區(qū)塊鏈在呼倫貝爾市農(nóng)畜產(chǎn)品溯源中的應(yīng)用探索研究

姜玉潔

（河海大學(xué)公共管理學(xué)院，南京 211100）

農(nóng)畜產(chǎn)品關(guān)系著國計民生，其類別多種多樣，具體包含糧食產(chǎn)品、畜禽產(chǎn)品、乳制品等。在農(nóng)畜產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售過程中，產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管是農(nóng)業(yè)監(jiān)管部門的重要職責。傳統(tǒng)農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管受限于監(jiān)管機制、監(jiān)管手段和方式，存在諸多限制與不足，隨著科學(xué)技術(shù)的進步與發(fā)展，為農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管提供了更多手段，區(qū)塊鏈便是其中一項重要的技術(shù)手段。

區(qū)塊鏈技術(shù)是伴隨互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展而產(chǎn)生和成熟的，從在比特幣中的應(yīng)用到供應(yīng)鏈、電子政務(wù)等領(lǐng)域的應(yīng)用，并且在《中國區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書（2016）》發(fā)布后更是受到各界人士的廣泛關(guān)注。作為進階版“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，區(qū)塊鏈技術(shù)更好地釋放了產(chǎn)業(yè)鏈中的信息生產(chǎn)力[1]。2019年，習(xí)近平總書記在中央政治局第18次集體學(xué)習(xí)時重點強調(diào)，核心技術(shù)自主創(chuàng)新的重要突破口是區(qū)塊鏈。2021年中央一號文件更是直接提出要推動新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營深度融合，這既是國家農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)注焦點，也是全面推進鄉(xiāng)村振興的重要舉措[2]。

近年來，隨著社會各界對農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全問題的普遍關(guān)注，如何完善農(nóng)畜產(chǎn)品溯源體系建設(shè)顯得尤為重要。目前，內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市全面開展農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量檢測工作，檢測結(jié)果顯示存在農(nóng)藥殘留超標、添加劑超標等問題。僅依靠呼倫貝爾市農(nóng)牧局官方通報開展問題產(chǎn)品溯源調(diào)查，無法及時明確責任主體，同時相關(guān)企業(yè)也會因信息滯后利益受損。本文基于區(qū)塊鏈技術(shù)的特征，對其在呼倫貝爾市農(nóng)畜產(chǎn)品溯源中的作用發(fā)揮進行探索性研究，以支撐呼倫貝爾市農(nóng)牧局等部門對農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量進行全面監(jiān)管。

一、區(qū)塊鏈概念及其在數(shù)據(jù)溯源方面的研究現(xiàn)狀

（一）區(qū)塊鏈定義作為比特幣核心及底層技術(shù)，區(qū)塊鏈最早由中本聰在2008年11月首次提出。他認為區(qū)塊鏈是一種無需金融機構(gòu)，通過點對點支付的電子現(xiàn)金交易系統(tǒng)[3]。到目前為止，區(qū)塊鏈發(fā)展經(jīng)歷了貨幣發(fā)行、智能合約開發(fā)應(yīng)用以及在社會管理領(lǐng)域運行3個階段，其應(yīng)用范圍涵蓋人類社會經(jīng)濟生活的各方面。

（二）區(qū)塊鏈技術(shù)特征區(qū)塊鏈主要技術(shù)特征包括信息共享、數(shù)據(jù)安全、系統(tǒng)獨立、逆向溯源、智能合約等方面，為其在各行各業(yè)應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

1.信息共享。區(qū)塊鏈運用去中心化數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，對整個鏈條進行管理，通過點對點的方式進行分布式記賬。除私有信息被加密外，鏈上信息高度透明，所有節(jié)點均可共享賬本、核查賬本以及維護賬本更新，形成區(qū)塊鏈信息共識機制[4]。

2.數(shù)據(jù)安全。區(qū)塊鏈通過非對稱加密技術(shù)對其鏈上存儲的數(shù)據(jù)進行保護，運用公開密匙和私有密匙進行訪問權(quán)限控制。當所掌握的全部數(shù)據(jù)節(jié)點低于51%時，就無法私自篡改數(shù)據(jù)內(nèi)容，這使數(shù)據(jù)安全得到進一步保障[5]。

3.系統(tǒng)獨立。區(qū)塊鏈系統(tǒng)采用哈希算法，不依賴第三方，獨立在各個區(qū)塊內(nèi)進行自動安全驗證與數(shù)據(jù)交換，整個過程不需要任何人為干預(yù)[6]。

4.逆向溯源。區(qū)塊鏈通過對錄入的交易信息標記時間戳，以保證所有交易按時間順序進行數(shù)據(jù)傳遞。此外，每個區(qū)塊都記錄著由交易信息和時間戳通過哈希算法得出的哈希值，該值會隨區(qū)塊信息變化而變化，且這種變化無法得到下一區(qū)塊認可。即當鏈上某一節(jié)點數(shù)據(jù)發(fā)生改變時，其余節(jié)點均可通過系統(tǒng)廣播明確該數(shù)據(jù)改變，監(jiān)管部門便可沿信息鏈追蹤到數(shù)據(jù)發(fā)生改變的起源點。

5.智能合約。區(qū)塊鏈系統(tǒng)執(zhí)行能力基礎(chǔ)便是智能合約，它是一段由特定語言編寫、可自動執(zhí)行的代碼。當鏈上數(shù)據(jù)信息滿足預(yù)先設(shè)定的條件時，智能合約便能自動驗證并執(zhí)行約定內(nèi)容，完成交易。整個過程不受外界影響，更無需經(jīng)過第三方授權(quán)。

（三）區(qū)塊鏈在數(shù)據(jù)溯源方面的研究現(xiàn)狀目前，國內(nèi)外學(xué)者在農(nóng)產(chǎn)品、醫(yī)療、網(wǎng)絡(luò)輿情等眾多領(lǐng)域均利用區(qū)塊鏈技術(shù)對目標數(shù)據(jù)進行存儲、溯源及監(jiān)管。將區(qū)塊鏈技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，優(yōu)化智能合約，提升區(qū)塊鏈溯源技術(shù)應(yīng)用智能性及數(shù)據(jù)溯源和監(jiān)管可靠性。

在農(nóng)產(chǎn)品領(lǐng)域，ORJUELA等[7]設(shè)計并開發(fā)了區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫平臺，有效解決農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中數(shù)據(jù)溯源信任缺失問題；SOMDIP等[8]提出基于區(qū)塊鏈技術(shù)的食品安全快速反應(yīng)框架（Food safety quick response block），消費者和生產(chǎn)者可通過QR碼對食品進行追蹤及驗證；我國學(xué)者于合龍等[9]通過建立以區(qū)塊鏈為核心的水稻供應(yīng)鏈信息保護模型，并開發(fā)水稻全供應(yīng)鏈信息溯源系統(tǒng)，有效解決多節(jié)點間數(shù)據(jù)共享問題；張曉蝶等[10]運用“區(qū)塊鏈+數(shù)據(jù)庫”雙模式存儲方式，提出農(nóng)產(chǎn)品溯源數(shù)據(jù)多鏈式存儲保護模型，有效節(jié)省區(qū)塊鏈存儲空間。

在醫(yī)療領(lǐng)域，STAMATELLIS等[11]根據(jù)區(qū)塊鏈分布式記賬優(yōu)勢設(shè)計了患者電子健康檔案，不僅有效存儲患者就診記錄，同時提升醫(yī)生檢索效率；學(xué)者韋安琪和陳敏[12]提出應(yīng)利用區(qū)塊鏈對醫(yī)藥流通數(shù)據(jù)進行高效整合；禹忠等[13]則以Fabric平臺為基礎(chǔ)，設(shè)計區(qū)塊鏈醫(yī)藥溯源系統(tǒng)，提高醫(yī)藥防偽溯源信息透明度；唐衍軍等[14]認為，對醫(yī)藥流通及應(yīng)用信息進行區(qū)塊鏈溯源有助于認定醫(yī)療事故責任主體，促進醫(yī)藥行業(yè)健康發(fā)展。

在網(wǎng)絡(luò)輿情領(lǐng)域，HUCKLE和WHITE[15]提出一種利用區(qū)塊鏈技術(shù)對媒體內(nèi)容來源進行溯源的研究方法，以幫助公眾準確辨別真假新聞；LAMAS和FERNANDE[16]進一步驗證了區(qū)塊鏈在網(wǎng)絡(luò)輿情溯源領(lǐng)域的有效性；國內(nèi)趙丹等[17]同樣提出區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)輿情信息傳播模型，并對網(wǎng)絡(luò)輿情信息進行溯源，有效遏制虛假信息傳播；郭蘇琳等[18]利用區(qū)塊鏈技術(shù)，將扎根理論作為理論基礎(chǔ)，設(shè)計區(qū)塊鏈技術(shù)能力對網(wǎng)民輿情信息接受行為意愿的影響模型；梅龍寶等[19]則提出以區(qū)塊鏈技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)輿情大數(shù)據(jù)溯源CA認證模型，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)輿情大數(shù)據(jù)溯源及監(jiān)管。

（四）區(qū)塊鏈對農(nóng)畜產(chǎn)品溯源的作用區(qū)塊鏈對農(nóng)畜產(chǎn)品全過程數(shù)據(jù)信息進行追蹤記錄，形成真實透明、可逆向追溯的數(shù)據(jù)源，實現(xiàn)對產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈信息全面覆蓋，有助于推動農(nóng)畜產(chǎn)品更好更快發(fā)展。對于生產(chǎn)經(jīng)營者及相關(guān)企業(yè)而言，區(qū)塊鏈溯源技術(shù)起顯著約束作用，有效提升各主體在生產(chǎn)、加工、倉儲、物流等各個環(huán)節(jié)對產(chǎn)品質(zhì)量的控制和管理能力，并為相關(guān)企業(yè)樹立品牌信譽提供信任背書[20]；對于消費者及大眾而言，利用手機等設(shè)備即可查詢完整產(chǎn)品信息記錄，保證了消費者及大眾對產(chǎn)品信息的知情權(quán)，有效增強其對農(nóng)畜產(chǎn)品及企業(yè)信任程度；對于政府及監(jiān)管部門而言，在區(qū)塊鏈搭建的審查環(huán)境下，完整的農(nóng)畜產(chǎn)品信息鏈不僅有助于規(guī)避食品安全問題責任推諉、減少食品安全事件造成的損失，同時農(nóng)畜產(chǎn)品公共數(shù)據(jù)資源互聯(lián)互通，各部門能同步獲取產(chǎn)品信息，可有效解決多方參與、重復(fù)審核等問題，提高產(chǎn)品質(zhì)檢審查效率，降低監(jiān)管成本。

二、呼倫貝爾市農(nóng)畜產(chǎn)品溯源困境

內(nèi)蒙古自治區(qū)市場監(jiān)督管理局近期公布的農(nóng)畜食品抽檢結(jié)果顯示，呼倫貝爾市的農(nóng)畜食品存在抽檢不合格情況，包含農(nóng)藥殘留超標、食品添加劑超標、微生物污染等問題。受困于溯源信任機制不建全、溯源法規(guī)制度不完善、溯源數(shù)據(jù)信息不完整、溯源監(jiān)督管理不到位等問題，呼倫貝爾市農(nóng)牧局等監(jiān)管部門無法迅速開展問題產(chǎn)品溯源，定位責任主體。

（一）溯源信任機制不建全基于中心機構(gòu)建立的溯源體系，缺乏有力的信任擔保。一方面企業(yè)及公眾認為自身信息安全難以保障，因為農(nóng)畜產(chǎn)品在生產(chǎn)運輸各個環(huán)節(jié)所積累的數(shù)據(jù)都是其重要資產(chǎn)，除產(chǎn)品信息外，還涉及私人信息和商業(yè)機密；另一方面，用戶與用戶間同樣缺乏信任，還未形成穩(wěn)定的利益共同體。因此，所有參與主體間存在信息壁壘、相互協(xié)調(diào)低效，造成農(nóng)畜產(chǎn)品源頭難以追溯。

（二）溯源法規(guī)制度不完善不同于日本、美國等發(fā)達國家，我國有關(guān)農(nóng)畜產(chǎn)品溯源體系研究成果尚不成熟?！吨腥A人民共和國食品安全法》中雖然規(guī)定食品經(jīng)營者應(yīng)建立食品安全追溯體系，但涉及農(nóng)畜產(chǎn)品溯源具體要求的規(guī)定少之又少，因此由于缺乏明確統(tǒng)一的條文規(guī)定，呼倫貝爾市在農(nóng)畜產(chǎn)品溯源工作執(zhí)行上缺乏相應(yīng)制度支撐，進而阻礙溯源系統(tǒng)建構(gòu)。

（三）溯源數(shù)據(jù)信息不完整呼倫貝爾市農(nóng)畜產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營主體多為農(nóng)牧民，存在分布廣、經(jīng)營方式粗放、難以集中調(diào)度等特點。另外，產(chǎn)品在原料生產(chǎn)、加工運輸?shù)冗^程中，由于部分企業(yè)和農(nóng)業(yè)合作社尚未意識到追溯體系重要性，存在產(chǎn)品生產(chǎn)記錄不完全或原料來源不明等問題，導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息不完整，溯源工作難以推進。

（四）溯源監(jiān)督管理不到位通常農(nóng)畜產(chǎn)品溯源系統(tǒng)中產(chǎn)品信息由生產(chǎn)經(jīng)營主體自行錄入，無法保證信息的真實性。另外市場上農(nóng)畜產(chǎn)品溯源大多采用二維碼或條形碼，缺乏防偽標志，易被不良商家復(fù)制使用，使得產(chǎn)品溯源失效。因此，若缺乏標準化的監(jiān)管制度，消費者難以辨別溯源產(chǎn)品信息是否真實，長此以往導(dǎo)致消費者對溯源體系信任度下降，不利于溯源體系后續(xù)建設(shè)。

三、區(qū)塊鏈在呼倫貝爾市農(nóng)畜產(chǎn)品溯源方面的應(yīng)用背景

（一）地理位置呼倫貝爾市位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東北部，毗鄰俄羅斯與蒙古國，是歐亞大陸互聯(lián)互通重要樞紐。其身居?xùn)|北經(jīng)濟區(qū)，公路、鐵路、航空交通網(wǎng)絡(luò)便利，共擁有6個邊境陸路口岸和2個航空口岸，承擔著我國向北開放的重擔。大興安嶺橫貫呼倫貝爾市整個中部，形成林業(yè)、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)經(jīng)濟區(qū)以及以農(nóng)牧企業(yè)為主的農(nóng)牧交錯經(jīng)濟帶。全市有近200萬hm2耕地和1 000多萬頭牲畜，憑借其得天獨厚的自然環(huán)境，成為全國適合發(fā)展綠色食品產(chǎn)業(yè)的地區(qū)之一。呼倫貝爾市通過相鄰國家與城市中介作用，與環(huán)渤海經(jīng)濟圈產(chǎn)生合作交流，進而構(gòu)建東西縱橫、南北貫通開放新格局。在立足生態(tài)優(yōu)勢發(fā)展定位、推進農(nóng)牧業(yè)發(fā)展、助力農(nóng)牧民致富、打造特色有機綠色農(nóng)畜產(chǎn)品生產(chǎn)基地、品牌建設(shè)等方面，呼倫貝爾市外接俄羅斯與蒙古國、內(nèi)聯(lián)東北地區(qū)的地理位置優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)。

（二）數(shù)字經(jīng)濟呼倫貝爾市農(nóng)牧局聚焦特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，利用自身信息化優(yōu)勢，聯(lián)合內(nèi)蒙古自治區(qū)高校、區(qū)塊鏈研究院和相關(guān)行業(yè)單位，推進產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新以及平臺共享，圍繞農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)振興，大力培育綠色基地。呼倫貝爾市第4次黨代會以來，全市全面推進農(nóng)牧業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，積極實施品牌提升活動，搭建呼倫貝爾物產(chǎn)供應(yīng)鏈管理平臺，建成中俄蒙物產(chǎn)中心等。實現(xiàn)農(nóng)牧業(yè)的振興關(guān)鍵是利用數(shù)字化手段對產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)方式及管理模式進行有效改革。呼倫貝爾市農(nóng)牧局在2022年6月召開農(nóng)牧大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)方案意見交流會，充分發(fā)揮“大數(shù)據(jù)”平臺“倍增器”作用，聽取中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所專業(yè)指引，圍繞農(nóng)畜牧業(yè)監(jiān)測信息化、機械管理數(shù)字化、資源監(jiān)控信息化和執(zhí)法監(jiān)督數(shù)字化等技術(shù)問題開展深入交流，為下一步搭建平臺奠定基石。

（三）政策基礎(chǔ)2021年8月，內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府辦公廳印發(fā)《自治區(qū)“十四五”科技創(chuàng)新規(guī)劃》，明確各地必須深入實施“科技興蒙”行動，加強農(nóng)牧業(yè)領(lǐng)域科技創(chuàng)新頂層設(shè)計，堅持科技創(chuàng)新引領(lǐng)農(nóng)畜產(chǎn)品生產(chǎn)基地優(yōu)質(zhì)高效轉(zhuǎn)型，以科技創(chuàng)新帶動全面創(chuàng)新，將人才創(chuàng)新作為核心要素。該規(guī)劃的出臺為地方政府營造良好科技創(chuàng)新生態(tài)提供了有力指導(dǎo)。另外，根據(jù)《呼倫貝爾市農(nóng)畜產(chǎn)品區(qū)域公用品牌建設(shè)三年行動方案（2021-2023年）》要求，結(jié)合實際監(jiān)管需求，呼倫貝爾市農(nóng)牧局在2021年9月舉辦了農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全形勢會商分析會，梳理了農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全重點監(jiān)管工作任務(wù)。在“星火科技12396平臺+微應(yīng)用”運行框架下，呼倫貝爾市農(nóng)牧局爭取科研經(jīng)費、先進設(shè)備、信息資源等方面支持，探索區(qū)塊鏈在呼倫貝爾市農(nóng)畜產(chǎn)品溯源中的應(yīng)用，著力解決當前農(nóng)畜產(chǎn)品溯源困境。

四、區(qū)塊鏈在呼倫貝爾市農(nóng)畜產(chǎn)品溯源中的應(yīng)用探索

（一）參與主體呼倫貝爾市農(nóng)畜產(chǎn)品區(qū)塊鏈溯源系統(tǒng)包含產(chǎn)品運行環(huán)節(jié)所有利益相關(guān)者，如農(nóng)戶、農(nóng)業(yè)合作社、生產(chǎn)企業(yè)、加工企業(yè)、倉儲企業(yè)、物流企業(yè)、銷售企業(yè)、農(nóng)牧局、地方監(jiān)管部門、第三方檢測機構(gòu)、消費者、銀行、保險企業(yè)等，它們組成了區(qū)塊鏈共同體[21]（見圖1）。

圖1 區(qū)塊鏈參與主體

（二）模型框架根據(jù)數(shù)據(jù)共享程度，區(qū)塊鏈分為公有鏈、私有鏈以及聯(lián)盟鏈[22]。除公有鏈是無需授權(quán)即可登錄且鏈上數(shù)據(jù)全部共享外，私有鏈和聯(lián)盟鏈均存在特定保密數(shù)據(jù)，必須通過授權(quán)驗證。三者對應(yīng)不同參與主體：消費者及公眾通過信息查詢系統(tǒng)進入公有鏈，讀取或上傳數(shù)據(jù)；農(nóng)戶或某組織內(nèi)部產(chǎn)業(yè)鏈利用公私匙，通過產(chǎn)品信息系統(tǒng)進入私有鏈；其余企業(yè)包括銀行保險企業(yè)利用公私匙，通過產(chǎn)品信息系統(tǒng)進入聯(lián)盟鏈；各監(jiān)管部門通過溯源監(jiān)管系統(tǒng)進入聯(lián)盟鏈和私有鏈，對其進行監(jiān)管。綜上，呼倫貝爾農(nóng)畜產(chǎn)品溯源系統(tǒng)可以保證各主體均被追蹤、鏈上信息無法篡改、企業(yè)機密不被泄露、各主體間信任機制更健全、交易更高效。溯源系統(tǒng)具體模型框架見圖2。

圖2 溯源系統(tǒng)模型框架

（三）系統(tǒng)架構(gòu)基于上述溯源系統(tǒng)模型框架，本文將溯源系統(tǒng)總體架構(gòu)劃分為用戶層、系統(tǒng)層、核心層、存儲層、網(wǎng)絡(luò)層、物理層、顯示層（見圖3）。用戶層面向參與農(nóng)畜產(chǎn)品供應(yīng)流程所有用戶，包含各類相關(guān)企業(yè)、監(jiān)管部門以及公眾，根據(jù)其需求寫入或讀取產(chǎn)品溯源信息。系統(tǒng)層是系統(tǒng)架構(gòu)功能體現(xiàn)，實現(xiàn)農(nóng)畜產(chǎn)品各個環(huán)節(jié)有效運作、滿足用戶需求并將監(jiān)管職能融入運作流程。核心層作為整個系統(tǒng)關(guān)鍵部分，是維護溯源系統(tǒng)安全可靠的重要屏障，如智能合約將編寫為代碼的農(nóng)畜產(chǎn)品相關(guān)監(jiān)管條例、管理辦法、法律法規(guī)、標準以及商業(yè)合約等內(nèi)容嵌于區(qū)塊鏈中，保證農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量管理專業(yè)化、規(guī)范化；共識機制基于工作量證明（Proof-of-Work，PoW）、股權(quán)證明（Proof-of-Stake，PoS）、實用拜占庭容錯 （Practical byzantine fault tolerance，PBFT）等各類共識算法將區(qū)塊鏈共同體聯(lián)結(jié)，使農(nóng)畜產(chǎn)品溯源系統(tǒng)各節(jié)點數(shù)據(jù)達成共識[23]；加密算法通過密碼學(xué)保障數(shù)據(jù)安全及用戶隱私。存儲層將農(nóng)畜產(chǎn)品各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)進行存儲并共享關(guān)鍵溯源信息，以便消費者、監(jiān)管部門對產(chǎn)品進行全程正向及逆向追蹤。網(wǎng)絡(luò)層主要提供區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)維護和數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，負責節(jié)點與節(jié)點間交易，具體包含點對點網(wǎng)絡(luò)、消息傳播協(xié)議和數(shù)據(jù)驗證機制。物理層承擔農(nóng)畜產(chǎn)品供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)采集和遠程操控功能，確保產(chǎn)品溯源信息準確度與時效性[24]。顯示層則通過網(wǎng)頁平臺、手機軟件等將產(chǎn)品溯源信息向消費者、監(jiān)管部門、企業(yè)用戶展示。

圖3 溯源系統(tǒng)架構(gòu)

（四）溯源流程呼倫貝爾市農(nóng)畜產(chǎn)品區(qū)塊鏈溯源系統(tǒng)包含產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷售過程所有環(huán)節(jié)和全部參與主體，具體溯源流程見圖4。首先，農(nóng)戶和相關(guān)企業(yè)通過監(jiān)管部門資質(zhì)審批，獲得數(shù)字證書及公私匙，在驗證成功后登錄系統(tǒng)，將農(nóng)畜產(chǎn)品各環(huán)節(jié)采集的重要信息錄入其所維護的區(qū)塊鏈節(jié)點中，以保證源頭數(shù)據(jù)準確詳細，其中隱私信息可利用私匙進行加密。其次，各節(jié)點通過算法取得數(shù)字摘要并經(jīng)過共識機制寫入?yún)^(qū)塊，成功寫入的數(shù)據(jù)信息會得到相應(yīng)哈希值，以保證數(shù)據(jù)信息不被主觀篡改。再次，當節(jié)點與節(jié)點間發(fā)生交易時，雙方基于共識機制，通過智能合約達成一致，在上傳交易信息后，系統(tǒng)進行全網(wǎng)廣播，新的產(chǎn)品信息會在各節(jié)點確認通知后存儲于分布式賬本中。最后，消費者及公眾通過食品包裝溯源碼查詢產(chǎn)品各個環(huán)節(jié)詳細信息。整個溯源流程中，監(jiān)管部門全程監(jiān)督，共同進行共識過程，當各參與主體在數(shù)據(jù)錄入階段存在錯誤時，可向監(jiān)管部門發(fā)送更正審批；但當寫入?yún)^(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)信息與監(jiān)管部門記錄在冊的數(shù)據(jù)信息不符時，監(jiān)管部門將立即對錯誤節(jié)點進行問責。

圖4 溯源流程

（五）效果分析農(nóng)戶等生產(chǎn)經(jīng)營主體登錄系統(tǒng)如實寫入種植、養(yǎng)殖相關(guān)信息，系統(tǒng)會根據(jù)事先嵌入標準進行甄別，其中不符合國家生產(chǎn)有關(guān)要求或標準的信息將被判定為無效信息，無法錄入；當寫入的數(shù)據(jù)信息全部合法合規(guī)時，用戶即通過私匙進行數(shù)字簽名，并上傳所有數(shù)據(jù)信息至區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫及對應(yīng)節(jié)點。

若生產(chǎn)經(jīng)營主體在寫入數(shù)據(jù)時瞞報，隱瞞產(chǎn)品含有違禁農(nóng)藥、瘦肉精等信息，在被第三方檢測部門或監(jiān)管部門抽檢查出違禁成分時，有關(guān)部門會立刻攔截這批產(chǎn)品并對責任主體問責。若這批問題產(chǎn)品在抽檢時未被查出，正常流入加工企業(yè)，原則上加工企業(yè)在確定接收產(chǎn)品前應(yīng)進行質(zhì)量檢測，檢測結(jié)果合格時雙方才會基于智能合約簽訂協(xié)議；但當檢測結(jié)果與生產(chǎn)經(jīng)營主體寫入的原料成分不一致時，檢測節(jié)點會將結(jié)果寫入系統(tǒng)，系統(tǒng)廣播變更后的檢測結(jié)果，監(jiān)管部門察覺到后直接對產(chǎn)品進行攔截并對責任主體問責。若加工企業(yè)忽略檢測工作，直接接收問題產(chǎn)品，并將其流入市場，當最終由市場監(jiān)管部門抽檢發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品不合格時，監(jiān)管部門將通知企業(yè)迅速召回所有產(chǎn)品且停止原料加工生產(chǎn)，并通過農(nóng)畜產(chǎn)品區(qū)塊鏈溯源系統(tǒng)鎖定主要責任主體為加工企業(yè)，另外生產(chǎn)經(jīng)營主體瞞報行為同樣將受到處罰。

所有參與農(nóng)畜產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈主體均需執(zhí)行相同操作，上傳基本信息至對應(yīng)節(jié)點，區(qū)塊鏈中各節(jié)點基于共同機制，彼此監(jiān)督。消費者購買產(chǎn)品后，輸入產(chǎn)品包裝上的溯源碼或掃描二維碼，即可獲取產(chǎn)品從生產(chǎn)到加工到流轉(zhuǎn)的所有數(shù)據(jù)信息。農(nóng)牧局及監(jiān)管部門全程參與監(jiān)督，一旦鏈上數(shù)據(jù)出現(xiàn)異?；蚪拥较M者舉報，便可立即給予回應(yīng)并確定責任主體，保障公眾食品安全。

五、結(jié)語

民以食為天，食以安為先。完善農(nóng)畜產(chǎn)品從“農(nóng)田牧場到餐桌”全過程溯源體系建設(shè)，對打造綠色農(nóng)畜產(chǎn)品品牌、滿足大眾高品質(zhì)物質(zhì)需求具有重要作用。呼倫貝爾市作為內(nèi)蒙古自治區(qū)“肉庫糧倉”，深入落實鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、大力發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)，通過“農(nóng)牧戶+合作社+龍頭企業(yè)”發(fā)展模式，實現(xiàn)食品生產(chǎn)模式規(guī)范化、科學(xué)化管理。為加強對農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管，完善其溯源體系至關(guān)重要。本文通過對區(qū)塊鏈技術(shù)特征與作用進行分析，結(jié)合呼倫貝爾市農(nóng)畜產(chǎn)品溯源不足之處，以及對區(qū)塊鏈在呼倫貝爾市農(nóng)畜產(chǎn)品溯源方面的應(yīng)用背景從地理位置、數(shù)字經(jīng)濟和政策基礎(chǔ)3方面進行分析，提出相關(guān)探索方案，以推進區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)畜產(chǎn)品溯源中的廣泛應(yīng)用，發(fā)揮其分階段溯源、數(shù)據(jù)可視化且不可篡改優(yōu)勢，切實保障農(nóng)畜食品安全與大眾飲食健康。