基于區(qū)塊鏈的水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系的設計

蘇慶玲，朱曉娜，許婷，叢萍，徐英江，田秀慧

(1. 煙臺工程職業(yè)技術學院經(jīng)濟管理系; 2. 山東省海洋資源與環(huán)境研究院：山東 煙臺264006)

近年來，食品安全事件引發(fā)各界對食品安全的關注與思考，據(jù)《中國食品安全發(fā)展報告(2017)》報道，水產(chǎn)與水產(chǎn)制品屬于食品安全事件高發(fā)領域之一[1]。為提升水產(chǎn)品質(zhì)量安全，自2006年起農(nóng)業(yè)農(nóng)村部開展了相應的水產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯試點建設工作，多省市已建立示范性水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系[2]。但由于目前尚存在建設標準不統(tǒng)一、養(yǎng)殖過程未實現(xiàn)全程監(jiān)控、部分環(huán)節(jié)監(jiān)管缺失及追溯數(shù)據(jù)易發(fā)生篡改等問題[3-6]，進一步提高水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系的可靠性和便捷性是目前水產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管的迫切需求。

區(qū)塊鏈技術作為熱點新興技術，被多行業(yè)認為是第四次工業(yè)革命的重要引擎。其帶來的多主體共識協(xié)同機制的概念，對社會治理和商業(yè)運作將產(chǎn)生深遠的影響。2013—2018年，中國知網(wǎng)共有5 977篇區(qū)塊鏈相關文獻發(fā)表，呈指數(shù)增長趨勢，且至今仍保持快速發(fā)展(圖1)。區(qū)塊鏈技術在國民經(jīng)濟各領域的實際應用已十分廣闊，目前已在金融服務、企業(yè)服務、虛擬貨幣及智能合約等領域應用，在游戲、版權、物流、醫(yī)療、社交、保險、餐飲、芯片和媒體等領域的應用范圍也在不斷擴展[7]。截至2018年上半年，中國已有425家區(qū)塊鏈相關企業(yè)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模達4.5億元，隨著區(qū)塊鏈相關技術標準的逐步成熟和底層架構平臺的逐步完善，區(qū)塊鏈必將會應用在更多的行業(yè)領域[8]。

基于區(qū)塊鏈技術具有防篡改、數(shù)據(jù)實時共享等特點，本研究擬將其應用于水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系，在分析追溯平臺的多主體用戶需求的基礎上，進行總體架構設計，并結合區(qū)塊鏈原理構建水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系理論模型，以期為實現(xiàn)水產(chǎn)品全供應鏈的可視化展現(xiàn)，營造安全可信賴的消費市場環(huán)境提供支持。

1 中國水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系的現(xiàn)狀與問題

中國水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系的建設及研究起步相對較晚，但近年來對其理論和實踐的探索進步顯著：有關追溯體系的法律法規(guī)已初步建立；已在國內(nèi)多個省市開展了有效的試點工作；與之相配套的技術亦逐漸完善。然而建設標準不統(tǒng)一、部分監(jiān)管環(huán)節(jié)缺失和追溯數(shù)據(jù)的保真性等問題也制約了水產(chǎn)品追溯體系的進一步完善和發(fā)展。

1.1 法律法規(guī)初步建立

2003年，原農(nóng)業(yè)部發(fā)布并實施了《水產(chǎn)養(yǎng)殖質(zhì)量安全管理規(guī)定》[9]。國家質(zhì)檢總局2004年6月正式執(zhí)行《出境水產(chǎn)品追溯規(guī)程》[10]，要求可通過批號、批次追溯出口水產(chǎn)品從原料到成品的各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)。2015年，中華人民共和國第十二屆全國人民代表大會常務委員會第十四次會議修訂通過了《中華人民共和國食品安全法》[11]，明確提出國家建立食品安全全程追溯制度。2017年7月原農(nóng)業(yè)部辦公廳發(fā)布《關于做好2017年水產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯試點建設工作的通知》[12]，要求以責任主體和流向管理為核心、以二維碼為追溯載體，逐步實現(xiàn)水產(chǎn)品“從池塘到餐桌”全過程追溯管理。此外，中國地方政府也紛紛出臺相關地方性法規(guī)條例，如《廣東省水產(chǎn)品標識管理實施細則》[13]、《關于印發(fā)2012年福建省水產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系建設工作方案的通知》[14]等?？梢?，中國水產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)的相關法律法規(guī)已經(jīng)初具雛形。

圖1 以“區(qū)塊鏈”為主題詞在中國知網(wǎng)搜索獲得的各年份文獻數(shù)量Fig.1 The numbers of references using "blockchain" as subject for each year in China HowNet Periodical Databank

1.2 試點工作多省落地

2006年12月，廣東省率先試行了水產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)。在生產(chǎn)端：養(yǎng)殖企業(yè)安裝企業(yè)管理系統(tǒng)，日常生產(chǎn)管理和打印產(chǎn)品追溯標簽均須使用政府部門頒發(fā)的數(shù)字證書進行授權；在消費端：消費者購買到帶有追溯標簽的產(chǎn)品時，可通過政府監(jiān)管網(wǎng)站或發(fā)送短信至移動服務平臺進行信息查詢和追溯；在監(jiān)管端：政府將監(jiān)管系統(tǒng)安裝于省縣級水生動物防疫檢疫部門，借助互聯(lián)網(wǎng)形成從生產(chǎn)端到消費端的全程跟蹤記錄，從而建立政府監(jiān)管、企業(yè)溯源和消費者查詢一體化的水產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)[15-16]。江蘇省自2011年起開展了水產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯試點[6]，以河蟹、淡水蝦類為主要追溯對象，重點加強對投入品的監(jiān)管，杜絕使用違禁藥物和有毒有害物質(zhì)，通過技術升級構建了移動端、電腦(personal computer，PC)端和養(yǎng)殖IC卡客戶端等多渠道錄入系統(tǒng)，建立了“省級—市縣級—養(yǎng)殖企業(yè)”三級追溯管理體系，逐步樹立追溯企業(yè)成為水產(chǎn)品質(zhì)量安全生產(chǎn)的典范，有效引導企業(yè)向質(zhì)量安全生產(chǎn)轉(zhuǎn)型，以提升全省的水產(chǎn)品質(zhì)量安全水平?；趶V東省和江蘇省水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系試點的顯著成果，2013年1月全國水產(chǎn)技術推廣總站將試行范圍擴至重慶市、寧夏回族自治區(qū)等10個省市、自治區(qū)，2014年繼續(xù)擴展到河北、安徽、河南、陜西及寧夏等19省市、自治區(qū)。預計在各省級系統(tǒng)的試點完善后將初步形成全國性水產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)，全面保障中國水產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、流通、消費和出口安全。

1.3 支撐技術逐漸完善

水產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系是利用現(xiàn)代信息管理技術給水產(chǎn)品編號、保存相關管理與處理記錄，從而可以查詢產(chǎn)品整個生產(chǎn)、流通與消費過程的體系[2-4]。其主要由跟蹤系統(tǒng)和追溯系統(tǒng)組成。跟蹤系統(tǒng)指沿產(chǎn)品供應鏈從上至下跟隨記錄產(chǎn)品的運行路徑和性狀特征，而追溯系統(tǒng)則指沿產(chǎn)品供應鏈由下而上識別產(chǎn)品來源和品質(zhì)[17-19]。

產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系的運行依賴于電子信息的標識及識別技術(如條形碼、二維碼和電子標簽等)、地理定位技術(GPS和北斗系統(tǒng))和數(shù)據(jù)存儲互聯(lián)技術(如全球統(tǒng)一的EAN．UCC編碼技術、互聯(lián)網(wǎng)及電信網(wǎng)等)[20]。借助于飛速發(fā)展的電子信息技術，中國已嘗試建立了多種水產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)。如劉學馨等[15]基于全球統(tǒng)一的EAN．UCC編碼方法首次在中國建立了可與國際體系接軌的水產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系。楊信廷等[16]采用條碼防水標簽進行水產(chǎn)品個體編碼，通過XML Web服務進行信息傳遞，并通過劃分用戶角色進行權限動態(tài)分配，以.NET平臺和C#語言開發(fā)建立了多層次、多用戶和多權限的水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)，實現(xiàn)了電話、網(wǎng)絡及短信等多渠道的公共追溯查詢、政府認證和監(jiān)管服務功能。孫傳恒等[21]針對中國獨特的行政監(jiān)管國情設計了基于行政區(qū)域代碼的水產(chǎn)品追溯編碼方式，建立了水產(chǎn)品監(jiān)管碼密鑰動態(tài)分配技術，實現(xiàn)了從國家級到省級、縣級的分布式追溯監(jiān)管系統(tǒng)。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術的快速發(fā)展，水產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境的許多關鍵參數(shù)(如水溫、溶解氧、pH值及氨氮含量等)也通過物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)了可追溯。如蓋之華等[22]建立了可實時監(jiān)控水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，為水產(chǎn)品綠色無公害養(yǎng)殖提供監(jiān)管技術支持；徐志進和袁久堯[23]設計了可實時監(jiān)測南美白對蝦養(yǎng)殖水體的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，包括溶解氧、pH值和溫度3個指標，實現(xiàn)了養(yǎng)殖過程的環(huán)境因子全程監(jiān)控和病害預報，降低了養(yǎng)殖風險的同時提高產(chǎn)品質(zhì)量安全。

綜上，關于水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系的研究由最初的技術攻關實現(xiàn)溯源，已逐步擴大應用到水產(chǎn)養(yǎng)殖的環(huán)境因子的全程監(jiān)控與病害預防領域，為養(yǎng)殖生產(chǎn)更多優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品提供了有效的技術支持。水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系以水產(chǎn)品編碼規(guī)則為基礎，通過條碼標簽、編碼加密和密鑰分配等方式，建立了覆蓋生產(chǎn)、加工及流通各環(huán)節(jié)的追溯監(jiān)管系統(tǒng)，實現(xiàn)了水產(chǎn)品流轉(zhuǎn)與信息流傳遞的統(tǒng)一。目前，中國水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系建設尚處于起步階段，許多研發(fā)機構成功開發(fā)了多種類型的追溯系統(tǒng)，但由于這些系統(tǒng)的硬件環(huán)境和軟件技術不盡相同，缺乏統(tǒng)一的標準，造成了信息的“孤島化”，影響了數(shù)據(jù)的交換和共享，難以進行全國聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一追溯。此外，目前的追溯系統(tǒng)尚不能覆蓋養(yǎng)殖和流通的所有環(huán)節(jié)，而最易發(fā)生食品安全事件的關鍵環(huán)節(jié)是養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中投入品和流通環(huán)節(jié)中添加劑的使用，對這些環(huán)節(jié)的監(jiān)管很大程度上決定了追溯系統(tǒng)的成敗與否。目前的追溯系統(tǒng)主要依靠養(yǎng)殖和流通企業(yè)自行上報的質(zhì)量安全數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)上傳到政府監(jiān)管部門，消費者通過政府監(jiān)管平臺查詢追溯數(shù)據(jù)。但這種線性傳遞模式造成了數(shù)據(jù)的單向流動，數(shù)據(jù)的真實性尚缺乏有效驗證，如何防止數(shù)據(jù)發(fā)生篡改，以及如何與第三方檢測機構的抽檢數(shù)據(jù)進行對照以防止作假，也是目前追溯系統(tǒng)亟須解決的問題。

2 區(qū)塊鏈的概念、特點及應用

區(qū)塊鏈技術自2008年誕生以來，以其去中心化、自治性和安全可靠的特點而備受矚目，近年來，在國民經(jīng)濟的諸多領域進行了嘗試，其技術方法和應用模式日漸成熟。

2.1 區(qū)塊鏈的概念

區(qū)塊鏈(blockchain)于2008年首次在中本聰發(fā)表的《比特幣：一種點對點式的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》[24]一文中提出，隨后幾年，區(qū)塊鏈技術呈現(xiàn)“井噴式”發(fā)展[25-27]。然而對區(qū)塊鏈的定義，目前尚未形成共識。綜合不同視角可以將區(qū)塊鏈的定義概括為：區(qū)塊鏈是一種計算機技術在價值互聯(lián)網(wǎng)時代的創(chuàng)新應用模式，是數(shù)據(jù)庫、密碼學和網(wǎng)絡技術等多種技術整合集成的技術，主要包括數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡層、共識層、激勵層、合約層和應用層等層次結構[28-30]。簡單來說，可將區(qū)塊鏈類比于家譜，可以被復制但不可篡改，其本質(zhì)上是一個去中心化的分布式賬本數(shù)據(jù)庫。

2.2 區(qū)塊鏈的特點

區(qū)塊鏈的主要特點可概括為：1)去中心化。在區(qū)塊鏈的整個中心網(wǎng)絡中不存在管理機構，呈現(xiàn)的是一種分布式網(wǎng)絡結構。在網(wǎng)絡中，所有交易記錄和相關信息能夠在網(wǎng)絡上公開展現(xiàn)，打破了傳統(tǒng)系統(tǒng)信息的不對稱性；2)自治性。區(qū)塊鏈系統(tǒng)內(nèi)部采取統(tǒng)一協(xié)商管理，使整個操作規(guī)范和協(xié)議操作能夠在安全的環(huán)境中進行；3)安全可靠、不可篡改。區(qū)塊鏈采用非對稱密碼學技術對各個交易數(shù)據(jù)信息實行加密處理，使得數(shù)據(jù)具有不可篡改和不可抵賴的特性，以提高數(shù)據(jù)的安全性[29-30]。

2.3 區(qū)塊鏈的應用

區(qū)塊鏈技術目前最直接的應用即比特幣(bitcoin)，其在智能合約、醫(yī)療健康管理、金融和證券交易、投票選舉、身份驗證和物流等領域的應用也逐漸深入，形成了“區(qū)塊鏈+”的發(fā)展趨勢[31]。在質(zhì)量追溯應用方面，肖麗等[32]提出了基于區(qū)塊鏈技術的中藥溯源體系，該體系能夠減少中藥材流通過程中的信息傳輸錯誤并確保中藥材信息的完整性和安全性；汪登等[33]和沈政啟[34]提出了基于區(qū)塊鏈的食品安全溯源體系，對食品的流通全程進行數(shù)字化跟蹤,保證每筆交易的全節(jié)點認同和不可篡改,實現(xiàn)對食品安全產(chǎn)銷進行追溯查證、過程追蹤、風險預警和應急處理。呂芙蓉和陳莎[35]以及劉曉云和王曉春[36]提出了基于區(qū)塊鏈技術的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系，建議基于區(qū)塊鏈技術從分布式臺帳、信任共識、集體維護和去中心化等方面重構農(nóng)產(chǎn)品追溯體系。趙磊等[37]設計了基于區(qū)塊鏈的生鮮食品移動追溯平臺架構，提出了追溯參與主體的風險補償方案作為追溯平臺商業(yè)化運行的核心能力。

3 基于區(qū)塊鏈的水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系的構建

區(qū)塊鏈技術解決信息安全難題主要在于“去中心化”的思路和原理，將區(qū)塊鏈技術應用于水產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和互聯(lián)互通，提供追溯品種的大數(shù)據(jù)畫像、企業(yè)誠信動態(tài)評估、追溯物聯(lián)網(wǎng)硬件設備和交易生產(chǎn)消費決策支持服務等應用功能，從而使溯源的數(shù)據(jù)存儲和分享更加迅捷和透明，有助于提高水產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈的安全性和建立信用生態(tài)圈。

3.1 總體架構設計

目前，基于區(qū)塊鏈的水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系的建設仍將以政府為主導，通過行業(yè)協(xié)會和民間組織的宣傳推動，逐步將養(yǎng)殖、流通和銷售各環(huán)節(jié)的相關企業(yè)納入，最終形成為消費者提供實時查詢的分布式追溯系統(tǒng)(圖2)。主要架構設計是將原有的線性追溯系統(tǒng)通過區(qū)塊鏈連接起來，首先由政府監(jiān)管部門主導在各個環(huán)節(jié)的企業(yè)建立區(qū)塊鏈存儲模塊，追溯信息一旦上傳即在每個模塊進行共享存儲；養(yǎng)殖企業(yè)通過原有的物聯(lián)網(wǎng)輸入產(chǎn)品的產(chǎn)地信息、養(yǎng)殖條件、生產(chǎn)日期、營養(yǎng)成分，農(nóng)殘藥殘或重金屬含量等信息；運輸企業(yè)通過物聯(lián)網(wǎng)技術輸入運輸條件；超市和電商等平臺也逐步通過物聯(lián)網(wǎng)輸入銷售期間的存放條件和鮮活程度；最終，實現(xiàn)養(yǎng)殖企業(yè)節(jié)點、運輸企業(yè)節(jié)點、銷售平臺節(jié)點、政府監(jiān)管節(jié)點和消費者節(jié)點等各區(qū)塊鏈節(jié)點的互聯(lián)互通，為消費者提供查詢服務，為監(jiān)管部門提供監(jiān)管服務。

圖2 基于區(qū)塊鏈的水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系的總體架構設計Fig.2 Overall architecture design of traceability system of the aquatic products quality based on blockchain

3.2 層次模型

區(qū)塊鏈的經(jīng)典層次結構主要包括數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡層、共識層、激勵層、合約層和應用層等[38]。本研究構建的水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系的層次模型主要基于區(qū)塊鏈的經(jīng)典層次結構，同時結合水產(chǎn)行業(yè)的特點進行了改進和調(diào)整(圖3)。首先，底層數(shù)據(jù)來源于對水產(chǎn)品的養(yǎng)殖環(huán)境、生產(chǎn)日期、營養(yǎng)成分、農(nóng)殘藥殘、重金屬含量、運輸條件和存儲銷售條件構成的完整生命周期的信息采集記錄；數(shù)據(jù)層是整個系統(tǒng)的核心，將數(shù)據(jù)按照區(qū)塊鏈格式以哈希(HASH)值進行封裝后，通過非對稱加密和時間戳技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)的去中心分布式儲存，從而保證數(shù)據(jù)的可追溯和不可篡改性；網(wǎng)絡層采用分布式組網(wǎng)機制(person to person, P2P)構建網(wǎng)絡環(huán)境，引入數(shù)據(jù)傳播機制和數(shù)據(jù)驗證機制搭建數(shù)據(jù)交換通道，決定了系統(tǒng)整體的運行速度；共識層引入各類共識算法，將政府部門、行業(yè)相關企業(yè)和行業(yè)協(xié)會等成員節(jié)點加入?yún)^(qū)塊鏈；合約層以智能合約的形式將國家相關監(jiān)管條例、法律、標準、規(guī)范和通知等內(nèi)容編程后嵌入?yún)^(qū)塊鏈中，實現(xiàn)水產(chǎn)品質(zhì)量的規(guī)范化、標準化管理；應用層是質(zhì)量追溯系統(tǒng)的具體實現(xiàn)，向養(yǎng)殖和運輸企業(yè)、銷售平臺、政府、行業(yè)協(xié)會和消費者提供信息查詢、質(zhì)量追溯等服務支撐；呈現(xiàn)層是水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系的現(xiàn)實界面，各種實體可通過注冊后獲得區(qū)塊鏈系統(tǒng)的實時反饋，驗證水產(chǎn)品質(zhì)量的安全性和可靠性。

與經(jīng)典區(qū)塊鏈結構相比，基于區(qū)塊鏈的水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系有以下4個方面的改進：1)無激勵層。水產(chǎn)品質(zhì)量追溯屬于公益事業(yè)，區(qū)塊鏈各個環(huán)節(jié)的參與者并不獲得現(xiàn)實利益，因此，水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系的構建未來仍將以政府為主導，通過質(zhì)量安全認證和行業(yè)準入等措施鼓勵和引導企業(yè)加入各個環(huán)節(jié)；2)通過引導地方特色水產(chǎn)品和高附加值水產(chǎn)品的加入，增強整個行業(yè)的競爭意識；3)推廣快速檢測技術，降低企業(yè)的信息輸入成本，從而實現(xiàn)傳統(tǒng)追溯體系的區(qū)塊鏈化，確保水產(chǎn)品質(zhì)量的高安全性和高可靠性；4)消費者環(huán)節(jié)不存儲和記錄區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)，只進行查詢和反饋，區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)量龐大，消費者PC端和移動端的存儲容量有限，不能主動騰出很大空間存儲區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)，可通過多元化獎勵方式促進消費者對系統(tǒng)的使用。

圖3 基于區(qū)塊鏈的水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系的層次模型Fig.3 Hierarchical model of traceability system of the aquatic products quality based on blockchain

3.3 可行性分析

目前，中國已成為世界上最大的比特幣礦機生產(chǎn)供應國，中國的挖礦設備制造商比特大陸(bitmain)是目前全球最大的采礦設備生產(chǎn)商，已經(jīng)擁有比特幣礦機70%以上的市場份額，每年銷售數(shù)十萬臺螞蟻礦機(antminer)，礦機設備的規(guī)?；a(chǎn)為其他行業(yè)的應用提供了底層的設備和技術基礎。并且，中國已初步形成覆蓋多個省市、自治區(qū)的水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系，相關的水產(chǎn)品質(zhì)量檢測技術和物聯(lián)網(wǎng)技術已日臻成熟。區(qū)塊鏈作為一種軟件技術，可以接入很多硬件輸入輸出設備，將明文傳輸轉(zhuǎn)換為加密傳輸，實現(xiàn)“去中心化”的分布式數(shù)據(jù)存儲。借助于區(qū)塊鏈的“去中心化”理念重新設計追溯體系，以區(qū)塊鏈為主要網(wǎng)絡節(jié)點，接入原有的數(shù)據(jù)輸入設備和物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，能夠迅速實現(xiàn)傳統(tǒng)追溯體系的去中心化，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，降低監(jiān)管成本，具可行性。

3.4 特色與創(chuàng)新

基于區(qū)塊鏈技術的水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系增強了全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)信息的安全性和透明性。區(qū)塊鏈技術具有分布式去中心化的特點，數(shù)據(jù)庫中所有新增的基礎數(shù)據(jù)都會在每個節(jié)點進行更新和備份，且每個節(jié)點都會驗證其他節(jié)點信息記錄的完整性和準確性，只有當大部分節(jié)點同時認同一個記錄正確時，全系統(tǒng)才會認可該記錄的真實性。因此，水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系的數(shù)據(jù)信息由各系統(tǒng)內(nèi)的所有環(huán)節(jié)集體記錄、使用和維護。一方面，產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)可得到多次存儲和備份，打破了傳統(tǒng)的線性數(shù)據(jù)傳遞模式，避免了中心化系統(tǒng)由于意外破壞或造假而產(chǎn)生的系統(tǒng)性風險；另一方面，系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)互相監(jiān)督數(shù)據(jù)共享，有效地實現(xiàn)了全產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的信息透明化。

基于區(qū)塊鏈技術的水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系可提高消費者對水產(chǎn)品的信任度。區(qū)塊鏈追溯體系嚴格保存了水產(chǎn)品生產(chǎn)流通各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量標簽和信息記錄，保證數(shù)據(jù)的完整性和準確性，可預防人為篡改，實現(xiàn)實時追蹤，確保水產(chǎn)品質(zhì)量的可驗證和可靠性，具有追溯主體責任、追蹤產(chǎn)品流向、識別風險隱患、評估危害程度和共享監(jiān)管信息等理想的應用功能，有效地保護了消費者權益，本體系將有力促進水產(chǎn)品質(zhì)量追溯的發(fā)展。

4 結論

本研究基于區(qū)塊鏈技術的去中心化、自治性和信息的不可篡改等特性，提出建立以區(qū)塊鏈為支撐的水產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯平臺構想，設計了囊括各個環(huán)節(jié)信息流的主要架構和區(qū)別于傳統(tǒng)區(qū)塊鏈結構的層次模型，為實現(xiàn)水產(chǎn)品從養(yǎng)殖、加工到流通銷售整條供應鏈上的信息記錄以及質(zhì)量溯源提供參考，有助于增強全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)信息的安全性和透明性，可在提升消費者的信任度的同時保護消費者權益。隨著該模型的進一步實踐和驗證，有望促進水產(chǎn)品質(zhì)量追溯深入發(fā)展。水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系是一項系統(tǒng)工程，涉及對事物的認識、協(xié)調(diào)以及標準、法規(guī)等多方面內(nèi)容，需要養(yǎng)殖企業(yè)、運輸企業(yè)、銷售平臺及政府等多方協(xié)作。隨著區(qū)塊鏈技術及水產(chǎn)品溯源的發(fā)展，將區(qū)塊鏈應用于水產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系的建設將更加成熟，水產(chǎn)行業(yè)也將迎來新的發(fā)展機遇。