物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品安全領(lǐng)域應(yīng)用探析

汪垚

[摘要]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平也在逐步提高，大眾對(duì)于食品安全以及品質(zhì)的追求也在不斷提升，越來(lái)越多的人開(kāi)始青睞于綠色有機(jī)食品。但是目前所謂的綠色食品也越來(lái)越多，導(dǎo)致消費(fèi)者無(wú)法識(shí)別其真?zhèn)?，其根本原因就是缺乏有效可追蹤的?shù)據(jù)進(jìn)行真?zhèn)涡缘闹?。物?lián)網(wǎng)技術(shù)和區(qū)塊鏈技術(shù)在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是區(qū)塊鏈技術(shù)不可逆、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)等特點(diǎn)可以為農(nóng)產(chǎn)品等食品提供可靠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都是能夠追溯且不可能改的，可以有效的解決食品領(lǐng)域的信息不對(duì)稱問(wèn)題，助力現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]食品安全;區(qū)塊鏈;物聯(lián)網(wǎng);信息不對(duì)稱

[中圖分類號(hào)] TP393.08 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

1 前言

目前我國(guó)正處在農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革的重要節(jié)點(diǎn)，因此，近期國(guó)家多次發(fā)文要確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，而農(nóng)產(chǎn)品安全保障系統(tǒng)的建設(shè)更是刻不容緩，同時(shí)這項(xiàng)工程也是國(guó)家適應(yīng)國(guó)際間競(jìng)爭(zhēng)以及居民消費(fèi)升級(jí)的必經(jīng)之路。隨著居民消費(fèi)水平的提升，普通民眾對(duì)于有質(zhì)量保證的高端農(nóng)產(chǎn)品接受程度也在逐步增大，但是由于高端農(nóng)產(chǎn)品也存在信息不對(duì)稱的狀況，導(dǎo)致大眾對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量依然抱有懷疑的態(tài)度。目前，在農(nóng)產(chǎn)品領(lǐng)域，供求的信息不對(duì)稱問(wèn)題是個(gè)普遍存在的問(wèn)題，而安全保障性信息無(wú)法有效、真實(shí)的傳遞到消費(fèi)者手中，是農(nóng)產(chǎn)品安全性問(wèn)題的一個(gè)主要原因，也是普通消費(fèi)者目前最為關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。

2 農(nóng)產(chǎn)品安全問(wèn)題現(xiàn)狀

我國(guó)是人口大國(guó)，隨著人們生活水平的不斷提高，食品安全也越來(lái)越引起人們的重視。目前，我們國(guó)家的農(nóng)產(chǎn)品供給中，粗放式的種植和不透明的原材料供應(yīng)模式依然占據(jù)較大比例，而這種方式也不可避免的存在質(zhì)量管理上的部分缺失，從而導(dǎo)致食品安全問(wèn)題頻發(fā)。

導(dǎo)致食品安全問(wèn)題的原因是多方面的，以我們比較常見(jiàn)的果蔬等農(nóng)產(chǎn)品為例，造成其質(zhì)量問(wèn)題的原因就是多種多樣的。首先，在其源頭，也就是其種植的土地，有可能因?yàn)橥寥莱煞?、水分等?wèn)題，導(dǎo)致種植出來(lái)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量上得不到保障;其次，即使種植出來(lái)的農(nóng)產(chǎn)品是安全的，但是還需要經(jīng)過(guò)運(yùn)輸、儲(chǔ)運(yùn)等多個(gè)環(huán)節(jié)才能夠到達(dá)市民的餐桌上，在運(yùn)輸和存儲(chǔ)環(huán)節(jié)，若技術(shù)上達(dá)不到要求，也會(huì)造成食品的腐爛變質(zhì)，更有甚者在運(yùn)輸過(guò)程中還會(huì)使用違規(guī)的化學(xué)試劑以達(dá)到保鮮的效果，這都會(huì)給食品安全帶來(lái)隱患;另外，在最后一個(gè)銷售環(huán)節(jié)，售賣者很可能使用化學(xué)方法對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行保鮮，以確保其銷售利潤(rùn)，這也會(huì)對(duì)食品安全造成很大的影響。

因此對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品的安全問(wèn)題，單獨(dú)從某一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，是沒(méi)辦法確保其最終質(zhì)量的，必須對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)、儲(chǔ)藏運(yùn)輸、銷售等整個(gè)過(guò)程都進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控，才可以使得民眾吃到真正安全的食品。

3 農(nóng)產(chǎn)品信息不對(duì)稱原因分析

由于產(chǎn)品的真實(shí)信息無(wú)法傳遞到消費(fèi)者手中，因此對(duì)于一些真實(shí)的綠色產(chǎn)品，消費(fèi)者也會(huì)抱有一種懷疑的態(tài)度，這就導(dǎo)致了很多正真綠色的農(nóng)產(chǎn)品并不能實(shí)現(xiàn)高價(jià)格出售。所以，分析信息不對(duì)稱問(wèn)題存在的原因，并加以解決，是當(dāng)前農(nóng)產(chǎn)品安全面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。

3.1 信息不透明

對(duì)于一般的農(nóng)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，我們?cè)谫?gòu)買的時(shí)候，是沒(méi)有辦法獲取其在種植生產(chǎn)時(shí)，是否使用了農(nóng)藥、農(nóng)藥的殘余量是否達(dá)標(biāo)、在運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)等過(guò)程中是否使用了化學(xué)防腐劑、售賣點(diǎn)出售的農(nóng)產(chǎn)品是否使用了保鮮劑等信息，對(duì)于一些保質(zhì)期較短的食品，我們也無(wú)法知道其具體的采摘時(shí)間。對(duì)于消費(fèi)者而言，所購(gòu)買的農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全信息，可以說(shuō)是毫無(wú)知曉，所以對(duì)于高端農(nóng)產(chǎn)品持懷疑態(tài)度也在情理之中。很多時(shí)候，普通民眾對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品的好壞、是否有機(jī)等信息的判斷，只能靠自己的經(jīng)驗(yàn)去推測(cè)，在這個(gè)過(guò)程中，消費(fèi)者往往會(huì)選擇看起來(lái)比較新鮮的農(nóng)產(chǎn)品，而這些農(nóng)產(chǎn)品又恰恰可能是使用了農(nóng)藥或者化學(xué)試劑進(jìn)行保鮮的，這些存在安全問(wèn)題的產(chǎn)品反而受到了大眾的歡迎，從而導(dǎo)致了正真有機(jī)的農(nóng)產(chǎn)品由于外觀問(wèn)題而被市場(chǎng)拋棄，也就是所謂的劣質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品驅(qū)逐綠色農(nóng)產(chǎn)品的現(xiàn)象。信息的不對(duì)稱也使得我們無(wú)法去追蹤農(nóng)產(chǎn)品的真實(shí)信息。

3.2 信息不可靠

3.2.1 數(shù)據(jù)易修改。一些農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)者，為了提升自己的品牌，都會(huì)對(duì)自己的產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)地信息等注冊(cè)，并將自家的產(chǎn)品貼上標(biāo)簽，以此來(lái)區(qū)別于一般的農(nóng)產(chǎn)品。但是這種標(biāo)示，只是一種簡(jiǎn)單的聲明，并不是每個(gè)產(chǎn)品與數(shù)據(jù)信息的真實(shí)綁定，這種標(biāo)簽所代表的信息是可以進(jìn)行修改的，而且非法生產(chǎn)者還可以仿這種標(biāo)簽并貼在自己的產(chǎn)品上，從而造成市場(chǎng)的混亂，導(dǎo)致消費(fèi)者不確定到底該相信哪些信息。

3.2.2 數(shù)據(jù)的采集不可靠。在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中，農(nóng)產(chǎn)品信息的采集，大多是通過(guò)人工的形式進(jìn)行收集并錄入的，這種方式，使得信息造假的成本很低，因此，在初始的數(shù)據(jù)可靠性上就得不到保障。譬如，錄入信息的人員，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行刷選，只留下對(duì)產(chǎn)品有利的信息，抹掉不利信息，這就導(dǎo)致信息的真實(shí)性存在很大的疑問(wèn)。

3.2.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不可靠。在傳統(tǒng)的防偽數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，其數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)往往是中心化的存儲(chǔ)，這種存儲(chǔ)方式，存在著被數(shù)據(jù)控制人員修改的可能性，而且中心化的方式也容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)攻擊，因?yàn)檫@種存儲(chǔ)的模式，都是依靠一個(gè)中心數(shù)據(jù)庫(kù)，攻擊者只需要攻破這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，就可以對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行破壞，而且還會(huì)對(duì)整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)造成極大的安全隱患。

4 解決方案探析

要想使我國(guó)農(nóng)業(yè)可以長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，一定要解決信息不對(duì)稱問(wèn)題。解決信息不對(duì)稱的主要措施就是建立一套農(nóng)產(chǎn)品安全信息的溯源體系，使得農(nóng)產(chǎn)品所有信息可查可信賴。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的信息溯源系統(tǒng)，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的綁定，即利用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的傳感器來(lái)綁定具體的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)將現(xiàn)實(shí)世界與虛擬數(shù)字領(lǐng)域的關(guān)聯(lián)，并且確保了這種關(guān)聯(lián)是唯一的。利用各種傳感器將農(nóng)產(chǎn)品的各種數(shù)據(jù)上傳，過(guò)程中沒(méi)有人工干預(yù)，從而確保了原始數(shù)據(jù)的可靠性。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)也是解決信息不對(duì)稱的重要環(huán)節(jié)，區(qū)塊鏈技術(shù)可以很好地解決數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中遇到的各種問(wèn)題。區(qū)塊鏈技術(shù)的特點(diǎn)就是去中心化和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)等，非對(duì)稱加密以及時(shí)間戳等技術(shù)的應(yīng)用，使得數(shù)據(jù)無(wú)法私自修改，保障了數(shù)據(jù)的完整性。

4.1 數(shù)據(jù)源頭

農(nóng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的來(lái)源，就是依靠物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中各種傳感器進(jìn)行采集。傳感器首先將采集到的各種原始信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再變換為利于在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸?shù)母鞣N信號(hào)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。這些數(shù)據(jù)會(huì)被傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心進(jìn)行收集，然后再根據(jù)規(guī)劃的時(shí)間節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)交?，再?duì)外傳遞。

4.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

在傳感器將原始數(shù)據(jù)收集以后，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)也是比較重要的環(huán)節(jié)，要確保整個(gè)存儲(chǔ)過(guò)程數(shù)據(jù)的完整性和可靠性，這個(gè)時(shí)候需要利用區(qū)塊鏈技術(shù)，將原始數(shù)據(jù)上鏈。由于傳感器每時(shí)每刻都在采集數(shù)據(jù)，因此原始數(shù)據(jù)量會(huì)非常巨大，無(wú)法直接傳輸?shù)絽^(qū)塊鏈上，此時(shí)可以將數(shù)據(jù)先存放在分布式文件存儲(chǔ)系統(tǒng)中。區(qū)塊鏈系統(tǒng)會(huì)使用對(duì)應(yīng)的算法將存儲(chǔ)文件的摘要進(jìn)行對(duì)應(yīng)的計(jì)算，然后發(fā)布到鏈上，再將計(jì)算的返回值進(jìn)一步存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而得到該文件的時(shí)間戳以及數(shù)字簽名等信息，并存放在區(qū)塊鏈上，這樣存儲(chǔ)系統(tǒng)中的文件將無(wú)法再進(jìn)行任何修改。

4.3 數(shù)據(jù)驗(yàn)證

在農(nóng)產(chǎn)品最終被民眾購(gòu)買后，消費(fèi)者可以通過(guò)農(nóng)產(chǎn)品上的RFID芯片，查詢?cè)摦a(chǎn)品的生產(chǎn)地、采摘時(shí)間、用藥用肥情況、存儲(chǔ)運(yùn)輸?shù)染唧w情況，而且可以通過(guò)區(qū)塊鏈最后的交易地址信息，去核對(duì)查詢，通過(guò)比對(duì)獲得信息的文件數(shù)字簽名與區(qū)塊鏈上的簽名和時(shí)間記錄等是否一致，進(jìn)而確定該產(chǎn)品的信息是否被修改。

5 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)當(dāng)前正處在農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革的關(guān)鍵時(shí)期，農(nóng)產(chǎn)品的安全問(wèn)題是一個(gè)急需解決的重要問(wèn)題，這關(guān)系到廣大群眾的日常飲食安全，也是發(fā)展新型農(nóng)業(yè)所要面臨的一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，可以為當(dāng)前農(nóng)業(yè)安全問(wèn)題的解決帶來(lái)新的思路，并提供完整有效的解決方案，使得農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)、采摘、運(yùn)輸、儲(chǔ)存到銷售整個(gè)流程的安全性數(shù)據(jù)都能夠利用區(qū)塊鏈技術(shù)，實(shí)現(xiàn)安全可靠的收集、傳輸，而且消費(fèi)者可以獲取這些信息，可以方便地判別農(nóng)產(chǎn)品的優(yōu)劣，從而使我國(guó)農(nóng)業(yè)朝著好的方向良性發(fā)展。

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