一种基于区块链的食品安全多元利益主体信用评价方法技术

本发明专利技术提供了一种基于区块链的食品安全多元利益主体信用评价方法，包括：应用Hyperledger区块链作为信用评价方法的底层支撑技术，为食品供应链上多元利益主体(交易者)与监管者赋予不同的身份权限，并实现了交易者给予交易评价时身份匿名性与评价结果公开透明性的统一；监管者通过智能合约收集食品供应链上多元利益主体对交易的评价信息，采用深度学习算法长短记忆(LSTM)模型对反馈的评价信息进行情感分析，并将信用评价结果反馈给交易双方，该方法提高了传统信用评价系统的效率和准确性，并增强了食品安全监管的有效性。

A method of credit evaluation for multiple stakeholders of food safety based on block chain

The invention provides a multi-stakeholder credit evaluation method for food safety based on block chain, which includes: applying Hyperledger block chain as the underlying support technology of credit evaluation method, giving different identity rights to multi-stakeholders (traders) and supervisors in food supply chain, and realizing the TRADERS'granting and handing over. The identity anonymity is unified with the transparency of the evaluation results when the evaluation is easy to be done; the supervisor collects the evaluation information of the multi-stakeholders in the food supply chain through the intelligent contract, and uses the LSTM model to analyze the feedback evaluation information and feedback the credit evaluation results to the transaction. Both sides, this method improves the efficiency and accuracy of the traditional credit evaluation system, and enhances the effectiveness of food safety supervision.

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链的食品安全多元利益主体信用评价方法
本专利技术涉及到食品安全领域，具体涉及一种基于区块链的食品安全多元利益主体信用评价方法。
技术介绍
复杂食品供应链上多元利益主体如生产商、供应商、分销商、零售商和消费者等之间信息的不对称，使得食品交易过程中数据的可靠性完全取决于提供者，食品供应链上可能存在诸多不可靠的数据提供者，导致监管机构很难收集到食品供应链上有关交易的有效信息从而增加了有效监管的难度。目前在技术上将二维码技术和射频识别技术RFID引入食品供应链中，可用于对食品溯源和检测等环节中的实体进行数字化标记。这些现有的技术更关注于与产品实体即物的管理，因此对于食品供应链上多元利益主体即人的监管力度有待加强，针对信息不对称的多元利益主体，如何实现食品交易过程的公开透明以及监管者如何有效捕获食品供应链上相关交易过程信息以实现有效监管是当前预防食品安全事件发生的主要难题，将极大影响食品安全供应链的健康与安全发展。
技术实现思路
本专利技术技术解决问题：克服现有技术对于食品供应链上多元利益主体间交易信息不对称、数据提供不可靠造成监管者收集到的信息有效性薄弱，导致监管力度的不足的问题，提供了一种基于区块链的食品安全多元利益主体信用评价方法，结合区块链技术和深度学习技术来收集食品供应链上多元利益主体进行食品交易所产生的交易信息及交易者彼此评价信息，并采用LSTM进行分析生成利益主体的信用评价，通过由交易者对交易进行评价反馈的方式，监管者获取的数据更为客观有效。本专利技术提供的一种基于区块链的食品安全多元利益主体信用评价方法，包括以下步骤：步骤(1)将HyperledgerFabric区块链应用于食品供应链，采用Fabric框架的身份认证机制将多元利益主体组成的网络节点划分为两种不同身份权限的联盟成员，分别为交易者和监管者；由交易者执行食品供应链上的食品交易过程：交易者t1发起交易请求并发送交易消息至区块链网络，交易者t2通过广播的形式响应t1的交易请求并通过调用智能合约中的食品交易函数达成交易，验证节点基于共识算法PBFT对该笔交易进行验证，并将最终达成共识的交易信息全部记入交易者区块账本；步骤(2)交易完成后，触发智能合约实现评价过程，具体过程为：安装部署智能合约并初始化，调用智能合约交易者评价函数，由步骤(1)中参与交易的一方交易者对参与交易的另一方交易者进行评价，并将交易信息与评价信息全部记入交易者区块账本，该账本由区块链上所有食品交易者共同维护；步骤(3)利用含有不同信用等级的评价文本数据集训练LSTM信用评价模型；将交易者区块账本中存储的评价信息输入到LSTM信用评价模型，对交易者在交易过程中得到的评价信息进行情感分析，分类输出交易者信用评价等级并记录到交易者区块账本中；步骤(4)监管者通过调用智能合约食品交易查询函数和评价查询函数获取交易者的交易信息和评价信息，依据步骤(3)中方法对食品供应链上交易者实现信用评价等级的分类，根据分类结果对交易者实施有效监管，创建安全透明可追责的食品供应链交易环境。在步骤(4)中，监管者利用智能合约调用和查询食品供应链上各利益主体的相关交易信息及评价信息，通过收集分析其交易评价信息得到食品供应链上交易情况反馈信息，使监管信息来源更真实可靠，对反馈信息实时监管并对交易者进行信用评价分级和采取相应管控措施，减少了食品供应链上信息不对称造成的食品安全的现象，增强了监管的有效性。进一步的，上述基于区块链的食品安全多元利益主体信用评价方法中，通过Hyperledger区块链P2P网络组织食品供应链上交易者节点并确定其加入、离开机制，为交易者构造非集中式的交易拓扑结构，并实现了食品供应链上两大类角色(交易者与监管者)身份权限的管理；通过P2P匿名通信技术隐藏交易者在交易与评价过程中的身份信息与通信关系，交易与评价过程中交易者的身份匿名，评价信息公开透明(身份匿名性和评价信息公开透明性的统一保障了评价过程的客观性)；将包含交易信息与评价信息的数据区块按时间顺序相连成一条链表，由二叉树(如Merkle树)将经过共识达成分布式一致的数据打包为哈希值并为其加上时间戳，以保证数据的可追溯与不可篡改以及对交易者的可追责，减少供应链上消极交易、恶意评价现象的发生；监管者通过收集食品供应链上多元利益主体的评价反馈数据，可获取到更为客观、透明、可信的食品交易环境现状，为监管提供了更为有效的信息来源；同时交易者通过集体维护区块链分布式全局账本规范了监管者行为，避免了监管者因私利而篡改交易者信用评价的现象发生，保障了食品交易环境的公开透明。进一步的，上述基于区块链的食品安全多元利益主体信用评价方法，在所述步骤(2)和步骤(4)中，通过区块链自由自动化脚本代码实现智能合约函数，包括食品交易函数CompleteTransaction()、食品交易完成后交易者评价函数CompleteEvaluation()以及食品交易查询函数QueryTransaction()和评价查询函数QueryEvaluation()，通过虚拟机编译，执行食品交易过程与交易者评价过程；利用区块链式数据结构验证与存储交易信息和评价信息；利用分布式节点共识算法生成并更新数据；利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全；其中，完成交易及交易评价过程由交易者实现，监管者可查询获取交易者交易相关的一切信息。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)相比现有技术，本专利技术给出了将区块链应用于食品领域增加监管者有效监管力度的可行方案，基于区块链及其分布式、数据可追溯性、可追责、不可篡改等特性，将其应用于传统食品供应链上，解决了多元利益主体间信息不对称的问题；应用Hyperledger区块链架构实现了对食品供应链上两大类角色(交易者与监管者)身份权限的管理，其中，交易者为食品供应链上的多元利益主体，主要进行食品交易并在交易完成后针对交易过程进行评价反馈，通过训练LSTM模型对交易者相关的评价信息进行情感分析并划分信用评价等级；监管者拥有管控供应链上利益主体信息的最高权限，可以随时获取食品供应链上的交易信息与评价信息，便于实时对食品交易进行监督管理，降低了监管成本。(2)相比现有技术，本专利技术利用深度学习技术LSTM作为评价信用等级的算法实现对利益主体评价文本的情感词汇提取、训练及分类；与传统机器学习算法SVM、NB等相比，LSTM作为解决时间序列预测问题的深度学习递归神经网络不仅关注文本信息，而且注重评价文本特征，具有更高的分类准确率；通过LSTM模型分析利益主体评价信息并划分信用评价等级，利于监管者获取更为可靠真实的交易详情，并实时监管供应链交易环境进而提高了监管的有效性和权威性。(3)进一步的，本专利技术在区块链P2P网络上对食品供应链上参与交易的利益主体进行评价，将分布式交易实体映射为P2P节点并为其构造非集中式的交易拓扑结构；通过P2P匿名通信技术保证了交易者身份的匿名性，保障了交易者在交易与评价过程中的身份隐私，实现了评价者身份匿名性与评价结果公开透明性的统一，保障了评价过程的客观性，利用区块链可追责性，遏制了评价者恶意评价现象的发生；区块链技术为信用评价提供了一个数据公开透明、可追溯、可追责、不可篡改的平台，在对评价者形成约束的同时也规范了监管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区块链的食品安全多元利益主体信用评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)将HyperledgerFabric区块链应用于食品供应链，采用Fabric框架的身份认证机制将多元利益主体组成的网络节点划分为两种不同身份权限的联盟成员，分别为交易者和监管者；由交易者执行食品供应链上的食品交易过程：交易者t1发起交易请求并发送交易消息至区块链网络，交易者t2通过广播的形式响应t1的交易请求并通过调用智能合约中的食品交易函数达成交易，验证节点基于共识算法PBFT对该笔交易进行验证，并将最终达成共识的交易信息全部记入交易者区块账本；步骤(2)交易完成后，触发智能合约实现评价过程，具体过程为：安装部署智能合约并初始化，调用智能合约交易者评价函数，由步骤(1)中参与交易的一方交易者对参与交易的另一方交易者进行评价，并将交易信息与评价信息全部记入交易者区块账本，该账本由区块链上所有食品交易者共同维护；步骤(3)利用含有不同信用等级的评价文本数据集训练LSTM信用评价模型；将交易者区块账本中存储的评价信息输入到LSTM信用评价模型，对交易者在交易过程中得到的评价信息进行情感分析，分类输出交易者信用评价等级并记录到交易者区块账本中；步骤(4)监管者通过调用智能合约食品交易查询函数和评价查询函数获取交易者的交易信息和评价信息，依据步骤(3)中方法对食品供应链上交易者实现信用评价等级的分类，根据分类结果对交易者实施有效监管。...

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的食品安全多元利益主体信用评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)将HyperledgerFabric区块链应用于食品供应链，采用Fabric框架的身份认证机制将多元利益主体组成的网络节点划分为两种不同身份权限的联盟成员，分别为交易者和监管者；由交易者执行食品供应链上的食品交易过程：交易者t1发起交易请求并发送交易消息至区块链网络，交易者t2通过广播的形式响应t1的交易请求并通过调用智能合约中的食品交易函数达成交易，验证节点基于共识算法PBFT对该笔交易进行验证，并将最终达成共识的交易信息全部记入交易者区块账本；步骤(2)交易完成后，触发智能合约实现评价过程，具体过程为：安装部署智能合约并初始化，调用智能合约交易者评价函数，由步骤(1)中参与交易的一方交易者对参与交易的另一方交易者进行评价，并将交易信息与评价信息全部记入交易者区块账本，该账本由区块链上所有食品交易者共同维护；步骤(3)利用含有不同信用等级的评价文本数据集训练LSTM信用评价模型；将交易者区块账本中存储的评价信息输入到LSTM信用评价模型，对交易者在交易过程中得到的评价信息进行情感分析，分类输出交易者信用评价等级并记录到交易者区块账本中；步骤(4)监管者通过调用智能合约食品交易查询函数和评价查询函数获取交易者的交...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛典辉，王帆，郝治昊，
申请(专利权)人：北京工商大学，
类型：发明
国别省市：北京,11