一种基于区块链的线上农产品供应链金融服务系统

本发明涉及线上农产品供应链金融领域，具体来说是一种基于区块链的线上农产品供应链金融服务系统。摘要本发明公开了一种基于区块链的线上农产品供应链金融服务系统，包括物联网模块、融资服务模块、智能合约模块以及订单管理模块；本发明能够对农户、b2b平台与银行进行匹配，对农户的融资需求和银行的融资产品进行匹配，提升银行与农户的融资意愿，提高农户融资效率，同时帮助银行识别农户的信用资质，规避融资风险；本发明还能够帮助农户与b2b平台进行产品和产量需求匹配，提高平台销售率，同时帮助农户提高收入稳定性。

背景技术：

1、农业发展是我国经济稳定与社会进步的重要支柱。但在实践中，农产品供应链中的中小企业缺乏资金，严重影响了整个农产品供应链的健康运行，进而影响农业现代化、农村繁荣及农民收入增加的快速实现。

2、互联网技术的发展促使“互联网+”供应链金融与线上农产品融资模式深度融合，形成了高效率、高功效的线上农产品供应链金融，其中银行凭借在资金实力、客户资源、风险控制的优势而b2b电商平台凭借大数据应用、数据质押等优势实现互补，携手构建了业务持续健康发展的主流合作模式。

3、区块链技术是一种融合了分布式存储、点对点通信、共识机制、密码学等多种技术手段的创新性数字化基础设施，它构建了一种去中心化、不可篡改、透明且可追溯的分布式账本系统。

4、区块链的核心理念是将数据组织成一系列数据区块，每个区块包含一定时间内发生的交易或信息记录，并通过哈希指针与前一个区块形成链式结构。这种链式结构确保了数据的完整性和顺序性，一旦数据被添加到区块链中，任何试图修改历史记录的行为都会导致后续区块的哈希值发生变化，从而易于检测到篡改行为。

5、农户在农产品供应链中因资金短缺难以满足下游核心企业订单需求时，可通过将与核心企业签订的电子订单作为凭据，借助区块链技术在b2b平台上完成信用审核，从而向银行申请贷款以购买原材料继续进行生产。但是由于农户与银行存在信息差使得融资成交率较低，农户仍然存在融资难的问题；此外，农户与b2b平台订单需求存在匹配率较低的情况，导致农户农产品销售存在困境，农民收入仍然不不稳定的问题。

6、基于上述问题，本发明设计了一种基于区块链的线上农产品供应链金融服务系统，该系统致力于提高农户与银行的融资匹配率和农户与b2b平台的订单成交率。

技术实现思路

1、一种基于区块链的线上农产品供应链金融服务系统，其特征在于，包括物联网模块、融资服务模块、智能合约模块以及订单管理模块。

2、1.物联网模块，用于人机交互、产品状态追踪以及定位状态追踪；其中，

3、所述人机交互实现真实数据的上传和存储，包括农户上传农产品的种植、生产、加工以及包装详细数据，b2b平台上传与农户的交易数据以及平台销售数据，银行上传金融交易数据和信用评估数据。农户、b2b平台和银行上传的数据经由公钥加密技术传输到区块链网络。每个参与者都有一个公钥和私钥，确保数据传输的安全性。每次数据上传都会获得一个时间戳，并被记录在区块链的区块中。这个时间戳标记了数据上传的确切时间，防止数据被篡改或回溯。

4、所述产品状态追踪实现对农产品从种植到销售的全流程状态追踪。区块链记录了农产品从种植到销售的每一个阶段的详细信息，其中包括生长过程、环境条件、采摘时间等。这些信息与每个阶段的时间戳一起被永久地存储在区块链上。每个数据更新都需要使用私钥进行数字签名，确保数据的真实性和不可篡改性。只有拥有正确私钥的参与者才能更新数据，从而保障了数据的可信度。

5、所述定位追踪实现对农产品的位置进行实时监控和追踪。物联网设备将农产品的位置数据通过加密传输到区块链网络中。这些数据会被记录在区块链上的相应区块中，并被时间戳标记。只有授权的参与者才能访问和更新位置数据，这通过使用其私钥来实现，确保了数据的安全性、可信度以及实时性，防止了恶意篡改或伪造。

6、2.融资服务模块，用于账户登入与信息管理、信用评估与审核、融资需求匹配以及交易通道搭建；其中

7、所述账户登入与信息管理实现用户账号的分类管理。利用区块链的分布式账本技术，创建三个独立但可互操作的区块链数据库：农户区块链、b2b平台区块链、银行区块链。每个数据库作为一个节点网络的一部分，存储与其相关的用户信息和交易历史。用户通过加密的私钥进行账户登录，确保身份验证的安全性。信息一旦上链，便形成永久、透明且可追溯的记录，实现了数据的去中心化存储与共享。具体而言，用户账号分为农户账号、b2b平台账号和银行账号，且农户账号、b2b平台账号和银行账号分别向账户登入和信息管理中的农户区块链数据库、b2b平台区块链数据库和银行区块链数据库输入对应的账户信息进行存储和共享，其中农户账号的信息包括所生产的农产品种类、农场规模、农产品预计产量、农产品质量以及资金需求量；b2b平台账号的信息包括所售卖生产的农产品种类及其销量、农产品种类需求与数量需求以及流动资金量；银行账号的信息包括按照等级提供的金融产品具体信息与流动资金量。

8、所述信用评估与审核实现对农产品的质量认定以及农户的信用等级评定。根据物联网模块的数据对农产品的种植、生产、加工及包装过程进行监督，并对农产品质量进行等级评估，根据不同的等级对农产品进行收购定价；同时，根据账户登入与信息管理模块的农户信息、农户与b2b平台的农产品交付履约情况以及农户与银行的不良交易记录三部分对农户进行信用等级评定(s)，以便于银行向农户提供资金时进行信用资质审核和评估。

9、所述融资需求匹配实现农户和银行的融资需求匹配。融资需求匹配部分用于接收账户登入与信息管理部分上传的农户账号、b2b平台以及银行的账户信息，另外还接收信用评估与审核部分的信用资质审核和评估信息以及智能合约模块的电子订单信息；

10、所述融资需求匹配还用于对账户登入与信息管理部分上传的信息进行分析，实现农户-银行的融资需求匹配；

11、所述融资需求匹配对账户登入与信息管理部分上传的农户账号、b2b平台以及银行的账户信息、信用评估与审核部分的信用资质审核和评估信息以及智能合约模块的电子订单信息进行分析，并对农户-银行融资需求进行匹配的方法为：

12、s11：农户发出融资需求信息，包括农户融资资金需求量x1，农户融资资金预计还款期限t1，农户可接受的融资利率区段r1；银行发出融资产品信息，包括融资产品类别k2，融资产品对应融资客户信用等级s2，该融资产品还款期限t2，该融资产品利率区段r2；

13、s12：根据农户发出的x1、t1和r1等信息，对银行融资产品进行筛选，得到符合采购要求的i个银行融资产品；

14、s13：在符合要求的银行融资产品中，根据r1和r2的信息，依次计算出农户的期望利率区间和银行融资产品利率区间的重复度rf，其中f＝1,2,3....i。选取重合度rf最大的若干个银行融资产品作为进一步筛选的对象，此时农户可以选择至少一个银行融资产品并发起贷款意愿；

15、s14：根据农户所提供的x1、t1和r1值以及信用评估与审核部分中对农户的信用评估等级s1，对于不符合融资要求和未达到信用评估等级要求的农户进行标定，比较农户信用等级s1与融资产品对应融资客户信用等级s2，筛选掉s2≠s1的银行融资产品，并且对总线上资产不符合融资要求的线上b2b平台和银行进行标定；

16、s15：:农户发起融资请求后，银行对b2b平台发起发起审查请求，委托b2b平台对农户的财务信息、电子信用信息、电子订单真伪、电子订单质量优劣等进行审查。对于信息虚假或订单质量差的农户进行标定。此时，银行可选择符合信用条件的农户完成融资合作。

17、3.智所述能合约模块，用于融资交易订单储存和产品交易电子订单储存；其中

18、所述融资交易订单存储部分实现对农户和银行的融资合约进行存储。利用区块链的分布式账本架构，融资交易订单被转换成智能合约，部署于由多个参与节点构成的去中心化网络中。每个合约均通过高级编程语言明确农户与银行间的融资条款，如本金(p)、利息率(r)、还款计划(s)等，并通过哈希函数确保合约内容的任何微小变动都能被即时识别，保证了数据的不可篡改性。此外，基于共识机制(如proof of work或proof ofstake)，所有网络节点共同验证每份融资合约的有效性，确保交易的共识性和最终性，极大增强了合约的法律效力。

19、所述产品交易电子订单存储部分实现对农户与下游核心企业进行农产品交易形成的电子订单，该电子订单将作为农户向银行申请贷款的凭证以及信用审查资料。产品交易电子订单则被设计为具备自我执行能力的智能合约，详尽记录农户与下游核心企业之间的农产品交易详情，如货物规格、单价、总量、交付条款等。这些订单数据通过加密技术保护，并配以时间戳，精确记录交易发生的瞬时状态，为农户的信贷资质提供了实时且可信的证明。银行能够直接通过区块链接口访问这些经过加密验证的电子订单，利用其作为信用评估的关键依据，有效缩短了贷款审批周期，同时借助密钥管理机制确保了数据访问的权限控制与隐私保护。

20、4.所述订单需求匹配模块，用于订单管理和农户-b2b平台订单需求匹配；其中

21、所述订单管理部分实现订单交易信息的存储，包括对农户与b2b平台进行农产品交易的订单记录存储和履约情况分别进行存储。订单管理依托于区块链的分布式账本技术，为每一个农产品交易订单创建唯一的区块，其中包括但不限于订单详情(如农产品种类c1/c2、等级k1/k2、采购量b1/预计产量b2、时间t3/t4)和履约状态。这些信息通过加密算法安全地存储，并利用默克尔树结构确保数据的完整性，任何对订单的修改或更新都将触发新的区块生成，确保了交易历史的不可篡改和可追溯性。此外，区块链的透明性让供应链中的所有授权参与者都能实时查看订单状态，增强了信任和协作效率。

22、所述农户-b2b平台订单需求匹配部分将用于接收账户登入与信息管理部分上传的农户账号、b2b平台以及的账户信息，另外还接收智能合约模块的产品交易电子订单信息；还用于对账户登入与信息管理部分上传的信息进行分析，实现农户-平台的订单需求匹配；

23、作为优选，订单需求匹配对账户登入与信息管理部分上传的农户账号、b2b平台账户信息智能合约模块的产品交易电子订单信息进行分析，并对农户-b2b平台订单需求进行匹配的方法为：

24、s21：供应链下游核心企业将需求在b2b平台中发出，通过b2b平台账号发出订单需求信息，包括农产品种类c1，农产品等级k1，农产品采购量b1，农产品采购时段t3；农户发出产品信息，包括所生产农产品种类c2，所生产农产品等级k2，所生产农产品预计产量b2以及农产品的预计交货时段t4；

25、s22：根据b2b平台发出的c1、k1和b1信息，对农户进行筛分，得到符合要求的j个农户；

26、s23：在符合条件的农户中，根据t3和t4信息，计算其重合度tf,其中f＝1,2,3...j。选择重合度tf值最大的若干个农户作为进一步筛选对象；

27、s24：根据订单管理部分平台交易记录和交易履约记录，对于具有不良交易和履约记录的农户进行标记，此时b2b平台可选择至少一个农户进行农产品交易合作。

28、5.所述交易认证和监管模块，用于搭建融资交易通道、订单交易通道以及监管交易。主要利用区块链技术创建一个去中心化的支付平台，每一笔交易都会形成一个区块，包含交易金额、参与方、时间戳等关键信息，这些信息被加密并广播至网络中的所有节点，实现交易的即时确认与结算。每一笔交易都被不可篡改地记录在区块链上，利用哈希函数保证数据完整性，任何对交易信息的非法篡改企图都会遭到网络的自动拒绝。

29、所述搭建融资交易通道，用于智能合约自动执行融资协议条款，当农户满足银行设定的融资条件时，智能合约自动触发资金的划拨，同时记录交易详情到区块链，确保融资过程的透明和不可逆，同时将农户与银行的融资交易信息传输至融资服务模块的信用评估与审核部分

30、所述搭建订单交易通道，用于融资交易和订单交易订单交易同样通过智能合约管理，确保交易条款(如价格、数量、交付日期等)一旦达成共识即被编码并自动执行，减少违约风险，同时将交易信息实时同步至订单需求匹配模块的订单管理部分。

31、所述监管部分，用于保证资金交易的合法性和安全性。监管机构作为区块链网络中的一个节点，能够实时监测交易流，即时验证交易的合法性和合规性。在交易前期，系统集成的kyc(了解客户)与aml(反洗钱)程序通过区块链技术执行严格的身份验证和背景审查，加固了交易双方的合规基础。此外，融资服务模块利用区块链存取的农户完整交易历史，智能合约自动汇总分析这些数据以评估农户信用状况，为融资审批提供坚实的数据支撑，并且与监管机构分享必要信息，促进了监管效率与信息的无缝对接，共同维护了一个既高效又规范的交易环境。

32、本发明的有益效果在于：

33、(1)本发明设计了一种基于区块链技术线上农产品供应链金融服务系统，实现了对农户、b2b平台与银行之间的精准需求匹配。可以根据农户的融资需求与银行的融资产品进行高效匹配，提升双方的融资意愿和效率，同时也帮助银行更准确地识别农户的信用资质，从而有效规避融资风险。此外，可以协助农户与b2b平台实现产品和产量需求的精准对接，进而提升平台的销售率，同时确保农户收入的稳定性。

34、(2)在融资交易层面，本发明能够有效匹配农户融资需求与银行融资产品，发挥了区块链技术的独特优势，构建了一个安全、透明且高效的融资交易平台。通过智能合约模块，本系统能够自动化处理融资交易流程，确保交易双方的权益得到充分保障。同时，借助区块链的去中心化特性，本系统实现了融资信息的实时共享与验证，有效消除了信息不对称的问题。

35、(3)在农产品交易层面，本发明能够记录并匹配农户和b2b平台之间的农产品种类、级别、数量以及时间需求，确保能够按照预定的时间节点对农产品进行及时转移，从而大幅提升农产品交易效率，提高农户和平台收入。

36、(4)本发明具备对交易信息的实时记录与监控功能，能够准确识别并标记具有不良交易记录的用户，确保交易的安全性和透明度，为整个线上农产品供应链金融服务系统提供坚实的信任基础。