2.1引言

近年来，食品安全事件频发，禽流感、瘦肉精、三聚氰胺、大米镉超标一系列的质量安全问题引发了消费者信任危机，也是国家建设发展诚信社会工作上的重大挑战。安全食品是群众对美好生活的基本需要，总书记在十九大报告中指出“让人民吃得放心”，总理在政府工作报告当中讲到“让消费者买得放心、吃得安全”。食品质量问题关系到每一个消费者的生命财产安全和切身利益，无论是生产企业还是消费者都希望能够知道自己的最终食品或消费品的原材料和来源的相关信息，食品溯源系统能够标识食品来源，提供其从生产到餐桌全过程的详细信息。一旦发生了食品安全意外事件，通过食品溯源系统可以快速准确地定位到发生问题环节，明确责任主体，及时召回问题食品，遏制问题蔓延势头这是解决目前食品安全窘迫现状的有效方法之一。

“食安新时代，监管新征程”，食品安全事件频频发生的根本原因来自政府、生产者、消费者之间的信息不对称，导致交易双方信任发生问题，通常认为食品追溯体系是解决信息不对称的关键手段。当前的食品安全溯源体系在本质上属于一种权威的中心化机构风险管控模式，该模式无法在复杂、多元的食品安全相关利益主体间实现信息全过程可信追溯，这种矛盾要求我们更新治理技术变革治理模式。区块链技术正是一种能在互不信任或弱信任参与者之间维系去中心化的、不可篡改的、多方安全参与的、可追溯记录技术，也是目前被认为能改变社会信用规则与机构运作方式的重大突破性技术。区块链技术的去中心化特点可以让政府、企业组织、社会组织、消费者自治组织等社会多方监督机构有机结合在一起，以便捷，流动，互认为特征和标尺，通过广泛共识和价值分享社会组织方式、治理体系和运行规则，从而实现食品供给主体间的多元共识共治、协同安全监管。同时，区块链技术的安全性与不可篡改性，不仅可以破解食品供给主体间数据资源流通与安全保护难题，实现食品生产、流通和安全监管各环节的数据无缝衔接；而且可以重构食品安全领域利益主体线上和线下的价值信用体系，提高政府科学决策和风险预判能力，真正实现食品供给主体安全监管的精细化、全程化、常态化， 因此在食品安全追溯体系中引入区块链技术具有重要的现实应用价值。

2.2食品安全追溯系统应用现状及问题分析

食品安全溯源体系是指在食品产供销的各个环节(包括种植、养殖、生产、流通以及销售与餐饮服务等)中，食品质量安全及其相关信息能够被顺向追踪(生产源头—消费终端)或者逆向回溯(消费终端—生产源头)，从而使食品的整个生产经营活动始终处于有效监控之中。食品安全追溯体系源于欧盟，随后加拿大、美国、日本、中国等国家也纷纷引人。食品安全追溯系统是食品安全溯源体系思想的具体实现，是由指各类传感器、射频识别标签、条形码标签、信息管理平台等元素组成。它通过唯一对应的食品追溯编码，将食品的原材料信息、生产加工过程信息、物流过程信息、销售信息与食品本身进行绑定。利用部署在生产加工、物流运输等过程中的监控设备对数据进行采集，并将数据传输到计算机上的信息管理平台，通过射频标签或条形码技术对食品进行标记，用户利用射频阅读器或条码扫描器获取食品标记信息，联接信息管理系统，获取对应的数据。在食品的生产过程中，对食品从原材料的采购到初次分销这一系列过程的重要信息进行记录，提供食品在各环节中的生产、物流、成分等数据。为企业提供指导生产的信息，为消费者和监管部门提供食品成分、加工流程、周转流程的关键信息。

食品安全追溯系统发展到今日，从数据的采集到数据的管理和组织利用都有一套成熟的基础技术在支撑其技术构成基础相对较为完善。然而，全面完善的溯源体系在落实过程中存在以下几个问题：

（1）公众的信息追溯期望与实际运行系统间的现实反差

食品安全追溯系统的服务对象主要是终端消费者，其次是需要信息支撑作为监管手段的监管部门，最后是生产企业本身。目前对终端消费者而言，食品安全追溯系统还处于低层次阶段，只能查询生产日期、产品质量合格等级、添加物含量等方面信息，而真正具有可追溯性的产品还应当记有产地情况、工艺过程涉及的参与者等高层次信息，因此公众对食品安全追溯系统抱有较高的诉求期望。而对食品生产企业而言，在当前国家政策导向下，实施追溯系统的成功与否取决于实施过程投入的成本和取得的收益是否能够形成良性循环，即投入到追溯系统建设和实施过程中的成本能否在食品销售的过程中回笼或产生更大的收益，这对信息自动采集技术、数据存储技术等方面提出挑战，因此，公众的食品安全追溯期望提升了食品追溯系统的企业运营成本，上升的成本最终会体现在食品的价格上。因此，公众食品安全追溯期望与实际运行系统间存在较大的实现反差与现实距离。

（2）食品安全追溯数据公信力与数据易篡改性之间的冲突矛盾

传统的食品安全溯源机制实现依赖于统一的中央数据库，数据在存储、传输、展示等一些环节存在信息被篡改的可能；食品追溯系统在多个环节还处于人工作业状态，操作人员为了达到某种不正当的目的，获取不正当利益而修改已经记录在数据库中的数据。同时生产、运输、分销、销售这些系统参与者在追溯系统中存在篡改数据的共同意愿，这导致信息管理平台上的数据不真实，使得消费者查询出的结果是虚假的，损害了食品安全追溯数据公信力。因此，为了保证数据的真实性，在数据的源头即在数据采集阶段，当前的技术条件下一般通过使用自动采集技术如RFID识别等以减少人为手动输入操作，提升输入虚假数据的难度。另外，最为有效和重要的手段是依靠法律制裁提升企业或个人输入虚假信息的作恶成本，从而让生产企业或个体不敢录入错误的或虚假的信息。

（3）中心化的食品安全追溯系统与分散的多元利益主体间的协调矛盾

当前的食品追溯系统应用水平依赖于政府监管措施的强弱，由于当前国家立法和执法机构并未对食品追溯有强制性要求，所以对食品实施追溯行为均由生产企业自发进行。在这样的情况下，只能由食品生产或销售过程中的主导企业来组织和实施。追溯系统中的数据采集、数据维护工作由主导企业进行负责，这样的追溯系统实施和应用模式即中心化，核心企业作为系统的中心，存在数据篡改的风险以及缺乏相应的公信力。而建立以社会共治为理念、社会各方共同参与的食品安全多元监管体系是我国在十八届三中全会精神指引下的社会治理模式创新，十九大报告提出“打造共建共治共享的社会治理格局”理念，当前中心化的食品追溯系统与食品安全“社会共治”理念存在着现实的冲突与矛盾，因此这种矛盾要求我们更新治理技术、变革治理模式，推动治理方式由直觉经验决策模式向数据驱动决策模式转变，真正实现治理精细化、全程化。

2.3区块链技术与食品安全追溯系统融合可行性分析

区块链本质上是一个去中心化的分布式账本数据库，是比特币的底层技术，为比特币系统提供了一种去中心化的、无需信任积累的信用建立范式。它通过多方共识算法建立起了互联网上的信任，并通过智能合约实现了服务流程自动。区块链技术是多种技术融合的结果，其中包括P2P网络、密码算法、数据库、一致性算法、分布式计算等等。该技术方案主要让区块（Block）通过密码学方法相关联起来，每个数据块包含了一定时间内的系统全部数据信息，并且生成数字签名以验证信息的有效性并链接到下一个数据块，从而形成一条主链。

区块链技术核心是当前链上的所有参与节点之间共同维护链上存储的交易信息，使得交易信息基于密码学原理而不是基于信任，无需第三方参与。区块链技术具有去中心化、不可篡改、开放透明、机器自治等重要特征，以此可以解决交易过程中的信任和安全问题。

（1）去中心化

区块链基于P2P模式，采用分布式计算和存储，没有中央部署的软硬件系统，不依赖于中心化的人为管理机构，所有计算和存储节点的权利与义务都是一样的，系统的运行依靠分散的客户端节点共同参与和维护。

（2）不可篡改性

区块链采用单向哈希算法，同时每个新产生的区块严格按照时间线形顺序推进，时间的不可逆性导致任何试图入侵篡改区块链内数据信息的行为都很容易被追溯，导致被其他节点的排斥，从而达到限制相关不法行为的目的。

（3）开放透明

区块链的开放透明主要体现在以下两个层面:一是整个系统的代码是开源的，每个人都可以提取阅读其逻辑原理；二是整个系统的数据和接口对所有人公开，任何人都可以通过公开接口查看区块链数据(交易双方的个人私有信息是加密的)，并在此基础上进行二次开发，整个系统是完全开放透明的。

（4）机器自治和匿名性

区块链节点之间的数据交换遵循一套公开透明的算法，所有客户端节点之间可以在信任的环境下开展数据的交换，程序会自动判定不合法的交易活动，并作为无效数据而自动丢弃，数据交换完全靠整个客户端节点自治完成，整个交易过程不需要人的信用等级，完全依靠对机器的信任，人为的干预活动不起任何作用，交易双方也无需亮明身份，完全可以在匿名的环境下进行，这样既保证了交易的可靠性和安全性，也可以保护交易双方的个人隐私。

正是由于区块链技术具备以上特征，当前很多存在应用难点的领域都希望能够引入区块链技术来解决一些问题。食品安全溯源体系如果引人区块链技术，能够让互不相识没有信任基础的人建立信任，低成本高效率地解决食品安全领域存在的信任难题。区块链技术与食品安全溯源体系的有效结合，能发挥以下优势。

（1）区块链的去中心化和不可篡改的特征，可保证现有食品追溯系统的数据可靠性，避免数据在存储、传输和展示环节被内部管理人员和外部黑客篡改。

（2）结合物联网和传感设备的进一步应用，食品产供销各个环节的数据完全依赖于机器采集和机器信任，而不被人为的选择性提供。

（3）因为开放透明和机器自治，消费者、生产者和政府监管部门对食品追溯系统中的数据完全信任，普及率越来越高，整个社会的系统应用水平大幅提高。

（4）因为匿名不再影响信任水平，生产者和消费者个人隐私信息可被匿名，当食品安全事故发生，生产者和消费者个人信息被保护，有效避免了群体性事件发生和网络暴力的过度蔓延。

2.4基于区块链技术的食品安全追溯系统应用现状

区块链技术最初作为比特币的底层技术，后来随着研究的不断深入，区块链技术脱离了单纯作为支付手段的局限性，其应用从金融领域延伸到食品溯源防伪、物流、供应链管理等诸多领域。根据《2018中国区块链行业白皮书》显示，全球食品供应链中的利益相关者将食品安全视为合作，而并非竞争，他们愿意携手改善食品体系。通过区块链技术在食品追溯系统中的应用，所有信息一旦记录到区块链上就无法更改，现在区块链为溯源防伪提供了新的工具，利用可信的技术手段将所有信息公开记录在“公共账本”上，被认为可以解决传统溯源防伪业务中的“信任问题”，食品行业希望建立一个更加透明的、可追溯的食品体系，以确保链条上每一个环节，包括食品的生产者、加工者、零售商、消费者，都能够从中受益。

 澳大利亚是农业区块链创新的领军者，该国利用区块链技术监控粮食的处理过程，爱尔兰也在关注这一领域；10家世界上最大食品和销售公司Walmart、Nestle 等和 IBM 签订协议，共同研发利用区块链技术进行食品数据保全和溯源系统性建设工作。近日，沃尔玛、京东、IBM、清华大学电子商务交易技术国家工程实验室共同宣布成立中国首个安全食品区块链溯源联盟，旨在通过区块链技术实现了食品供应体系的全链条追溯，使数字产品信息（如原产地信息、工厂加工记录、检验报告、有效期、运输过程等）都与相应的食品建立数字化关联。信息的准确性和可信度大大高，实现了所有食品供应链参与方共享交易记录，极大地促进食品供应链的参与方的彼此互联、互信与协作。以猪肉供应链追溯为例，通过区块链技术：第一、提高了供应链的透明度。食品安全相关文件电子化后可被分享，猪肉产品可以追溯到试点农场，生产日期、批次等信息一目了然；第二、验证了食品安全数字化存储平台的可靠性。授权用户能更新数据，更新后的数据会在 5 分钟内向区块链的所有用户显示；第三、实现了高效快速的食品召回。定位一批次的产品只需花费不到 10 秒钟，在半分钟内可以调出单个商品的相关文件；第四、实现了全链条可追溯。使用商品信息数据进行搜索时，只需要几秒钟就能显示出产品从农场到目前流通环节的信息

此外，由食品生产、食品加工、物流配送、公益事业和区块链研发等企事业单位及有关机构自愿组成的中国食品链联盟，该组织以“区块链为核心技术、食品服务为发展导向”开发实现中国食品链，实现从产品种植、生产、加工、包装、运输和销售等全流程进行追溯，并对企业和用户进行实名认证，一旦发现诈骗或者假冒商品，执法部门可以直接定位、取证、追责。例如，中国食品链开发的“链橙”系统利用区块链的公开透明、不可篡改的特点为赣橙提供溯源服务，提供了从田间到餐桌的可追溯查询系统，确保消费者购买的脐橙为正宗江西赣橙。

京东公司则致力于区块链打假、提供知识产权保护、区块链加速器项目，成立“京东品质溯源防伪联盟”，与工信部、农业部、国家质检总局等部门，运用区块链技术搭建“京东区块链防伪追溯平台”。平台将逐步通过联盟链的方式，实现线上线下零售的商品追溯与防伪，保护品牌和消费者的权益。

北京溯安链科技有限公司基于根源链，为高端白酒制作的基于区块链技术的防伪智能锁酒瓶盖,消费者通过扫描瓶盖上的二维码，从后台交互获取密码后才能打开酒瓶，同时后台对这瓶酒的打开进行记录，解决了回收酒瓶造假的痛点。与传统扫描二维码相比，基于区块链上的密码获取难度很高，且更难以造假。

在跨国溯源方面，中国区块链技术也已经逐步落地。例如，阿里巴巴集团的菜鸟物流与天猫国际布局区块链溯源领域，利用区块链技术跟踪、上传、查证跨境进口商品的物流全链路信息，涵盖工厂生产、海外仓库、国际运输、通关、报检、第三方检验等商品进口全流程， 用户通过阿里系客户端能查阅到全流程的物流和监管等商品信息。多方上链机制允许消费者交叉印证各项信息。阿里巴巴规划将区块链溯源技术覆盖到全球 63 个国家和地区，3700个品类，14500个海外品牌。

2.5基于区块链的食品安全追溯体系设计

2.5.1基于区块链的食品安全追溯体系流程要求

基于区块链的追溯系统由食品生产加工企业、物流公司、销售公司、终端消费者群体以及食品药品监督单位共同维护，追溯系统架构如图2-1所示。从图中可以看出，数据由数据库和区块链两种方式存储，系统的主要流程如下。

图2-1 基于区块链的食品溯源系统架构图

（1）食品生产加工企业将采集到的商品生产经营关键信息打包并同时录入数据库与企业所维护的区块链节点，经过平等的共识过程把信息摘要写入区块，写入成功的信息会返回值区块链中一条交易的哈希值，它是检索区块链中数据的索引，并将该返回值存储到数据库中。同样的，物流公司、销售公司将物流过程、销售分装过程采集到的信息录入数据库，并记入区块链。在这个过程中，食品药品监督管理单位对生产加工、物流公司、销售单位的行为进行监督。在系统中不承认区块链发生的分叉行为，一旦数据写入区块链就不可通过分叉的形式进行更改。

（2）终端消费者通过食品包装的序列号从数据库中查询出对应的详细流程信息，若要对信息的完整性进行检验，再通过区块链中保存的消息摘要与数据库查询出的信息进行对比，若两者相同说明数据在录入系统后就未再更改，数据完整。消费者若发现所购食品的追溯数据发生了修改可以向监管部门提出投诉申请，监管部门确认投诉无误后将投诉信息存入数据库，其消息摘要存入区块链以成为问责凭据。

（3）对于数据录入阶段出现的意外错误，生产加工企业、物流公司、销售企业可以发送数据更正请求给食品药品监督局，食品药品监督局对数据更正请求进行审核，若数据更正请求合情合理则批准，并以一条备注信息的形式存入到数据库，再将信息取得摘要，通过食品药品监督局维护的区块链节点将摘要发送到区块链。

通过上述的数据存储机制，能够保证数据一旦存入系统就不能被篡改，实现了数据的不可篡改性。同时，由于引入质检总局和食品药品监督局两个监管部门，利用区块链平等共识、数据多点备份、分布式的特性，消除了原来的追溯系统中核心企业的中心化问题。在这样的机制下，数据实现了不可篡改，系统实现了去中心化。

从参与者角度来看，首先所有参与者在注册时会创建出一个对应的信息档案，档案内应对其企业信息、职能、地址、资格认证等必要信息。参与者在成功注册后，将会获得一个公钥和私钥，公钥向区块链中全体成员公开，而私钥作为交易过程中验证身份与信息的关键。每个参与者都可以利用已注册 ID 登陆用户界面，进入指定区块链网络。该软件的开发与维护工作须由可信任的单位来负责，并要有权威的组织机构来承担注册机构的职责。

从信息流来看，所有信息都存储在区块链中并且支持被授权的节点对其进行访问。信息存取的权限又取决于参与者在供应链中的角色与职能。此外，区块链的运行规由代码定义并存储在区块链中，无法被区块链中的某一参与者所修改，从而保证数据的真实性与有效性。若要改变区块链运行规则，则同数据存储一般，需要向全部节点进行广播并且由重点部门核实确认。

显然，食品溯源链条中会涉及权限角色地位不等的各机关和企业，由此重申选用联盟链的意义。联盟链与公有链的区别不仅在于系统中心化与参与者身份，还有共识机制与激励机制上的差异。选用联盟链，可以通过降低去中心化程度的方法，减少参与共识机制的节点以克服挖矿过程的资源浪费问题，同时区块链系统的运行无需激励机制，简化记录账簿，降低系统运行所需带宽。

2.5.2 基于区块链的食品安全追溯系统层次结构

基于区块链的食品安全追溯系统层次结构如图2-2所示，体系由上到下依次为用户层、表示层、业务及应用层、共识及网络层、数据层、数据采集层、作业层，共７个层级，分别对应不同的技术和实体组成：

（1）作业层指的是农产品种植、养殖、食品加工包装、冷藏、运输、销售环节中，操作人员的实际运作过程，它是溯源数据的源头。

（2）数据采集层包括RFID、ZigBee等无线识别技术，以及在物流中转运输、细粒度的追溯个体下常常用到的条形码技术，其次是支持数据信息传输的无线宽带网络。该层次是物联网组网基础，其作用在于采集作业层的关键数据。数据采集层从作业现场采集到的数据传至数据层，

（3）数据层是区块链技术底层技术的集合。数据层主要包括哈希算法、Merkle树数据结构、链式数据结构、非对称加密算法、时间戳等。数据被打包记录入区块当中，实现数据的不可篡改化。

（4）共识及网络层，包括POW、POS共识机制、PKI访问控制技术、P2P对等网通信技术，及数据验证机制和传播机制。区块链同过共识机制进行区块的生成和确认，通过P2P对等网技术实现节点之间的通信，通过外部添加的PKI技术实现访问权限管理。

（5）业务及应用层，该层涉及智能合约及食品安全生产规则、食品安全运输规则等等，其直接与实际业务挂钩，是业务逻辑与区块链系统运行的结合。

（6）表示层与用户层，其中表示层即对数据按照用户的需求进行展示，满足用户的使用需求，包括JSP等动态网页技术。最顶端为用户层，是现实生活中的实体个人和组织，用户包括消费者、监管部门、食品生产加工、运输单位等。

图2-2 基于区块链的食品溯源系统层次结构图

2.5.3 基于区块链的食品安全追溯体系运行机制分析 

（1）产品标识

食品溯源系统运行的基础是产品标识与编码，当且仅当对产品进行正确标识，才能实现有效的追踪和溯源。EANUCC系统（全球统一标识系统）是当前比较成熟的系统，包含编码体系、数据载体（如条码、RFID）和数据交换（EDI和XML）。选用该系统对产品进行标识，不但提高了产品编码的标准化程度，而且基于区块链的食品安全溯源系统与传统系统之间的兼容性也得到了保障，有利于增强新系统在投入市场应用过程中的适应性。

条码技术与RFID技术均支持通过扫描器识别出产品的系统ID并链接到产品的电子信息文档，将数据自动输入系统。

（2）数据录入过程

在食品溯源系统中，每一样商品都在区块链网络中被数字化，包括其身份标识及参数信息，信息维护者方可全面具体的维护产品信息，避免溯源信息割裂问题。利用产品和参与者的标识，认证授权中心可以通过智能合约的方式自动对产品当前担责节点开放权限，保证数据维护的有序性与可靠性，防止非相关节点违规操作，实现系统有序、严谨、全面地跟踪产品并维护产品信息。

在被授权参与者维护产品信息文档时，要求必须以私钥连接到网络后，在软件应用界面进行数据信息输入。系统要收集一系列信息，包括产品当前状态、产品类型、所依据的行业标准等。一旦参与者发起产品转移，系统通过内嵌的智能合约，对数据格式是否合法及是否符合行业标准等方面进行审核，验证成功后，将该参与者之前提供的信息打包录入。由此可见，数据打包成区块的时间节点是可控的，从而保证内部溯源数据不会与外部溯源数据被封装进同一区块，造成区块信息访问权限发生矛盾（为保护企业隐私，内部溯源信息的访问权限必然高于外部溯源信息）。被授权的节点在与另一节点进行“交易”时，比如当产品从加工厂流动到物流企业时，产品所属关系被转移，两节点之间需要达成统一协议并数字签字。数字签名利用了非对称加密技术，保证了信息不被篡改且两节点的身份信息无需公开。当“交易”在区块链网络中被核心层节点公证并进行全网广播后，包含交易详细信息的区块按照时间戳顺序成为区块链上的最新环节。一旦交接工作完成，智能合约执行协议内容，系统授权对象将自动从加工厂转移到物流企业，物流企业方可继续维护并补充产品信息。在“交易”过程中，双方对交易信息的加密解密过程通过不对称密钥完成，保证了信息无法被恶意篡改，解决了交易过程中的诚信问题。

企业内部信息维护与企业间交易过程都可以通过区块链来记载操作日志，时间戳技术与不对称加密技术保证了基于区块链技术的食品溯源系统的可靠性和防篡改性。

在溯源过程中依赖的产品信息文档中应包含以下几个方面：

1）产品担责方资料：被授权参与者的资料列表应按照时间顺序记载到当前最新担责方为止。每次产品转移，即被授权参与者发生改变时，系统将会记录关于新的产品担责方的详细信息并添加到产品信息文档中。利用参与者在注册时生成的的数字化标签，系统可以便利地进行指定和授权正确的产品担责方。当然，产品担责方信息设有访问限制，避免造成企业隐私泄露问题。

2）时间戳：当产品信息文档中产生新的输入记录时，系统会自动记录下信息输入的时间点。通过时间戳技术，供应链网络的输入条目满足时间排序，也对防篡改提供了保障。

3）位置信息：为了解产品的物流路线，当有参与者对产品信息进行录入时，系统会根据参与者的位置信息记录产品相应的地理位置。通常，可以利用唯一的ID来表示位置信息，有条件的系统也可以通过动态GPS数据来提供准确的位置信息。

4）产品指定信息：这部分是食品溯源线索关键所在，同时也是消费者角色最为关注的信息。要求的信息应该能够展示出产品形成过程的投入，甚至为生产、加工、质检部门提供反馈信息。

（3）数据访问过程

在溯源系统中，对任何参与者而言，产品信息的体现方式都是产品信息电子文档。每条信息输入条目都有时间戳并且由所负责的参与方签名，与产品相关的认证机构信息也包含在内。此外，为了控制用户对信息文档（包括指定的产品信息、参与者的详细信息等）的访问权限，会在产品文档中嵌入一定的规则代码。在参与者访问信息文档时，需要输入其密钥，系统根据其拥有的权限来展示可见内容。

以农产品为例，通过以上食品溯源系统的信息采集，指定蔬菜产品有一个电子信息文档，文档中应当包含了指定信息如产品的收获日期、物流路线与转运的时间节点和其种植地等。购买产品的用户有权利读取以上关键信息，但实际上，信息文档中还包括更加具体的信息，包括产品生产的农场或基地、产品的生长环境如温度湿度等。这些与顾客无直接关系且涉及到企业隐私的信息只能由区块链中被授权的参与者访问，一般会在发生食品安全问题后访问此类信息。

2.5.4 区块链数据存储的底层实现方式选择

Ethereum（以太坊）是一个具备智能合约功能的公共区块链平台。而Ethereum官方主推的智能合约编写语言为Solidity，它是一种图灵完备的编程语言，能够完美运行于EVM（以太坊虚拟机）中，这就意味着通过智能合约，用户可以实现任何业务逻辑。Ethereum通过不断改进一系列设计精妙的互相制约配合的机制逐渐成为了一个健壮可靠的智能合约平台。Fabric是目前风头正热的Hyperledger开源项目下最重要的子项目，Fabric的设计理念是构建企业级应用的区块链技术平台，主要针对交易和业务密集的金融类行业。目前利用Fabric实现的应用相对Ethereum来说还很少，主要原因在于平台还相对不成熟，开发难度大，使用者少。Ethereum平台在目前主流的区块链技术平台的综合属性相对而言更加优秀，尤其在于提供的SDK十分丰富，能够让开发者实现各类需求的功能。

本系统采用Ethereum作为区块链开发平台，食品生产加工企业现场采集到的数据经过Hash摘要计算后将存储进区块链存储系统。在Ethereum平台中有两种方式能够将数据存到区块链上，一种是以区块Block为单元，将数据附加到每一个区块上，另外是以一笔交易Transaction的形式，将数据发到区块链上，其中以Block为单元的形式吞吐量相对于以Transaction的形式要低。区块链系统中包括两类节点，一是全节点，即负责发送数据以及存储、维护全系统的数据的节点。二是轻节点，即为方便普通消费者用户查询数据内容的节点，其不存储完整的区块链数据，维护难度低，上线即可用。数据通过作业现场所属单位或个体维护的节点，调用矿工将数据发到数据块Block上，同时将用以查询区块具体信息存进数据库。

2.6 总结 

本文根据区块链的工作原理及技术特征，从溯源体系顶层架构出发，设计了基于区块链的食品安全溯源体系设计，描述出区块链在溯源体系中的技术落脚点，并从实际应用场景出发验证设计方案的可行性与有效性。基于区块链的食品安全溯源体系方案不仅能进行问题产品溯源，亦支持危机预警，从而改善食品安全现状，有助于建设更安全可靠的食品供应链，保障国民饮食健康。在本报告的案例篇中，将通过“赣南脐橙区块链溯源项目整体解决方案”这一典型案例，详细介绍区块链在食品信息追溯领域的应用，具体内容请参见第三篇的第四章。

来源：中国食品行业追溯体系发展报告（2017-2018）