一种基于区块链和物联网的农产品溯源系统及方法与流程

本发明涉及农产品溯源领域，具体而言，涉及一种基于区块链和物联网的农产品溯源系统及方法。

背景技术：

1、随着人们生活水平的提高，农产品的安全问题越来越受到人们的关注。近年来，虽然通信水平有了极大的提高，但是在当今农产品贸易过程中，生产商和消费者之间依然存在着严重的信息不对称现象。具体来说，在不良生产商的有意误导下，缺少信息获取渠道的消费者往往会购买到有安全问题的农产品，导致消费者对农产品的安全缺乏信任，消费意愿下降。同时，农产品的生产信息不透明，监管不严格等问题也使得农产品的安全问题频发，且难以被追责。

2、最近，人们提出了农产品可追溯系统。农产品可追溯系统是指：用于追踪农产品进入市场各个阶段的系统，涉及到农产品生产、加工、运输、批发及销售等多个环节，有助于质量控制和在必要时召回产品。具体而言，农产品溯源系统可将农产品生产、加工、销售等过程的各种相关信息进行记录并存储，消费者能够通过印刷在农产品表面或外包装上的识别码在网络上对该农产品进行查询认证，追溯其在各环节中的相关信息。因此，采用农产品可追溯系统可以实现产品源头到加工流通过程的追溯，保证消费者购买到放心产品，防止假冒伪劣农产品进入市场。

3、以鸡蛋的可追溯系统为例，在鸡蛋被生产出来时，可以通过印刷设备（比如标签印刷机）在鸡蛋表面或者包装好的鸡蛋盒上进行识别码（比如二维码）的印刷，然后将与该识别码关联的鸡蛋生产信息（例如生产商、生产地、生产时间、产房温度湿度、检验检疫信息等）发送至平台服务器进行存储。消费者在购买到该鸡蛋时，可以利用手机对鸡蛋表面或者包装好的鸡蛋盒上的识别码进行扫描，来获取存储在平台服务器的鸡蛋生产信息，从而实现鸡蛋的生产信息的溯源。

4、但是，当前的农产品可追溯系统采用的是中心化数据库存储数据，与农产品有关的所有信息，包括生产商、供应链信息及交易信息等内容被存储在中心化数据库中。这种存储方式使得数据不再被数据所有者直接管理，增大了数据泄露和被篡改的风险，可能导致食品信息被攻击者恶意修改，进而导致食品溯源体系无法有效查询溯源真实数据，同时，云计算存储服务仍然没有摆脱中心化服务器的限制，存储在云服务器当中的商品信息对于消费者而言仍然是不透明的。这意味着政府的监管部门、经销商都无法保证数据的可靠性，农产品信息的真实性和安全性大打折扣，导致消费者仍对农产品安全存在信任危机。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于区块链和物联网的农产品溯源系统及方法，通过将农产品的生产信息存储在产地服务器并将生产信息的验证信息存储在区块链中，以及在溯源时通过该验证信息对生产信息进行验证，在数据被篡改时能够进行及时地识别，从而提高农产品信息的真实性和安全性。

2、为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

3、第一方面，本发明提供一种基于区块链和物联网的农产品溯源系统，包括物联网设备、产地服务器、区块链节点和终端设备；其中，所述物联网设备，用于获取农产品的生产信息，并向所述产地服务器发送所述生产信息；所述产地服务器，用于接收并存储所述生产信息，以及生成所述生产信息的第一验证信息，以及向所述区块链节点发送所述第一验证信息；所述区块链节点，用于接收所述第一验证信息，并将所述第一验证信息存储在区块链中；所述终端设备，用于响应用户对所述农产品的溯源操作，向所述产地服务器发送溯源信息；所述溯源信息用于请求反馈所述农产品的所述生产信息；所述产地服务器，还用于接收所述溯源信息，并根据所述溯源信息从所述区块链节点中获取所述第一验证信息；所述产地服务器，还用于根据所述第一验证信息对所述生产信息进行校验，以及在校验成功时根据所述溯源信息向所述终端设备发送所述生产信息。

4、在本发明的可选实施例中，所述物联网设备，还用于向所述区块链节点发送所述生产信息；所述区块链节点，还用于根据所述生产信息生成第二验证信息；所述区块链节点，还用于比较所述第一验证信息与所述第二验证信息是否一致，并在所述第一验证信息与所述第二验证信息不一致时，生成警示信息；所述警示信息用于指示所述产地服务器存储的生产信息被篡改。

5、在本发明的可选实施例中，第一方面所述的农产品溯源系统还包括备份服务器；所述区块链节点，还用于在所述第一验证信息与所述第二验证信息一致时，向所述物联网设备发送生产备份信息；所述生产备份信息用于指示所述物联网设备对所述生产信息进行备份；所述物联网设备，还用于根据所述生产备份信息向所述备份服务器发送所述生产信息；所述备份服务器，用于接收并存储所述生产信息，以及根据所述生产信息生成第三验证信息，以及向所述区块链节点发送所述第三验证信息；所述区块链节点，还用于接收所述第三验证信息，并将所述第三验证信息存储在所述区块链中。

6、在本发明的可选实施例中，所述产地服务器，还用于在根据所述第一验证信息对所述生产信息进行校验失败时，从所述备份服务器中获取所述生产信息，以及根据所述溯源信息向所述终端设备发送从所述备份服务器中获取的生产信息。

7、在本发明的可选实施例中，所述产地服务器，还用于周期性地从所述区块链节点中获取所述第一验证信息，以及根据所述第一验证信息对所述生产信息进行校验；所述产地服务器，还用于在根据所述第一验证信息对所述生产信息进行校验失败时，从所述备份服务器中获取所述生产信息，以及利用从所述备份服务器中获取的生产信息覆盖所述产地服务器中存储的生产信息。

8、在本发明的可选实施例中，所述第一验证信息的生成算法包括：crc循环冗余校验或奇偶校验。

9、在本发明的可选实施例中，所述物联网设备，还用于在获取到所述生产信息时，根据所述生产信息生成第四验证信息，以及向所述区块链节点发送所述第四验证信息；所述第四验证信息包括均匀分布在所述生产信息中的多个数据；所述区块链节点，用于接收所述第四验证信息，并将所述第四验证信息存储在所述区块链中。

10、在本发明的可选实施例中，所述产地服务器，还用于从所述区块链节点中获取所述第四验证信息；所述产地服务器，还用于根据所述第四验证信息对所述生产信息进行校验，以及在校验失败时生成所述警示信息。

11、第二方面，本发明提供一种基于区块链和物联网的农产品溯源方法，应用于农产品溯源系统，所述农产品溯源系统包括物联网设备、产地服务器、区块链节点和终端设备。第二方面所述的基于区块链和物联网的农产品溯源方法包括：所述物联网设备获取农产品的生产信息，并向所述产地服务器发送所述生产信息；所述产地服务器接收并存储所述生产信息，以及生成所述生产信息的第一验证信息，以及向所述区块链节点发送所述第一验证信息；所述区块链节点接收所述第一验证信息，并将所述第一验证信息存储在区块链中；所述终端设备响应用户对所述农产品的溯源操作，向所述产地服务器发送溯源信息；所述溯源信息用于请求反馈所述农产品的所述生产信息；所述产地服务器接收所述溯源信息，并根据所述溯源信息从所述区块链节点中获取所述第一验证信息；所述产地服务器根据所述第一验证信息对所述生产信息进行校验，以及在校验成功时根据所述溯源信息向所述终端设备发送所述生产信息。

12、在本发明的可选实施例中，第二方面所述的基于区块链和物联网的农产品溯源方法还包括：所述物联网设备向所述区块链节点发送所述生产信息；所述区块链节点根据所述生产信息生成第二验证信息；所述区块链节点比较所述第一验证信息与所述第二验证信息是否一致，并在所述第一验证信息与所述第二验证信息不一致时，生成警示信息；所述警示信息用于指示所述产地服务器存储的生产信息被篡改。

13、在本发明的可选实施例中，所述农产品溯源系统还包括备份服务器；第二方面所述的基于区块链和物联网的农产品溯源方法还包括：所述区块链节点在所述第一验证信息与所述第二验证信息一致时，向所述物联网设备发送生产备份信息；所述生产备份信息用于指示所述物联网设备对所述生产信息进行备份；所述物联网设备根据所述生产备份信息向所述备份服务器发送所述生产信息；所述备份服务器接收并存储所述生产信息，以及根据所述生产信息生成第三验证信息，以及向所述区块链节点发送所述第三验证信息；所述区块链节点接收所述第三验证信息，并将所述第三验证信息存储在所述区块链中。

14、在本发明的可选实施例中，第二方面所述的基于区块链和物联网的农产品溯源方法还包括：所述产地服务器在根据所述第一验证信息对所述生产信息进行校验失败时，从所述备份服务器中获取所述生产信息，以及根据所述溯源信息向所述终端设备发送从所述备份服务器中获取的生产信息。

15、在本发明的可选实施例中，第二方面所述的基于区块链和物联网的农产品溯源方法还包括：所述产地服务器周期性地从所述区块链节点中获取所述第一验证信息，以及根据所述第一验证信息对所述生产信息进行校验；所述产地服务器在根据所述第一验证信息对所述生产信息进行校验失败时，从所述备份服务器中获取所述生产信息，以及利用从所述备份服务器中获取的生产信息覆盖所述产地服务器中存储的生产信息。

16、在本发明的可选实施例中，所述第一验证信息的生成算法包括：crc循环冗余校验或奇偶校验。

17、在本发明的可选实施例中，第二方面所述的基于区块链和物联网的农产品溯源方法还包括：所述物联网设备在获取到所述生产信息时，根据所述生产信息生成第四验证信息，以及向所述区块链节点发送所述第四验证信息；所述第四验证信息包括均匀分布在所述生产信息中的多个数据；所述区块链节点接收所述第四验证信息，并将所述第四验证信息存储在所述区块链中。

18、在本发明的可选实施例中，第二方面所述的基于区块链和物联网的农产品溯源方法还包括：所述产地服务器从所述区块链节点中获取所述第四验证信息；所述产地服务器根据所述第四验证信息对所述生产信息进行校验，以及在校验失败时生成所述警示信息。

19、第三方面，本发明提供一种产地服务器，包括处理器和存储器，所述存储器存储有机器可读指令，所述处理器用于执行所述机器可读指令，以实现所述第二方面中任一可选实施例所述的基于区块链和物联网的农产品溯源方法中产地服务器所执行的功能。

20、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，包括计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，实现所述第二方面中任一可选实施例所述的基于区块链和物联网的农产品溯源方法中产地服务器所执行的功能。

21、可以理解，基于上述各个方面提供的实施例，相较于现有的农产品可追溯系统，本发明实施例提供的基于区块链和物联网的农产品溯源系统中，对于物联网设备获取的生产信息，产地服务器不仅对该生产信息进行存储，还将该生产信息的第一验证信息存储至区块链中，使得该第一验证信息难以被篡改，如此一来，消费者在利用终端设备对农产品进行溯源时，产地服务器可以从区块链中获取到该第一验证信息并利用该第一验证信息对其存储的农产品的生产信息进行校验，以判断该生产信息是否被篡改。因此，本发明实施例提供的农产品溯源系统能够在数据被篡改时能够进行及时地识别，从而提高农产品信息的真实性和安全性。

22、并且更重要的是，由于生产信息存储在产地服务器而验证信息存储在区块链中并且验证信息相较于生产信息而言存储占用极少，因此本发明实施例提供的农产品溯源系统还可以减少区块链中区块的使用量，避免区块链存储过量数据导致区块链的查询时间过长，也即是避免消费者对农产品进行溯源时消耗过长的时间，提升数据查询时的响应速度。

23、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。