农业机械学报

作者：刘康，张梦芸，常金强，徐健康，宋宇涵，胡蓉

单位：石河子大学;农业农村部西北农业装备重点实验室,石河子大学;农业农村部西北农业装备重点实验室,石河子大学;农业农村部西北农业装备重点实验室,石河子大学;兵团智慧农场数字化装备技术创新中心,石河子大学;兵团智慧农场数字化装备技术创新中心,石河子大学;农业农村部西北农业装备重点实验室,

关键词：机采棉;质量溯源模型;区块链;物联网;机器学习;长安链

基金：国家重点研发计划项目（2022YFD2002400）和兵团科技攻关计划项目（2023AB014、2022DB003）

随着新疆地区棉花机械化采收的普及，机采棉质量追溯面临数据孤岛、信息共享滞后及全程监控缺位等问题，导致籽棉到皮棉的质量追溯难以精准透明。为此，结合区块链去中心化、不可篡改的特性与物联网设备实时采集的协同优势，提出了基于区块链的机采棉质量溯源模型。该模型引入了基于逻辑回归的链下-链上协同数据查询优化，实现高频数据智能预缓存，设计了结合强化学习与椭圆曲线加密的访问控制模型，增强了数据安全性和隐私保护能力，最后，基于长安链开源区块链平台开发了机采棉质量溯源系统。系统性能测试结果表明，常规查询场景下，本系统查询时延从72.37ms缩短至60.14ms；高频查询场景下，查询时延降至32.75ms，优化效果随数据量增长而提升，可以满足用户实时查询需求。此外，通过明文敏感性与密钥敏感性测试，密文平均变化率分别为87.78%和82.68%，确保了数据在跨机构协作过程中的隐私安全。该模型形成了“物联网采集-区块链存证-智能合约验真-多级权限访问”的闭环架构，满足了企业对隐私数据的权限控制与安全共享需求，提高了信息检索效率。

来源：2025年第5期

《农业机械学报》期刊编辑部

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