《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于智能合約的農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈溯源技術(shù)研究
電子技術(shù)應(yīng)用
劉衛(wèi)春,,黃海,,鄭軍紅
浙江理工大學(xué) 計算機(jī)學(xué)院
摘要: 食品安全和污染風(fēng)險相關(guān)的問題越來越多,迫切需要高效的追溯解決方案,。通過溯源可以高效追溯食品的源頭,,并且進(jìn)行追責(zé),,從而提高食品安全。為此設(shè)計了一個基于以太坊智能合約的農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈溯源機(jī)制,,該機(jī)制通過引入NFT技術(shù),,優(yōu)化了區(qū)塊鏈農(nóng)產(chǎn)品溯源過程,。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提出的供應(yīng)鏈框架在成本效益,、溯源效率方面優(yōu)于現(xiàn)有的區(qū)塊鏈溯源基準(zhǔn)技術(shù),。
中圖分類號:TP311 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.244861
中文引用格式: 劉衛(wèi)春,黃海,,鄭軍紅. 基于智能合約的農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈溯源技術(shù)研究[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,,2024,50(5):53-57.
英文引用格式: Liu Weichun,,Huang Hai,,Zheng Junhong. Research on agricultural supply chain traceability technology based on smart contracts[J]. Application of Electronic Technique,2024,,50(5):53-57.
Research on agricultural supply chain traceability technology based on smart contracts
Liu Weichun,,Huang Hai,Zheng Junhong
School of Computer Science,, Zhejiang Sci-Tech University
Abstract: There are more and more issues related to food safety and pollution risk, and efficient traceability solutions are urgently required. Through traceability, the source of food can be traced efficiently and held accountable to improve food safety. To this end, this article designs an agricultural supply chain traceability mechanism based on Ethereum smart contracts. This mechanism optimizes the blockchain agricultural product traceability process by introducing NFT technology. The experimental results show that the supply chain framework proposed in this article is better than the existing blockchain traceability base standard technology in terms of cost efficiency and traceability efficiency.
Key words : smart contracts,;agricultural supply chains;traceability technology,;blockchain

引言

隨著食品安全的問題日益凸顯,,人們也越來越關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品溯源的問題。農(nóng)產(chǎn)品的溯源需要通過食品來源的具體識別以及通過供應(yīng)鏈的多次數(shù)據(jù)交換來收集,、通信和管理關(guān)鍵信息[1],。傳統(tǒng)的溯源技術(shù)[2]大多采用RFID(Radio Frequency Identification Devices)和二維碼技術(shù),普遍存在以下問題:傳統(tǒng)供應(yīng)鏈?zhǔn)且粋€中心化的系統(tǒng),,中心管理者擁有對數(shù)據(jù)的所有管理權(quán)限,,數(shù)據(jù)容易被篡改、信息不透明,、可信度低[3-5],。區(qū)塊鏈可被描述為不可破壞的分布式數(shù)據(jù)庫或分類賬[6],具有去中心化,、不可篡改,、防篡改、可追溯等特點(diǎn),。將區(qū)塊鏈技術(shù)引入溯源系統(tǒng),,對供應(yīng)鏈中產(chǎn)品進(jìn)行追蹤,具有降低管理成本,、提高信息可信度、實(shí)現(xiàn)信息可追溯等優(yōu)點(diǎn)[7-9],。

近些年一些學(xué)者將區(qū)塊鏈技術(shù)融入到供應(yīng)鏈系統(tǒng)中,,Shahid[10]提出了一個基于以太坊區(qū)塊鏈的農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈溯源系統(tǒng),,解決了線下運(yùn)輸、評論等問題,。Salah[11]提出了一個大豆溯源系統(tǒng),。Tse[12]采用PEST分析法對區(qū)塊鏈在食品供應(yīng)鏈中的應(yīng)用進(jìn)行分析、對比和論證研究,,并針中國的現(xiàn)狀提出了一個去中心化時評供應(yīng)鏈認(rèn)證模型,。Wang[13]提出了基于聯(lián)盟鏈農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng),以汕尾綠豐公司為例進(jìn)行展示,。Tian[14]結(jié)合區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)提出了基于危害分析和關(guān)鍵控制點(diǎn)的食品供應(yīng)鏈追溯系統(tǒng),。Leng[15]提出了基于雙鏈架構(gòu)的溯源系統(tǒng),考察雙鏈結(jié)構(gòu)及其存儲模式,、資源尋租和匹配過程以及共識算法,。

現(xiàn)有的基于區(qū)塊鏈的溯源系統(tǒng)都是利用區(qū)塊鏈本身的特性進(jìn)行溯源,存在溯源效率低下的問題,。以以太坊為例,,以太坊將值存儲在默克爾帕特里夏樹(Merkle Patricia Tree, MPT)中,訪問與哈希碼相關(guān)的值需要從分散在磁盤上的數(shù)十萬個文件中隨機(jī)讀取,,非常耗時[16]?,F(xiàn)有的溯源系統(tǒng)是通過交易的HASH進(jìn)行溯源,所以溯源效率十分低下,。

本文的貢獻(xiàn)在于利用以太坊智能合約設(shè)計了一個高效的農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng),,并對該溯源系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和安全性分析。


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作者信息:

劉衛(wèi)春,,黃海,,鄭軍紅

(浙江理工大學(xué) 計算機(jī)學(xué)院,浙江 杭州 310000)


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