一种基于主从多链的粮食区块链信息溯源方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115994770A(43)申请公布日2023.04.21(21)申请号202210733361.1(22)申请日2022.06.27(71)申请人北京工商大学地址100048北京市海淀区阜成路33号(72)发明人张新许继平李悦赵峙尧于家斌崔晓玉(74)专利代理机构北京代代志同知识产权代理事务所(普通合伙)16004专利代理师冀学军(51)Int.Cl.G06Q30/018(2023.01)G06Q50/02(2012.01)G06F16/27(2019.01)G06F21/64(2013.01)权利要求书2页说明书10页附图4页(54)发明名称一种基于主从多链的粮食区块链信息溯源方法(57)摘要本发明提出一种基于主从多链的粮食区块链信息溯源方法，属于区块链技术、可信标识等领域；具体为：首先针对粮油食品供应链，搭建区块链体系架构；当物联网设备采集信息后，通过智能合约发放CA证书对其进行分类，然后通过工业互联网标识技术，对数据信息进行可信标识，并将生成的唯一可信标识码存入二维码中；之后各个环节均通过检查并更新二维码来进行可信标识。接着，构建区块链主从多链架构的存储机制，将可信标识后的数据信息上传到区块链网络中的从链中，共识节点通过相关智能合约将相关数据上传到主链，并通过哈希锁定的方法将从链与主链相互连接。本发明使得粮食全供应链上各个环节数据信息可安全传输且透明，提高了信息查询速度与时效性。CN115994770ACN115994770A权利要求书1/2页1.一种基于主从多链的粮食区块链信息溯源方法，其特征在于，具体步骤如下：首先、构建粮油食品供应链区块链体系架构；在体系架构的物理层，应用物联网设备对粮油食品供应链的各环节相关数据进行采集；并在合约层通过各环节的关键词编写智能合约，发放CA证书将采集数据分为：共享信息与加密信息；然后、通过工业互联网标识技术对采集数据进行标识，并通过智能合约进行验证，将标识码与各加工环节的信息存入二维码中，将二维码连同采集数据一起存入可信区块链网络中；利用数据层，网络层和共识层，构建区块链主从多链架构的存储机制，从链通过Merkle树结构存放二维码和采集数据；主链提供共享信息的实时查询，加密信息需通过从链企业发放证书后查询；最后，当粮油食品供应链的某一环节数据信息出现问题，相关人员通过扫描产品二维码，查询问题出现的环节并记录相关问题信息，通过相关权限进入区块链网络查询相关数据信息，查看二者是否相同，即可辨别是否存在对数据信息进行恶意篡改，从而实现产品信息溯源。2.如权利要求1所述的一种基于主从多链的粮食区块链信息溯源方法，其特征在于，所述供应链区块链体系架构根据功能划分为6个层次，分别为物理层、数据层、网络层、共识层、合约层以及应用层；物理层通过物联网设备、传感器、GPS及人工记录的方式对粮食供应链生产、加工、仓储、运输及销售等环节进行环节、产品信息采集；数据层是将物理层所采集的粮食相关数据生成数据区块，建立分布式账本存储数据，通过非对称加密技术进行数据加密，通过哈希函数的方式构成链式存储结构，使数据不可被轻易篡改，保证数据的安全可靠性；网络层封装了区块链系统的组网方式和数据验证及传播机制；共识层建立主链采用的PoW共识机制，从链采用的CI‑PBFT共识机制；合约层主要通过编程建立合约模型，编写判断数据、提取、上传数据的合约，当满足运行机制时，合约自动执行；应用层主要通过可视化终端界面对供应链环节企业提供信息交互服务和账本维护服务，为监管部门提供数据监管服务，为消费者提供前端界面数据查询服务。3.如权利要求1所述的一种基于主从多链的粮食区块链信息溯源方法，其特征在于，所述加密信息为各个环节企业通过手中CA证书进行读取，共享信息为消费者可直接读取的信息。4.如权利要求1所述的一种基于主从多链的粮食区块链信息溯源方法，其特征在于，所述可信区块链通过智能合约的反馈，验证供应链中的相关身份信息；所述二维码及其所存储信息，经过智能合约的验证和标准化后进入可信区块链网络；所述标识码，包含了首部与后缀；首部包括了种类代码、公司代码、行业代码和国家代码；后缀包括了信息代码、流程代码和环节代码。5.如权利要求1所述的一种基于主从多链的粮食区块链信息溯源方法，其特征在于，所述从链作为存储链，为存储上各个环节信息可创建多条，主链作为查询链仅创建一条；2CN115994770A权利要求书2/2页上传的数据在从链的区块链网络中进行广播，链上的共识节点将数据打包成区块发送给各个节点，各个节点通过验证后将数据存入到账本中；与此同时，从链中的共识节点通过智能合约将从链中每条数据的ID号、从链数据Key值、标识码、数据摘要、产品批次号以及哈希值上传到主链中，并通过哈希锁