張鵬瑞
(甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 甘肅蘭州 730050)
在我國(guó)進(jìn)入經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型深化發(fā)展的新時(shí)代后,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系的構(gòu)建能夠最大程度維護(hù)農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)安全,樹(shù)立良好的農(nóng)產(chǎn)品企業(yè)形象,同時(shí)消費(fèi)者對(duì)我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)信息的了解也得到進(jìn)一步的提升。近年來(lái),隨著有關(guān)瘦肉精、毒奶粉等各種食品安全事故的頻繁出現(xiàn),整個(gè)社會(huì)對(duì)食品質(zhì)量安全問(wèn)題的關(guān)注度進(jìn)一步提高。以物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈技術(shù)作為基礎(chǔ)所形成的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系,能夠針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行可視化的監(jiān)控,使得農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)得到提升,消費(fèi)者對(duì)農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)的消費(fèi)信心也得到增強(qiáng)。該文通過(guò)研究探討區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)下形成的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系設(shè)計(jì)及其運(yùn)行保障機(jī)制,以便為今后我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系的建設(shè)和應(yīng)用提供借鑒。
從本質(zhì)上看,區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)分布性質(zhì)的記賬本,其上分布、記錄的數(shù)據(jù)具備不可偽造、全程痕跡保留、完全可追溯等諸多特點(diǎn)[1]。區(qū)塊鏈技術(shù)的核心內(nèi)容主要包括了P2P的網(wǎng)絡(luò)傳輸、時(shí)間戳、非對(duì)稱(chēng)數(shù)據(jù)加密、共識(shí)機(jī)制等。以現(xiàn)階段我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展看來(lái),區(qū)塊鏈技術(shù)的具體分類(lèi)可以結(jié)合其開(kāi)放程度方面的差異,具體分為公有鏈、聯(lián)盟鏈和私有鏈3種不同的類(lèi)型,當(dāng)下我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系的建設(shè)通常選擇的是以聯(lián)盟鏈為核心的區(qū)塊鏈技術(shù)作為基礎(chǔ)的技術(shù)架構(gòu)條件。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)持續(xù)發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的又一技術(shù)成果代表,是以各種信息傳感裝置布設(shè),在針對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中聲、光、熱各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集的前提下,實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間的實(shí)際連接,確保能夠智能化感知、識(shí)別、管理各項(xiàng)事物的一種互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。以目前我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系的建設(shè)和發(fā)展看來(lái),條碼技術(shù)、射頻識(shí)別等技術(shù)在其中的應(yīng)用十分廣泛,且這種結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所形成的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系,能夠合理對(duì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種安全風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生概率進(jìn)行科學(xué)評(píng)估,對(duì)于各類(lèi)食品質(zhì)量安全問(wèn)題的控制、解決有著明顯的技術(shù)、數(shù)據(jù)指導(dǎo)作用。
以目前區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際發(fā)展趨勢(shì)看來(lái),二者的優(yōu)劣勢(shì)都十分明顯,為了確保在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系建設(shè)、應(yīng)用二者技術(shù)優(yōu)勢(shì)得以全面發(fā)揮,聯(lián)合應(yīng)用成為今后主要的發(fā)展方向。在二者聯(lián)合應(yīng)用的過(guò)程中,能夠?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用中產(chǎn)生的各種惡意節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用最為普遍的分布式優(yōu)化算法,對(duì)于單個(gè)智能體的本地計(jì)算以及相鄰節(jié)點(diǎn)之間的通信形成長(zhǎng)期的依賴(lài),能夠?qū)V泛且受約束的各種優(yōu)化問(wèn)題以迭代的方式逐一解決[2]。但同樣的,各種內(nèi)部惡意節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)注入也會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生負(fù)面影響,且現(xiàn)階段其余技術(shù)對(duì)這種惡意節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)尚未達(dá)到真正有效的標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)區(qū)塊鏈以及相關(guān)智能合約技術(shù)的引入,惡意節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)效率和質(zhì)量將會(huì)得到明顯的提高。此外,區(qū)塊鏈技術(shù)的合理引入可以憑借其在去中心化方面的優(yōu)勢(shì),將之前農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系中大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的中心化問(wèn)題有效改良,最大程度地削減物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中對(duì)于中心結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的依賴(lài)。
以當(dāng)下我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量溯源體系的建設(shè)、應(yīng)用看來(lái),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以在相關(guān)質(zhì)量產(chǎn)品信息接入層中建立較為完善、統(tǒng)一的信息接入接口,確保身處供應(yīng)鏈的各個(gè)農(nóng)產(chǎn)品交易節(jié)點(diǎn)能夠?qū)ζ溆涗浶畔⑦M(jìn)行及時(shí)輸入以及更新,傳感器、GPS 定位、條碼設(shè)備等作為最為基礎(chǔ)的基礎(chǔ)設(shè)施,可以進(jìn)一步保障鏈上信息輸入的準(zhǔn)確性。區(qū)塊鏈技術(shù)在這一體系中的應(yīng)用則可以在農(nóng)產(chǎn)品信息輸入到溯源信息處理層之后建立完善的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量信息區(qū)塊。因?yàn)槠渲懈黜?xiàng)數(shù)據(jù)的輸入都帶有明顯的時(shí)間節(jié)點(diǎn)特性,各種產(chǎn)品信息都能夠隨時(shí)進(jìn)行溯源。另外,區(qū)塊鏈技術(shù)在分布式儲(chǔ)存以及節(jié)點(diǎn)共識(shí)機(jī)制方面的應(yīng)用,對(duì)鏈上信息輸入后的不可篡改性提供了保障,結(jié)合各種非對(duì)稱(chēng)加密算法的應(yīng)用,使得農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量溯源體系中的相關(guān)利益主體的個(gè)人隱私安全性得到了雙重的技術(shù)支持,具體的作用機(jī)理如圖1所示。
圖1 區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)雙技術(shù)支持下的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系作用機(jī)理圖
結(jié)合我國(guó)現(xiàn)階段農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量溯源體系建設(shè)要求,尤其是針對(duì)豬肉這種生鮮類(lèi)產(chǎn)品的具體供應(yīng)鏈需求看來(lái),物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈雙技術(shù)支持的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系具體組成結(jié)構(gòu)具體見(jiàn)圖2。位于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全供應(yīng)鏈上的各個(gè)利益主體,需要在初次系統(tǒng)登錄之后進(jìn)行包括用戶名稱(chēng)、類(lèi)型、聯(lián)系方式等在內(nèi)的各種信息的登記和注冊(cè)[3]。結(jié)合圖2 中有關(guān)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的溯源體系看來(lái),平臺(tái)共計(jì)可以分為物理、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、共識(shí)、合約、應(yīng)用等多個(gè)層次。其中的物理層則是憑借各種傳感技術(shù)設(shè)備在采集環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)信息的同時(shí),將之及時(shí)錄入數(shù)據(jù)層中。網(wǎng)絡(luò)層則是需要負(fù)責(zé)對(duì)機(jī)制和節(jié)點(diǎn)登錄主體的權(quán)限結(jié)合后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行驗(yàn)證,配合P2P網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的應(yīng)用,由我國(guó)食品安全質(zhì)量的相關(guān)監(jiān)管部門(mén)分別將區(qū)塊鏈上的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)在各個(gè)節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行儲(chǔ)存。以目前的狀況看來(lái),我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量溯源體系建設(shè)中各項(xiàng)質(zhì)量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需要結(jié)合使用鏈上、鏈下兩種方式,并需要以映射機(jī)制有效將二者進(jìn)行連接。農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量溯源平臺(tái)中的共識(shí)層需要在其管理工作中使用權(quán)益證明算法幫助政府部門(mén)在工作中擁有較多的管理權(quán)限,借此對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的價(jià)格、運(yùn)輸、售賣(mài)相關(guān)的利益主體進(jìn)行全面審核、管理。合約層則是以我國(guó)現(xiàn)階段有關(guān)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的相關(guān)法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等作為出發(fā)點(diǎn),憑借智能合約的建立,進(jìn)一步強(qiáng)化農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源體系應(yīng)用中的管理工作效率。
圖2 區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)雙技術(shù)支持下的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系
以物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈技術(shù)作為基礎(chǔ)形成的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源體系,需要將整個(gè)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈上產(chǎn)生的質(zhì)量信息進(jìn)行全方位科學(xué)采集,具體包括了農(nóng)產(chǎn)品在生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)和銷(xiāo)售階段的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)信息采集工作落實(shí)需要以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其相關(guān)設(shè)備作為核心,有關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息可以細(xì)分為生產(chǎn)的環(huán)境、操作和視頻信息,可以憑借各種多元化監(jiān)測(cè)技術(shù)系統(tǒng)引入進(jìn)行針對(duì)性的項(xiàng)目監(jiān)測(cè)工作。比如:針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品所處環(huán)境的土壤濕度、水分含量方面的數(shù)據(jù)收集,可以借助土壤物聯(lián)網(wǎng)信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建立、應(yīng)用有效落實(shí)監(jiān)測(cè)工作。對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過(guò)程則可以通過(guò)流水線數(shù)據(jù)以及加工廠的監(jiān)控工作落實(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于豬肉這類(lèi)農(nóng)產(chǎn)品而言,在進(jìn)入物流倉(cāng)儲(chǔ)階段之后,產(chǎn)品的鮮活水平是其進(jìn)入運(yùn)輸階段的關(guān)鍵所在。冷鏈技術(shù)則可以在維持豬肉這類(lèi)農(nóng)產(chǎn)品新鮮性的同時(shí),降低運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的各種污染,完全可以將以無(wú)線傳感器作為基礎(chǔ)所形成的冷鏈監(jiān)測(cè)系統(tǒng)引入其中,對(duì)于運(yùn)輸過(guò)程中冷藏車(chē)內(nèi)的溫度、濕度等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及上傳。
在豬肉這類(lèi)農(nóng)產(chǎn)品生長(zhǎng)、生產(chǎn)的過(guò)程中,每日產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量規(guī)模相對(duì)較大并且?guī)в忻黠@的異構(gòu)性特點(diǎn),如果將全部采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)共同存儲(chǔ)到區(qū)塊鏈上,這必然會(huì)帶來(lái)區(qū)塊鏈中各項(xiàng)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)負(fù)荷較大、運(yùn)行成本有所提高的問(wèn)題。區(qū)塊鏈中節(jié)點(diǎn)數(shù)也會(huì)隨著時(shí)間的發(fā)展而不斷增加,其內(nèi)部的各種儲(chǔ)存交易數(shù)據(jù)逐漸呈現(xiàn)出一種指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)趨勢(shì),全體數(shù)據(jù)在區(qū)塊鏈上的大規(guī)模儲(chǔ)存致使查詢(xún)工作效率遭到明顯削弱[4]?,F(xiàn)階段,我國(guó)以區(qū)塊鏈物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)形成的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系,需要使用鏈上、鏈下二者結(jié)合的方式進(jìn)行相關(guān)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)的雙儲(chǔ)存,位于區(qū)塊鏈上的各項(xiàng)數(shù)據(jù)部分,可以憑借哈希算法生成對(duì)于重要數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的唯一標(biāo)識(shí)碼,并將之及時(shí)存入?yún)^(qū)塊鏈的各種數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)中,而鏈下的相關(guān)部分則可以在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中將有關(guān)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的相關(guān)信息進(jìn)行分類(lèi)儲(chǔ)存,并將數(shù)據(jù)在區(qū)塊鏈上對(duì)應(yīng)的信息給出標(biāo)識(shí)。
這里所提到的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系中的智能合約是一種位于計(jì)算機(jī)后臺(tái)的電子協(xié)議文件,有關(guān)合同的傳播、執(zhí)行、驗(yàn)證等操作都需要借助信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)[5]。即便交易在第三方缺失的情形下,交易仍舊具備較高的可信度且可正常進(jìn)行,因交易產(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)也可實(shí)時(shí)追蹤且狀態(tài)不可逆轉(zhuǎn)。智能合約在完成部署之后便可借助信息技術(shù)自行執(zhí)行、驗(yàn)證,目前我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈技術(shù)組建的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系,其內(nèi)部的智能合約是以當(dāng)下的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)等為基礎(chǔ)成型的,結(jié)合農(nóng)產(chǎn)品的完整供應(yīng)鏈運(yùn)行可以將之細(xì)分為用戶準(zhǔn)入認(rèn)證、物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)、產(chǎn)品的分銷(xiāo)轉(zhuǎn)運(yùn)記錄、產(chǎn)品質(zhì)量安全數(shù)據(jù)信息追溯等。
以區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)組建的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系想要保障穩(wěn)定、長(zhǎng)時(shí)間有效運(yùn)行,需要相關(guān)部門(mén)關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),這便需要制定出科學(xué)合理的利益分配補(bǔ)償機(jī)制。在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯體系具體運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中,位于其上的各種企業(yè)主體會(huì)不可避免地出現(xiàn)不同類(lèi)型的矛盾和問(wèn)題。為了進(jìn)一步推動(dòng)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的科學(xué)運(yùn)轉(zhuǎn),通過(guò)利益分配機(jī)制的科學(xué)合理建立,確保各企業(yè)能夠在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯以及供應(yīng)鏈運(yùn)行的過(guò)程中獲取到自己預(yù)期的利潤(rùn)空間,并保障整個(gè)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量可追溯體系和農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的完整性以及穩(wěn)定運(yùn)行[6]。
農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈上的任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生問(wèn)題,都會(huì)對(duì)最終的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全產(chǎn)生巨大的影響。為了保障我國(guó)區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)形成的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系得以科學(xué)穩(wěn)定運(yùn)行,需要建立一個(gè)完全覆蓋農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的安全預(yù)警保障機(jī)制,確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系在發(fā)出對(duì)應(yīng)的食品安全質(zhì)量問(wèn)題警示信號(hào)之后,能夠由相關(guān)人員及時(shí)進(jìn)行問(wèn)題的診斷、分析和處理,并將最終的問(wèn)題處理結(jié)果和記錄第一時(shí)間上傳,最大程度維護(hù)我國(guó)各種農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸和銷(xiāo)售過(guò)程中的食品質(zhì)量安全。
針對(duì)現(xiàn)階段我國(guó)有關(guān)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的法律法規(guī)體系懲處力度有所不足,無(wú)法有效提高違法違規(guī)成本的情況,相關(guān)部門(mén)需要在結(jié)合經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全具體要求的情況下,進(jìn)一步完善與之相關(guān)的法律法規(guī)體系,并顯著提高有關(guān)各種違法違規(guī)行為的處罰成本。在我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量可追溯體系逐漸推廣、應(yīng)用的背景下,農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)品質(zhì)量安全需要達(dá)到的具體標(biāo)準(zhǔn)需要由相關(guān)政府部門(mén)給出科學(xué)、詳細(xì)的要求,配合諸如物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)備完整性標(biāo)準(zhǔn)等方面的監(jiān)督檢查體系建立、實(shí)施以及政策方面的有效激勵(lì),確保農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)能夠憑借產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系持續(xù)強(qiáng)化產(chǎn)品的食品質(zhì)量生產(chǎn)安全,可以在無(wú)形中強(qiáng)化市場(chǎng)消費(fèi)者對(duì)于各種農(nóng)產(chǎn)品的消費(fèi)信心,這對(duì)于我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)空間的擴(kuò)展有著十分明顯的推動(dòng)作用。
互聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈技術(shù)作為我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)持續(xù)發(fā)展過(guò)程中生成的兩種主要技術(shù)代表,能夠在我國(guó)社會(huì)公眾高度關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全這一社會(huì)熱門(mén)問(wèn)題的時(shí)代背景下,建立組織層次、功能模塊較為完善的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯體系,能夠在真正發(fā)揮二者技術(shù)優(yōu)勢(shì),規(guī)避其技術(shù)劣勢(shì)的前提下,憑借數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、上傳、儲(chǔ)存,最大程度地保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全各環(huán)節(jié)信息的可追溯。相關(guān)政府部門(mén)需要立足于企業(yè)利潤(rùn)空間的最大化建立完善的利益分配機(jī)制,配合食品質(zhì)量安全運(yùn)行保障機(jī)制和相關(guān)制度法規(guī)體系的建立為我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈以及質(zhì)量安全可追溯體系的穩(wěn)定運(yùn)行提供必要的機(jī)制保障。