息——用以搜索网络中的文件。

IPFS被认为在未来有可能取代HTTP协议。依靠IPFS发布的信息不会突然在服务提供商或托管网络的突发事件中消失，安全性增加，IPFS没有中央分发系统、速度也很快。IPFS所具备的优势，恰好能解决传统中心化云存储数据易泄露、硬件易损坏、修复能力弱、安全性低，并且随时面临运营终止风险的问题。分布式存储通过IPFS底层协议，将数据库复制成多份，保证冗余性，再分割成多个小部分，分散存储在网络众多节点上，这样只要足够多的节点运作正常，数据就是安全的。

虽然区块链只是IPFS的可选组件，但正是区块链技术促进了IPFS的快速落地。我们为IPFS应用提供全套解决方案，正在打造基于IPFS的丰富的应用生态，加速推动分布式存储的应用发展。

四、区块链和边缘计算、物联网、人工智能、5G等技术融合应用带来更大价值

物联网、5G、人工智能和边缘计算等相关技术与区块链结合，将为网络参与者带来更大的价值。区块链的数据更加可信，将更好地提供和增强底层算法。区块链将有助于确保数据的安全性，并审核决策过程中的每一步，从而使网络参与者的洞察力更加敏锐。

我们与湖南移动公司正在联合开展的一个项目，就是计划基于区块链技术，针对5G应用场景，充分发挥云计算技术的边缘计算能力，在边缘基础设施之上建设分布式的共享云计算和云存储平台。形成边缘位置的计算、网络、存储、安全等能力全面的弹性云平台，并与中心云和物联网终端形成"云边端三体协同"的端到端的技术架构，通过将网络转发、存储、计算、智能化数据分析等工作放在边缘处理，降低响应时延、减轻云端压力、降低带宽成本，并提供全网调度、算力分发和分布式存储等云服务。区块链技术在信任共识、价值传递等方面具有天然优势，为云节点的大数据提供数据确权、价值发现和数据治理将提供有力的技术手段。

五、金融领域仍将是区块链应用最好的领域

目前，区块链在金融领域的应用是最好的，相关技术也发展的最快；未来，金融也仍将是区块链应用最好的领域。区块链为金融机构系统性解决全业务链上的痛点和顽疾，其"系统性"主要体现在三个方面：区块链技术可以被应用在不同的银行业务，从支付结算，到票据流转和供应链金融，到更复杂的证券发行与交易等各核心业务领域，均已有金融机构和 科技 公司在积极 探索 和尝试。区块链技术带来的收益将惠及所有的交易参与方，包括银行、银行客户、银行的合作方。目前金融服务各流程环节存在的效率瓶颈、交易时滞、欺诈和操作风险等痛点，大多数有望在区块链技术应用后得到解决。例如现有流程中大量存在的手工操作、人工验证和审批工作将得以自动化处理，纸质合同将被智能合约所取代，而在交易处理环节不再会由于系统失误而导致损失发生。

我们也在积极 探索 与湖南建设银行合作，基于茶产业区块链平台，为安化黑茶企业提供供应链金融服务。

六、协同与管理的区块链应用将会越来越多

区块链保证所有信息数字化并实时共享，从而提高协同效率、降低沟通成本，使得离散程度高、管理链条长、涉及环节多的多方主体仍能有效合作。

我们打造的"基于区块链的温州物流平台"成为国内首创基于物联网和区块链技术的智慧物流平台。其中，智能合约根据合同条款，自动执行合同签署、达成交易、费用结算、电子对账、发票开具和签收等指令；物联网设备实现运行数据可视化，全业务流程公开透明，安全可信；区块链独有的银关技术解决资金支持，比传统网银转账模式更高效便捷；去中心化公共账本记录的服务评价使得用户信用数字化和资产化，为银行保险开展贷款、保理等金融服务提供信用评估。

在这样一个可信货运物流生态中，货主实现了透明安全的数据化管理，司机能够获取及时的货源订单、优化的物流路径和可靠的货物保障，而物流平台则可以专注提供运力匹配，建立共识合约机制，最终使得整个供应链有效组织优质长尾物流资源，同时协调和满足联盟参与各方的利益诉求。

七、数字人民币将成为产业数字化转型的关键动力，"资产上链"成为大势所趋。

所有行业都值得用"区块链+"的方式重做一次，已经在试点应用的数字人民币不仅仅是支付通道，更是企业数字化转型的关键工具，企业运营和管理方式将发生根本性改变，新智能商业时代已经来临，我们要积极推动智能化技术集成创新应用，加快推动更多企业"上链"相关应用。

我们正在与多个银行机构对接，丰富中国人民银行数字货币的应用场景，为央行数字货币的落地提前做好技术对接。

八、区块链与数字货币之间的关系将进一步理顺

尽管现在人们对区块链的认识开始变得理性和客观，但是，数字货币始终都是一道绕不开的坎。所以，我们看到很多的区块链应用，虽然都在将应用看成是重点，但是，在应用的过程当中，人们总是不自然地会将落地和应用与数字货币之间联系起来。当区块链行业的发展进入到新阶段，其中一个关键就是要理顺区块链与数字货币之间的关系。

数字货币并不是与区块链水火不容的，而是可以相互促进的。早期我们看到的数字货币的乱象主要因为人们仅仅只是把数字货币看成是区块链的唯一，我们现在要把数字货币看成是打通区块链场景应用闭环的关键所在。

当区块链与数字货币势同水火，无法建立起良性、 健康 的联系时，区块链的发展就会陷入到一个怪圈当中。真正把数字货币看成是打通区块链应用场景的关键一环，并且理顺私链数字货币与公链数字货币，特别是法定数字货币之间的关系，将是确保区块链技术可以持续发展的关键所在。

九、区块链将广泛落地，成为建设数字中国的重要支撑

随着我国区块链技术的不断发展，区块链应用领域的不断拓展，未来我国区块链行业将呈现区块链成为全球技术发展的前沿阵地，开辟国际竞争新赛道；区块链领域成为创新创业的新热土，技术融合将拓展应用新空间；区块链未来将在实体经济中广泛落地，成为数字中国建设的重要支撑；区块链打造新型平台经济，开启共享经济新时代；区块链加速"可信数字化"进程，带动金融"脱虚向实"服务实体经济；区块链监管和标准体系将进一步完善。

2019年10月，区块链正式上升到国家战略高度；2020年4月，国家发改委首次将"区块链"列入新型基础设施的范围，明确其属于新基建的信息基础设施部分的新技术基础设施。这都给2021年的区块链市场带来了机遇，也让区块链在技术发展和行业应用方面充满了动力和活力。

国家号召我们要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，明确主攻方向，加大投入力度，着力攻克一批关键核心技术，加快推动区块链技术和产业创新发展。我们坚信区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中将起着越来越重要的作用，而2021年是最值得期待的关键一年。

【本文作者：李颖悟，湖南省区块链协会副会长、长沙市区块链技术应用行业协会秘书长、湖南省计算机用户协会大数据与区块链专家委员会主任、湖南省工程机械管理服务协会区块链专业委员会主任、湖南省物流与采购联合会区块链应用分会副会长、长沙市高层次人才、长沙市高精尖人才、省市级产业领军人才、湖南融链 科技 有限公司董事长、北京去哪钓网络 科技 有限公司联合创始人兼CTO、湖南黑茶产业研究院执行院长】

区块链防伪溯源平台开发解决方案

区块链+防伪溯源，其实就是在传统的溯源基础上，保障数据的完整性。而普通溯源和区块链溯源最大的区别就在于前者数据只存在于一台服务器，致使坏人随时可以去入侵更改。而区块链则具有中心化，每个节点都有一份备份。

区块链防伪溯源平台其核心优势在于：

1.去中心化：每一个节点上都有相同的数据记录备案，不会因为一个数据销毁而对整个数据和数据记录产生影响；

2.透明：所有节点公开透明、并且以时间的形式来记录数据，比起传统溯源，目前追溯更加清楚、明白；

3.数据难篡改：节点上所有的数据都是一样的，除非大半的节点都有改变、否则系统将分析研判来保证数据不被篡改。

随着区块链溯源技术的快速发展，在将来为各个行业提供强有力的支持，再加上区块链上的数据都是封闭的，可保证“源”的唯一性且对于新产品推广使用的动力，区块链技术领域会呈现百花齐放的场面。

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