區(qū)塊鏈技術(shù)在改善食品安全中的應(yīng)用分析

◎ 管曉雯

（吉林財經(jīng)大學(xué) 管理科學(xué)與信息工程學(xué)院，吉林 長春 130022）

信息爆炸時代的到來是大數(shù)據(jù)深入發(fā)展的必然結(jié)果。在此環(huán)境下，食品和食品生產(chǎn)作為世界領(lǐng)頭行業(yè)之一，必然要朝著數(shù)字化、多元化和多渠道化方向變革。當(dāng)前傳統(tǒng)的食品供應(yīng)鏈由于涉及多方參與主體，影響了溝通的及時性和準(zhǔn)確性，導(dǎo)致上下游各方之間消息閉塞，極易形成信息孤島的局面。除此之外，交易過程中較低的透明度水平并不足以滿足消費者和參與方的實際需求，也對他們之間的相互信任提出了更高的要求。另外，目前市場上頻頻出現(xiàn)的食物中毒、篡改生產(chǎn)日期、成分不安全等問題，加劇了消費者與生產(chǎn)加工廠商間的信任危機(jī)。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)及其概述

1.1 區(qū)塊鏈的起源

比特幣作為區(qū)塊鏈的起源，是一種基于點對點和去中心化網(wǎng)絡(luò)的源代碼，區(qū)塊鏈?zhǔn)潜忍貛诺牡讓蛹夹g(shù)，是一種新型分布式架構(gòu)和計算范式，主要通過密碼學(xué)原理對數(shù)據(jù)信息的傳輸和訪問過程進(jìn)行加密[1]。2008年，一場波及全球的金融危機(jī)在美國發(fā)生。同年的11月1日，一位自稱中本聰?shù)娜税l(fā)表了文章《比特幣：一種點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》，這標(biāo)志著比特幣有了理論基礎(chǔ)，正式誕生，并于兩個月后步入實踐階段[2]。

1.2 區(qū)塊鏈的概念

狹義的區(qū)塊鏈通常是一種按照時間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以順序相連的方式組合成的一種鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并使用密碼學(xué)方式進(jìn)行，保證不可偽造和不可篡改的分布式賬本[3]。而從廣義來說，區(qū)塊鏈技術(shù)是利用塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來驗證與存儲數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點共識算法來生產(chǎn)和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學(xué)的方式保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問安全、利用自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新分布式基礎(chǔ)架構(gòu)和計算方式[4]。通俗來說，區(qū)塊鏈?zhǔn)浅绦蛟O(shè)計人員形成的一種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，為了保證交易的開放透明，參與各方的行為都是互相可知的，它是共同遵守交易規(guī)則的人共同記錄聯(lián)系信息的一個過程。

1.3 區(qū)塊鏈的特征

1.3.1 去中心化

去中心化指區(qū)塊鏈采用分布式計算和存儲，取代依靠第三方中介以及硬件設(shè)備的方式。與中心化相對而言，節(jié)點不必再依賴于中心，中心對節(jié)點也不再具有強(qiáng)制性。通俗來說，就是所有在整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)里面跑的節(jié)點，都具有記賬的權(quán)力。這毫無疑問可以降低企業(yè)的成本，提高信息傳輸?shù)男?，降低時間上的延誤等，可實現(xiàn)點對點的信息傳輸，提高了使用者的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3.2 不可篡改性

基于“區(qū)塊+鏈”的獨特賬本，不可篡改性是指留有交易的區(qū)塊會按照時間順序接連地加到鏈的尾部，因此如果想要修改某個區(qū)塊中的數(shù)據(jù)，只能重新生成它之后的所有區(qū)塊，只對單個或幾個客戶端節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)修改是不起作用的[5]。除此之外，區(qū)塊鏈借鑒了傳統(tǒng)意義上的記賬方式，即對于錯誤的交易記錄，只能進(jìn)行更正交易，記錄在新的區(qū)塊里，并不能廢棄原交易，也不能進(jìn)行無痕跡化的修改。

1.3.3 開放透明

在公有鏈中，區(qū)塊鏈中存儲了從歷史到現(xiàn)在的所有數(shù)據(jù)，除了被加密的交易各方的私有信息之外，任何人在任何時間都可以通過公開的接口查看區(qū)塊鏈歷史上儲存的數(shù)據(jù)[6]。

1.3.4 去信任化

區(qū)塊鏈的算法規(guī)定其并非以個人身份進(jìn)行尋址，而是以地址來尋址的。由于節(jié)點之間的交換遵循一些固定的算法，其數(shù)據(jù)交互是無需信任的，因此交易對手無須通過公開身份的方式與對方產(chǎn)生信任，這十分有利于信任的積累。區(qū)塊鏈的參與者信息都是匿名管理的，其對于用戶隱私的保護(hù)性非常高。

1.3.5 智能合約

智能合約也被稱為區(qū)塊鏈的自治性。區(qū)塊鏈采用基于協(xié)商一致的規(guī)范和協(xié)議使系統(tǒng)中的所有節(jié)點都能在去信任的環(huán)境中自由安全地交換數(shù)據(jù)，自動判別各節(jié)點執(zhí)行合約的條件和需履行的義務(wù)，并自動執(zhí)行滿足條件的相應(yīng)合約事項，基于這些可信的不可篡改的數(shù)據(jù)，區(qū)塊鏈可以自動化的執(zhí)行一些預(yù)先確定好的規(guī)則和條款，提升執(zhí)行效率，減少不必要的資源浪費。例如，在淘寶購物時，一旦買家確認(rèn)收貨，平臺將自動將錢轉(zhuǎn)給賣家。

1.3.6 時間戳

區(qū)塊鏈?zhǔn)窃跁r間上有序的、由記錄塊（區(qū)塊）組成的一根鏈條。其為鏈條上的每一筆交易都烙上了“時間的烙印”，使得每筆交易都可溯源，并使其不可篡改不可偽造，這進(jìn)一步保證了數(shù)據(jù)的真實準(zhǔn)確性。

2 我國食品供應(yīng)鏈的發(fā)展現(xiàn)狀

《中國現(xiàn)代物流發(fā)展報告》已經(jīng)提出了我國詳細(xì)的食品供應(yīng)鏈流程，我國的食品封閉供應(yīng)鏈也曾經(jīng)歷過集成物流管理階段，目前正處于向供應(yīng)鏈管理階段過渡的重要時期[7]。自2020年7月以來，全國多個地區(qū)都在進(jìn)口冷鏈?zhǔn)称坊虬b中檢測出了新冠疫情病毒。食品安全問題在后疫情時代尤其不容小覷，因涉及面廣闊，所以從源頭上嚴(yán)控食品的出廠質(zhì)量，將安全隱患扼殺在搖籃的同時，食品運(yùn)輸及零售過程中的細(xì)節(jié)安全問題也絲毫不能放松。

從食品的加工和流通全過程來看，當(dāng)前我國食品供應(yīng)鏈存在下列問題。①信任危機(jī)問題。廠商上下游及同行之間缺乏溝通協(xié)作，常常出現(xiàn)部分參與方為追求自身利益，不惜采用非法手段進(jìn)行交易，不利于信任的構(gòu)建。②食品安全問題。在過去幾年，不同國家地區(qū)均發(fā)生過如農(nóng)藥殘留、使用激素、衛(wèi)生不達(dá)標(biāo)等不同程度的食品安全問題，在食品包裝分揀過程中，也存在二次污染的風(fēng)險。③運(yùn)輸損耗問題。據(jù)統(tǒng)計，我國每年大約有總值750億元人民幣的食品在運(yùn)輸過程中腐爛變質(zhì)。④食品監(jiān)管問題。當(dāng)前食品供應(yīng)鏈的流通環(huán)節(jié)過多，食材來源復(fù)雜，管理困難。⑤信息準(zhǔn)確性問題。供應(yīng)鏈匯集了農(nóng)民、加工企業(yè)、零售終端等，各方對于信息的記錄方式各有不同，涵蓋了紙質(zhì)、電子等多種方式，導(dǎo)致記錄效率低下、準(zhǔn)確性有待提高。

3 區(qū)塊鏈技術(shù)在改善食品安全中的作用

3.1 生產(chǎn)流通方面

食品生產(chǎn)流通過程中的參與者可以在區(qū)塊鏈技術(shù)的強(qiáng)大支撐下，實現(xiàn)將此過程中產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)上傳，記錄到數(shù)據(jù)庫中，并及時反饋貨物狀態(tài)。這是提升供應(yīng)鏈的透明度，強(qiáng)化追溯水平的有效手段。

傳統(tǒng)對食品的追溯行為通常使用電腦或者紙質(zhì)進(jìn)行記錄。但由于食品供應(yīng)鏈的復(fù)雜性及特殊性，傳統(tǒng)的追溯方法及其耗時，且易產(chǎn)生不必要的錯誤增加工作量，這對其工作態(tài)度提出了更高的要求。另外，部分企業(yè)出于私密性考慮，其可追溯性的數(shù)據(jù)庫并不能適用于其他參與者，導(dǎo)致利益相關(guān)者之間缺乏溝通交流合作，不利于產(chǎn)品追溯。而區(qū)塊鏈技術(shù)將供應(yīng)鏈當(dāng)中各個環(huán)節(jié)的有關(guān)信息均實現(xiàn)數(shù)字化，儲存在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，大大強(qiáng)化了追溯的及時性和準(zhǔn)確性。

3.2 消費者方面

通過區(qū)塊鏈技術(shù)在食品行業(yè)的應(yīng)用，消費者只要掃描食品包裝袋上的二維碼，就可以輕松得知產(chǎn)品生產(chǎn)流通所歷經(jīng)的全過程，且信息真實可信，防止產(chǎn)品假冒偽劣造成的恐慌以及食品污染引發(fā)的身心傷害。這也大大加強(qiáng)了企業(yè)與消費者之間的聯(lián)系，強(qiáng)化了消費者對于企業(yè)的信任，使得消費者買著放心，吃著安心。

3.3 市場監(jiān)管方面

區(qū)塊鏈技術(shù)可以大大提高監(jiān)管效率，監(jiān)管組織可隨時抽檢，了解產(chǎn)品的數(shù)據(jù)及來源去向，減少人力、物力的投入，降低監(jiān)管成本。一旦發(fā)生安全事故，可以讓監(jiān)管人員在短時間內(nèi)快速獲得非常精準(zhǔn)有效的信息，達(dá)到理想化的監(jiān)管效果。據(jù)調(diào)查，區(qū)塊鏈在沃爾瑪豬肉溯源中的應(yīng)用，使得其追溯時間從幾周縮短到了2.2 s。

4 區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展痛點與改進(jìn)措施

4.1 信息篡改

區(qū)塊鏈技術(shù)是通過數(shù)據(jù)收集傳感器收集信息，但在通過掃描條形碼來傳遞跟蹤數(shù)據(jù)時已經(jīng)連接到了區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。因此區(qū)塊鏈技術(shù)只能保證信息在上鏈之后數(shù)據(jù)保持不變，運(yùn)輸過程開放可信，但信息在上鏈之前是否有人為因素對原數(shù)據(jù)進(jìn)行篡改并無法得知。

4.2 企業(yè)上鏈動機(jī)弱

部分企業(yè)當(dāng)前供應(yīng)鏈系統(tǒng)已經(jīng)長時間穩(wěn)定運(yùn)行，而區(qū)塊鏈作為一項新興技術(shù)，它的應(yīng)用在增加資金流負(fù)擔(dān)的同時也存在很大的風(fēng)險，使得企業(yè)不愿支付成本搭建區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)來改變原有的供應(yīng)鏈模式，也不愿將內(nèi)部數(shù)據(jù)共享。另外，設(shè)備的引入最終需要消費者分擔(dān)部分成本，而消費者是否有意愿支付額外的費用也需要考量。

4.3 隱私泄露的問題

在公有區(qū)塊鏈中，區(qū)鏈的隱私保護(hù)措施并不是很健全，任何機(jī)構(gòu)、個體都可以跟蹤公有鏈上的交易數(shù)據(jù)，并參與其共識過程[8]。另外，雖然區(qū)塊鏈不需公開身份，但也并非完全匿名。通過地址尋址的方式雖然并不直接對接用戶身份，但隨著技術(shù)的發(fā)展，仍存在目標(biāo)定位或識別的風(fēng)險。

4.4 法律法規(guī)不適用性

區(qū)塊鏈作為一種新興技術(shù)，截至目前，尚無社會公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)，存在著與現(xiàn)行法律沖突以及法律空白的雙重問題。傳統(tǒng)物權(quán)法中所界定的實體物品與虛擬財產(chǎn)、數(shù)據(jù)信息等內(nèi)容存在差異。在前文中提到的智能合約特性表明，區(qū)塊鏈在一定條件下會自動執(zhí)行合約內(nèi)容，這會與傳統(tǒng)合約法規(guī)中的部分要求產(chǎn)生沖突?！胺o授權(quán)不可為”，基于此問題，需要立法部門高度重視，制定高效可行的法律法規(guī)，切實保護(hù)系統(tǒng)參與者的合法利益，在上層建筑層面為區(qū)塊鏈技術(shù)提供保護(hù)。

4.5 社會認(rèn)知存在誤區(qū)

當(dāng)前區(qū)塊鏈技術(shù)仍處于發(fā)展的初級階段，尚未成熟，盲目跟風(fēng)、過分依靠、過度吹捧的潛在威脅會對區(qū)塊鏈發(fā)展產(chǎn)生阻礙，社會對區(qū)塊鏈技術(shù)功能有限、并非萬能、具有場景局限性并沒有形成清晰的認(rèn)知。

5 結(jié)語

食品安全是一個亙古不變的話題，它事關(guān)國計民生，與社會的和平穩(wěn)定密不可分。近年來，食品安全問題引發(fā)了非常嚴(yán)重的信任危機(jī)，并導(dǎo)致了不必要的損失，而區(qū)塊鏈技術(shù)的出現(xiàn)為其提供了全新的解決思路。目前基于區(qū)塊鏈的食品供應(yīng)鏈溯源體系發(fā)展呈上升趨勢，但絕大多數(shù)研究都仍僅限于理論層面，其在未來的實際應(yīng)用中仍是一條艱辛的漫漫長路。

當(dāng)前區(qū)塊鏈技術(shù)所表現(xiàn)出的在食品安全領(lǐng)域的特定優(yōu)勢，也對食品行業(yè)有一定的啟示作用。在未來仍應(yīng)在源頭加強(qiáng)食品安全的監(jiān)管，加強(qiáng)區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)及人工智能等技術(shù)的融合；建立標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、科學(xué)嚴(yán)密的食品安全溯源國際體系等，為行業(yè)發(fā)展提供一個公平可靠的平臺；助力重塑國際監(jiān)管體系，使其成為保障食品安全、推動行業(yè)發(fā)展的源泉和動力。相信區(qū)塊鏈技術(shù)所具備的不可篡改性、去中心化等特點，定會成為引領(lǐng)新一輪技術(shù)變革和產(chǎn)業(yè)變革的推動力量，加快實現(xiàn)“信息互聯(lián)網(wǎng)”向“價值互聯(lián)網(wǎng)”的偉大轉(zhuǎn)變。