区块链技术在农产品溯源领域的应用研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0578

中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (36): 158-164.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0578

• 农业信息·科技教育 • 上一篇

区块链技术在农产品溯源领域的应用研究

汪汇涓(), 周爱莲(), 梁晓贺(), 谢能付, 李小雨, 吴赛赛

中国农业科学院农业信息研究所,北京 100081

收稿日期:2020-10-22 修回日期:2020-11-19 出版日期:2020-12-25 发布日期:2020-12-23
通讯作者: 周爱莲,梁晓贺
作者简介:汪汇涓,女,1996年出生,安徽安庆人,在读硕士,研究方向：区块链农业应用。通信地址：100081 北京市海淀区中关村南大街12号国家农业图书馆,Tel：010-82109908,E-mail： 479353870@qq.com。
基金资助:
国家自然科学基金面上项目“农业大数据环境下多粒度知识融合方法研究”(31671588);国家社科基金青年项目“中国农业科技政策扩散及路径优化研究”(20CTQ019);中国农业科学院农业信息研究所创新工程项目“基于深度学习的农业智能问答关键技术研究”(CAAS-ASTIP-2016-AII);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金“基于知识计量的农业科技竞争力分析与评价”(Y2020ZK06)

Application of Blockchain Technology in the Field of Agricultural Products Traceability

Wang Huijuan(), Zhou Ailian(), Liang Xiaohe(), Xie Nengfu, Li Xiaoyu, Wu Saisai

Agricultural Information Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081

Received:2020-10-22 Revised:2020-11-19 Online:2020-12-25 Published:2020-12-23
Contact: Zhou Ailian,Liang Xiaohe

摘要/Abstract

摘要：

为将区块链技术与农产品溯源相结合以解决食品安全问题、推动农业健康发展,分析了国内食品安全问题频发的原因,论证了农产品溯源的必要性,详细阐述了区块链技术的概念与主要特征,系统回顾了国外主要发达国家以及国内的农业溯源体系形成与发展的历程,提出将区块链技术与农业溯源系统相结合的观点。通过深入探讨农产品溯源领域有代表性的区块链应用案例,总结得出区块链技术在农业溯源系统中的应用有2个维度的影响。区块链技术的应用有利有弊,文章最后就区块链技术在国内农业溯源体系中的应用与发展提出4点建议,希望为推动区块链技术在农业领域的深入发展提供有益参考。

关键词: 食品安全, 区块链, 供应链, 农产品溯源, 农业溯源系统

Abstract:

The purpose is to combine blockchain technology with agricultural products traceability to solve food safety problems and promote the healthy development of agriculture. The reasons of frequent food safety problems in China were analyzed, the necessity of agricultural product traceability was demonstrated, the concept and main characteristics of blockchain technology were elaborated, the formation and development process of agricultural traceability system in major developed countries and in China were systematically reviewed, and the viewpoint of combining blockchain technology with agricultural traceability system was put forward. Through in-depth discussion on the important application cases of blockchain technology in the field of agricultural traceability, two major impacts of the application of blockchain technology in agricultural traceability system were pointed out. Considering the advantages and disadvantages of the application of blockchain technology, finally, this paper put forward four suggestions on the application and development of blockchain technology in China’s agricultural traceability system, hoping to provide useful reference for future development of blockchain technology in China’s agricultural field.

Key words: food safety, blockchain, supply chain, agricultural products traceability, agricultural traceability system

中图分类号:

G250

汪汇涓, 周爱莲, 梁晓贺, 谢能付, 李小雨, 吴赛赛. 区块链技术在农产品溯源领域的应用研究[J]. 中国农学通报, 2020, 36(36): 158-164.

Wang Huijuan, Zhou Ailian, Liang Xiaohe, Xie Nengfu, Li Xiaoyu, Wu Saisai. Application of Blockchain Technology in the Field of Agricultural Products Traceability[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(36): 158-164.

图/表 2

参考文献 50

[1]	张利, 童舟. 基于区块链技术的农产品溯源体系研究[J]. 江苏农业科学, 2019,47(13):245-249.
[2]	周雄, 郑芳. 基于区块链技术的农产品质量安全溯源体系构建探究[J]. 中共福建省委党校学报, 2019(3):113-117.
[3]	于建明. 我国食品安全现状与食品检测发展方向的理性思考[J]. 食品安全导刊, 2017(15):50.
[4]	楼佳慧, 张玫. 杭州大学生O2O平台外卖消费及食品安全问题研究[J]. 科技经济导刊, 2020,28(27):182.
[5]	胡云锋, 孙九林, 张千力, 等. 中国农产品质量安全追溯体系建设现状和未来发展[J]. 中国工程科学, 2018,20(2):57-62.
[6]	黄小可. 区块链技术及其在畜产品追溯中的应用[J]. 西南师范大学学报:自然科学版, 2019,44(3):130-134.
[7]	康小晔, 朱新科, 孙骜, 等. 基于区块链技术的家庭账本设计研究[J]. 中国乡镇企业会计, 2019,6:252-254.
[8]	Chatterjee R, Chatterjee R. An overview of the emerging technology: blockchain[A]. In: Proceedings of the 3rd International Conference on Computational Intelligence & Networks[C]. Odisha, India, 2018: 126-127.
[9]	徐春波, 闫龙. 区块链技术在物流与供应链领域的应用分析[J]. 物流工程与管理, 2019,41(6):66-68.
[10]	袁勇, 王飞跃. 区块链技术发展现状与展望[J]. 自动化学报, 2016,42(4):481-494. doi: 10.16383/j.aas.2016.c160158 URL
[11]	王元地, 李粒, 胡谍. 区块链研究综述[J]. 中国矿业大学学报:社会科学版, 2018,20(3):74-86.
[12]	张衍斌. 区块链引领电子商务新变革[J]. 当代经济管理, 2017,39(10):14-22.
[13]	杭茂燕, 沈逸君, 李宁. 基于区块链技术的高校联盟在线阅读互动平台构建研究[J]. 江苏科技信息, 2018,35(36):17-19.
[14]	王亭, 王莹莹, 孔旗. 基于区块链技术的专利申请分析[J]. 数字通信世界, 2019(1):102-103.
[15]	孙志国. 区块链、物联网与智慧农业[J]. 农业展望, 2017,13(12):72-74.
[16]	李剑峰, 孙丽萍, 杜慧江. 区块链技术在医药行业的应用及问题与对策[J]. 医学信息学杂志, 2018,39(2):14-17,21.
[17]	魏巍, 张春冬, 杨越等. 加强农产品质量安全监督检测体系建设的思考(1)——以海南省琼海市为例[J]. 热带农业科学, 2018,38(2):113-117,125.
[18]	翟鸿雁. 区块链技术在农产品安全信息溯源中的应用研究[J]. 物联网技术, 2020,10(1):90-92.
[19]	刘秀萍, 赵明. 农产品质量安全追溯管理制度的理论研究与实践[J]. 中国蔬菜, 2010(7):1-3.
[20]	胡亦清, 李鉴清, 苏曈, 等. 农产品去中心化供应链生态圈体系研究[J]. 合作经济与科技, 2019(24):83-85.
[21]	陈红华, 田志宏. 国内外农产品可追溯系统比较研究[J]. 商场现代化, 2007(21):5-6.
[22]	黄芳, 余捷, 寇春雨. 垦区农产品质量追溯系统分析与设计——以查哈阳农场绿色水稻质量追溯系统构建为例[J]. 农场经济管理, 2014(05):21-24.
[23]	王海. 澳大利亚“国家牲畜认证系统”简介[J]. 草业科学, 2005(6):121-123.
[24]	Polkinghorne R, Thompson J M, Hocquette J F, 等. 澳大利亚肉类标准和分级体系[J]. 肉类研究, 2015,29(2):43-48.
[25]	罗爱民, 沈才洪, 易彬, 等. 基于ASP.NET的泸州老窖白酒质量可追溯管理系统的设计与实现[J]. 酿酒科技, 2011(1):20-23.
[26]	邢文英. 美国的农产品质量安全可追溯制度[J]. 世界农业, 2006(4):39-41.
[27]	杨彦, 廖洪波. 国内外食品追溯标准化工作现状分析与建议[J]. 西南农业大学学报:社会科学版, 2009,7(5):27-29.
[28]	李世盛, 徐践, 王生, 等. 基于混合架构的农产品生产追溯管理系统设计与实现[J]. 北京农学院学报, 2013,28(4):76-80.
[29]	李炜. 发达国家食品可追溯系统建设及其对我国的启示[J]. 中国防伪报道, 2012(9):26-29.
[30]	童兰, 胡求光. 中外农产品质量安全可追溯体系比较[J]. 经营与管理, 2012(11):95-98.
[31]	张梅. 欧盟、美国和日本农产品物流追溯体系分析与比较[J]. 世界农业, 2014(4):136-141.
[32]	日本拟建立大米的可追溯系统[J]. 粮食与饲料工业, 2009(2):49.
[33]	陈杰, 杨俊, 吴军辉等. 农产品安全追溯系统发展现状与趋势[J]. 农学学报, 2018,9:89-94.
[34]	郭承坤, 刘延忠, 陈英义, 等. 发展农业大数据的主要问题及主要任务[J]. 安徽农业科学, 2014,42(27):9642-9645.
[35]	扫码追溯成消费习惯还有多少路要走?[J]. 农业工程技术, 2018,38(6):40-41.
[36]	柳祺祺, 夏春萍. 基于区块链技术的农产品质量溯源系统构建[J]. 高技术通讯, 2019,29(3):240-248.
[37]	王众, 梁早清, 郑业鲁, 等. 语义网技术与区块链技术的交集在农产品质量安全追溯领域的应用[J]. 农业图书情报, 2019,31(1):60-68.
[38]	Kaijun L, Ya B, Linbo J, et al. Research on agricultural supply chain system with double chain architecture based on blockchain technology[J]. Future Generation Computer Systems, 2018,86:641-649. doi: 10.1016/j.future.2018.04.061 URL
[39]	Xie C, Sun Y, Luo H. Secured data storage scheme based on block chain for agricultural products tracking[A]. //Proceedings of the 3rd International Conference on Big Data Computing and Communications[C]. Piscataway, NJ:IEEE, 2017: 45-50.
[40]	Yiyan C, Ye L, Cunjin L. Electronic agriculture, blockchain and digital agricultural democratization: Origin, theory and application[J]. Journal of Cleaner Production, 2020,268:1-15.
[41]	Lei H, Israr U, Do-Hyeun K. A secure fish farm platform based on blockchain for agriculture data integrity[J]. Computers and Electronics in Agriculture, 2020,170:1-15.
[42]	赵维. 基于区块链技术的农业食品安全追溯体系研究[J]. 技术经济与管理研究, 2019(1):16-20.
[43]	全球果蔬网. 区块链技术在农业领域兴起[EB/OL]. https://www.freshplaza.cn/article/13349/, 2018-09-07.
[44]	搜狐网. 专家:区块链可提高农业产业链及时反应能力,实现产业增值[EB/OL]. https://www.sohu.com/a/351095450_114986, 2019-11-01.
[45]	吕芙蓉, 陈莎. 基于区块链技术构建我国农产品质量安全追溯体系的研究[J]. 农村金融研究, 2016(12):22-26.
[46]	何蒲, 于戈, 张岩峰, 等. 区块链技术与应用前瞻综述[J]. 计算机科学, 2017,44(4):1-7,15.
[47]	王化群, 吴涛. 区块链中的密码学技术[J]. 南京邮电大学学报:自然科学版, 2017,37(6):61-67.
[48]	Swan M. Blockchain: Blueprint for a New Economy[M]. USA: O'Reilly Media Inc, 2015: 34-36.
[49]	董宁, 朱轩彤. 区块链技术演进及产业应用展望[J]. 信息安全研究, 2017,3(3):200-210.
[50]	赵宇晨. 区块链技术在农产品供应链中的发展[J]. 电子技术与软件工程, 2020(12):145-146.

区别	传统溯源	区块链溯源
前端	利用各种网络传感器、信息采集终端等设备完成数据的采集工作	与传统溯源差别不大
后端	根据商家制作的防伪码进行溯源,但这种防伪标识是商家用提前编辑的数据做成的,容易被大规模仿制	区块链为溯源业务提供了新工具,消费者可以通过农产品上的RFID芯片或二维码、条形码等,查询农产品的生产地、采摘时间、用药用肥情况、存储运输信息等
信息不可篡改	中心化的存储模式,数据易被有权限方篡改	数字化的方式录入,减少人工参与,保护数据不被篡改
安全性	中心化的存储模式,数据易受攻击	去中心化的存储模式,任何一个节点被破坏都不会影响整个系统的正常运转
透明度	只有结果,不展示过程,数据不够透明真实	数据从录入、修改到最终确定,全程都会被自动记录,保障了数据的高度透明、真实
自治性	高度依赖中心机构,自治性差	采用基于共识机制创造的算法,“人”对机器产生信任,去除了人为因素的干扰,高度自治

区别	传统溯源	区块链溯源
前端	利用各种网络传感器、信息采集终端等设备完成数据的采集工作	与传统溯源差别不大
后端	根据商家制作的防伪码进行溯源,但这种防伪标识是商家用提前编辑的数据做成的,容易被大规模仿制	区块链为溯源业务提供了新工具,消费者可以通过农产品上的RFID芯片或二维码、条形码等,查询农产品的生产地、采摘时间、用药用肥情况、存储运输信息等
信息不可篡改	中心化的存储模式,数据易被有权限方篡改	数字化的方式录入,减少人工参与,保护数据不被篡改
安全性	中心化的存储模式,数据易受攻击	去中心化的存储模式,任何一个节点被破坏都不会影响整个系统的正常运转
透明度	只有结果,不展示过程,数据不够透明真实	数据从录入、修改到最终确定,全程都会被自动记录,保障了数据的高度透明、真实
自治性	高度依赖中心机构,自治性差	采用基于共识机制创造的算法,“人”对机器产生信任,去除了人为因素的干扰,高度自治

区块链技术在农产品溯源领域的应用研究

Application of Blockchain Technology in the Field of Agricultural Products Traceability

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 2

参考文献 50

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

关于本刊

作者中心

审者中心

在线期刊

联系我们

[1]	吕星辰, 孟军. 基于区块链的农产品溯源：优势与挑战[J]. 中国农学通报, 2022, 38(9): 157-164.
[2]	王雪娇, 李梁, 毛昭庆, 李隆伟, 陈良正. 云南构建区域粮食产业链及供应链对策研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(5): 157-164.
[3]	武雅娟, 苏本营, 李晶, 高同雨. 基于区块链技术的特色农产品质量供应链设计研究：以“门头沟京白梨”为例[J]. 中国农学通报, 2022, 38(33): 152-157.
[4]	张慧敏, 鲍广灵, 周晓天, 高琳琳, 胡宏祥, 马友华. 严格管控类耕地特定农作物重金属安全性评估[J]. 中国农学通报, 2022, 38(3): 52-58.
[5]	何微, 孔令博, 林巧, 杨小薇. 新冠疫情下中国进口水产品供应链的问题与对策建议[J]. 中国农学通报, 2021, 37(4): 154-158.
[6]	田耿智. 基地蔬菜水果中农药残留暴露风险和预警风险评估[J]. 中国农学通报, 2021, 37(27): 112-116.
[7]	钟德福, 艾红, 张良国, 陈胜军. 区块链技术及其在农产品质量安全追溯应用的研究进展[J]. 中国农学通报, 2021, 37(19): 143-150.
[8]	卜华虎,任志强,肖建红,王晓清,杨慧珍. 玉米抗虫研究进展[J]. 中国农学通报, 2019, 35(30): 145-149.
[9]	张驰,张晓东,王登位. 消费者参与模式下的农产品透明供应链系统研究[J]. 中国农学通报, 2017, 33(7): 158-164.
[10]	许丽,陈湘宁,常希光,杨肖飞,黄健,王振雨. 北京市4种叶类蔬菜主要供应链模式损耗率的研究[J]. 中国农学通报, 2016, 32(7): 43-47.
[11]	傅丽芳,魏薇. 基于网络DEA的农产品供应链综合评价方法研究[J]. 中国农学通报, 2015, 31(26): 250-254.
[12]	何静,马青. 食品供需网可追溯体系构建的博弈分析[J]. 中国农学通报, 2015, 31(14): 114-118.
[13]	丁晓军唐庆华严静俞露. 中国槟榔产业中的病虫害现状及面临的主要问题[J]. 中国农学通报, 2014, 30(7): 246-253.
[14]	王刚毅,李红梅,赵建,孙玉婷. 农产品供应链品牌体系创建与运营的信用管理机制及策略研究[J]. 中国农学通报, 2014, 30(33): 308-312.
[15]	李年琴姜启军. 基于食品供应链的核心企业社会责任评价指标及权重研究[J]. 中国农学通报, 2014, 30(3): 302-307.