基于去中心化与中心化协作的茶叶可信追溯系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于去中心化与中心化协作的茶叶可信追溯系统。本发明专利技术重构数据库模型，采用分布式关系数据库和区块链数据存储协同的技术，建立出一种具备分布式存储、协同验证存储、数据扫描监控、数据回滚、自身信用评价的新型溯源系统，完成系统分布式存储且难以篡改。基于内存数据库的多任务时对区块分块扫描，更快地扫描区块链中系统交易数据信息。记录与上报系统删除与篡改行为，可通过制定合理的规则统计出某一段时间内系统的可信任程度，并为该系统这段时间的安全性进行评分，从而告知用户采用区块链技术本身具有数据防篡改的特性，且系统自身也具有可信任度。解决了传统茶叶追溯信息系统自身的信用机制问题。

【技术实现步骤摘要】
基于去中心化与中心化协作的茶叶可信追溯系统
本专利技术实施例涉及计算机领域，尤其涉及基于去中心化与中心化协作的茶叶可信追溯系统。
技术介绍
传统的溯源技术在理论上保障了溯源产品安全，传统溯源技术的中心化根深蒂固，需要介入各权威组织以及政府机构，以此作为第三方信任中介，完成溯源。应用传统的溯源技术的传统茶叶追溯系统，仍然存在以下问题：1、传统茶叶追溯系统存在中心化的问题，不仅影响系统运行效率，中心服务器的安全也变得尤为重要。2、传统茶叶追溯系统存在数据易受篡改的问题。3、传统茶叶追溯信息系统存在数据完整性得不到验证的问题。4、传统茶叶追溯信息系统无法快速处理海量的数据，存在处理速度慢的问题。5、传统茶叶追溯信息系统的可信任度对用户是不可知的，无法评估系统是否足够可信。区块链因去中心化、难篡改、线性存储的特性，作为一个新兴的技术发展方向和产业发展领域，但是目前还未出现将区块链应用于茶叶追溯系统，以解决上述问题的技术方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种基于去中心化与中心化协作的茶叶可信追溯系统，用以解决传统茶叶追溯系统存在的中心化问题、数据易受篡改的问题以及数据完整性得不到验证的问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种基于去中心化与中心化协作的茶叶可信追溯系统，包括：多个子业务系统、数据统一交换接口、路由入口以及数据存储系统；其中，每个子业务系统都基于统一的系统架构定制化开发并实现；其中，所述多个子业务系统包括：茶叶溯源管理系统、交易监测系统、二维码管理系统、批处理系统、标准业务编号系统以及数据篡改上报系统；其中，所述茶叶溯源管理系统用于实现茶叶的系列管理流程；所述交易监测系统用于监听区块链交易成交情况并反馈至所述茶叶溯源管理系统；所述二维码管理系统用于实现用户对茶叶产品信息的追溯；所述批处理系统用于定时分任务扫描区块，与关系数据库比对数据的一致性，从而记录用户篡改数据的行为；以及，在扫描到异常数据时，上报相关信息到所述数据篡改上报系统上；所述标准业务编号系统用于提供根据业务需要的可定制化编号规则以及外部系统向其请求编号时提供相应的编号；所述数据篡改上报系统用于记录异常数据相关信息。可选地，所述数据统一交换接口提供系统的对外数据交换功能，以便于通过系统认证的外围系统访问所需的业务系统数据。可选地，所述路由入口用于将具体业务请求路由指定的业务子系统中，所述路由入口是一个前端高性能负载调度器集群，用于提高系统的伸缩性以及防止单点故障。可选地，所述数据存储系统由三种存储方式构成，包括关系数据库、区块链以及内存数据库。可选地，所述数据存储系统的存储流程为：在系统中将用户依次提交茶叶的每个流程数据存入到所述关系数据库中；其中，用户依次提交茶叶的每个流程数据包括：数据编号以及相关流程数据；在用户核验所述流程数据无误的下，依次将所述关系数据库中的流程数据作为交易提交至区块链中，其中，交易包括：记录编号、核心数据、交易Hash以及上一个流程的TransHash；其中，在每个流程数据以交易的形式提交至区块链之前，验证上一流程是否完成，如果交易未完成，则不允许提交，如果交易完成，则在提交时携带上一流程的TransHash；利用区块链通过矿工挖矿的形式将交易数据打包，并监听打包完成的动作，并反馈给所述关系数据库，以使得所述关系数据库记录当前交易的TransHash。可选地，所述茶叶可信追溯系统的数据扫描与数据恢复流程为：所述批处理系统获取区块链的当前区块总数量，根据任务扫描规则，定义出需要扫描的区块的宽度，并记录为区块组[起，止]，检测所述内存数据库中是否缓存了该区块组的信息，如果有定义并且扫描时间还在有效期内，则结束扫描，如果未定义或者扫描时间已超时，则重新扫描；从区块组起扫描到区块组止，获取到块中每一笔交易，并通过交易中的交易编号反查所述内存数据库中的数据，如果所述内存数据库中查询不到该数据，表示数据被恶意删除，则记录并上报该笔数据信息，并对所述内存数据库数据进行回滚；如果所述内存数据库中查询到该数据，则通过Hash计算所述关系数据库中的数据的Hash，如果与区块Hash不一致，表示数据有篡改行为，则记录并上报该笔数据信息，并对所述内存数据库数据进行回滚，进行下一次扫描；如果Hash一致，则说明数据正常，进行下一次扫描；扫描完成后将相关统计信息记录至所述内存数据库。可选地，所述茶叶可信追溯系统的茶叶信息溯源的流程为：识别到用户扫描的二维码中带有的产品编号与TransHash；通过所述TransHash查询区块链交易数据以及交易数据中的上一Trashash，以追溯完成所有茶叶流程数据，将区块中所有流程数据根据条件在所述关系数据库中查询，如果所述关系数据库不存在以及数据比对不一致，则进行记录，并在溯源流程完成后将查询情况展示给用户。可选地，所述茶叶可信追溯系统的数据验证的流程为：识别到用户扫描的二维码中带有的产品编号与TransHash；通过所述Trashash及所述产品编号，查询所述内存数据库中是否有效的评分记录；如果有，则直接反馈至用户；如果没有，则收集到溯源流程的起止区块，在所述内存数据库中查询所属的区块组[起，止]，扫描可疑情况，并根据评分规则对该区块组进行评分，评估该段时间内系统的可信任程度，将相关信息记录到所述内存数据库中并反馈至用户。可选地，还包括：数据上传/下载系统，所述数据上传/下载系统服务于物联网采集系统上传数据以及第三方机构检测下载茶叶溯源数据。可选地，还包括：用户访问认证系统，所述用户访问认证系统用于集中授权第三机构用户访问所述茶叶可信追溯系统的相关信息。本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术建立一种基于区块链的去中心化追溯信息系统，将追溯环节的信息提供者纳入追溯系统中，系统数据采集工作分配到每一个环节实际操作者或单位负责，每一个环节实际操作者或单位对应区块链上一个节点，共同维护一份数据，解决了传统茶叶追溯系统存在的中心化的问题。2、本专利技术重构追溯系统数据层，将产品供应链中核心单位单独维护的关系型数据库改进成由区块链与关系型数据库共同组成。存储在区块链中的节点数据采取单向哈希算法，每个新产生的区块严格按照时间线性顺序推进，时间的不可逆性导致任何试图入侵篡改区块链内数据信息的行为都很容易被追溯，导致被其他节点的排斥，从而可以限制相关不法行为，解决了传统茶叶追溯系统存在的数据易受篡改的问题。3、本专利技术建立数据完整性验证机制，将数据分布式记录和存储，所有参与节点都进行记录和存储，而非由一个中心化的机构集中记录。每个节点都存储数据或者数据指纹，用户查看时同时调取数据库和区块链数据，进行一致性和完整性对比验证，解决了传统茶叶追溯系统存在的数据完整性得不到验证的问题。4、本专利技术建立系统自身的信用评价体系，与区块链结合的茶叶可信追溯系统在扫描区块链全链并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于去中心化与中心化协作的茶叶可信追溯系统，其特征在于，包括：多个子业务系统、数据统一交换接口、路由入口以及数据存储系统；其中，每个子业务系统都基于统一的系统架构定制化开发并实现；/n其中，所述多个子业务系统包括：茶叶溯源管理系统、交易监测系统、二维码管理系统、批处理系统、标准业务编号系统以及数据篡改上报系统；其中，所述茶叶溯源管理系统用于实现茶叶的系列管理流程；所述交易监测系统用于监听区块链交易成交情况并反馈至所述茶叶溯源管理系统；所述二维码管理系统用于实现用户对茶叶产品信息的追溯；/n所述批处理系统用于定时分任务扫描区块，与关系数据库比对数据的一致性，从而记录用户篡改数据的行为；以及，在扫描到异常数据时，上报相关信息到所述数据篡改上报系统上；/n所述标准业务编号系统用于提供根据业务需要的可定制化编号规则以及外部系统向其请求编号时提供相应的编号；/n所述数据篡改上报系统用于记录异常数据相关信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于去中心化与中心化协作的茶叶可信追溯系统，其特征在于，包括：多个子业务系统、数据统一交换接口、路由入口以及数据存储系统；其中，每个子业务系统都基于统一的系统架构定制化开发并实现；
其中，所述多个子业务系统包括：茶叶溯源管理系统、交易监测系统、二维码管理系统、批处理系统、标准业务编号系统以及数据篡改上报系统；其中，所述茶叶溯源管理系统用于实现茶叶的系列管理流程；所述交易监测系统用于监听区块链交易成交情况并反馈至所述茶叶溯源管理系统；所述二维码管理系统用于实现用户对茶叶产品信息的追溯；
所述批处理系统用于定时分任务扫描区块，与关系数据库比对数据的一致性，从而记录用户篡改数据的行为；以及，在扫描到异常数据时，上报相关信息到所述数据篡改上报系统上；
所述标准业务编号系统用于提供根据业务需要的可定制化编号规则以及外部系统向其请求编号时提供相应的编号；
所述数据篡改上报系统用于记录异常数据相关信息。


2.根据权利要求1所述的基于去中心化与中心化协作的茶叶可信追溯系统，其特征在于，所述数据统一交换接口提供系统的对外数据交换功能，以便于通过系统认证的外围系统访问所需的业务系统数据。


3.根据权利要求1所述的基于去中心化与中心化协作的茶叶可信追溯系统，其特征在于，所述路由入口用于将具体业务请求路由指定的业务子系统中，所述路由入口是一个前端高性能负载调度器集群，用于提高系统的伸缩性以及防止单点故障。


4.根据权利要求1所述的基于去中心化与中心化协作的茶叶可信追溯系统，其特征在于，所述数据存储系统由三种存储方式构成，包括关系数据库、区块链以及内存数据库。


5.根据权利要求4所述的基于去中心化与中心化协作的茶叶可信追溯系统，其特征在于，所述数据存储系统的存储流程为：
在系统中将用户依次提交茶叶的每个流程数据存入到所述关系数据库中；其中，用户依次提交茶叶的每个流程数据包括：数据编号以及相关流程数据；
在用户核验所述流程数据无误的下，依次将所述关系数据库中的流程数据作为交易提交至区块链中，其中，交易包括：记录编号、核心数据、交易Hash以及上一个流程的TransHash；其中，在每个流程数据以交易的形式提交至区块链之前，验证上一流程是否完成，如果交易未完成，则不允许提交，如果交易完成，则在提交时携带上一流程的TransHash；
利用区块链通过矿工挖矿的形式将交易数据打包，并监听打包完成的动作，并反馈给所述关系数据库，以使得所述关系数据库记录当前交易的TransHash。


6.根据权利要求4所述的基于去中心化与中心化协作的茶叶可信追溯系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李绍稳，吴雨婷，周家栋，叶勇，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34