区块链技术在生鲜农产品质量安全追溯体系中的应用

(湖南工商大学 湖南 长沙 410205)

一、引言

近年来，食品安全事件屡见不鲜，食品安全问题已成为影响人民福祉的最重要问题。食品安全关系到从农产品种植到农产品生产、加工和销售的整个食品供应链。因此，建立食品安全质量追溯体系尤为重要。其中，最突出的食品安全问题是生鲜农产品质量安全问题，生鲜农产品是我国居民最常用和消费最多的初级产品。据统计，每年约有4亿吨新鲜农产品进入流通领域，然而大多数运输和销售的生鲜农产品没有必要的冷链保护，果蔬类进入冷链系统的比重只有5%，其中果蔬流通腐损率高达20%～30%。在发达国家，例如英国和美国，冷链中生鲜农产品的流通率大于95%，但腐败率通常可以限制在5%以下。然而，我国尚未建立起完善的生鲜农产品质量安全追溯体系，由于生鲜农产品的源头控制不力，冷链中的运输速度低且不安全，末端销售阶段的制冷和卫生条件不符合标准，中间环节流转信息不明确，冷链中断的现象频频发生。因此，通过有效地控制生鲜农产品的整个流通过程，确保信息的透明度以及保证对温度敏感的生鲜农产品质量和味道的一致性，保护消费者的利益尤为重要。

二、我国生鲜农产品质量安全追溯体系存在的问题

从外部看，我国生鲜农产品质量安全可追溯体系存在的问题包括政府的法律法规尚待改进，各政府部门间的协同以及必须进一步加强人们对可追溯性系统的信心，很难建立产业各方的信任关系。从新鲜农产品质量安全追溯系统建设中存在的问题来看，主要包括信息共享和安全追溯系统的低效率等问题。

(一)企业的参与度不高。对于加工和生产农产品的企业而言，可追溯系统的应用涉及设备的购买，软件的开发甚至是对现有操作规则的修改，这需要大量的额外费用。由于可追溯系统所带来的优势和前景不确定性，绝大多数企业对参与使用食品质量安全可追溯系统的积极性并不高。

(二)供应链主体获取信息不对称。由于监管制度的分环节以及分段监管，追溯体系中的参与主体众多，大量的材料和设备需要被参与者购买，且需要开发数据库和应用系统，这样不仅造成各企业资源的重复建设和投入资金的浪费，而且造成各企业之间容易出现信息孤岛，技术标准不统一等问题。多部门、多系统、多渠道分头操作，使得反馈链难以连接，反馈信息不共享，难以实现信息的全面跟踪和追溯。

(三)质量安全追溯体系的管理难度大效率低。我国农产品管理的特点是“距离长，环节多，流通广”，农产品所涉及的问题不仅包括生产者和消费者，而且还包括采购、储存、运输和销售等各种主体，这些主体影响着系统运作的效率，使管理变得困难。整个追溯体系的管理分为技术管理和制度管理，内容广泛。因此导致追溯体系的管理难度大效率低。

三、区块链技术内涵及特点

区块链是比特币的基础支持技术之一，它的概念起源于中本聪(Satoshi Nakamoto)于2008年11月1日发表在比特币论坛的一篇名为《比特币:一种点对点的电子现金系统》的文章。董慧等人(2016)认为，区块链的本质是一个分布式数据库，它记录所有交易信息，同时具有分散性、安全性和可信性[1]。林小驰、胡叶倩雯(2016)则把将区块链定义为按时间顺序连接而成的链状数据结构[2]。杨慧琴(2017)强调区块链是一种通过互联网的分布式账本技术，通过分布式存储和加密日志的集体维护，实现了去中心化、可追溯、集体的维护以及信息的难以伪造[3]。王清、陈潇婷(2019)指出，区块链技术是继大数据和云计算之后的另一项信息技术创新，其主要特点是数据去中心化、分布式记账和数据的可追溯性,并将数字资本化与职能合约化结为一体[4]。

区块链技术特点：(1)不可篡改性。区块链中提供了多种共识机制可防止数据的篡改和删除。(2)去中心化，分布式容错。区块链中的分布式存储不需要统一的硬件和软件，而分布式系统使网络具有抗攻击性，并且理论上允许一半的节点出错。(3)一致性、可追溯性。区块链数据使用严格的加密算法进行存储和核算，从而确保数据的一致性。由于块头的哈希值，两个相邻的块具有链效应，这也便于对给定数据所属的块进行追溯定位。

四、区块链技术在生鲜农产品质量安全追溯中的应用优势

一是区块链的灵活性能提高参与者的积极性。区块链的分布式记账系统主要由国家行政管理部门以及大公司承担台账存储和管理系统的构建。规模小，对成本敏感的企业则可以根据其业务需求选择不将数据存储在台账系统中。进而减少企业的支出成本，进而提高企业的参与积极性。

二是以去中心化解决农产品互联互通的技术问题。区块链的去中心化不仅能够跟踪信息管理，也能够解决农业物联网大规模应用的技术问题。未来，用于农业互联网信息收集模块的数量将达到数以几十亿，物联网节点与中心平台交换数据，通过中心平台集中管理节点和数据几乎是不可能的任务。在区块链系统中，物联网模块可以通过集成芯片实现加密算法、分布式记账和共识信任等方式，收集物联网数据后可以直接将数据块记录到区块链，然后再进入整个追溯系统。

三是以技术优势创新商业共信与模式。区块链利用集体维护和加密算法的技术优势，能够低成本解决生鲜农产品交易过程中的信任问题，并创造了多边信任环境。商业环境的可信度将逐步得到验证，追溯系统的公众可信度将得到重建，增强国家工程的社会效应。从而真正实现农产品管理的理想目标：“责任主体有备案、生产过程有记录、主体责任可追溯、产品流向可追踪、风险隐患可识别、危害程度可评估、监管信息可共享”。

四是区块链的可追溯性实现供应链全程的可追溯。区块链包括将数据转换为块，然后根据相关算法生成私钥，以防止伪造，并使用时间戳等形式形成链，这完全符合商品市场的流通过程，一个物一代码追溯源，供应链管理全程可视化。在整个食品信息的区块链上，在整个食品信息块链中，信息是不可伪造的，来源是不可逆的，代码是可追溯的。

五、结语

区块链是基于不对称加密算法和共识机制的分布式数据库，通过对每个节点的集体维护，确保网络的稳定运行，它具有去中心化、可追溯性、一致性和不可篡改性等特点。因此，将区块链技术纳入现有生鲜农产品追溯系统中，用于研究和解决当前生鲜农产品追溯体系中的数据共享不及时、数据存储不安全以及食品信息难于追踪由等问题，以提高农产品追溯系统的实时性和数据的可靠性，从而促进农业发展，保证消费者的合法权益。