區(qū)塊鏈技術(shù)在生鮮農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系中的應(yīng)用

(湖南工商大學(xué) 湖南 長沙 410205)

一、引言

近年來，食品安全事件屢見不鮮，食品安全問題已成為影響人民福祉的最重要問題。食品安全關(guān)系到從農(nóng)產(chǎn)品種植到農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工和銷售的整個(gè)食品供應(yīng)鏈。因此，建立食品安全質(zhì)量追溯體系尤為重要。其中，最突出的食品安全問題是生鮮農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題，生鮮農(nóng)產(chǎn)品是我國居民最常用和消費(fèi)最多的初級產(chǎn)品。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年約有4億噸新鮮農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)入流通領(lǐng)域，然而大多數(shù)運(yùn)輸和銷售的生鮮農(nóng)產(chǎn)品沒有必要的冷鏈保護(hù)，果蔬類進(jìn)入冷鏈系統(tǒng)的比重只有5%，其中果蔬流通腐損率高達(dá)20%～30%。在發(fā)達(dá)國家，例如英國和美國，冷鏈中生鮮農(nóng)產(chǎn)品的流通率大于95%，但腐敗率通?？梢韵拗圃?%以下。然而，我國尚未建立起完善的生鮮農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系，由于生鮮農(nóng)產(chǎn)品的源頭控制不力，冷鏈中的運(yùn)輸速度低且不安全，末端銷售階段的制冷和衛(wèi)生條件不符合標(biāo)準(zhǔn)，中間環(huán)節(jié)流轉(zhuǎn)信息不明確，冷鏈中斷的現(xiàn)象頻頻發(fā)生。因此，通過有效地控制生鮮農(nóng)產(chǎn)品的整個(gè)流通過程，確保信息的透明度以及保證對溫度敏感的生鮮農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和味道的一致性，保護(hù)消費(fèi)者的利益尤為重要。

二、我國生鮮農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系存在的問題

從外部看，我國生鮮農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯體系存在的問題包括政府的法律法規(guī)尚待改進(jìn)，各政府部門間的協(xié)同以及必須進(jìn)一步加強(qiáng)人們對可追溯性系統(tǒng)的信心，很難建立產(chǎn)業(yè)各方的信任關(guān)系。從新鮮農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)建設(shè)中存在的問題來看，主要包括信息共享和安全追溯系統(tǒng)的低效率等問題。

(一)企業(yè)的參與度不高。對于加工和生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品的企業(yè)而言，可追溯系統(tǒng)的應(yīng)用涉及設(shè)備的購買，軟件的開發(fā)甚至是對現(xiàn)有操作規(guī)則的修改，這需要大量的額外費(fèi)用。由于可追溯系統(tǒng)所帶來的優(yōu)勢和前景不確定性，絕大多數(shù)企業(yè)對參與使用食品質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)的積極性并不高。

(二)供應(yīng)鏈主體獲取信息不對稱。由于監(jiān)管制度的分環(huán)節(jié)以及分段監(jiān)管，追溯體系中的參與主體眾多，大量的材料和設(shè)備需要被參與者購買，且需要開發(fā)數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用系統(tǒng)，這樣不僅造成各企業(yè)資源的重復(fù)建設(shè)和投入資金的浪費(fèi)，而且造成各企業(yè)之間容易出現(xiàn)信息孤島，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問題。多部門、多系統(tǒng)、多渠道分頭操作，使得反饋鏈難以連接，反饋信息不共享，難以實(shí)現(xiàn)信息的全面跟蹤和追溯。

(三)質(zhì)量安全追溯體系的管理難度大效率低。我國農(nóng)產(chǎn)品管理的特點(diǎn)是“距離長，環(huán)節(jié)多，流通廣”，農(nóng)產(chǎn)品所涉及的問題不僅包括生產(chǎn)者和消費(fèi)者，而且還包括采購、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷售等各種主體，這些主體影響著系統(tǒng)運(yùn)作的效率，使管理變得困難。整個(gè)追溯體系的管理分為技術(shù)管理和制度管理，內(nèi)容廣泛。因此導(dǎo)致追溯體系的管理難度大效率低。

三、區(qū)塊鏈技術(shù)內(nèi)涵及特點(diǎn)

區(qū)塊鏈?zhǔn)潜忍貛诺幕A(chǔ)支持技術(shù)之一，它的概念起源于中本聰(Satoshi Nakamoto)于2008年11月1日發(fā)表在比特幣論壇的一篇名為《比特幣:一種點(diǎn)對點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》的文章。董慧等人(2016)認(rèn)為，區(qū)塊鏈的本質(zhì)是一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫，它記錄所有交易信息，同時(shí)具有分散性、安全性和可信性[1]。林小馳、胡葉倩雯(2016)則把將區(qū)塊鏈定義為按時(shí)間順序連接而成的鏈狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[2]。楊慧琴(2017)強(qiáng)調(diào)區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N通過互聯(lián)網(wǎng)的分布式賬本技術(shù)，通過分布式存儲(chǔ)和加密日志的集體維護(hù)，實(shí)現(xiàn)了去中心化、可追溯、集體的維護(hù)以及信息的難以偽造[3]。王清、陳瀟婷(2019)指出，區(qū)塊鏈技術(shù)是繼大數(shù)據(jù)和云計(jì)算之后的另一項(xiàng)信息技術(shù)創(chuàng)新，其主要特點(diǎn)是數(shù)據(jù)去中心化、分布式記賬和數(shù)據(jù)的可追溯性,并將數(shù)字資本化與職能合約化結(jié)為一體[4]。

區(qū)塊鏈技術(shù)特點(diǎn)：(1)不可篡改性。區(qū)塊鏈中提供了多種共識(shí)機(jī)制可防止數(shù)據(jù)的篡改和刪除。(2)去中心化，分布式容錯(cuò)。區(qū)塊鏈中的分布式存儲(chǔ)不需要統(tǒng)一的硬件和軟件，而分布式系統(tǒng)使網(wǎng)絡(luò)具有抗攻擊性，并且理論上允許一半的節(jié)點(diǎn)出錯(cuò)。(3)一致性、可追溯性。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)使用嚴(yán)格的加密算法進(jìn)行存儲(chǔ)和核算，從而確保數(shù)據(jù)的一致性。由于塊頭的哈希值，兩個(gè)相鄰的塊具有鏈效應(yīng)，這也便于對給定數(shù)據(jù)所屬的塊進(jìn)行追溯定位。

四、區(qū)塊鏈技術(shù)在生鮮農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯中的應(yīng)用優(yōu)勢

一是區(qū)塊鏈的靈活性能提高參與者的積極性。區(qū)塊鏈的分布式記賬系統(tǒng)主要由國家行政管理部門以及大公司承擔(dān)臺(tái)賬存儲(chǔ)和管理系統(tǒng)的構(gòu)建。規(guī)模小，對成本敏感的企業(yè)則可以根據(jù)其業(yè)務(wù)需求選擇不將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在臺(tái)賬系統(tǒng)中。進(jìn)而減少企業(yè)的支出成本，進(jìn)而提高企業(yè)的參與積極性。

二是以去中心化解決農(nóng)產(chǎn)品互聯(lián)互通的技術(shù)問題。區(qū)塊鏈的去中心化不僅能夠跟蹤信息管理，也能夠解決農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模應(yīng)用的技術(shù)問題。未來，用于農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)信息收集模塊的數(shù)量將達(dá)到數(shù)以幾十億，物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)與中心平臺(tái)交換數(shù)據(jù)，通過中心平臺(tái)集中管理節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)幾乎是不可能的任務(wù)。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，物聯(lián)網(wǎng)模塊可以通過集成芯片實(shí)現(xiàn)加密算法、分布式記賬和共識(shí)信任等方式，收集物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)后可以直接將數(shù)據(jù)塊記錄到區(qū)塊鏈，然后再進(jìn)入整個(gè)追溯系統(tǒng)。

三是以技術(shù)優(yōu)勢創(chuàng)新商業(yè)共信與模式。區(qū)塊鏈利用集體維護(hù)和加密算法的技術(shù)優(yōu)勢，能夠低成本解決生鮮農(nóng)產(chǎn)品交易過程中的信任問題，并創(chuàng)造了多邊信任環(huán)境。商業(yè)環(huán)境的可信度將逐步得到驗(yàn)證，追溯系統(tǒng)的公眾可信度將得到重建，增強(qiáng)國家工程的社會(huì)效應(yīng)。從而真正實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品管理的理想目標(biāo)：“責(zé)任主體有備案、生產(chǎn)過程有記錄、主體責(zé)任可追溯、產(chǎn)品流向可追蹤、風(fēng)險(xiǎn)隱患可識(shí)別、危害程度可評估、監(jiān)管信息可共享”。

四是區(qū)塊鏈的可追溯性實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈全程的可追溯。區(qū)塊鏈包括將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為塊，然后根據(jù)相關(guān)算法生成私鑰，以防止偽造，并使用時(shí)間戳等形式形成鏈，這完全符合商品市場的流通過程，一個(gè)物一代碼追溯源，供應(yīng)鏈管理全程可視化。在整個(gè)食品信息的區(qū)塊鏈上，在整個(gè)食品信息塊鏈中，信息是不可偽造的，來源是不可逆的，代碼是可追溯的。

五、結(jié)語

區(qū)塊鏈?zhǔn)腔诓粚ΨQ加密算法和共識(shí)機(jī)制的分布式數(shù)據(jù)庫，通過對每個(gè)節(jié)點(diǎn)的集體維護(hù)，確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行，它具有去中心化、可追溯性、一致性和不可篡改性等特點(diǎn)。因此，將區(qū)塊鏈技術(shù)納入現(xiàn)有生鮮農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)中，用于研究和解決當(dāng)前生鮮農(nóng)產(chǎn)品追溯體系中的數(shù)據(jù)共享不及時(shí)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不安全以及食品信息難于追蹤由等問題，以提高農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和數(shù)據(jù)的可靠性，從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展，保證消費(fèi)者的合法權(quán)益。