农业机械学报

作者：许继平，张博洋，张新，王小艺，李飞，赵燕东

单位：北京工商大学,北京工商大学,北京工商大学,北京工商大学,北京工商大学,北京林业大学,

关键词：粮油质量安全;共识机制;风险分析;区块链;网络结构;DEMATEL-ISM

基金：国家重点研发计划项目（2019YFC1605306、2017YFC1600605）

粮油质量安全直接关系人民生命健康和国家安全稳定。粮油供应链具有主体复杂、风险多、供应网络跨域、信息链难以打通等特点，以区块链为代表的新一代信息技术为食品质量安全保障和追溯提供了新的解决思路和应用模式，但同时也引入了新的系统性风险，并且存在安全性方面的挑战。在解析粮油质量安全区块链风险和信息特征基础上，改进并优化现有完全非可信执行场景中通用型区块链结构，在网络层提出了一种适用于非完全可信执行场景中粮油质量安全专用型区块链网络结构，在共识层提出了一种基于PBFT改进拜占庭容错能力的符合粮油质量安全区块链特征的Kafka共识优化算法P-Kafka，分别从正确性、去中心化、安全性、可扩展性、共识效率及一致性6个角度与传统共识算法做了性能对比分析。通过分析比较，所提出的网络节点分区与子链划分一定程度上节省了区块链系统运行成本并提高了节点的隐私安全，改进的P-Kafka共识算法具有了拜占庭容错能力并继承了Kafka分区优化的高吞吐量特性，更加适应粮油质量安全应用场景。

来源：2022年第11期

《农业机械学报》期刊编辑部

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