一种基于ERP系统与区块链的食品溯源信息管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于ERP系统和区块链的食品溯源信息管理系统，包括：ERP系统、区块链、区块链接口子系统、建立在区块链节点上带区块编号和共识编号的传统数据库；所述区块链接口子系统与ERP系统连接；所述区块链接口子系统与所述区块链和所述传统数据库连接；所述区块链接口子系统对ERP系统传入的数据一边进行多重签名共识管理、一边将多重签名共识管理过程和结果存入所述区块链和所述传统数据库。本发明专利技术通过新增与区块链接口的区块链接口子系统，与ERP系统和区块链融合，实现了食品生产各环节信息数据的不可篡改、不可抵赖、不易丢失、安全可靠的管理和追溯。

【技术实现步骤摘要】
一种基于ERP系统与区块链的食品溯源信息管理系统
本专利技术属于食品安全溯源
，具体涉及一种基于ERP系统和区块链的食品溯源信息管理系统。
技术介绍
1.食品安全追溯体系的发展现状食品兼具经验品和信任品特性，产业链环节多，产地与销地距离远，种植者、养殖者、食品原料商、食品加工商、食品添加剂生产商、分销商、餐饮经营者和消费者成为互不相识的利害攸关者，容易导致在产业链各参与者、监管者和消费者之间出现信息不对称，导致市场失灵，产生食品安全问题。为了保障食品安全，许多现代食品加工企业已经建立了价值昂贵的企业资源计划(ERP,EnterpriseResourcePlanning)系统，依据HACCP系统而设计，后者是目前被国际社会公认的减少食源性疾病、保证食品安全最有效的途径。HACCP体系运用食品工艺学、微生物学、化学和物理学、质量控制和危险性评估等方面的原理和方法，对食品在整个生产过程中可能发生的生物、化学、物理因素进行危害分析(HA)，并针对其中的显著危害在食品生产、加工的适当步骤建立关键控制点(CCP)，采取相应的控制措施，有效地防止和消除食品安全危害或将其降低到可接受的水平。包含HACCP信息化的ERP系统是HACCP体系与信息化技术手段相结合的产物，包括基础数据库、辅助决策模型、信息交流平台、HACCP管控系统等，对确保食品安全、简化HACCP体系实施、提高HACCP认证有效性有重大意义。2.食品安全追溯体系目前存在的主要问题食品安全可追溯的目标，是充分挖掘信息技术在食品安全保障体系中的作用空间，还原食品产业全产业链中的各种重要而敏感的生产环节记录，及仓储、物流和销售渠道信息，实现顺向追踪、逆向溯源和对食品产业链各环节的安全风险分析、预警，缓解甚至消除食品和餐饮等行业中的信息不对称问题，让产业链中的每一个利害攸关者都能了解食品生产中的风险控制情况，实现整条产业链的共治共赢。然而，随着现有的食品安全追溯体系的发展，也逐渐暴露出许多问题：1)分散重复建设，整体安全性差。由于采取分段、分环节的监管制度，目前整个体系是各部门自建数据库和信息查询平台的方式，每个系统都依赖于统一的中央数据库，需要各自建设，均需购置大量硬件设备，及完成相关软硬件开发，造成重复建设和资金投入的浪费。而且，由于每个追溯系统都依赖于中央数据库，存在技术安全措施和管理上的安全隐患，信息有被篡改的可能，如果某个环节被入侵或人为篡改，即导致追溯结果不正确。2)产业链隐私保护不到位。现有追溯系统难以实现对生产者和消费者的隐私保护，产业链的各种信息被过分暴露，不同追溯系统的管理者在主观上一般不愿共享追溯信息，极易形成信息孤岛。而且，由于各追溯系统技术标准一般不兼容，出于对彼此之间数据安全保护措施的不信任，也会导致对接困难，难以实现完整的信息追踪与溯源。3)硬件和管理成本高。目前的食品安全追溯系统在数据采集环节，常常需要部署传感器网络或人工输入数据，给企业带来高昂的硬件成本和管理成本。中国是典型的大市场小生产模式，生产力水平低、产业化程度弱、标准化程度差，追溯系统为企业带来的利益不明确，成本却较高，企业对参与和使用追溯系统缺乏动力，导致使用率低。同时，现有系统的数据采集在许多环节处于人工作业状态，信息提供者可以选择性屏蔽对自己不利的基础信息，这也提升了管理难度和降低了追溯系统的公信力。4)监管制度和追溯系统提供的数据分析能力缺乏对接。食品产业的监管分为技术监管和制度管理，内容覆盖面大。技术管理主要包括各类标志、数据采集和传递等，制度管理主要是各监管部门出台的法规与制度，内容非常繁杂，如《农产品追溯编码导则》、《农产品产地编码规则》、《农产品质量安全法》《农产品产地安全管理办法》等，还有各类指导意见、暂行条例和试行规范，均需和追溯系统融合对接，实现数字化监管。3.基于区块链的食品安全追溯体系研究为此，研究基于区块链的食品安全溯源系统。区块链技术源于2008年比特币的技术应用，是一种全网公开的分布式账本技术。区块链技术采用分布式记账、分布式传播以及分布式存储的方式，一个区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每个数据块即一个区块，其中包含一次记账的加密信息，也将自身内容的哈希值用于生成对下一区块的加密方案，新增区块总是链接到整条区块链尾端，这样，任何区块若被随意篡改，其哈希值将会变化，从而被查出不一致。区块链的众多用户由P2P网络相互连接，每个用户均存储一个区块链副本，区块的新增需要在所有用户保存的副本上均写入才能生效，即必须得到所有用户的一致认同。而用户的隐私，由公钥、私钥算法保护，用户通过私钥管理自己的全部信息，如公开必要的记账信息和保密敏感信息。由此，不断伸展，形成一个完整的、不可篡改的、得到大家共识的动态账本。经过不断发展演进，区块链形成了由分布式总账、共识信任、非对称加密、智能合约和时间戳为主要特征的应用技术范式，是用数学方法解决信任问题的产物。从食品安全追溯体系的角度看，具有如下优势：1)区块链的数据不可篡改性和时间戳，可保证食品安全追溯系统的数据可靠性，避免数据在存储、传输和可视化环节被人为篡改。生产者、消费者和监管者可以对食品追溯系统中的数据完全信任，在食品安全区块链和现有追溯系统的数据对接方面，也没有了因为对方信息安全措施不够，导致自己被入侵篡改的担心。2)区块链保护了用户隐私，当食品安全事故发生，生产者及消费者的个人信息被保护，避免群体性事件的发生和网络暴力的过度蔓延。区块链系统的数据和接口公开，任何人均可查看产业链中各环节的具体数据记录，进行分析，但记账人的真实身份等私有信息却被私钥机制保护，巧妙解决了保护隐私和信息公开之间的内在矛盾。3)区块链的去中心化和公开透明性，保证了信息的对称性和完整性。区块链的整个网络中，没有中心化的硬件或管理机构，各个用户之间是平等的关系，共享相同的底层数据，满足了整个产业链不同层面的利害攸关者的知情权，这样，过去由于信息不对称带来的机会主义行为，会销声匿迹。同样，由于每个用户均存储了账本，任意用户或节点的退出或故障，也不会损伤账本数据的完整性。4)区块链的智能合约，可方便监管制度与系统数据分析能力的对接。如监管者可以运用智能合约的规则内嵌形成有效的约束和激励机制，制定包括生鲜产品产地、食品生产加工环境认定、添加剂和营养物质等含量、保质期及保存期等有关食品质量规定的合约，简化监管流程，如果某一产品某一添加剂超标或超范围，合约自动终止，监管者会第一时间获得通知，大大降低食品安全重大事故的发生概率。产业链上的每一个参与者同样可以基于区块链提供的信息，对上游环节进行纵向约束。食品产业链中的原料供应商、生产商、物流供应商、消费者均可在其上查询分析，任一环节的食品安全出现问题，都可以在区块链上得到认证，明确责任主体，大大提高了食品安全的社会共治性。然而，现有区块链技术应用于食品安全追溯体系，仍然有如下的挑战：1)现代的食品企业大多已经有价值昂贵的食品生产ERP系统，用于在日常生产管理中详细记录食品安全相关信息，涉及许多人工输入，员工也已经过了信息录入相关技能培训。如果再投资建设基于区块链的新系统，投资将会巨大，时间也会很长，而且会造成用户使用方式的改变，导致员工不适应。2)区块链采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于ERP系统和区块链的食品溯源信息管理系统，其特征在于包括：ERP系统、区块链、区块链接口子系统、建立在区块链节点上带区块编号和共识编号的传统数据库；所述区块链接口子系统与ERP系统连接；所述区块链接口子系统与所述区块链和所述传统数据库连接；所述区块链接口子系统对ERP系统传入的数据一边进行多重签名共识管理、一边将多重签名共识管理过程和结果存入所述区块链和所述传统数据库。

【技术特征摘要】
1.一种基于ERP系统和区块链的食品溯源信息管理系统，其特征在于包括：ERP系统、区块链、区块链接口子系统、建立在区块链节点上带区块编号和共识编号的传统数据库；所述区块链接口子系统与ERP系统连接；所述区块链接口子系统与所述区块链和所述传统数据库连接；所述区块链接口子系统对ERP系统传入的数据一边进行多重签名共识管理、一边将多重签名共识管理过程和结果存入所述区块链和所述传统数据库。2.如权利要求1所述的一种基于ERP系统和区块链的食品溯源信息管理系统，其特征在于所述区块链接口子系统包括：用户安全密钥管理模块、多重签名管理模块、初始共识需求生成模块、多重签名需求解析模块。3.如权利要求2所述的一种基于ERP系统和区块链的食品溯源信息管理系统，其特征在于：所述用户安全密钥管理模块用于建立区块链用户与ERP系统用户的用户关系数据表，然后顺序存入区块链和传统数据库；所述用户关系数据表包括区块编号、ERP系统用户编号、区块链上的用户公钥；所述多重签名管理模块对用户进行分组，并建立与用户多对多关联的多重签名组数据表，顺序存入区块链和传统数据库；所述多重签名组数据表中记录有对唯一的质量安全关键数据表有权限共识确认其中数据的签名组及该签名组包含的用户；所述多重签名组数据表包括签名组编号和数据表名两个常规字段，以及一个区块编号字段；所述初始共识需求生成模块用于提取整理传统ERP系统传来的数据中所含的质量安全关键数据和输入数据的人员信息，并确定数据表名和将输入数据的ERP系统用户编号作为已签名用户编号，连同暂置为空值的区块编号一起存入传统数据库中的初始共识需求表生成自增主键共识编号，之后新建含数据表名、已签名用户编号、共识编号的交易数据存入区块链生成区块编号...

【专利技术属性】
技术研发人员：金星，黄汉英，赵思明，熊善柏，倪福川，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42