基于区块链的对虾全产业链溯源系统设计与实现

来源 :仲恺农业工程学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lnawxu
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对虾产业在我国贸易、就业等方面发挥了重要的作用,同时对虾产品也深受消费者青睐。但近年来食品安全问题频发,对虾产品的质量越来越受到人们的关注,构建产品溯源系统是解决质量安全问题的有效手段之一。传统溯源系统由于采用中心化的数据管理方式,导致信息孤岛、数据易被篡改等问题,从而侵害消费者的权益。此外,对虾产业链生命周期长、流通节点多且复杂,导致溯源难度大,传统溯源系统难以覆盖所有节点信息,无法保证信息的完整性。区块链技术因其具有去中心化、不可篡改、可追溯、分布式等特点,为解决传统溯源系统问题提供了新的思路。本文在深入研究区块链技术和分析对虾全产业链各环节流程的基础上,针对传统溯源系统存在的问题与不足,设计并实现了基于区块链的对虾全产业链溯源系统,保证了对虾产品溯源信息的可信追溯。本文的主要研究工作如下:(1)通过对国内外区块链溯源应用现状以及相关技术进行深入研究,结合对虾全产业链流程实际情况,对现有的区块链类型进行对比分析,提出了基于联盟链的对虾产业溯源模型。采用Hyperledger Fabric平台搭建区块链,并对区块链网络结构进行设计以提高组织节点扩展性;对智能合约进行设计,实现了对虾产业链各环节业务交易自动执行并上链。(2)针对区块链数据膨胀造成的系统性能下降问题,提出了“区块链+数据库”的双存储机制,并结合分布式文件系统存储图片等文件,本地数据库存储完整溯源信息、文件URL、区块ID等,使得区块链只需存储溯源信息的哈希摘要,减少了上链数据量。同时给出了数据校验流程,利用智能合约对数据进行验证,保证溯源信息安全可信。(3)对系统进行需求分析、数据库设计、微服务功能和结构设计,利用分布式唯一ID进行逻辑关联,实现了对虾全产业链数据溯源追踪及部门监管、企业养殖、物流、仓储、加工信息化管理等功能。结合了微服务组件,使系统具备分布式、负载均衡的性能,达到高可用的要求。最后对系统进行测试,结果表明,系统吞吐量达360TPS,能够满足对虾全产业链溯源的业务需求。
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