区块链溯源应用白皮书.pdf

1 区块链溯源应用白皮书 （ 1.0 版本） 可信区块链推进计划 2018 年 10 月 2 版权声明 本白皮书版权属于 可信区块链推进计划溯源应用项目组 ，并受法律保护，转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的，应注明“来源： 可信区块链推进计划溯源应用项目组 ”。违反上述声明者，本 项目组 将追究其相关法律责任。 牵头编写单位 ： 中国信息通信研究院 智链 数据科技（ 南通 ） 有限公司 百度在线网络技术（北京）有限公司 参与编写单位 ： 北京泛融科技有限公司 航天信息 股份有限公司 浙江蚂蚁小微金融服务集团股份有限公司 北京孚链科技有限公司 中链科技有限公司 联通大数据有限公司 上海分布信息科技有限公司 合肥达朴汇联科技有限公司 北京太一云技术股份有限公司 西安纸贵互联网科技有限公司 全链通 有限公司 深圳银链科技有限公司 编写组成员 ： 魏凯 卿苏德 张奕卉 董宁 张增骏 郭晶 肖伟 魏菱 李翔 王晋军 程思进 尹春天 梁志华 彭赟 周适 赵立超 林进峰 裴超 华正皓 张焱 郭艳来 付珊珊 张一博 王智慧 史聪莉 高莉 刘毅 母振宇 3 目录 区块链溯源应用白皮书（ 1.0 版本） . 1 版权声明 . 2 序言 . 5 一、溯源概述 . 7 1.1 溯源的背景 . 7 1.1.1 食药畜牧 . 7 1.1.2 知识产权 . 8 1.1.3 数字凭证 . 9 1.1.4 供应链 . 9 1.2 溯源的概念 . 10 1.3 溯源的目标 . 11 1.3.1 应用角度的溯源目标 . 11 1.3.2 技术角度的溯源目标 . 12 二、新兴技术赋能溯源应用 . 14 2.1 区块链概述 . 14 2.2 区块链在溯源中的运用 . 14 2.3 其他新兴技术的运用 . 15 2.3.1 物联网和边缘计算 . 15 2.3.2 大数据和 人工智能 . 15 2.3.3 其他 . 16 三、基于区块链的溯源应用架构 . 17 3.1 溯源应用的数据建模 . 17 3.2 溯源应用的全生命周期管理 . 19 3.3 溯源应用的总体架构 . 19 四、基于区块链的溯源应用案例 . 22 4.1 食药畜牧 . 22 4.1.1 大米溯源案例 . 22 4.1.2 畜牧养殖溯源案例 . 26 4 4.1.3 中国食品链平台溯源案例 . 29 4.1.4 苹果溯源案例 . 33 4.2 知识产权 . 36 4.2.1 图腾版权溯源案例 . 36 4.2.2 地理标志溯源案例 . 39 4.2.3 电信数据溯源案例 . 42 4.3 数字凭证 . 45 4.3.1 电子发票溯源案例 . 46 4.3.2 艺术品溯源案例 . 48 4.4 供应链 . 53 4.4.1 危化品信息流溯源案例 . 53 4.4.2 跨境商品溯源案例 . 56 4.4.3 冷链溯源案例 . 58 五、未来展望 . 62 5.1 政策层面 . 62 5.2 应用层面 . 63 5.3 技术层面 . 63 5 序言 自 2010 年以来我国食品安全流通追溯体系开始启动建设。 2012年 6 月，国务院印发了国务院关于加强食品安全工作的决定，其中明确提出了计划用三年时间使我国食品安全治理整顿工作取得明显成效。国家多溯源体系的关注从政策上提出了具体要求 ，根据 商务部表述， “ 十三五 ” （ 2020 年）末，争取让肉类蔬菜流通追溯系统覆盖到所有百万人口以上城市，并涵盖肉菜、禽畜、水果、水产品、食用菌、豆制品等各类食药品。而鉴于我国目前愈演愈烈的产品安全现实，未来 300 个地级市也将启动溯源认证的建设并规范追溯体系认证的相关资质。 随着 互联网金融向纵深发展，区块链技术及其应用成为人们日益关注的热点，开放、可信、去中心化、共享，区块链的这些核心思想被大家广泛认可。 现在，区块链技术已经从概念走向了 实际应用，越来越多的领域开始在区块链的技术中看到新的机遇，溯源作为大家近来关注的重点方向，区块链在溯源应用中发挥了重 要的价值。 该白皮书 主体是围绕 溯源 的现状和存在的问题，分析区块链技术如何与 溯源 深入契合，如何利用区块链技术，保障 溯源 的 安全透明、高效 可信 ， 探索适合的应用落地模式， 助力 行业 的茁壮发展。第一章着重 概述溯源 ，分析 溯源 的 背景、 概念 和目标 。第二章 通过 介绍 新兴技术在溯源领域的应用 ，探讨区块链与 溯源 相结合的可行性。第三章分析基于区块链的溯源应用实现，提出区块链助力溯源应用的总体框6 架。第四章 剖析区块链 +溯源 的应用案例，通过具体的场景来分析区块链 +溯源 的落地方案。第 五 章提出区块链 +溯源应用 的 未来展望 。 该白皮书 是 可信区块链推进计划 在 溯源领域的 第一个白皮书， 由于编写时间仓促，该白皮书存在一定的不足 ，欢迎 业内 各界 人士 一起 沟通 交流 讨论 。 7 一、 溯源概述 1.1 溯源的背景 随着社会的进步和发展， “毒奶粉、地沟油、瘦肉精、 假疫苗 、侵权官司、产权归属 ” 等事件层出不穷，持续爆出的食品安全和信息来源 问题令公众焦虑不已，消费者对于食品安全的信任降至最低点 ， 对于各种知识产权，信息来源的归属问题持怀疑态度。 食品安全关系到经济建设和社会稳定，关系 到每个人的健康和幸福。产权归属和信息来源关系到 人们的财产经济问题，也牵涉到社会的信任和监管运营问题。追本溯源，寻找到信息真正的根源是解决当下这些问题的一个有效措施。 1.1.1 食药 畜牧 食药 畜牧是为人类提供营养的物质，一直以来在国民经济中有着重要的地位和作用，主要包括为人类提供肉、奶、蛋类等可食用的食物，促进相关行业和产业的经济和文化发展等，但是在传统农业畜牧业里，产业链非常长，从种植到人们可以食用的环节，中间历经多个环节，这些环节大多都是割裂、无序的，食品到达最终可食用的环节，中间的过程大多无法得知，无法追溯，加之现在出现的许多假冒伪劣商品，导致消费者对于现在的食品都持怀疑态度，不敢轻易食用，而且同样的产品由于各种方式的包装，导致价格不一，高低差距很大，人们不知道如何抉择，选择什么价位的食品 ，8 不了解哪个食品提供的信息是真实可靠的，在生态农业建设中还有更多更深层的问题，比如供需不平衡。 1.1.2 知识产权 知识产权是指人们就其智力劳动成果所依法享有的专有权利，是一种无形财产或者一种没有形体的精神财富，是创造性的智力劳动所创造的劳动成果，包括专利、版权和商标权。随着科学技术在社会经济中发挥着越来越重要的作用，知识产权已成为市场竞争力的核心要素之一。然而，在当下的互联网生态中，知识产权三权不清，运营动力不足，价值评估困难，供需不平衡，侵权现象严重，纠纷频发，而且还存在着举证困难、维权成本过高等诸多问 题。 知识产权的生命周期可以分为研发、产生、授权、运营、保护、维权、失效等阶段，分别会面临确权、用权、维权的问题。在研发、生产、授权阶段，由于时间周期长、科研课题交错、涉及的参与方往往比较多，权利、权属、权益三权不清，极大地降低了知识产权生产者的积极性。在知识产权运营阶段，由于三权不清、长周期的研发、产生、授权阶段数据无法回溯，知识产权价值难以评估，导致运营效率 低下。在保护、维权阶段，同样由于历史数据无法回溯、历史权属不清、 举证艰难 、 维权成本高而效率低。 当前信息互联网模式下，版权的一些新的运营模式也难以支撑。比如版权通证化、著作权合作编写、版本分支化、故事多元化9 等，由于传统确权模式无法确认三权、无法追溯三权，导致些商业模式无法实现。 1.1.3 数字凭证 发票电子化自从 2013 年发展至今，仍然存在着许多问题。从监管方面看，对不同形式的电子发票服务平台无有效监管，发票全生命周期状态监管困难，红字发票恶意冲红存在较大税收流失风险，发票虚开不能杜绝；从使用上看，发票使用状态无统一管理，存在重复报销风险，发票流转过程中，提供发票服务的平台较多，用户归集困难，使用不方便；数据共享方面，提供电子发票服务的平台众多，不能形 成统一标准，存在数据孤岛问题。以上诸多问题导致目前电子发票发展受阻，无法实现全程电子化。 1.1.4 供应链 供应链是由物流、信息流、资金流共同组成的，是指围绕核心企业，从配套零件开始，制成中间产品以及最终产品，最后由销售网络把产品送到消费者手中，将供应商、制造商、分销商直到最终用户连成一个整体的功能网链结构。 供应链行业存在如下以下几个方面的问题： 一是 信息不透明，各方信任成本高：供应链由众多参与主体构成，不同的主体之间存在大量的交互和协作，而整个供应链运行过程中产生的各类信息被离散的保存在各个环节各自的系统内，信息缺乏透明度。 二是 中小企业融资10 难：资金流是企业的血液，企业资金流的状况将会决定企业的命运，而中小企业的现金流缺口经常会发生在采购、经营和销售三个阶段，中小企业亟需提高融资业务各个环节的业务可信度。 三是 供应链整体效益下降：在现行机制下，企业缺乏便捷的渠道为其他企业实时更新内部数据，缺少统一外部规范，且缺乏针对企业的激励机制。当所有企业都以自身利润最大化为目的运转时，系统的效率不能达到最优，进一步造成了供应链整体效益的下降。 四是 供应链中的溯源数据造假：目前在供应链中已有的溯源模式包括条形码、 RFID 射频识别技术、扫描二维码等，各种溯源方式中一般采用中心化模式对数据进行统一管理，导致数据容易被篡改，且各种模式下标签必须手动处理，造成了溯源数据真实性难保障等问题。 1.2 溯源的概念 溯源，是一种追溯根源行为，通 常是指物品或者信息在生产、流通及传输的过程中，利用各种采集和留存方式，获得物品或者信息的关键数据，如流通和传输的起点、节点、终点，数据类别，数据详情，数据采集人，数据采集时间，并通过一定的方式，把数据按照一定的格式和方式进行存储。通过正向、逆向、定向方式查询存储的相关数据，就可以对物品及信息进行追溯根源。