专家观点 | 当产品追溯遇上区块链

去年伊始，区块链的概念开始逐渐被世人所熟知。虽然其催化因素是多方面的，但还是有越来越多的行业把视野转向了区块链。中国农业部司长王小兵曾说，以区块链技术为主的创新信息技术，可以多维度，更广泛的提高农产品质量和安全监管。区块链给我们在产品追溯领域上带来一个全新的思路，让我们扫除信息盲点，带来更多的交易信息细节价值。

那么，作为企业和政府主抓的产品追溯体系建设，该如何应用区块链技术呢？

今天小编有幸邀请到天演维真技术总监李振兴，对区块链技术在产品追溯体系建设中的应用做一次分析。

   李 振 兴    

浙江天演维真网络科技股份有限公司技术总监，从事产品架构工作十余年，构建了天演维真产品防伪，追溯及三品一标认证管理平台，专注于信息化技术在中国农产品品牌建设中的有效应用。

我们先从产品追溯体系说起，目前产品追溯体系根据市场要求的不同，大致分为如下几种：

◎ H5页面追溯

这是最简单的追溯，完全是“码”为载体，以营销为目的而做的追溯，整个追溯信息只是由几个H5页面组成，一般包括企业介绍和产品介绍以及营销宣传页面。

◎ 简单追溯

因政策规定需要提供批次信息的追溯，在产品上市前填写批次信息，并关联追溯标识，这类追溯除了可以提供企业介绍和产品介绍之外，还可以提供当前产品的批次生产信息，只是生产信息没有经过第三方的监管，真实性由厂家负责。如目前市场上的家禽溯源，2014年杭州市政府为了预防禽流感疫情传播，对杭州主城区的家禽经营场所提出了产品净膛上市的要求，统一定点屠宰，产品出厂入市需提供一证两标，即家禽产品检疫合格证、动检标和二维码溯源标，扫描结果要求显示生产企业名称、产品名称、屠宰时间和出厂时间等，溯源系统的真实性由企业自己负责。

◎ 深度追溯

深度追溯是指基于产业标准，从源头开始全过程记录产品的生产、加工、销售和物流信息，每个环节的信息均通过采集、审核、第三方监管的流程来保证，并最终通过公开渠道开放查询。

下面以县域电商产品的追溯为例，阐述一个典型的县域电商产品追溯体系。

[ 追溯体系图 ]

从上图可以看出，追溯体系的参与者有生产企业、加工企业、电商企业、物流企业、检测机构、多个监管部门等，整个体系的追溯数据需要经过采集、审核、监管和发布的过程。

追溯的核心是数据，总体来说追溯数据有如下几个要求：

◎ 标准化要求

各环节数据代表着每一个环节的操作，均需遵从各类标准，如生产标准、加工标准、存储标准、物流标准、电商标准和检测标准等，对不符合标准的数据追溯体系需要识别并能做出预警和反馈，使审核和监管部门及时发现潜在风险。

◎ 准确性、有效性和及时性

数据必须是准确的，在数据采集过程中不可避免会出现错误，需要有质询机制。

数据必须是有效的，确保数据不是虚假数据。

数据必须是及时的，不能事后再来补充数据，避免风险不能及时预警。

◎ 数据关联性

各个环节的数据必须保持关联性，生产批次、加工批次、销售订单、物流单号必须能前后关联，检测数据、环境数据、投入品数据能相互佐证，这样才能使追溯的数据完整、有效、真实和可靠。

我们明白了追溯体系的结构和追溯数据的要求，再来看看区块链技术的核心思想。

什么是区块链

区块链（blockchain）是一项全新的技术，脱胎于2008年出现的比特币技术，它提供了一种去中心化的、无需信任积累的信用建立范式。在这种范式中，任何互不了解的人可以通过加入一个公开透明的数据网络，通过点对点的记账、数据传输、认证或是合约，而不需要借助任何一个中间方来达成信用共识。这个公开透明的数据网络包括了过去所有的交易记录、历史数据及其他相关信息，所有信息都分布式存储并透明可查，并以密码学协议的方式保证其不能非法篡改。

区块链技术的核心

🔷  去中心化：由于使用分布式计算和存储，不存在中心化的硬件或管理机构，任意节点的权利和义务都是均等的，系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。

🔷  开放性：系统是开放的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的数据对所有人公开，任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统信息高度透明。

🔷  自治性：区块链采用基于协商一致的规范和协议，比如一套公开透明的算法，这使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全的交换数据，使对人的信任改成了对机器的信任，任何人为的干预不起作用。

🔷  信息不可篡改：一旦信息经过验证并添加至区块链，就会永久的存储起来，除非能够同时控制住系统中超过51％的节点，否则单个节点上对数据库的修改是无效的，因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。

🔷  匿名性：由于节点之间的交换遵循固定的算法，因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方自己产生信任，对信用的累积非常有帮助。

我们清楚了产品追溯体系的要求和区块链的技术核心后，下面来探讨分析一下区块链技术在产品追溯体系建设里面可能的应用场景：

首先，我们会面对第一个问题：要不要去中心化?

笔者认为，从一个特定地域范围的产品追溯体系来说去中心化应该是不可取的。首先在追溯体系中生产、加工、电商、物流各个环节参与者信息化基础水平参差不齐，尤其涉及到农产品，如果去中心化会导致本来薄弱的基层信息化基础更加难以承受。以县域为中心，采取云计算的方式来提供统一的计算服务是比较可取的一个方法。以县域为单位搭建一个数据中心，承载所有追溯体系的数据，统一维护和管理，是一个简单有效的管理方法。但是这里可以采取区块的概念来划分一个个独立的存储服务，分别存储生产、加工、物流和电商等各环节的追溯数据，各环节之间只做关联，独立操作，这样既保证了各环节数据的责任主体明确，同时降低了信息化投入，减轻了企业负担。

接着，我们会面对第二个问题：各个数据（区块）内数据如何管理

在区块链技术里面，各个节点之间的权利和义务是相同的，但是在追溯体系里面各环节的权利和义务是不同的。生产环节的追溯提供的是产品在生产环节按照生产标准生产的数据；加工环节是产品加工数据；电商环节是产品的销售数据；物流环节是产品物流数据。每个环节数据来源也各不相同，有人工录入的数据；有物联网自动采集的数据；也有第三方数据，比如检测机构提供的检测数据。每个环节只对自己的数据负责，不对别的环节数据负责，从产品追溯责任主体来说，当出现问题时，各个环节需要通过自己环节的数据来自证清白，加工环节没问题不代表生产环节没问题，物流环节没问题不代表加工环节没问题，所以在追溯体系里面，区块链的数据操作管理方式并不适合追溯体系数据管理。但是在每一个追溯的环节（区块）里面，我们可以应用区块链数据的管理方式，数据提交时打上时间戳，确保数据的及时性；数据修改时记录修改原因和修改历史，打上修改痕迹，确保数据的准确性；审核和监管部门发现问题数据时，通过质询过程进行问题处置,确保数据的有效性；这样每一个环节(区块)的数据都保证了及时性、准确性和有效性，整个追溯数据才能做到责任明确，真正做到“生产有记录，过程有监管”。

然后，我们会面对第三个问题：各个数据(区块)之间的关联问题

最终产品的追溯数据是需要通过一个标识（二维码）来组织在一起展现，同时监管部门或者责任部门需要为这一关联的数据做监管信任背书，也就是“信息可查询，流向可追踪”。在区块链技术里面，各个节点之间是通过加密的通讯方式来组织在一起，提供一个公开透明的数据网络，确保数据是可信的，是用一种“技术契约”的方式来保证。在追溯体系里面，数据链条首先需要按产品的生产、加工、销售、物流有序的组织起来，需要给消费者展现的是完整的全过程数据，同时需要给监管部门提供从任意一个节点往前追溯和往后追溯的能力，以便出现产品问题是能追溯到责任主体，并能实施召回等处置措施。所以在环节（区块）之间数据关联时，每一个区块中每一条记录都需要提供一个标识，同时提供一个查询接口，这个标识一般是批次号和个体编号，比如生产批次号、加工批次号、订单号和物流单号等。在以个体为单位的产品追溯里面批次号下面还需关联个体编号，比如动物耳标号，通过接口和批次号查询出来的数据应该遵从一个数据交换标准，目前各行业包括国家标准部门都在制定各环节的数据标准，这样能使个环节（区块）提供的数据能按照同一个标准去处理和识别，这样可以显著的增强数据之间的关联性，各个环节（区块）之间的数据依赖于一个”数据标准契约”来保证整个追溯数据链条之间的关联性。

最后，我们会面对第四个问题：信任

区块链是靠技术信任来做背书的，整个区块链用技术的方式确保数据的真实性和交易的可信任。在追溯体系里面，信任是靠管理来背书的，是依靠参与企业的品牌和管理，第三方检测机构的管理，政府的监管等，参与的环节越多，信任越可靠。区块链可以保证数据的真实性和交易的可信性，但是不能区分数据的善意或者恶意，当追溯的某个环节(区块)提供了恶意的数据时，如果用区块链的方式是不能区分的，但是追溯体系的管理可以发现和识别，我们可以用管理的方式来反过来规范各个环节(区块)的数据和生产操作，用惩罚的机制把恶意的环节(区块)踢出市场，所以完善的产品追溯管理机制是产品可追溯体系建设能否成功的核心。

综上所述，在追溯体系里面我们通过深入分析追溯体系业务要求和区块链的技术平台核心，在区块数据管理，区块数据关联等多方面可以借鉴区块链数据管理的方法，改善我们的追溯体系数据管理。