基于区块链技术的原产地溯源问题研究*

□ 纪 霞， 黄 颖,3，王普玉

(1.江苏科技大学张家港校区 商学院,江苏 张家港 215600;2.江苏科技大学苏州理工学院 商学院,江苏 张家港 215600；3.中船工业现代物流研究中心,江苏 镇江 212000)

随着社会经济的高速发展和人民生活质量的提高，进口商品的消费需求急剧上升，尤其是化妆用品、母婴用品、钟表眼镜、电子产品等，官方数据表明79.6%消费者购买过进口商品，近50%的消费者购买的进口商品占同类商品的10%[1]。然而，由于消费者信息不对称，缺乏专业的鉴别力，以施恩奶粉为例，进口商使用原产地信息做文章来欺骗消费者，进口商品的质量问题造成了消费者的信任危机。故当今消费者购买到某种进口产品的时候，急切地需要了解到该产品是否真实为品牌原产地生产，而进口商也需要用数据来证明原产地信息的可信度以获得更多顾客的认可，因此，建立可靠的原产地溯源系统是防止伪造原产地信息的有效方式之一。不仅响应了国家大力发展区块链自主创新的政策，而且通过该系统加快推动了区块链技术和产业创新，使得消费者在短时间内查询到准确的原产地信息。区块链是一个去中心化的数据库，具有分布式的共识机制、公开透明记录、低成本、高效率、安全可靠、不可篡改等特点[2]。利用区块链技术建立原产地溯源体系,一方面可以降低监管的成本，另一方面提高了生产运输过程的透明度及原产地信息的可信度[3]。

本文主要探讨基于区块链技术环境下构建安全可靠的原产地溯源系统，将智能合约和区块链关键技术运用于原产地溯源。由于产品生产时间、生产地、生产信息等原产地信息的伪造性较大，且难以创建如此巨大的数据库将各种上链的数据存储下来，考虑到每次产品的转移必定是一笔交易，故通过智能合约将产品信息存储在私有链中，交易信息存储在公有链中，消费者与零售商达成智能合约，通过零售商私链与之前区块相连，达到溯源原产地数据信息的目的。更重要的是，基于区块链的原产地溯源系统与国家提出的产业改革方向一致，将区块链与经济社会融合发展，发挥了区块链在促进数据共享、优化业务流程以及建设可信体系等方面作用。

1 传统模式下原产地溯源存在的问题

据研究统计发现，在传统模式下，大多数进口商品的原产地信息只是“Made in”或“XX国制造”等字样，所以进口商品号称原产国制造，实际上出自于他国代工厂这样的话题屡见不鲜。当今时代，混合产品席卷全球市场导致进口产品原产地更加模糊难以定义，消费者往往会被误导，从而错误判断产品原产地。并且有的原产地证明也存在着造假的风险，导致消费者难以准确查询商品的原产地，因此不乏有许多不良商家欺骗消费者以获取暴利。

由于进口商品的原产地信息作假引发的安全等问题一直是层出不穷，由英国波及到全世界的疯牛病让消费者一度对进口牛肉产生恐慌，据可靠数据显示国外疯牛病导致了我国牛肉消费的强大缺口[4]。此外，进口奶粉成为众多父母的首要选择，但部分奶粉出口商伪造原产地证明，伪造卫生证书，并不是所谓的“国外原装进口”，奶粉品质存在巨大问题。以施恩奶粉为例，美国施恩国际有限公司授权施恩公司在中国大陆使用其商标，打着全部进口奶源的幌子，迷惑广大消费者，但其实该奶粉品牌只是披着洋人外衣的中国品牌[5]。事件暴露后，消费者对进口商品的原产地溯源需求更为旺盛，迫切需要营造一个公开、透明、可靠的原产地溯源体系。

表1 产品原产地信息造假

在“混合产品”席卷整个市场的时代，外国品牌销往不同国家的产品质量都大相径庭，并且原产地信息的可信度令消费者担忧。此外，贸易流程中商家无法得到产品信息的来源，即存在信息壁垒和信息孤岛问题。建立基于区块链技术的原产地溯源体系，将交易信息和产品信息上链，一定程度上提升商家间的密切度和进口产品原产地信息的可信度。

2 基于区块链的原产地溯源体系构建

2.1 智能合约在原产地溯源方面应用

运用区块链技术，将智能合约运用于各贸易流程环节中，能够有效解决原产地信息壁垒和信息孤岛的问题。整个贸易过程主要是由出口商和进口商达成交易协议而带动的一连串交易往来，故两者之间达成主智能合约。此外，在其他商家交易间使用若干个子智能合约(如图1所示)，只要达到预先确定的条件，合约条款就开始执行。

图1 贸易流程图

主智能合约与子智能合约是附属关系，主智能合约先编译部署起来，各子智能合约的交易执行不能违背主智能合约的条款，否则交易无法达成。子智能合约与子智能合约是链式关系，交易完成的信号自动从一个账户发送至另一个账户，另一个账户就会根据合约条款和输入的数据开始执行。达成智能合约的交易双方需要同时授权开放，下一个时间戳的子智能合约才能读取节点前的交易信息。

当商家对一份合约认证时，商家不仅要对本文件的时间和具体交易信息签名认证，还需要对前一份文件的哈希指针进行认证[6]，这种相互验证彼此有效性的方式验证了这笔交易的可靠性。

建立在区块链技术基础上，交易双方不需要担心信任问题，智能合约很大一定程度上替代了传统中介作用。智能合约与智能合约之间是由事件驱动的(如图2所示)，只有当所有子智能合约验证交易确实完成，主智能合约双方才可以看到是一份“合法有效”的交易，且交易被记录于特定区块中，商家可从中获取账户收益数据。

图2 智能合约

2.2 公链、私链的原产地信息存储

每个智能合约都是一个私有链，由于私有链的参与节点是有限可控的，故私有链的隐私保护更好、交易速度更快，适合于商家存储不便于公开的保密性数据[7]。相对于产品生产时间与生产地点等信息，交易的银行转账信息更具有难以伪造性，且每一产品都有唯一与其对应的二维码，故为了方便客户溯源和节省数据库空间，只将智能合约中交易时间、地点数据上链到公有链中(如表2所示)。

表2 各商家的上链数据信息表

以奶粉为例，出口商与生产加工商、进口商和物流商等签订智能合约。首先，各商家将交易信息以时间戳方式记录，奶粉生产时间、奶粉生产数量、草料数量、原料种类、交易的时间和地点等都录入私有链。其次，将私有链中交易的时间、地点信息再次上链到公有链中(如图3所示)，保持对外公开透明。同样的，进口商、出口商和物流商也将交易信息即银行转账的时间、地点等上链到公有数据区块中，而其他数据，包括不便于公开的商业数据，可以按照时间的顺序将生产出的数据区块链式组合存储于私有链以供后期查询[8]。

图3 数据录入过程

在各商家界面，利用区块链技术对交易文件进行数字化记录，只要信息一旦录入就无法更改，保证了数据前后的安全性[9]。独立编码使得交易的双方在时间戳上自动相互识别，如果说同一时间双方没有相同的交易记录，那么就会出现信息不匹配，新的数据无法继续记录导致数据断链，交易也就无法达成，所以只有所有参与者的信息上链，校对准确，交易才能完成，信息所在区块才是合法区块。

2.3 区块链下的海关报关环节

传统的海关报关环节需要进行申报时间、申报地点和准备申报的单证等一系列环节。此外，海关还要对进出口货物进行核对和检查并征收关税。建立基于区块链的原产地溯源体系后，各商家通过各自的节点将公有链和私有链授权给海关，那么海关报关就节省了许多不必要的环节(如图4所示)，不仅提高了工作效率，而且货物安全性得到一定保障。

图4 授权海关图

2.4 客户溯源查询方案

本文提出基于区块链的原产地溯源体系保证了从生产加工商到进口商的数据接入，各商家将各自公有链中的数据以数据区块形式上链，利用智能合约和数据管理将其存储于体系合适的区块中，以便消费者和商家存储信息和读取信息。当消费者购买产品的时候，消费者与零售商就达成了一个智能合约，智能合约相当于零售商的一条私链，私链可以连接到前面所有的区块上，消费者以客户角色访问节点前所有原产地信息，得到进口产品的溯源查询结果，结果数据流包括从消费者到生产商的溯源过程(如图5所示)。

图5 消费者溯源过程

原产地溯源的每条信息都有与之相对应的时间戳并且录入该条信息的角色者要签名认证，消费者访问时需要输入指定产品的密码，该密码相当于密钥，消费者根据权限访问内容[10]。相对于传统的原产地溯源，基于区块链的原产地溯源体系从产品原料就开始收集数据，直到产品到顾客手中，所有的交易信息都会上链且不可篡改，杜绝了进口商将在进口国生产的产品送到国外贴上国外商标，从而冒充进口商品欺骗消费者的现象。

3 结语

区块链原产地溯源体系以进口商品作为溯源的对象，对其整个流通过程进行数据记录。利用区块链技术的去中心化、公开透明和匿名性等特性对交易信息进行链式存储，保证数据安全完整。习总书记在中央政治局第十八次集体学习中重点强调区块链技术的集成应用对我国产业变革的重要作用，本文所提出的原产地溯源系统从实际应用场景的可行性出发，有效解决了传统模式下的原产地溯源问题，是区块链技术应用延伸的典范。溯源系统将智能合约中交易信息上到公有链中，发挥了区块链在原产地溯源中的应用优势，大大减少了原产地造假现象，有效实现了原产地溯源，对我国能够在区块链领域达到理论前沿、技术创新和产业优势具有重要意义。