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高大上的区块链技术怎么应用到动物检疫当中去?

12-25 08:48 《猪业》2020年第5期【万物互联 智慧养猪】专题系列文章
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区块链技术在动物检疫中的应用探讨

谢秋波 义佳明

广州市健坤网络科技发展有限公司

随着近两年区块链技术的发展,区块链防伪溯源的特性被认为是最有应用前景的区块链落地领域之一,各大科技巨头纷纷布局,那么区块链技术如何在动物检疫中应用呢?我认为最先应用到的应该是动物检疫在动物及动物产品质量溯源环节。国内生猪养殖转型升级的需要、非洲猪瘟等疫情的爆发,对于国家政府而言,猪牛羊及家禽等动物的稳定供应和质量安全保障正面临严峻挑战。建立覆盖区域的动物及动物产品质量追溯的需求极为迫切

农产品质量安全是农业高质量发展的基础,农产品(养殖)生产者是农产品质量安全的第一责任人。为进一步督促农产品生产者落实主体责任,提高农产品质量安全意识,搭建农产品质量基于区块链+合格证的溯源服务,有利于提高消费者的消费体验,增强消费信心,有利于我国农产品市场的良性发展。

一、区块链技术简介

区块链本质上是一个分布式数据库,集合密码学、分布式存储、智能合约、共识算法技术 ,因有防篡改性、开放性、去中心化、匿名性、可追溯性等特点,被视作为价值互联网和信任互联网的重要支撑,天然与“存证”相匹配。引入区块链技术到常规的电子证照管理系统中,将区块链的不可篡改和可追溯性作用于电子证照数据,实现对海量电子证照数据的分布式安全存储、可溯查询、可信数据共享,这对提高电子证照数据的安全性、可信性和一致性有着无可替代的作用。面对常规的电子数据存证系统存在的第三方信任危机、数据安全隐患等问题,通过设计基于区块链技术的电子数据存证系统,证件数据经过智能合约背书,将证件的关键数据上链,保证电子数据的不可篡改和真实可信性,利用用户权限管理对用户访问进行约束,有效地解决电子数据存证的篡改和安全问题。

二、动物及动物产品质量溯源的意义

溯源是指对农产品、工业品等商品,从生产、加工、销售到消费者终端等环节进行信息共享,为最终的消费者服务。在溯源系统全流程的覆盖的情况下,一旦发生问题,质量溯源系统能够快速反应,获取问题产品生产、流通等整个流程的信息,并进行排查定位,确定问题的根源,然后针对性解决。动物及动物产品质量溯源在养殖者、加工者、消费者及政府等角色角度有着重要作用。

(1)对政府监管层面而言。动物质量溯源能为农产品质量安全问题提供追溯追踪的途径,有效解决溯源难、难溯源的问题;

(2)对企业辅助决策而言。保障食品安全是一项复杂的系统工程,从生产到流通再到消费,各个环节都要抓好。对于企业,应该具有相应的社会责任,主动接收政府部门监管、消费者监督,不仅仅是企业责任感的体现,更是梳理自身业务,加强食品上下游联系的重要措施。从原料到食品产品,从养殖场到餐桌,整个食品的产业链漫长而且复杂,完整的质量追溯有利于企业把控生产产品的质量、各业务系统的协调。

(3)对消费者而言。食品作为一种消费品有着很大的特殊性,其质量的好坏直接影响到消费者的人身安全,消费者对食品质量安全信息享有知情权。

三、区块链+合格证的溯源应用

针对“区块链+合格证”,探索建立一套连接养殖基地、屠宰/加工企业、配送车辆、销售门店;养殖场、屠宰场、经销门店和监管方的合格证区块链应用系统,遵循业务流程的链上流转,检疫员、检测员等相关方在区块链账本上共同记录票据信息和交易信息,通过去中心化、无法篡改,保证农产品合格证出证、换证过程安全透明。

(1)基于区块链技术的合格证溯源体系架构

  • 采集层。通过采集终端、标签扫描、传感器等介质工具对农产品的生产(种植/养殖/屠宰)、加工、储存、运输、配送等环节的完整生命周期信息进行记录,在此环节中应尽量减少人工录入,避免失误造成的数据错误。

  • 数据层。通过时间戳、哈希算法将数据信息加入到区块链中,去中心化的存储模式和加密方式保障数据安全。

  • 网络层。构建合格证联盟链,利用去中心化和不可篡改的特性为保障网络中所有节点能够顺利运作,在发现有节点对信息进行篡改时可将该节点预警提示。将监管部门和农产品产业链上的各机构作为合格证的数据验证和认证节点,可以对农产品质量的信息进行标准化、规范化管理。

  • 应用层。通过门户、移动APP或应用接口使得用户可以直接进行防伪查询,生产者、运输商、消费者和政府在应用层对合格证信息可通过接入接口进行数据接入。

图 基于区块链技术的合格证架构图

(2)构建合格证联盟链

构建基于合格证的联盟链。检测/检疫员将开证信息,通过存证过程、加密过程进行入链,目前规划四台服务器做节点支撑,分别是省级服务器节点、示范基地服务器节点、中心服务器节点、地市政务云服务器节点。监管/第三方/鉴伪等查询信息时,通过解密程序匹配四个节点的信息,对应一致,反馈查询信息。

图合格证联盟链构建图

(3)上链过程

合格证通过上链、打包、加密、节点分配等过程完成合格证入链,通过区块链中各个节点之间的身份验证及加密特性共同维护数据安全,确保农产品质量信息的安全可靠。

图上链过程流程图

上链的溯源信息。溯源信息应该包含养殖端生产数据、物流信息数据、屠宰信息等;

  • 养殖信息应该包括生猪从哺乳、保育、育肥阶段所有的转栏、喂料、免疫保健、生存环境、养殖记录、出栏记录等信息。

  • 屠宰端信息包括生猪信息(即生产端的养殖信息)、屠宰时间、宰前活重、胴体重、胴体率、屠宰检疫、分割日期、屠宰分割场信息、屠宰分割环境信息、肉质品质信息(若有对批次生猪有做抽样肉质检测)、销售单据信息;

  • 物流信息主要包括生猪调运信息、猪肉调运信息、各阶段检验检疫信息等;

(4)入链效果

合格证入链后,能防伪、防篡改、防丢失、可以节约成本、环保,同时有效提升合格证应用的安全性和可追溯性,减少过程漏洞和提升风险管控能力。这套基于区块链技术的合格证系统利用区块链提供可信、可靠的出证、换证服务,将“技术信任背书”与“存证信任背书”相融合,实现“双信合一”,区块链技术正在成为保障农产品食品安全的重要科技力量。

图 合格证入链效果示意图

四、总结

通过“区块链+合格证”构建动物溯源系统,覆盖“养殖(动物防疫合格证)——生猪调运(动物检疫合格证)——屠宰——分割——猪肉制品分发(动物产品检疫合格证)——消费者”全产业链质量追溯系统。第一,可以实时的了解每一批生猪的物流情况及猪肉的物流情况,对于政府监管、企业运营来说可以快速定位问题所在;第二,当建立起整个产业的追溯系统,有了足够多的数据之后,结合AI算法,可以对质量/问题发生的风险进行预测。

作者谢秋波

教授级高级工程师,广东省现代农业装备研究所信息中心主任,广州市健坤网络科技发展有限公司总经理。1993年毕业于湖南大学机械制造专业,取得硕士学位。主要从事农业信息化、精准农业及智能装备等相关技术产品的集成和推广。

来源:《猪业》2020年第5期【万物互联 智慧养猪】专题系列文章

原标题:区块链技术在动物检疫中的应用探讨

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