基于区块链技术的产品真伪在线验证研究模型

陈亚军 刘宏月

摘要： 本文主要介绍了基于区块链技术的产品真伪在线验证研究模型，以解决产品真伪的在线验证问题。

关键词： 区块链;真伪验证

中图分类号： F713.36;F274    文献标识码： A    文章编号： 1672-9129（2018）09-0058-02

Abstract： This paper mainly introduces the research model of online authentication of product authenticity based on block chain technology to solve the problem of online verification of product authenticity..

Key words：   block chain;authentication

1 引言

在社会生活当中，人与人之交的交易最终都体现于产品的交易。而在产品交易过程中，由于市场混乱、产品种类繁多，如何做好产品的真伪验证、保护产品公司和消费者的合法权益已经成为当今社会中普遍存在的难题。

本文在以上社会环境下提出基于区块链技术的产品真伪在线验证研究模型，试图对产品的真伪验证有所贡献。

2 区块链技术及应用

区块链具有去中心化、时序数据、集体维护、可编程和安全可信等特点[1]。从本质上说，区块链技术是一种数据库存储技术，它允许数据分布式存储，从而达到去中心化的效果，并借用密码学保证其链式区块被修改难度的复杂性，进而保证数据的安全性。

2008 年，“中本聪”在《比特币：一种点对点电子现金系统》中提出区块链[2]。至此以后，区块链凭借其独特的优势，吸引了一众学者的目光，对于区块链技术的研究如火如荼。区块链技术更是被誉为继人类社会发展之后的第4个里程碑[3]。截止目前为止，国际上对于区块链技术的研究迅猛发展，包括国内的阿里巴巴、腾讯、百度等大的电商集团领袖也对区块链技术的应用前景十分地看重。区块链技术现在已经被广泛用于金融、选举投票、食品溯源等领域，具有广泛的应用前景。

3 真伪验证模型

本文提出的基于區块链技术的产品真伪在线研究模型主要分为三个模块：数据存储层、网络层、应用层。第一个模块数据存储层，用于存储经过网络结点验证之后的交易信息。第二个模块网络层，包括所有参与网络的认证结点、共识机制和激励机制。第三个模块应用层又主要包括交易模块和通用模块，交易模块用于结点到结点之间的交易，通用模块用于产品的溯源及真伪验证。

底层数据存储层区块的数据结构主要包括系统版本号、时间戳、前一区块头散列值、Merkle根、目标Hash、随机数Nonce，以及用于真伪验证的产品序列号字段。结点之间的交易必须经过网络中的大部分结点验证为合法交易后才能打包进区块。

网络层采用P2P技术，负责结点之间交易的广播。结点之间发起的交易在网络中广播，网络中的其它结点搜索当前时间段网络中未确认的交易，加入到本地的交易池当中，提供自身算力开始计算目标Hash。为了确保网络中的各个节点积极的提供自身算力寻找目标Hash，网络层采用PoW共识机制及积分奖励机制，从而保证网络中各个结点积极提供自身算力，参与交易的验证。而用户参与验证获得的积分可以用于到产品提供商家兑换一定的实物奖励。

位于顶部的应用层模块具体包括两个小模块，交易模块用于结点与结点之间的交易。结点连入网络后，交易模块会为结点分配私钥及公钥。私钥作用于保证结点的财产信息。公钥作为结点的一个交易地址，相当于结点之间交易时的一个交易账号。通用模块作为真伪验证模型的一个典型模块，用于在线验证产品的真伪。

以上介绍了基于区块链技术的产品真伪在线验证研究模型。具体的验证流如程图1所示。

网络中的结点申请成为真伪验证网络的一个结点。真伪验证网络的结点登陆交易模块，交易模块为其分配保护结点财产的私钥和用于交易的公钥信息。节点之间发起交易后，运用P2P技术向全网广播。在此过程中，真伪验证网络会通过对当前交易中的上一笔交易信息进行溯源，从而确保当前的交易主体具有交易过程中产品的交易权。如果没有，则舍弃该笔交易。如果有，则承认其合法性。网络中的其它结点搜集全网当前时间段内未验证的交易作为当前区块体的交易集合，并计算区块体内交易集合的Merkle根，记入区块头，并填入区块头的其它信息，接下来搜索合适的随机数Nonce，一旦搜索到合适的随机数Nonce后，向全网广播，经过网络中的其它节点验证后，获得当前区块的记账权，并获得一定的积分奖励。当前区块被记入当前真伪验证网络的区块主链中。通用模块提供产品的真伪验证。交易信息经验证存储进真伪验证网络的区块主链后，用户通过通用模块，输入买到的产品序列号，通用模块在当前主链中根据当前区块的前一区块散列值对区块信息进行溯源，匹配到正确的产品序列号，列出产品自产品厂商售出后的所有交易信息，从而达到对产品真伪的在线验证。

4 结束语

本文主要从区块链技术的角度出发，借助区块链不可被更改的特点，提出其在产品真伪在线验证过程中的应用模型，从而希望能解决产品验证信息的数据追踪与信息防伪问题，防止因监管不到位，产品真伪验证标志被多次滥用及盗用而引起的产品真伪难以鉴别情况的发生。

参考文献：

[1]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.

[2]Nakamoto S. Bitcoin： A peer-to-peer electronic cash system[J]. Consulted， 2008.

[3]沈鑫， 裴庆祺， 刘雪峰. 区块链技术综述[J]. 网络与信息安全学报， 2016， 2（11）.