关键词:
区块链技术
智能合约
双链架构
边缘计算
生鲜农产品供应链
摘要:
随着食品安全事故频繁发生和人们对生鲜农产品品质的追求不断提高,保证优质的生鲜农产品供应链至关重要。本研究利用区块链技术的去中心化特性来解决生鲜农产品供应链中的痛点问题,包括溯源难、交易成本高、监管难、供应环节不透明等。本研究主要做了以下贡献:(1)分析当前已有生鲜农产品供应链系统的不足之处,并对关键参与者和信息进行了分析和梳理。设计一个满足市场需求和用户需要的生鲜农产品供应链系统方案。该方案引入了边缘计算来解决生鲜农产品供应链中的负载大、查询速度慢和隐私数据保护等问题,从而提高了区块链系统性能和实时识别、定位和跟踪农产品状态的能力,为生鲜农产品的生产、流通和销售提供更多的支持和安全保障。(2)通过对区块链技术进行分析,设计了最新颖的双链架构的生鲜农产品供应链系统模型,该模型采用两条链分别用于产品详细溯源信息监管和产品交易控制执行,有效解决了传统农产品供应链架构存在的问题,实现了溯源监管和信息交互安全,对于交易信息,采用分布式账本技术进行存储到交易链上,实现信息交互的安全隐私保护,避免了信息被恶意篡改的风险。产品信息链上存储产品从生产到售出的溯源信息,进行全链路的溯源监管,确保数据不会被随意篡改。该模型不仅实现了生鲜农产品供应链中的可追溯性、高透明性和信息共享,又能很好的保证企业的隐私安全。相对于其他基于区块链的供应链系统,该系统供应链各环节的节点间数据交互性更好,交易更可靠,且有效提高生鲜农产品的溯源质量和监管效率。并使用Hyperledger Caliper工具,测试该交易系统的吞吐量和传输时延等指标,验证该双链架构的系统模型的优越性。(3)基于Hyperledger Fabric搭建区块链开发环境,使用Go语言开发实现生鲜农产品供应链系统,实现了生鲜农产品的信息溯源和交易支持过程,并通过一个运输提案的案例,更好地可视化系统模型中的区块链网络交易流程。实验结果表明,系统在保证信息安全的基础上具有完备的交易功能和良好的运行效率,并使用docker技术对系统的性能进行了测试,验证该系统模型下的生鲜农产品供应链系统,具备良好的性能,且在透明可追溯、信息共享、调度的实时控制及供应链各环节交互性等方面具有突出优势。