區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的應(yīng)用與挑戰(zhàn)

江雪 王旭

[摘要]現(xiàn)階段，區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)業(yè)方面應(yīng)用相對(duì)較少，以善糧味道為首的區(qū)塊鏈數(shù)字共享農(nóng)場(chǎng)將區(qū)塊鏈技術(shù)與農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈結(jié)合起來(lái)，可以為傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈領(lǐng)域帶來(lái)重大變革，注入新的活力。但是現(xiàn)階段區(qū)塊鏈與農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈結(jié)合仍然面臨巨大的挑戰(zhàn)，用戶接受程度低，需要加強(qiáng)技術(shù)、監(jiān)管和人員培訓(xùn)等方面的建設(shè)。

[關(guān)鍵詞] 區(qū)塊鏈技術(shù)；農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈；善糧味道

[中圖分類號(hào)] F323；F49 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A

1 區(qū)塊鏈概述

1.1 區(qū)塊鏈技術(shù)

區(qū)塊鏈?zhǔn)腔诿艽a學(xué)算法產(chǎn)生的，即在各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中采用特定的密碼學(xué)算法得出一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)塊，每個(gè)數(shù)據(jù)塊都是組成區(qū)塊鏈的個(gè)體，然后根據(jù)時(shí)間順序有序的鏈接在一起成為一個(gè)數(shù)據(jù)鏈，這個(gè)數(shù)據(jù)鏈由網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)，最終形成分布式的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，并且具有去中心化的特質(zhì)。區(qū)塊鏈生成和更新數(shù)據(jù)是通過(guò)分布式節(jié)點(diǎn)共識(shí)算法來(lái)進(jìn)行的、驗(yàn)證與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)是通過(guò)鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行的、編程和操作數(shù)據(jù)是由自動(dòng)化腳本代碼組成的智能合約來(lái)完成的、數(shù)據(jù)傳輸和訪問(wèn)的安全是通過(guò)密碼學(xué)的方式保證。

根據(jù)區(qū)塊鏈的性質(zhì)又可以分為公共區(qū)塊鏈（Public blockchains）、聯(lián)盟區(qū)塊鏈（Consortium blockchains）和完全私有區(qū)塊鏈（Fully private blockchains）

1.2 區(qū)塊鏈技術(shù)的特征

1.2.1 去中心化。區(qū)塊鏈采用的是分布式核算和存儲(chǔ)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以儲(chǔ)存和讀取數(shù)據(jù)，區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)塊由系統(tǒng)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)共同維護(hù)，區(qū)塊鏈中所有的節(jié)點(diǎn)都是一樣的，沒(méi)有主次之分，任意一個(gè)或少量節(jié)點(diǎn)停止或者丟失都不會(huì)影響區(qū)塊鏈整體的運(yùn)行。

1.2.2 去信任化。區(qū)塊鏈的產(chǎn)生建立在有著固定的算法的密碼學(xué)基礎(chǔ)之上，區(qū)塊鏈中流轉(zhuǎn)的信息都經(jīng)過(guò)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的確認(rèn)，無(wú)須通過(guò)公開(kāi)身份的方式讓其他節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生信任。同時(shí)，區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)庫(kù)和運(yùn)行方式是公開(kāi)的，在其規(guī)則和時(shí)間范圍內(nèi)，信息必須得到其他所有節(jié)點(diǎn)的確認(rèn)，因此節(jié)點(diǎn)之間的交易無(wú)需擔(dān)心虛假信息。

1.2.3 開(kāi)放性。區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)是公開(kāi)透明的，每個(gè)人都能通過(guò)公開(kāi)節(jié)點(diǎn)查詢區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)和開(kāi)發(fā)相關(guān)應(yīng)用（交易各方的私人信息是被加密保護(hù)）。區(qū)塊鏈?zhǔn)怯善渲兴芯哂芯S護(hù)功能的節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)的，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以任意讀取區(qū)塊鏈中的信息。

1.2.4 信息不可篡改。區(qū)塊鏈中所有節(jié)點(diǎn)都有完整數(shù)據(jù)庫(kù)的復(fù)制拷貝，同時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)比較，認(rèn)定出現(xiàn)相同數(shù)據(jù)記錄次數(shù)最多的為真，除非能夠掌握區(qū)塊鏈中超過(guò)51%的節(jié)點(diǎn)的計(jì)算力，否則修改少量節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫(kù)是沒(méi)有用的，而且區(qū)塊鏈將會(huì)永久存儲(chǔ)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的信息。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈方面的應(yīng)用——以

善糧味道為例

善糧味道是“中南建設(shè)”聯(lián)合“北大荒”成立農(nóng)業(yè)區(qū)塊鏈技術(shù)平臺(tái)公司，其采用大規(guī)模集約化土地資源和高度組織化的管理模式，建立了“交易平臺(tái)+生產(chǎn)基地+農(nóng)戶”管理模式的封閉自治農(nóng)業(yè)組織。以北大荒集團(tuán)的優(yōu)質(zhì)土地建立的全球范圍內(nèi)處于領(lǐng)先地位的區(qū)塊鏈數(shù)字共享農(nóng)場(chǎng)和覆蓋全國(guó)的共享云農(nóng)場(chǎng)，覆蓋種植生產(chǎn)全過(guò)程的運(yùn)營(yíng)管理體系，以物聯(lián)網(wǎng)及人工智能為基礎(chǔ)的智能終端，實(shí)現(xiàn)作業(yè)全程數(shù)字化、信息化、管理智能化，為消費(fèi)者提供優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)服務(wù)。

2.1 數(shù)據(jù)真實(shí)可靠

善糧味道采用高度組織化的管理模式，利用土地資源集約化，將收割機(jī)、物流車、曬場(chǎng)、倉(cāng)儲(chǔ)加工站等信息并入善糧味道的區(qū)塊鏈信息鏈中，形成智能化區(qū)塊鏈的封閉自治農(nóng)業(yè)體系。開(kāi)發(fā)的智能終端——農(nóng)工寶，每一個(gè)智能終端都有綁定的硬件編號(hào)，能自動(dòng)獲取時(shí)間信息、地理信息和基礎(chǔ)性種植信息與管理數(shù)據(jù)，通過(guò)智能終端實(shí)現(xiàn)糧食種植物聯(lián)網(wǎng)化。傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中的每一個(gè)階層，包括供應(yīng)商、制造商、分銷商、客戶，每個(gè)身處這條交易鏈上的人，都會(huì)對(duì)交易信息進(jìn)行記錄，保證交易安全進(jìn)行。

2.2 質(zhì)量安全可追溯

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中，消費(fèi)者對(duì)生產(chǎn)者的生產(chǎn)信息缺乏了解渠道，對(duì)糧食生產(chǎn)信息的信任度較低。善糧味道在區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出的農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)，可以保證數(shù)據(jù)一旦記錄到區(qū)塊鏈賬本上將不能被改動(dòng)，依靠不對(duì)稱加密的數(shù)學(xué)算法從根本上消除了人為因素，讓糧食安全信息變得更加透明，與市場(chǎng)權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)對(duì)接，為糧食交易提供品控保障。

2.3 供應(yīng)鏈管理效率提高

善糧味道平臺(tái)利用區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)據(jù)不可篡改和交易可追溯兩大特性，徹底解決了傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的產(chǎn)品流轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的假冒偽劣問(wèn)題，使供應(yīng)鏈管理效率獲得極大增強(qiáng)。平臺(tái)的交易各方之間的信息公開(kāi)透明，信息流轉(zhuǎn)度和可信度高，消費(fèi)者可實(shí)時(shí)追蹤訂單情況，訂單履約信用合約，合約條款區(qū)塊鏈程序化，系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行合約結(jié)果，有效解決交易各方合約信用問(wèn)題。一旦供應(yīng)鏈系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，參與各方能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并找出相應(yīng)的解決辦法，從而提高供應(yīng)鏈管理的效率。還可以在供應(yīng)鏈體系內(nèi)各參與主體之間發(fā)生糾紛時(shí)實(shí)現(xiàn)舉證與責(zé)任追究，有效避免供應(yīng)鏈內(nèi)糾紛的發(fā)生。

2.4 農(nóng)村金融更加方便

缺乏信用抵押機(jī)制使得農(nóng)民貸款整體上比較難。區(qū)塊鏈技術(shù)的信息透明度高、篡改難度高、使用成本低，以其點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交易的特點(diǎn)取代中心化的管理，完善其信用數(shù)據(jù)，利用程序算法自動(dòng)記錄信息并存儲(chǔ)至區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)上。善糧味道與各大金融機(jī)構(gòu)合作建立善糧農(nóng)業(yè)新金融平臺(tái)，搭建起了農(nóng)業(yè)新金融信息服務(wù)平臺(tái)，服務(wù)于包括農(nóng)戶、貿(mào)易商、物流商、倉(cāng)儲(chǔ)商在內(nèi)的全產(chǎn)業(yè)鏈階層，提供貸款、保險(xiǎn)、代付代扣、信用查詢、第三方支付等全方位的服務(wù)。

3 區(qū)塊鏈技術(shù)與農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈結(jié)合存在的問(wèn)題

3.1 用戶接受程度

新技術(shù)的應(yīng)用往往會(huì)對(duì)原來(lái)的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模式造成巨大的改變。采用區(qū)塊鏈技術(shù)革新農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模式，勢(shì)必將大范圍更新引進(jìn)新型技術(shù)設(shè)備，這將會(huì)增加農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。同時(shí)，采用區(qū)塊鏈技術(shù)后，勢(shì)必將需要引進(jìn)高層管理人員，這些管理者的薪資將會(huì)增加管理成本。因此銷售的農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格將高于原有的食品，大眾群體可能不會(huì)為此買(mǎi)賬，進(jìn)而限制農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈中各個(gè)階層的投資意愿。所以在目前階段，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模不大，用戶接受程度不高。

3.2 51%攻擊問(wèn)題

區(qū)塊鏈采用的是分布式核算和存儲(chǔ)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以儲(chǔ)存和讀取數(shù)據(jù)，區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)塊由系統(tǒng)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)共同維護(hù)，因此從理論上來(lái)講，如果掌握全網(wǎng)超過(guò)51%的計(jì)算力，那么區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)信息就可以被篡改和偽造。而且善糧味道采用的是聯(lián)盟區(qū)塊鏈，聯(lián)盟區(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)相對(duì)比較少，所以數(shù)據(jù)被篡改的可能性相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高。

3.3 信息丟失

區(qū)塊鏈技術(shù)可以保證節(jié)點(diǎn)內(nèi)記錄的數(shù)據(jù)信息安全，但是用戶自身的隱私信息安全卻很難保證，存在用戶機(jī)密信息的泄露、密鑰丟失等現(xiàn)象。同時(shí)由于區(qū)塊鏈不依賴任何第三方可信機(jī)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)上的部分不法分子可能會(huì)盜取用戶的私鑰，如果用戶的私鑰被竊取，由于區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化和去信任化的特點(diǎn)，造成這些犯罪行為難以追蹤，而且用戶丟失區(qū)塊鏈信息也很難找回。善糧味道所采用的聯(lián)盟區(qū)塊鏈結(jié)合農(nóng)場(chǎng)品供應(yīng)鏈技術(shù)，雖足夠便利，但是區(qū)塊鏈本身的技術(shù)問(wèn)題導(dǎo)致的用戶個(gè)人隱私信息可能會(huì)遭到別有用心的人的竊取或泄露。

3.4 人員素質(zhì)問(wèn)題

大型集約化農(nóng)場(chǎng)原本對(duì)于基礎(chǔ)人員素質(zhì)要求不高，但是善糧味道采用區(qū)塊鏈技術(shù)打造的“平臺(tái)+基地+農(nóng)戶”的標(biāo)準(zhǔn)化管理模式，采用的智能終端隨時(shí)需要與“物聯(lián)網(wǎng)”平臺(tái)連接并上傳數(shù)據(jù)，要求生產(chǎn)人員掌握全程數(shù)字化操控，監(jiān)督人員及時(shí)記錄數(shù)據(jù)信息，這對(duì)于基礎(chǔ)人員的素質(zhì)還是有一定的要求?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展缺乏高素質(zhì)的信息化人才，大多數(shù)從事農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)人員不懂信息化知識(shí)，在運(yùn)行初期會(huì)造成一定的困難。而且區(qū)塊鏈技術(shù)與農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的結(jié)合在世界范圍內(nèi)都屬于新興領(lǐng)域，原本的管理模式與方法都需要改變，更需要與時(shí)俱進(jìn)，對(duì)于管理人員的素質(zhì)要求比以前更高。

4 對(duì)于區(qū)塊鏈技術(shù)與農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈結(jié)合提出的建議

4.1 加強(qiáng)推廣

農(nóng)村基層政府機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)農(nóng)村信息化的宣傳普及，讓更多的農(nóng)戶了解信息化帶來(lái)的好處，并適當(dāng)給予相應(yīng)的政府補(bǔ)助和技術(shù)支持，鼓勵(lì)更多的農(nóng)戶進(jìn)行信息化的推廣。其次，需要大力宣傳區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)于食品質(zhì)量安全的保障，食品安全信息可追溯的作用，突出“放心糧”的概念，使得大眾接受信息化帶來(lái)的高附加值，從消費(fèi)終端向農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈前端進(jìn)行反向推動(dòng)。

4.2 增加外部監(jiān)管

區(qū)塊鏈的信息雖然看上去近乎不可能被篡改，但是，只要掌握了區(qū)塊鏈中的大部分信息節(jié)點(diǎn)，那么區(qū)塊鏈技術(shù)所謂的不可篡改的說(shuō)法就成了一個(gè)笑話。善糧味道采用的是區(qū)塊鏈的私有鏈模式，屬于金字塔的監(jiān)督機(jī)構(gòu)，一層層向下監(jiān)督，數(shù)據(jù)信息被篡改的可能性遠(yuǎn)高于公有鏈。所以，即使是“去中心化”的體系也需要“中心化”的部門(mén)進(jìn)行監(jiān)管。區(qū)塊鏈技術(shù)與農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈結(jié)合需要提供一個(gè)篡改難度極高的“賬本”，不能完全放任不管?？梢砸氲谌叫庞弥行膶?duì)其進(jìn)行監(jiān)控和實(shí)時(shí)響應(yīng)，一旦發(fā)現(xiàn)信息篡改立即進(jìn)行阻止，保證信息的真實(shí)可靠。

4.3 保證信息安全

區(qū)塊鏈不僅應(yīng)在理論上，而且要在實(shí)踐中確?？蛻魯?shù)據(jù)的安全，防范惡意攻擊。對(duì)于信息的丟失問(wèn)題，可以在其私有鏈節(jié)點(diǎn)中設(shè)置儲(chǔ)備信息的節(jié)點(diǎn)，針對(duì)消費(fèi)者的個(gè)人信息安全做出相應(yīng)的保護(hù)策略，保證問(wèn)題發(fā)生時(shí)消費(fèi)者能夠及時(shí)的找回丟失信息。

4.4 加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)

人才是農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的重要因素，只有大量經(jīng)驗(yàn)豐富的信息化人才投入到農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，才能使信息化得到有效的利用。首先，要對(duì)基礎(chǔ)工作人員進(jìn)行培訓(xùn)，學(xué)習(xí)如何進(jìn)行數(shù)字化操控和數(shù)據(jù)信息的記錄，不斷提高現(xiàn)有技術(shù)人員的信息化水平。其次，要積極引進(jìn)信息化人才，鼓勵(lì)更多的專業(yè)人員投入到農(nóng)業(yè)發(fā)展中，促進(jìn)農(nóng)村的信息化建設(shè)。同時(shí)，建立一套標(biāo)準(zhǔn)化的管理模式，適應(yīng)區(qū)塊鏈技術(shù)帶來(lái)的改變。

5 結(jié)語(yǔ)

區(qū)塊鏈自誕生以來(lái)，因其具有的去中心化、去信任化、開(kāi)放性、信息不可篡改等特性，以及應(yīng)用的廣泛性，與農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈結(jié)合起來(lái)，可以有效地降低農(nóng)產(chǎn)品物聯(lián)網(wǎng)成本，食品數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，糧食質(zhì)量安全追溯，農(nóng)村金融更加方便、合理。但同時(shí)，也應(yīng)該清醒地看到區(qū)塊鏈技術(shù)的局限性，例如51%攻擊問(wèn)題，信息丟失，以及在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的成本問(wèn)題，人員素質(zhì)問(wèn)題等等。

區(qū)塊鏈技術(shù)與農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈結(jié)合的應(yīng)用在世界范圍內(nèi)仍處于起步階段，本文系統(tǒng)地梳理了區(qū)塊鏈技術(shù)的基本原理、技術(shù)、方法與應(yīng)用，以及與農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈結(jié)合后存在的問(wèn)題與相應(yīng)的解決建議，以期為未來(lái)區(qū)塊鏈技術(shù)與農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈結(jié)合的相關(guān)研究提供有益的啟發(fā)與借鑒。

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