區(qū)塊鏈技術(shù)解決農(nóng)產(chǎn)品信任危機探索

摘" 要：近幾年區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用案例越來越多。理論上區(qū)塊鏈技術(shù)解決農(nóng)產(chǎn)品信任危機，在于通過信息來源可信、信息存儲可信、信息傳輸可信和信息管理可信解決農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈的信息可信度問題。該文通過案例研究法分析區(qū)塊鏈技術(shù)在應(yīng)用過程中如何解決信息安全問題。該文以臨安山核桃產(chǎn)業(yè)“數(shù)字大腦”為研究對象，在傳統(tǒng)臨安山核桃產(chǎn)業(yè)安全痛點分析基礎(chǔ)上，提出區(qū)塊鏈應(yīng)用數(shù)據(jù)的處理框架，并從身份認證、品質(zhì)驗證、流程溯源和審計監(jiān)管4個功能，探討區(qū)塊鏈技術(shù)對山核桃信息可信問題的解決之路。該文最后也提出區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用中尚存在的成本障礙和管理規(guī)范化問題，并提出對應(yīng)解決建議。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈；農(nóng)產(chǎn)品安全；信息可信；數(shù)字大腦；山核桃身份認證

中圖分類號：F322" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2024）06-0005-06

Abstract： In recent years， there are more and more application cases of blockchain technology in agriculture. In theory， block chain technology is a solution to the trust crisis of agricultural products by solving the problems of information credibility of agricultural products industry chain through credible information sources， information storage， information transmission and information management. Through case study， this paper analyzes how to solve the problem of information security in the application of blockchain technology. Taking the digital brain of Carya cathayensis Sarg. As the research object， this paper puts forward the processing framework of application data of block chain based on the analysis of traditional security pain points of Carya cathayensis industry. From the four functions of identity authentication， quality verification， process traceability and audit supervision， this paper discusses the solution of block chain technology to the problem of trustworthiness of pecan information. Finally， this paper also puts forward the cost obstacles and management standardization problems existing in the application of block chain technology in agricultural field， and puts forward corresponding suggestions.

Keywords： blockchain; agricultural product security; information credibility; digital brain; Carya cathayensisidentity authentication

近年來，市場對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高，越來越多的消費者希望購買到綠色、無公害、有機的農(nóng)產(chǎn)品。但與此同時，鎘大米、過水蟹、孔雀石綠、漂白毒蘑菇、地溝油、毒性農(nóng)藥殘留、工業(yè)鹽泡菜和毒粉絲等食品安全事件卻層出不窮；電商交易中刷單、刷評價現(xiàn)象屢禁不止；“三品一標”名優(yōu)認證標簽防偽困難；非法認證機構(gòu)不斷曝光……農(nóng)產(chǎn)品信任危機難以解決，要實現(xiàn)“舌尖上的安全”仍然困難重重。這種信任缺失最終將制約農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的健康發(fā)展，導(dǎo)致“優(yōu)質(zhì)”農(nóng)產(chǎn)品難以“優(yōu)價”。

從幣圈概念中分離的區(qū)塊鏈3.0技術(shù)，其應(yīng)用正逐漸從金融領(lǐng)域轉(zhuǎn)移到供應(yīng)鏈、物聯(lián)網(wǎng)、零售領(lǐng)域。截至2020年5月，全球區(qū)塊鏈專利數(shù)量達到3 924件[1]，美國、英國、歐盟均大量投資布局于區(qū)塊鏈領(lǐng)域，IBM、摩根大通、納斯達克等行業(yè)巨頭在醫(yī)療、公證、社交等方面率先引領(lǐng)區(qū)塊鏈創(chuàng)業(yè)，國內(nèi)外高校如普林斯頓大學、斯坦福大學、清華大學和浙江大學組建了專門的研究團隊，研究農(nóng)業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)域區(qū)塊鏈作用[2]，2017年開始也已經(jīng)應(yīng)用到食品供應(yīng)鏈領(lǐng)域。國內(nèi)，利用區(qū)塊鏈技術(shù)的中國企業(yè)規(guī)模占全球第2，如央行、農(nóng)行、阿里和萬向等都在布局區(qū)塊鏈領(lǐng)域，區(qū)塊鏈技術(shù)也正式被納入“十三五”國家信息化規(guī)劃。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，2020年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳印發(fā)《2020年鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)工作要點》、2020年中央一號文件要求加快物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等現(xiàn)代信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。表1列舉了自2017年開始的區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用的部分案例。

與此同時，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部信息中心面向社會推介2021數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村新技術(shù)、新產(chǎn)品、新模式的優(yōu)秀案例，其中許多案例采用了區(qū)塊鏈技術(shù)。那么區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)字農(nóng)業(yè)中扮演怎樣的角色？是否可以解決農(nóng)產(chǎn)品信任問題？

1" 原理分析

1.1" 農(nóng)產(chǎn)品信任危機的根源在于信息可信問題

盡管大部分農(nóng)產(chǎn)品信任危機爆發(fā)在銷售端，但危機的根源則更多存在于農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的生產(chǎn)、加工、包裝、運輸、倉儲、銷售和管理等各個基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。以往應(yīng)用和研究中提出了許多解決農(nóng)產(chǎn)品信任危機的方法，如農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量認證、農(nóng)產(chǎn)品溯源技術(shù)和透明農(nóng)場等機制，但受各種客觀因素影響，農(nóng)產(chǎn)品信任危機并未能從信息根源上真正解決。電子商務(wù)可縮短信息距離提升信任度[4]，但信息不一定完全可信，比如有刷單刷評價的現(xiàn)象；質(zhì)量認證是解決安全問題的另一重要方法[5]，但近幾年綠色食品、有機食品或無公害農(nóng)產(chǎn)品3類標簽的發(fā)放與管理也遭遇爭議；根據(jù)識別碼順向跟蹤或掃碼逆向追溯的農(nóng)產(chǎn)品溯源模式曾被認為是解決安全問題的關(guān)鍵技術(shù)，但由于傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品溯源體系由單一機構(gòu)中心化管理，存在審核監(jiān)督和數(shù)據(jù)維護困難，甚至還存在數(shù)據(jù)被人為篡改、被攻擊泄露、溯源流程固化等問題[6]；借助移動5G和寬帶網(wǎng)絡(luò)普及，在農(nóng)場安裝攝像頭讓消費者遠程查看數(shù)據(jù)的透明農(nóng)場應(yīng)運而生，視頻盡管直觀但只能看表面情況，無法避免內(nèi)容呈現(xiàn)的片面性。

可見，這些技術(shù)可以解決信任中的信息不對稱和傳遞效率問題[7]，卻不能解決信息可信度問題，而區(qū)塊鏈技術(shù)則是從根本上解決這信息可信度的關(guān)鍵技術(shù)，張云起等[8]認為區(qū)塊鏈電商系統(tǒng)將會讓消費者與商戶之間信任關(guān)系重新建立。

1.2" 區(qū)塊鏈技術(shù)對信息可信問題的原理

區(qū)塊鏈技術(shù)中涉及加密技術(shù)、認證技術(shù)等，加密技術(shù)除了非對稱密鑰加密（RSA算法）之外，還包括消息摘要的加密技術(shù)（Hash函數(shù)算法），這些加密技術(shù)的有機融合可以保證信息在傳輸過程中的保密性和不可篡改性；認證技術(shù)則可以確保交易主體身份信息的真實性，從而最大限度地保障信息和信息持有人的信息可信問題。

1.2.1" 消息摘要技術(shù)是解決信息傳輸可信的關(guān)鍵

消息摘要，是信息加密技術(shù)中的一種，采用Hash函數(shù)對需要加密的信息進行處理，生成一個摘要值。但與對稱密鑰加密（加密和解密采用同一個密鑰）和非對稱密鑰加密技術(shù)（加密與解密采用不同的密鑰）不同，消息摘要對信息的處理是單向的、不可逆的。

不可逆的消息摘要技術(shù)，使得原信息一旦被Hash算法加密處理，即不能再被解密后重新加密處理，因為原信息生成的摘要值是唯一的，這是Hash算法的另一個顯著的特征。原信息一旦被修改，生成的摘要值一定不同，這就類似于人類社會的指紋信息，每一個個體的指紋信息都是唯一的。Hash算法生成的摘要值不可逆，可以確?？吹秸岛?，并不能還原到原信息，就如只有人類的指紋，是不能還原出人類的長相一般，從而實現(xiàn)信息保密性的要求；而Hash算法生成摘要的唯一性，又可以保證信息不可被他人篡改，或者可以驗證信息是否被篡改，因為修改了原信息的任何一個內(nèi)容，將導(dǎo)致生成的摘要值與原摘要值不相等。

因此，區(qū)塊鏈技術(shù)中采用消息摘要技術(shù)能夠很好解決信息容易被人篡改和信息被非相關(guān)人閱讀的可信問題。

1.2.2" 認證技術(shù)是解決信息的主體管理可信的關(guān)鍵

數(shù)字認證是通過對每個參與主體生成數(shù)字證書的方式證明主體的身份。有了認證才可以正確地授權(quán)，即身份驗證后方可確定這個身份可以進行哪些操作的權(quán)限。

傳統(tǒng)數(shù)字認證，需要一個受信任的中心，比如國際上最早的VeriSign，中國第一批由信息產(chǎn)業(yè)部批準的天威誠信等數(shù)字認證中心，這些機構(gòu)類似于物理世界的公安部，為網(wǎng)絡(luò)上的用戶辦理證明自身身份的數(shù)字證書。但中心化的數(shù)字認證，容易導(dǎo)致的問題是中心化組織自身的風險。為此區(qū)塊鏈技術(shù)的認證采用的是去中心化的認證。

用戶user首先進行注冊Register，從而獲得唯一的一個用戶名username，并自動隨機生成一對密鑰（公鑰PK和私鑰SK，是一對密鑰，一個用于加密另一個則可用于解密，PK在區(qū)塊鏈上共享，SK用戶自己保管）與之綁定，并將username和PK記錄在區(qū)塊鏈上。使用時用戶登錄log in并要求某服務(wù)，區(qū)塊鏈服務(wù)方會向用戶發(fā)送身份認證請求，用戶通過SK簽名認證請求，可以在請求中包含時間戳Timestamp，服務(wù)方用PK解密并驗證，核實信息后用戶獲得登錄令牌login token，即表示完成身份認證可登錄。此后user與區(qū)塊鏈上服務(wù)端的對話均可以采用PK/SK加密和解密。如區(qū)塊鏈上其他用戶或者服務(wù)提供商需要訪問某用戶的資源，其身份驗證也同上。為了防止數(shù)字證書偽造篡改的情況發(fā)生，數(shù)字證書信息也采用前面的消息摘要技術(shù)進行加密處理，確保信息不能被篡改。

1.2.3" 區(qū)塊鏈技術(shù)在4個維度上解決農(nóng)產(chǎn)品信息可信

1）信息來源可信。與中心化、平臺化網(wǎng)絡(luò)不同，區(qū)塊鏈技術(shù)的信息采集依賴于傳感器等IoT設(shè)備，信息實時獲取并即時傳遞，不需過多的人工處理。

2）信息存儲可信。區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式記賬是集體維護下的非中心化，具有“去中心化”特征，規(guī)避了數(shù)據(jù)存儲的中心管理危機。

3）信息傳輸可信。區(qū)塊鏈技術(shù)通過Hash函數(shù)的不可逆加密算法處理數(shù)據(jù)，從而保證信息一旦上鏈就不可篡改，保證在傳輸各節(jié)點不被篡改。

4）信息管理可信。區(qū)塊鏈技術(shù)要求各方身份驗證，并發(fā)放身份證書，從而可以快速找到責任主體，從而便利了政府監(jiān)管[9]，如可以快速解決農(nóng)業(yè)補貼、土地登記等管理問題[10]。

2" 區(qū)塊鏈技術(shù)解決信息可信問題的案例分析

2.1" 研究方法

區(qū)塊鏈技術(shù)可以解決信息可信問題的理論和原理，在實際的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用中如何實現(xiàn)？本文選取典型案例的研究方法：首先，研究探討區(qū)塊鏈技術(shù)的成效如何在具體農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用中實現(xiàn)，案例研究正是回答“如何”“怎樣”這類解釋性問題的適合方法[11]；其次，理論和原理的應(yīng)用需要有一定的深入性，而案例研究則是深入全面分析的最佳方法；再者，區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的每項應(yīng)用，涉及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)和農(nóng)業(yè)需求的不同，深入的案例分析將更有利于理論和原理的驗證。

在案例選擇上，本文選取的是臨安山核桃產(chǎn)業(yè)的區(qū)塊鏈應(yīng)用項目。原因在于：①臨安山核桃產(chǎn)業(yè)是全國農(nóng)村電商應(yīng)用最早的產(chǎn)業(yè)之一，有第一批被認定的淘寶村和淘寶鎮(zhèn)，在全國堅果銷售中占據(jù)重要的一席之地；②臨安山核桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也經(jīng)歷市場競爭、生態(tài)環(huán)境影響、基地管理和品質(zhì)控制等一系列的危機和問題；③臨安在2020年斥資千萬建設(shè)的山核桃產(chǎn)業(yè)“數(shù)字大腦”項目也入選2021年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部信息中心的數(shù)字農(nóng)業(yè)優(yōu)秀案例。

可見本文選取的案例符合幾個原則：①聚焦原則[12]，山核桃產(chǎn)業(yè)“數(shù)字大腦”項目建設(shè)初衷就是用數(shù)字化解決山核桃產(chǎn)業(yè)鏈出現(xiàn)的各類信任和管理問題，這正符合本文的研究目標；②典型原則[11]，如上所述，山核桃產(chǎn)業(yè)“數(shù)字大腦”應(yīng)用了區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)業(yè)數(shù)字化項目，是典型的研究案例；③數(shù)據(jù)充分原則，研究團隊從2007年至今一直追蹤臨安山核桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有大量充分的、真實可信的數(shù)據(jù)支撐案例研究。

在數(shù)據(jù)收集方面，本文遵循案例研究的“三角驗證”進行數(shù)據(jù)來源交叉驗證[13]，數(shù)據(jù)主要來源于：①臨安區(qū)商務(wù)局、農(nóng)業(yè)農(nóng)村局、臨安清涼峰鎮(zhèn)、龍港鎮(zhèn)、浙江省山核桃產(chǎn)業(yè)協(xié)會、臨安區(qū)山核桃產(chǎn)業(yè)協(xié)會、浙江數(shù)秦科技（區(qū)塊鏈技術(shù)服務(wù)商）和臨安移動（5G技術(shù)服務(wù)商）等機構(gòu)、組織、公司的座談會；②建設(shè)山核桃產(chǎn)業(yè)“數(shù)字大腦”項目相關(guān)人員，如山核桃產(chǎn)業(yè)協(xié)會副會長、臨安區(qū)農(nóng)技推廣中心副主任、臨安電商協(xié)會秘書長、山核桃種植農(nóng)戶、山核桃加工企業(yè)負責人和“數(shù)字大腦”項目承擔企業(yè)員工等人員的個人訪談等；③公開的資料，如臨安區(qū)政府工作報告、電子商務(wù)“十三五”“十四五”規(guī)劃、項目報道和中國期刊網(wǎng)等。

2.2" 臨安山核桃產(chǎn)業(yè)的農(nóng)產(chǎn)品安全痛點

中國人講究吃得好的重點在于吃得健康，山核桃不僅是一種休閑食品，其營養(yǎng)價值也是消費者購買的主要因素之一。按照國家衛(wèi)生計生委疾控局發(fā)布的《中國居民膳食指南（2016）》標準，成人堅果攝入量應(yīng)保持每天10 g。山核桃是重要的堅果種類，山核桃中富含不飽和脂肪酸，如天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸等，還含有多酚類物質(zhì)、生物活性物質(zhì)角鯊烯、谷維醇、維生素E、褪黑素和活性肽等其他元素。

臨安是山核桃的主產(chǎn)區(qū)、加工區(qū)、銷售中心。種植上，山核桃種植面積達到64萬畝（1畝約等于667 m2），山核桃年產(chǎn)量約1萬t以上。加工方面，臨安共有230多家規(guī)模以上加工企業(yè)，龍崗鎮(zhèn)還成立了中國堅果城。銷售環(huán)節(jié)，2008年臨安白牛村被認定為第一批淘寶村，2014年清涼峰鎮(zhèn)成為全國首批6個淘寶鎮(zhèn)之一，目前臨安從事山核桃等堅果銷售的網(wǎng)商多達1 100余家，億元銷售規(guī)模以上網(wǎng)銷企業(yè)2家、2 000萬銷售規(guī)模以上15家，500萬銷售規(guī)模以上38家，網(wǎng)銷總額55億元。2019年獲批全國首批“‘互聯(lián)網(wǎng)＋’經(jīng)濟林產(chǎn)品（山核桃）營銷模式示范單位”。

傳統(tǒng)的臨安山核桃產(chǎn)業(yè)一直存在以下幾個安全痛點：①種植廣且分散受環(huán)境影響嚴重。山核桃是小生產(chǎn)大市場，山核桃主產(chǎn)于臨安山區(qū)，分布很廣，分包到戶，難以如蔬菜種植一樣采用大棚管理、集中化經(jīng)營。②山核桃原籽良莠不齊。與其他農(nóng)產(chǎn)品一樣，安全和質(zhì)量問題一直是農(nóng)產(chǎn)品領(lǐng)域的難題。而山核桃在生長、采摘、加工和儲存等過程始終處于流動狀態(tài)，受氣候等多種因素影響，不能形成閉環(huán)管控，質(zhì)量還隨著各環(huán)節(jié)處理的不同發(fā)生變化。③山核桃加工環(huán)節(jié)復(fù)雜。山核桃必須經(jīng)過加工方能食用，其間需要通過不同工藝去除單寧、解決澀的問題；需要添加鹽糖油等添加劑提供不同口味等；原籽保存期間需要注意溫度和濕度以保證果核內(nèi)油性不變質(zhì)等；因此相比其他農(nóng)產(chǎn)品更加復(fù)雜，涉及人員更多，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈管理更為困難，監(jiān)管成本隨之增加。④消費者難以辨識產(chǎn)品質(zhì)量。不同來源的原籽，不同加工工藝，是否摻雜油籽、陳籽等，消費者難以簡單通過外觀辨識，從而影響到消費者的食用體驗，發(fā)生品質(zhì)問題帶來信任危機，導(dǎo)致消費者與政府、山核桃生產(chǎn)商之間的信任關(guān)系也較為薄弱。

可見，諸如山核桃等農(nóng)產(chǎn)品從種植到消費者手中涉及種植、采收、加工、倉儲和添加劑等大量數(shù)據(jù)的可信問題。

2.3" 區(qū)塊鏈應(yīng)用數(shù)據(jù)處理框架

農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生許多數(shù)據(jù)，結(jié)合產(chǎn)業(yè)流程，在種植、收購、加工、包裝、倉儲、物流、分銷和零售等環(huán)節(jié)采集生成數(shù)據(jù)上鏈。

采集的數(shù)據(jù)信息將通過加密處理記錄在區(qū)塊鏈的各個節(jié)點，并將與市場監(jiān)管、技術(shù)平臺、溯源主體等相關(guān)業(yè)務(wù)部門同步。區(qū)塊鏈技術(shù)可以貫穿山核桃產(chǎn)業(yè)的全流程，在最大程度實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)自動化采集記錄上鏈基礎(chǔ)上，幫助消費者信任消費、按質(zhì)論價、優(yōu)質(zhì)優(yōu)價；助力政府透明化監(jiān)管，實現(xiàn)原產(chǎn)地保護和區(qū)域品牌打造。

2.4" 案例討論

2021年，臨安正式啟動了浙江省首個林業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化云平臺（山核桃產(chǎn)業(yè)“數(shù)字大腦”）建設(shè)。平臺采用“1+1+N”架構(gòu)，希望構(gòu)建一個數(shù)字化產(chǎn)業(yè)地圖，在這一地圖上，面板展示了山核桃的6個場景：林地生態(tài)化治理情況、病蟲害防治預(yù)警、原料交易服務(wù)即時數(shù)據(jù)、消費者畫像、品牌管理情況和數(shù)字化貸款。

區(qū)塊鏈技術(shù)從以下功能上解決山核桃全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)可信問題。

2.4.1" 產(chǎn)業(yè)鏈各主體的身份認證

數(shù)字大腦首先對產(chǎn)業(yè)鏈流程中的各個主體進行身份確認，包含農(nóng)戶、加工企業(yè)、物流商、分銷商和零售商等。對農(nóng)戶的身份認證與農(nóng)戶承包的種地基地（土地資產(chǎn)）捆綁，系統(tǒng)通過區(qū)塊鏈技術(shù)提供農(nóng)戶承包的種植基地的農(nóng)田標準化數(shù)字證書，證書中綁定了基地的種植分布面積、預(yù)計產(chǎn)量、作物樹情和病蟲害情況。

數(shù)字證書不僅可確認身份，還可為過戶流轉(zhuǎn)和金融部門授信貸款提供評估參考。平臺聯(lián)合了臨安農(nóng)商銀行推出農(nóng)證貸，農(nóng)戶僅需提交個人土地資產(chǎn)信息，基于真實可靠的種植信息，在產(chǎn)量預(yù)測基礎(chǔ)上快速授信貸款解決經(jīng)營者資金周轉(zhuǎn)問題。據(jù)了解，目前已通過這一方式授信7家，有2家山核桃種植農(nóng)戶分別獲得50萬元的授信額度[14]。

2.4.2" 山核桃產(chǎn)品的品質(zhì)驗證

山核桃的品質(zhì)取決于幾個環(huán)節(jié)，一是綠色安全的種植環(huán)境，二是原籽質(zhì)量，三是生產(chǎn)加工工藝，四是存儲條件。區(qū)塊鏈可以在這些環(huán)節(jié)都進行驗證，從而保證品質(zhì)。在種植標準下的種植環(huán)節(jié)的環(huán)境信息采集；在原籽標準基礎(chǔ)上對原籽的收購記錄、檢測記錄上鏈；在成品標準基礎(chǔ)上對加工的檢測記錄、生產(chǎn)批次、裝箱碼上鏈，對倉儲環(huán)節(jié)倉儲信息和貨箱信息上鏈，可以有效確保山核桃品質(zhì)的全流程驗證。

山核桃品質(zhì)中原籽的品質(zhì)至關(guān)重要。通過安裝在基地的各類智能監(jiān)測設(shè)備，如鷹眼探頭、智能蟲情測報燈、氣象監(jiān)測及土壤檢測儀等傳感器和攝像頭，結(jié)合人工上報（農(nóng)戶觀察后，通過AI識別自主上傳相關(guān)數(shù)據(jù)），所有采集的數(shù)據(jù)將實時反饋到云平臺上，一方面給農(nóng)戶預(yù)警并通知植檢站人員指導(dǎo)農(nóng)戶精準處理，同時監(jiān)測基地農(nóng)戶的噴藥、施肥等活動，并將處理前后數(shù)據(jù)通過區(qū)塊鏈技術(shù)真實記錄，以作原籽品質(zhì)界定的依據(jù)。2021年防治花蕾蛆和干腐病預(yù)警準確率達到90%[15]，大大提高了原籽的品質(zhì)。

2.4.3" 山核桃供應(yīng)鏈全流程溯源

電商交易的虛擬性特點讓消費者難以確認商家真實性和銷售產(chǎn)品的真實性?！暗蛢r競爭”“產(chǎn)銷不暢”“質(zhì)量難辨”等問題，在以往山核桃電商交易中層出不窮?！皵?shù)字大腦”在區(qū)塊鏈技術(shù)身份認證基礎(chǔ)上，通過將交易主體信息、交易信息、物流信息、裝箱碼和倉儲信息等數(shù)據(jù)上鏈，可以實現(xiàn)全流程的溯源，這些數(shù)據(jù)由不同主體上鏈，記賬在不同的節(jié)點，從而確保不可被修改，保證了溯源數(shù)據(jù)的可靠性，實現(xiàn)對整個產(chǎn)業(yè)鏈的溯源。

真實可靠數(shù)據(jù)上鏈一方面幫助消費者實現(xiàn)全流程真實溯源。通過對農(nóng)資交易、添加劑交易、采購合同、分銷交易和零售訂單等信息的不可否認性確認，可以確認整個產(chǎn)業(yè)鏈中在各個環(huán)節(jié)使用的農(nóng)藥、化肥、添加劑的信息，以及其他交易的全部信息，從而讓消費者和經(jīng)銷商確認交易對象的真實性和可靠性。另一方面幫助商家實現(xiàn)精準加工、精準營銷。借助云平臺上已經(jīng)集成的4 870家臨安堅果電商商家數(shù)據(jù)，可以建立科學決策模型，為消費者、熱銷區(qū)域、熱銷產(chǎn)品做出精準畫像。比如發(fā)現(xiàn)哪個口味的山核桃更受歡迎，哪些省份銷售增長更快等，以此調(diào)整生產(chǎn)和銷售經(jīng)營策略。據(jù)統(tǒng)計，2021年臨安山核桃在阿里系平臺的銷售額同比增長29%[15]。

2.4.4" 山核桃產(chǎn)業(yè)審計及林區(qū)環(huán)境的監(jiān)管

作為監(jiān)管部門，核算整個產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)額和交易額是一大難點，稽核審計部門可以基于上鏈信息進行審計。山核桃林地種植對環(huán)境影響，對地質(zhì)的破壞，是國土等部門需要重點監(jiān)管的問題。

“數(shù)字大腦”同步連接農(nóng)林、氣象、國土和市場監(jiān)管部門實施全程監(jiān)管。通過建立山核桃林地生態(tài)適宜性評價體系，借助密布基地的各類傳感器和監(jiān)測設(shè)備，利用衛(wèi)星遙感測繪數(shù)據(jù)，結(jié)合氣候、土壤等數(shù)據(jù)，將臨安區(qū)57萬畝種植情況匯總，為政府相關(guān)部門的退耕還林和林地流轉(zhuǎn)政策制定提出更科學精準依據(jù)。

3" 區(qū)塊鏈技術(shù)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用障礙及解決建議

目前，臨安山核桃產(chǎn)業(yè)“數(shù)字大腦”已經(jīng)接入了8個山核桃主產(chǎn)鎮(zhèn)街的500余家種植農(nóng)戶（其中6家山核桃數(shù)字賦能示范基地）、160家山核桃加工企業(yè)、4 870家山核桃網(wǎng)商，注冊用戶3 128人。預(yù)計可提升經(jīng)濟效益4億元左右[15]。

3.1" 區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用障礙

結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)字化項目在實施時還存在成本障礙和管理規(guī)范化問題。

區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用存在成本障礙，如數(shù)據(jù)采集成本。農(nóng)產(chǎn)品種養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集需要安裝PM2.5傳感器、濕溫度傳感器、光照傳感器和土壤傳感器等自動采集設(shè)備，在種養(yǎng)殖較為集中的情況下成本可控，但對于種養(yǎng)殖分布較廣的農(nóng)產(chǎn)品，則需要增加設(shè)備數(shù)量。以山核桃產(chǎn)業(yè)為例，老的山核桃林種植分布面積廣，植株間距大，且包產(chǎn)到戶，從而導(dǎo)致采集設(shè)備安裝數(shù)量增加帶來成本提高；此外數(shù)據(jù)采集設(shè)備如傳感器或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備暴露在外，容易損壞，影響了種植散戶和大戶應(yīng)用的積極性。

區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用還存在數(shù)據(jù)管理規(guī)范化短板。首先是采集數(shù)據(jù)類型的標準化標準缺乏，畢竟農(nóng)業(yè)中不同農(nóng)產(chǎn)品的種養(yǎng)殖過程不同，加工流通差異，數(shù)據(jù)類型也不同，因此需要加快農(nóng)產(chǎn)品各環(huán)節(jié)提高標準建設(shè)[15]；其次是處理數(shù)據(jù)的標準化問題，包含哪些關(guān)鍵節(jié)點數(shù)據(jù)需要區(qū)塊鏈技術(shù)加密，這些關(guān)鍵數(shù)據(jù)節(jié)點粒度的采集精度、寬度、深度及更新粒度等應(yīng)該有規(guī)范和標準，數(shù)據(jù)粒度過細計算耗時且成本過高，過粗則難以達到信任產(chǎn)生的需求[16]；最后是數(shù)據(jù)管理標準的規(guī)范問題，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)管理法律目前幾乎空白，從技術(shù)上，數(shù)據(jù)經(jīng)過區(qū)塊鏈技術(shù)加密并上鏈后，是不可隨意修改的，也就是說沒有數(shù)據(jù)擦除權(quán)解決抗逆性等[17]，如果存在他人故意或不小心上鏈了附帶隱私的數(shù)據(jù)，由于區(qū)塊鏈系統(tǒng)沒有統(tǒng)一的機構(gòu)對數(shù)據(jù)進行保護與保管的服務(wù)，應(yīng)該通過怎樣的規(guī)范化流程進行數(shù)據(jù)修改和刪除，關(guān)系到產(chǎn)業(yè)鏈各企業(yè)的隱私顧慮和數(shù)據(jù)分享的意愿。

3.2" 解決建議

成本問題的解決，需要多方協(xié)同。首先在設(shè)備投入上，目前有企業(yè)開發(fā)低耗電和抗腐蝕的傳感設(shè)備；其次產(chǎn)業(yè)鏈中的龍頭企業(yè)可承擔較多的責任；最后地方政府在數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè)投入也解決了成本問題，如臨安山核桃的示范基地實施軌道鋪設(shè)、第三方無人機防治的成本和費用由農(nóng)機站補貼和政府補助?？梢?，數(shù)字農(nóng)業(yè)的實施需要政府的大力推動和支持，需要大中型種植戶、規(guī)模以上加工企業(yè)、產(chǎn)業(yè)協(xié)會、政府監(jiān)管部門和研發(fā)機構(gòu)等多方聯(lián)動。

管理規(guī)范化障礙同樣需要多方聯(lián)動。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)將成為新的生產(chǎn)要素，農(nóng)業(yè)信息采集識別和監(jiān)控不僅是重點研究的技術(shù)問題[18]，確定關(guān)鍵數(shù)據(jù)節(jié)點標準、采集與管理及治理體系同樣重要[19]，因此要在《中華人民共和國數(shù)據(jù)安全法》的基礎(chǔ)上，加快農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)標準化建設(shè)、管理和相關(guān)立法，明確農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈各方主體在數(shù)據(jù)采集和管理上的權(quán)益和責任。此外，探索全產(chǎn)業(yè)鏈上提升信任度的關(guān)鍵數(shù)據(jù)節(jié)點、數(shù)據(jù)采集激勵管理機制、鏈上各方信任的信息共享與隱私保護政策等，推進區(qū)塊鏈標準制定，可以成為農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建模、虛擬仿真、平行農(nóng)業(yè)中虛擬農(nóng)業(yè)系統(tǒng)研究開發(fā)的重要基礎(chǔ)[20]，因此在中央政策指導(dǎo)下，在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、數(shù)字鄉(xiāng)村、智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)決策背景下，通過全國各地和農(nóng)業(yè)各領(lǐng)域樹立數(shù)字農(nóng)業(yè)應(yīng)用典型，以點帶面加快區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用規(guī)范建設(shè)，推動相關(guān)激勵政策提升各方主體的參與積極性。

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