一种联盟链农产品溯源系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及计算机技术领域，尤其是指一种联盟链农产品溯源系统，包括前端交互层，是溯源系统访问入口，为用户提供操作的网页；后端服务层，使用RESTfulAPI与前端交互层进行通信，为前端交互层提供数据和接口，处理前端交互层的业务请求，方便用户与区块链网络层进行交互；区块链网络层，使用gRPC协议与后端服务层进行通信，为参与农产品生产的组织提供一个运行网络，负责将数据写入区块链中。所述系统不仅大幅减少开发时间，并且降低各模块之间的耦合性，提高了可维护性和可扩展性，降低了系统的维护复杂性，并且将非关键数据分摊至链下存储，节省了链上区块存储成本，提高了所述系统的交易吞吐量。统的交易吞吐量。统的交易吞吐量。

【技术实现步骤摘要】
一种联盟链农产品溯源系统及方法


[0001]本专利技术涉及计算机
，尤其是指一种联盟链农产品溯源系统及方法。

技术介绍

[0002]区块链技术是一种去中心化、公开透明、安全可靠的分布式账本技术，按应用场景的不同，主要分为三大类别，分别是公有链、联盟链和私有链。其中联盟链是指其共识过程受到预选节点控制的区块链，其主要应用于特定机构之间交易的场景。每个区块的生成是由所有预选阶段一起决定的，而其余节点只能参与交易，但不参与共识过程，该类区块链被认作为部分去中心化的区块链。
[0003]随着互联网行业的发展壮大，相应的溯源平台应运而生。由于联盟链的去中心化、不可篡改及数据公开透明等特性，它被广泛应用于农产品溯源场景中。其核心思路是将农产品的生产和流通环节的数据存储到溯源平台中，由溯源环节参与者定制溯源系统，利用RFID频射识别、二维码等技术将溯源信息录入溯源系统中。
[0004]但是，现有的联盟链农产品溯源系统中，模块间耦合度高，前端页面与区块链后端接口间的交互复杂，造成开发效率低、维护成本高。且现有的溯源系统对上链数据不加分类，许多冗余信息也一并上链，造成系统吞吐量低，不足以支撑实际工业场景的运作。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中，模块间耦合度高，前端页面与区块链后端接口间的交互复杂，以及对上链数据不加分类，许多冗余信息也一并上链的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种联盟链农产品溯源系统，包括：
[0007]前端交互层，是溯源系统访问入口，为用户提供操作的网页；
[0008]后端服务层，使用RESTfulAPI与前端交互层进行通信，为前端交互层提供数据和接口，处理前端交互层的业务请求，以便用户与区块链网络层进行交互；
[0009]区块链网络层，使用gRPC协议与后端服务层进行通信，为参与农产品生产的组织提供一个运行网络，负责将数据写入区块链中。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，所述区块链网络层采用超级账本联盟链作为底层框架。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，所述前端交互层采用基于React的Ant DesignPro作为框架。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，所述前端交互层包括：
[0013]路由配置模块，用于配置和管理路由设备的网络规则和路由表，设置网络参数，并对路由表进行添加、删除、修改和管理；
[0014]菜单导航模块，用于展示不同路由，实现页面跳转；
[0015]静态资源模块，用于托管前端文件，对图片进行压缩和合并，优化各类资源渲染的
速度；
[0016]Antd组件模块，提供UI交互组件，辅助用户完成上链操作。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，所述前端交互层采用AES加密技术，用户登录时，通过自定义密钥对用户权限进行加密和解密，防止攻击者通过浏览器非法修改用户权限。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，所述后端服务层通过Egg.js部署到服务器。
[0019]在本专利技术的一个实施例中，所述后端服务层包括：
[0020]链下数据存储模块，用于将农产品数据存储在数据库中；
[0021]区块链交互模块，包含多个接口，与区块链网络层进行交互，用于将所述链下数据存储模块中用户所选数据上传至区块链网络，实现农产品数据实例的增加和更新，并对链上信息进行查询；
[0022]成员管理模块，用于管理系统用户。
[0023]在本专利技术的一个实施例中，所述链下数据存储模块中，数据库中的数据表包括：
[0024]用户表，记录信息包括用户的身份权限及其对应的组织，并绑定所述用户在区块链上的信息；
[0025]第一层级表，包括产品源和包裹信息；
[0026]第二层级表，建立在所述第一层级表的基础上，包括产品信息。
[0027]在本专利技术的一个实施例中，所述区块链网络层包括：
[0028]合约层，基于农产品安全条例法规设计智能合约，将链码部署在区块链的网络节点上，所述后端服务层通过gRPC协议与所述网络节点进行交互，用于操作区块链中的数据；
[0029]共识层，使用工作量证明、权益证明和委托权益证明共识机制，保证整个区块链达成共识；
[0030]网络层，采用单通道模式，使用点对点网络机制接入网络节点，保证各组织节点正常部署并参与网络的管理；所述组织包括生产组织、物流组织、销售组织、监管机构和排序组织，并引入身份验证机制，为每个组织增加证书认证机构；
[0031]数据层，数据以链式结构连接，进行分布式存储，并通过哈希算法、非对称加密、时间戳以及二叉Merkle树保证数据的安全性。
[0032]本专利技术还提供一种联盟链农产品溯源方法，使用上述一种联盟链农产品溯源系统进行数据管理，具体步骤包括：
[0033]生产组织、物流组织和销售组织注册并登录所述系统，在所述农产品溯源系统中，根据所述前端交互层指示录入或修改农产品生产环节、加工环节、配送环节和消费环节的信息，并选择农产品的关键信息上链，所述后端服务层存储信息，并调用接口将所选的关键信息上传至所述区块链网络层；
[0034]消费者以游客身份访问所述农产品溯源系统，使用农产品编号或二维码在所述前端交互层进行查询，所述后端服务层调用接口获取对应农产品的溯源信息，包括链上信息和所述链下数据存储模块中未上链的信息，并通过所述前端交互层展示给消费者；
[0035]管理员对所述农产品溯源系统中的用户账户和产品信息进行管理。
[0036]本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0037]本专利技术所述的一种联盟链农产品溯源系统，采用前后端分离的开发模式，不仅大幅减少开发时间，并且降低了所述系统中各模块之间的耦合性，提高了所述农产品溯源系
统的可维护性和可扩展性，降低了所述农产品溯源系统的维护复杂度。
[0038]所述农产品溯源系统中后端服务层的链下数据存储模块对数据进行合理分类并存储至数据库中，令用户手动选取关键数据进行上链，而将非关键数据分摊至链下存储，节省了链上区块的存储成本，提高了所述农产品溯源系统的交易吞吐量。
附图说明
[0039]为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中
[0040]图1是本专利技术提供的农产品溯源系统的总架构图；
[0041]图2是本专利技术实施例中链下数据存储模块的数据库ER模型图；
[0042]图3是本专利技术实施例中区块链网络层的网络层通道设计图；
[0043]图4是本专利技术提供的农产品溯源方法的流程图；
[0044]图5是本专利技术实施例中苹果溯源信息上链流程图。
具体实施方式
[0045]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种联盟链农产品溯源系统，其特征在于，包括：前端交互层，是溯源系统访问入口，为用户提供操作的网页；后端服务层，使用RESTfulAPI与前端交互层进行通信，为前端交互层提供数据和接口，处理前端交互层的业务请求，以便用户与区块链网络层进行交互；区块链网络层，使用gRPC协议与后端服务层进行通信，为参与农产品生产的组织提供一个运行网络，负责将数据写入区块链中。2.根据权利要求1所述的一种联盟链农产品溯源系统，其特征在于，所述区块链网络层采用超级账本联盟链作为底层框架。3.根据权利要求1所述的一种联盟链农产品溯源系统，其特征在于，所述前端交互层采用基于React的AntDesignPro作为框架。4.根据权利要求1所述的一种联盟链农产品溯源系统，其特征在于，所述前端交互层包括：路由配置模块，用于配置和管理路由设备的网络规则和路由表，设置网络参数，并对路由表进行添加、删除、修改和管理；菜单导航模块，用于展示不同路由，实现页面跳转；静态资源模块，用于托管前端文件，对图片进行压缩和合并，优化各类资源渲染的速度；Antd组件模块，提供UI交互组件，辅助用户完成上链操作。5.根据权利要求1所述的一种联盟链农产品溯源系统，其特征在于，所述前端交互层采用AES加密技术，用户登录时，通过自定义密钥对用户权限进行加密和解密，防止攻击者通过浏览器非法修改用户权限。6.根据权利要求1所述的一种联盟链农产品溯源系统，其特征在于，所述后端服务层通过Egg.js部署到服务器。7.根据权利要求1所述的一种联盟链农产品溯源系统，其特征在于，所述后端服务层包括：链下数据存储模块，用于将农产品数据存储在数据库中；区块链交互模块，包含多个接口，与区块链网络层进行交互，用于将所述链下数据存储模块中用户所选数据上传至区块链网络，实现农产品数据实例的增加和更新，并对链上信息进行查询；成员管理模块，用于管理系统用户。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：王进，俞东阳，李领治，谷飞，王恩澍，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：