一种基于区块链的防伪溯源系统及方法与流程

本发明涉及产品防伪溯源，具体是一种基于区块链的防伪溯源系统及方法。

背景技术：

1、区块链是一种分布式数据库技术，它以区块的方式逐步存储数据，并使用密码学方法保证数据的安全性和完整性，每个区块包含了数据、时间戳以及前一个区块的哈希值，形成了一个不可篡改的链条，区块链通过去中心化的方式，使得数据可以在网络中的多个节点上存储和验证，而无需依赖单一的中心化管理机构，这种技术可以用于安全地记录交易、管理数字资产，以及执行智能合约等应用场景中。

2、现有的防伪溯源系统中，对于不同阶段的产品的防伪溯源效率低下，不同阶段产品参与者对应的参与者记录存在信息模糊化，不能准确追踪每个阶段参与者的记录信息，且产品溯源的数据存储缺乏安全性，以上这些问题都是当前我们亟需解决的。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于区块链的防伪溯源系统及方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于区块链的防伪溯源系统，包括溯源平台，所述溯源平台通信连接有业务模块、区块链溯源与安全模块、查询与监督模块以及加密与解密模块；

3、所述业务模块用于获取针对产品的商业行为的参与者记录；

4、所述区块链溯源与安全模块，设置有分布式存储子单元和区块链信标链体系，基于分布式存储子单元对参与者记录进行存储，并基于区块链信标链体系中的信标链对参与者记录采用权益证明机制进行共识验证，基于区块链信标链体系中的主链存储的智能合约生成产品的非同质化通证，并随机存储在区块链信标链体系中的任一分片链；

5、所述查询与监督模块用于基于获取到的统一资源标识符从分布式存储子单元中确定产品的参与者记录；

6、所述加密与解密模块用于对参与者记录进行加密和解密。

7、进一步的，获取针对产品的商业行为的参与者记录的过程包括：

8、设置业务模块对应的业务接收时段，在业务接收时段内，由业务模块获取针对产品的不同商业行为所对应的参与者记录，不同的商业行为包括生产行为、供应行为、物流行为、零售行为以及消费行为，不同的商业行为对应着不同的参与者以及参与者各自对应的参与者记录，参与者包括生产商、供应商、物流公司、零售商以及消费者，参与者记录包括生产记录、供应记录、物流记录、零售记录以及消费记录；

9、商业行为、参与者以及参与者记录的对应关系如下：

10、生产行为—生产商—生产记录；

11、供应行为—供应商—供应记录；

12、物流行为—物流公司—物流记录；

13、零售行为—零售商—零售记录；

14、消费行为—消费者—消费记录。

15、进一步的，构建分布式存储子单元和区块链信标链体系的过程包括：

16、选择代码集成环境和数据库编辑语言，在相应的代码集成环境中，安排代码编撰人员按照设置的需求文档进行分布式数据库相应代码片段的编写，进而搭建出初始的分布式数据库框架，并导入设置的数据库配置项后生成相应的分布式数据库，分布式数据库包括若干个子数据库区域，对子数据库区域进行编号，并记为i，i＝1，2，3，……，n，其中，n为大于0的自然数，将每个子数据库区域都作为一个分布式存储子单元；

17、构建区块链信标链体系的步骤包括节点搭建、智能合约关联、测试网络部署以及安全审计，通过节点搭建生成若干条信标链，通过智能合约关联来编写信标链对应的智能合约，并将智能合约关联存储于信标链中，当若干个信标链都关联上智能合约后，则区块链信标链体系初步建立完成，通过测试网络部署和安全审计来对区块链信标链体系进行完善，设置测试网络，将区块链信标链体系部署至测试网络中，进而验证区块链信标链体系的功能和稳定性，解构获取区块链信标链体系的全部相关代码，通过安全审计获取全部相关代码的安全程度和抗攻击程度，对安全程度和抗攻击程度不满足预设的审计条件的代码部分进行重新编程，直至全部代码的安全程度和抗攻击程度都符合预设的审计条件时，则停止安全审计。

18、进一步的，基于分布式存储子单元对参与者记录进行存储的过程包括：

19、获取全部参与者对应的参与者记录，并获取全部分布式存储子单元对应的存储状态，存储状态包括状态一、状态二以及状态三，状态一表示当前的分布式存储子单元存储容量告罄，无法继续存储，状态二表示当前的分布式存储子单元的存储容量仍有盈余，可以继续进行数据存储，状态三表示当前的分布式存储子单元处于故障；

20、通过随机函数生成每个参与者对应参与者记录的存储编号，将参与者记录存储至存储编号对应的分布式存储子单元中，若分布式存储子单元的存储状态为状态一和状态三，则更换下一个分布式存储子单元进行当前的参与者记录的存储，若为状态二，判断当前分布式存储子单元的存储容量是否满足整个参与者记录的数据量，若是，则直接存储，若否，则更换下一个分布式存储子单元进行存储。

21、进一步的，基于区块链信标链体系中的信标链对参与者记录采用权益证明机制进行共识验证的过程包括：

22、区块链信标链体系对应的全部信标链包括不同的类型，信标链的类型包括主链和分链，将若干个分链作为共识验证所对应的若干个验证者，共识验证通过采用权益证明机制的方式进行，获取每个验证者初始持有的eth的数目，将智能合约存储至区块链信标链体系对应的主链中，并将每个验证者对应的eth锁定于主链的智能合约中；

23、设置验证轮次，每经过一个验证轮次，则获取一个参与者记录进行共识验证，由持有不同eth的验证者分别获取参与者记录的一部分记录进行验证，并生成各自的验证结果，验证结果包括验证成功和验证失败，记验证者的总数目为n总，验证者对应验证结果为验证成功的数目为n`，进而获取验证率，记验证率为sc，有sc＝n`/n总；

24、设置共识验证的合格率，并记该合格率为τ，若sc≥τ，则表示对当前参与者记录的共识验证通过，若sc＜τ，则表示当前参与者记录的共识验证未通过，重复上述共识验证对应的操作，直至若干个参与者记录都完成相应的共识验证。

25、进一步的，基于区块链信标链体系中的主链存储的智能合约生成产品的非同质化通证，随机存储在区块链信标链体系中的任一分片链的过程包括：

26、获取区块链信标链体系中主链存储的智能合约，智能合约定义了每个参与者记录对应的不同参与者的商业行为的溯源追踪信息，所述溯源追踪信息包括溯源时间、行为内容以及外界录入信息；

27、将每个参与者记录对应的溯源追踪信息作为每个参与者对应的非同质化通证，并将该非同质化通证随机的存储在区块链信标链体系对应的任一片分链中，对非同质化通证进行随机存储的内容为：将非同质化通证先储存至任意的一片分链中，设置转移周期，每经过一个转移周期则将非同质化通证转移至另一片分链中。

28、进一步的，基于统一资源标识符从分布式存储子单元中确定产品的参与者记录的过程包括：

29、每个存储于分布式存储子单元中的参与者记录都相应关联一个唯一的uri标识，uri标识包括统一资源定位符和统一资源名称，分别标记为url和urn，将url和urn汇总作为每个参与者记录的统一资源标识符，并作为分布式存储子单元的检索键值；

30、设置检索程序用于检索若干个分布式存储子单元中存储的参与者记录，输入需要访问的参与者记录所对应的统一资源标识符，并将该统一资源标识符与每个分布式存储子单元对应的检索键值依次进行比对，将统一资源标识符与检索键值比对一致的分布式存储子单元中的参与者记录作为目标检索记录，进而确定出产品对应的参与者记录。

31、进一步的，对参与者记录进行加密和解密的过程包括：

32、设置二维码程序用于为每个参与者记录生成相应的防伪溯源二维码，二维码程序预先录入二维码标签，二维码标签为空白标签，当二维码程序接收到参与者记录后，则将参与者记录转换为相应的二维码分布数据；

33、所述二维码分布数据包括若干个图像点阵的面积以及分布位置，将二维码分布数据拓扑映射至处于空白标签的二维码标签上，并通过印刷设备对二维码标签进行印刷制作，在印刷设备对应的印刷环节，通过加密二维码识别算法对二维码标签对应的二维码图案进行加密，并将加密后的二维码图案存储至所设置的云平台内；

34、当需要进行相应二维码标签的真伪验证时，安排稽核人员通过自身配备的扫码设备对当前的二维码标签进行扫码录入，并将扫码录入的二维码图案上传至云平台，通过破译加密二维码识别算法对二维码图案进行解密，并判断解密后的二维码图案是否为云平台内存储的任意一个二维码图案，若是，则当前二维码标签为防伪溯源二维码，若否，则不是。

35、进一步的，一种基于区块链的防伪溯源系统的防伪溯源方法，包括以下步骤：

36、步骤s1：获取针对产品的商业行为的参与者记录；

37、步骤s2：基于分布式存储子单元对参与者记录进行存储，并基于区块链信标链体系中的信标链对参与者记录采用权益证明机制进行共识验证，基于区块链信标链体系中的主链存储的智能合约生成产品的非同质化通证，随机存储在区块链信标链体系中的任一分片链；

38、步骤s3：基于统一资源标识符从分布式存储子单元中确定产品的参与者记录；

39、步骤s4：对参与者记录进行加密和解密。

40、与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过实现分布式存储、权益证明、智能合约以及对参与者记录采用二维码标签的方式进行加密，实现了产品防伪溯源、参与者记录透明和安全存储等目标，提高了溯源系统的运行效率，提高了产品溯源的准确率，有助于确保产品的真实性，提高消费者信任度，同时也为企业管理提供了更多的数据支持和安全保障。

技术特征：

1.一种基于区块链的防伪溯源系统，包括溯源平台，其特征在于，所述溯源平台通信连接有业务模块、区块链溯源与安全模块、查询与监督模块以及加密与解密模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的防伪溯源系统，其特征在于，获取针对产品的商业行为的参与者记录的过程包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的防伪溯源系统，其特征在于，构建分布式存储子单元和区块链信标链体系的过程包括：

4.根据权利要求3所述的一种基于区块链的防伪溯源系统，其特征在于，基于分布式存储子单元对参与者记录进行存储的过程包括：

5.根据权利要求4所述的一种基于区块链的防伪溯源系统，其特征在于，基于区块链信标链体系中的信标链对参与者记录采用权益证明机制进行共识验证的过程包括：

6.根据权利要求5所述的一种基于区块链的防伪溯源系统，其特征在于，基于区块链信标链体系中的主链存储的智能合约生成产品的非同质化通证，随机存储在区块链信标链体系中的任一分片链的过程包括：

7.根据权利要求6所述的一种基于区块链的防伪溯源系统，其特征在于，基于统一资源标识符从分布式存储子单元中确定产品的参与者记录的过程包括：

8.根据权利要求7所述的一种基于区块链的防伪溯源系统，其特征在于，对参与者记录进行加密和解密的过程包括：

9.根据权利要求1-8任一所述的一种基于区块链的防伪溯源系统的防伪溯源方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种基于区块链的防伪溯源系统及方法，涉及了产品防伪溯源技术领域，包括业务模块、区块链溯源与安全模块、查询与监督模块以及加密与解密模块；通过业务模块获取针对产品的商业行为的参与者记录，在区块链溯源与安全模块中，基于设置的分布式存储子单元对参与者记录进行存储，并基于构建的区块链信标链体系中的信标链对参与者记录采用权益证明机制进行共识验证，基于区块链信标链体系中的主链存储的智能合约生成产品的非同质化通证，并随机存储在区块链信标链体系中的任一分片链，在查询与监督模块中，基于获取到的统一资源标识符从分布式存储子单元中确定产品的参与者记录，通过加密与解密模块对参与者记录进行加密和解密。

技术研发人员：陈文辉,黄燕,张远龙
受保护的技术使用者：厦门安妮企业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5