农业机械学报

作者：孙传恒，于华竟，罗娜，徐大明，邢斌，杨信廷

单位：上海海洋大学,上海海洋大学,国家农业信息化工程技术研究中心,国家农业信息化工程技术研究中心,国家农业信息化工程技术研究中心,国家农业信息化工程技术研究中心,

关键词：果蔬产品;溯源;区块链;多链;智能合约;数据存储

基金：国家自然科学基金面上项目（31871525）和广东省重点研发计划项目（202103000033）

随着区块链农产品溯源技术的发展，果蔬产品质量安全得到保障。由于我国果蔬产品溯源跨度大、追溯周期长、涉及面广，并且区块链网络数据账本由全网节点共同记账备份，海量溯源数据存储压力大，同时所有数据透明共享，造成供应链溯源数据无法全部上链，引起产品数据上下游溯源企业共享不及时、追溯数据安全性难以得到保障、监管部门无法实时监管全部溯源数据，出现农产品质量安全问题时，责任无法定位、产品难以找到问题源头。基于上述问题，设计基于区块链多链架构的果蔬产品溯源框架，设计溯源数据存储模型，并通过智能合约实现溯源数据分类链上加密存储、链间授权访问、基于授权凭证解密查询，保证果蔬全供应链溯源隐私数据密文上链，减缓区块链存储压力、实现上下游溯源企业隐私数据无孤岛授权共享。基于联盟链Hyperledger Fabric通道技术实现多链溯源系统，经过扩散性测试，由对称加密与椭圆曲线混合加密的“链上加密存证、链间基于授权凭证共享、链上解密查询”智能合约方案，隐私数据密文变化率达95%以上，密钥密文变化率达94%以上，具备较高的安全性和混淆性；经过性能测试，所设计并实现的多链架构溯源系统公开溯源数据查询平均时延为56.9ms，基于授权凭证的隐私溯源数据平均解密查询时延为62.87ms，处理企业节点发起数据上链请求的平均时延为2.16s，能够满足果蔬产品追溯实际的应用需求。

来源：2022年第8期

《农业机械学报》期刊编辑部

查看农业机械学报杂志2022年第8期