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摘 要：食品安全以及食品产业信用体系不健全等问题一直制约着我国食品产业的健康发展，备受政府和社会各界关注，但一直没有得到有效的解决。区块链技术的出现给我们带来了新的解决思路，中国食品链以区块链技术为核心，构建了可信透明的食品产业链和生态体系，并从技术体系、标准体系、监督机制三个方面创新提出中国特色的新型食品安全监管模式，探索重塑食品产业信用体系。
关键词：食品安全；食品产业信用体系；区块链；中国食品链
中图分类号：TP274+.2 文献标识码：B
Abstract： Food safety and the imperfect credit system of the food industry have been restricting the healthy development of China"s food industry， which has attracted the attention of the government and the community， but has not been effectively solved. The emergence of blockchain technology has brought new solutions， China Food Chain constructs a credible and transparent food industry chain and ecosystem with bolckchain core technology， and proposes the new food safety supervision mode with Chinese characteristics from three aspects of the technical system， the standard system and the supervision mechanism， to explore and reshape the credit system of food industry.
Key words： food safety； food Industry credit system；blockchain； china food chain
1 引言
民以食为天，食以安为先，食品安全关系到广大人民群众的身心健康、经济社会的协调发展、政府和国家的形象。食品安全一直是人们关注的热点社会问题，近年来各种食品安全问题事件频发，不仅不利于消费者的身体健康、严重影响品牌厂家的信誉度，同时也暴露出我国食品产业信用体系与监管制度建设的不完善。由于食品产业链长，覆盖范围包括了生产、加工、流通、销售等多个环节，虽然各个环节都有对应的主管监管机构，但这些机构并不能形成有效互通的监管体系[1]，导致不能有效全生命周期监督食品流转。针对以上问题，中国食品链基于区块链技术天然易构建多主体协作的技术特点，建立了透明互信的食品产业链，同时也能够有效接入多监管部门主体，形成开放透明的食品行业生态体系，是解决食品安全和信任问题的一次创新实践。
本文首先分析了我国食品安全问题产生的原因，随后介绍了中国食品链基于技术体系、标准体系、监督机制三方面创新提出中国特色的新型食品安全监管模式，最后详细阐述了中国食品链的技术架构和中国食品链生态体系两个方面的具体实践，探索解决食品安全问题和食品产业信用问题。
2 食品安全问题分析
食品安全问题屡禁不止的原因众多，食品产业链、政府监管机制、食品信息追溯系统等方面都存在薄弱环节。
2.1 食品产地源头
在我国，很多农产品集散地等区域环境的污染问题较严重，大气污染所产生的有害物质会直接被人们和动植物吸收而产生不同程度的影响；城市排污以及农业生产等产生的有害物质通过水体与大气、土壤等进入食物链，严重危及人们的饮食安全。
在我国，大多数农产品都是农户在不同地域以分散方式生产的初级农产品，包括人们所需的粮食、蔬菜、水果、禽畜和蛋奶等，但大量的化肥、生长调节剂、农药的应用仍处于无序状态，这大大降低了农产品的安全性，其中使用量最大的农药是有机磷农药，如甲胺磷、甲拌磷、久效磷、敌百虫、氧化乐果等，它们被广泛用于农作物的杀虫、杀菌、除草，这些农药在农作物中残留严重，随着食物大量摄入或接触人体，严重危害人们的身体健康[2-5]。
2.2 产业链利益驱使
食品产业链上的商家为了提高产量、降低成本、增加利润，生产假冒伪劣产品获取价格优势。消费者无法辨别产品真伪时，往往会忽略商品的实际成本，选择更便宜的商品，这传递到生产环节，就形成逆向价值导向，加剧厂商采用非正常方式追求利润最大化的行为；销售端部分商家贪图小利，没有品牌意识，不问产品来源，只因批发价格低廉就枉顾诚信，将产品出售给消费者，消费者在流通渠道信用信息不透明的情况下，由于趋利心理，选择便宜的商品。市场上产业链各主体追求利益的行为加剧食品行业的信用危机[6]。
2.3 監管体系不完善
食品从种植生产到食用会经历农业部、质监部门、工商部门、食监部门等多个部门，多头监管导致监管越位或缺位，出现问题时互相推诿，给违法者或生产企业可乘之机。同时，法律体系条文规定过于笼统，难以操作，部分标准体系滞后，导致行业中严重违规生产和销售问题食品现象屡禁不止。监管体系方面，有的检测设备配置重视不够，执法队伍建设还不适应新形势，年龄结构与知识结构不合理，导致食品检测水平受一定影响[7]。
2.4 信息不对称
食品产业链中，生产者和商家、商家和消费者因信息不对称，导致信任关系无法传递。消费者购买食品时因缺少商家信息，天然地对商家的诚信产生怀疑，而目前一些商家的确存在挂羊头卖狗肉、合法经营意识淡薄、诚信缺失的现象。此外，品牌商家也不能有效辨别他们的供应商是否提供质量合格的原料，因为生产者中也的确存在以次充好，添加对人体有害物质的现象。生产者与商家间的彼此不互信导致食品行业信用信息严重失真，消费者多付费用也不能买到“安全食品”，优质品牌商家和生产者的产品在市场上无人问津。在这种没有信任的食品市场上，诚实的经营者日渐稀少，消费者权益得不到保障，食品安全问题得不到解决[8]。
3 中国食品链解决思路
中国食品链通过区块链技术手段和区块链治理思想结合的方式，将食品原产地的生产企业、加工企业、物流企业、电商平台和销售企业、各类社区以及终端消费者集聚在中国食品链生态体系中，建立一个面向全球的安全可信、可追溯的食品生产和流通体系，推动中国食品行业转型升级。
中国食品链充分借鉴民主集中制、计划与市场相结合、社群经济和分享经济等理论思想，创造性地从技术体系、标准体系、监督机制三方面构建中国特色的新型食品安全监管模式，尝试解决食品安全问题和食品产业信用问题。
（1）技术体系：以区块链技术为核心，结合物联网、大数据、人工智能以及传统防伪溯源手段，形成一套技术体系，建立生态治理共识机制，解决食品产业链信息孤岛、数据交互不均衡的问题。
（2）标准体系：中国食品链会同中食链生态体系内会员单位及地方管理机构，在食品区块链和产业链管理方面建立两个标准体系，一是基于区块链技术的食品溯源系统技术标准体系，二是生产、加工、流通、销售等环节的标准化管理体系。
（3）监督机制：结合区块链治理思想，以自下而上的民主监督来补足自上而下的政府监管不易覆盖的一些盲区，促进政府监管与民主监督相结合，从而形成具有中国特色的新型食品安全监管模式。
4 中国食品链技术平台
4.1 区块链重塑食品产业链
区块链技术并不是一种单一的技术，而是多种技术整合的结果，包括密码学、数学、经济学、网络科学等，这些技术以特定的方式组合在一起，形成了一种新的多中心化数据记录与存储体系，并给存储数据的区块链打上时间戳使其形成一个连续的，前后关联的信任的数据系统，区块链的诞生标志着人类社会开始着眼于打造一个信任的网络。
区块链具有去中心化、去信任、信息公开透明、难篡改和可追踪等特点。利用区块链公开透明的特点，使整个食品供应链条各环节形成一个完整公开的信息流，确保参与各方及时发现供应链系统运行过程中存在的问题；利用区块链难篡改和交易可追溯的特质，在出现问题时实现举证与追责；利用共识和时间戳等技术机制，可以用于食品的防伪与验真。
将食品信息登记在区块链构建的食品产业链上，食品数据的每一次传输，都需要获得加入网络的所有行业节点的共识才能生效，任何节点企业想要篡改数据都需要其他节点授权同意，避免了食品信息在流通过程中的不透明与不可信，有效实现食品信息的全流程追踪与追溯，重新建立食品供应链节点企业之间的信任关系[9-11]。
4.2 中国食品链技术平台架构
中国食品链的区块链底层平台采用太一云区塊链平台（CFOS），平台安全可靠地集成了通过中国信息通信研究院性能测试的太一云超导网络，拥有多项专利和知识产权。在此基础上，中国食品链设计以数据存证和通证模型为主要核心的中国食品链溯源应用系统，该系统也通过了中国信息通信研究院2018可信区块链推进计划的功能测试。
中国食品链针对食品生产和流通，以区块链分布式账本的方式，记录了可信的人在确定的时间和可观测的地域所产生的数据。首先，采用食品护照对产业链企业和消费者进行可信身份认证与登记，而后采用卫星授时与定位技术，以静态数据与动态数据相结合的方式，对食品的生产加工与流通进行追踪，并按照时间戳顺序记录食品交易转移行为，实现食品信用信息不断的传递，保障食品的安全与可信。
4.3 中国食品链的技术指标
4.3.1平台交易性能
中国食品链底层区块链集成了太一云超导网络，这是在区块链之外的一个新的数字资产转账网络，主要用以解决多种数字资产完全无损地流转交易，区块链上交易的吞吐量有限以及区块大小有限制并且区块链臃肿等问题，使得高频海量的交易能够通过区块链之外的网络得到有效的处理。
在2017年中国信息通信研究院组织的区块链测试中，太一云超导网络在350个节点的情况下，平均的TPS达到了109785.7，在国内处于绝对领先，在国际上也处于领先的地位。
4.3.2 共识机制
中国食品链平台采用即插即用的共识机制，针对私有链，联盟链和公有链提供了多种灵活的共识机制，记账节点应当分布广泛，让尽可能多的不同利益代表机构成为记账节点，共同分摊责任，增加互惠，公平记账和增强公信。
针对建设生态为主要目的的公有链和联盟链，采用POW 与 POSS （Proof of Static Stake）的混合共识机制，公有链准入要求低，使用充分自由竞争的共识机制。
4.3.3 存储模式
中食链采用基于软件的私钥管理和基于硬件的私钥管理两种私钥管理方式：基于软件的私钥是在发起交易，由交易请求方从私钥保管服务获取加密存储的私钥，然后再进行数字签名，从而完成后续的交易；基于硬件的私钥管理模式是交易请求方，使用专有的硬件加密模块，插入到客户端计算机，然后从私钥管理服务获得身份验证和交易授权后，发起后面交易的硬件私钥管理模式。
4.3.4 用户权限的分级分类
中国食品链首先对用户登录和验证进行管理，其次对用户进行分级分类的管理，支持用户角色的定义和对应的权限定义。目前，主要支持不同用户之间不能查看对方的交易账本。
4.3.5 隐私保护算法
中国食品链支持用户对私密信息进行加密存储、加密传输，最终用私钥解密查看。消息加密采用SHA256算法和SHA512等机密算法。
5 中国食品链生态体系
5.1 中国食品链生态架构
中国食品链以区块链、物联网、大数据等先进技术为底层，将食品原产地的生产企业、加工企业、物流企业、电商平台和销售企业、各类社区以及终端消费者集聚在中国食品链生态体系中，建立一个面向全球的安全可信、可追溯的食品生产和流通追踪溯源体系，实现分布式多中心的共治共建管理，推动中国食品行业转型升级，重塑中国食品产业信用体系。
在国内众多的食品溯源与食品质量追溯体系中，并没有有效整合物流信息和销售渠道信息，中国食品链已经对接国内龙头物流企业与众多线上线下销售渠道，真正实现食品全产业链打通，在保证食品追溯信息真实的同时，减少产业链食品供应环节，实现食品溯源、产地直供、生态资源确权流转等商业应用。
（1）食品防伪溯源网络
食品防伪溯源网络能够为广大中小微食品企业提供便利优质的防伪溯源接入服务，并提供公开、透明的流通环节大数据、提供可信身份验证、跨链交易、权益登记，实现多中心化应用的纵向和横向扩展。中国食品链也开放对接其他企业或政府溯源平台的接口，实现跨链、跨平台、跨行业和跨终端的可信生态网络交易以及开放透明的监管环境，建立一个监督互信生态网络，深刻改变现有食品产业链节点企业的信任关系。
（2）产地直供网络
中国食品链基于开放互联的食品产业链为小康家庭和中高收入社区提供绿色、有机、健康、安全的食品直供服务，真正实现从生产者到终端消费者，从田地到餐桌的端到端直供服务。产地直供旨在发掘安全可信食品的价值，重构食品供应链生态体系。
（3）生态资源确权、评级的信用网络
中国食品链将通过链上的各个节点对食品行业的绿色生态资源，如林场、牧场、农田、池塘等进行环境监测和生产监控，并将土壤质量、水资源生态数据与土地产权、使用权相联结，对绿色生态资源进行数字资产化，促进其流转交易，助力开启价值互联网时代。同时，通过对源头土地及生态资源的确权，最终确保食品溯源上链的安全性，提高农民和相关从业者保护优质土地资源的积极性。
5.2 中国食品链治理思想
中国食品链采用多数股权共识机制，对新加入的行业节点以及上链产品进行投票表决，以决策中国食品链生态体系中的重大事件，实现区块链分布式多中心的共治共建管理。
在中国食品链生态体系中，设计了21个创始节点，由5个生态节点和16个行业节点共同组成，负责制定并不断完善中国食品链的治理宪章、重要戰略和运营规则；审核城市超级节点和其他新加入节点等；中国食品链在发展过程中分步骤与各城市、各地区食品企业建立合作关系，发展城市节点、区域节点；为了完善中国食品链生态体系，还设计监督节点，用于监督中国食品链平台上线食品的品质，保证生态体系的可持续发展。
5.3 中国食品链通证模型
基于通证经济学的思想模式，中国食品链平台设计了双通证激励经济模型：为保证生态体系健康有序地运转，设计权益通证作为链上治理的投票凭证，运用智能合约进行即时激励，从而调动各节点参与共识投票的积极性；同时，为激励用户、增加用户粘性，设计流通通证，用于奖励消费者、所有对平台做出贡献的企业与个人，流通通证还可以在中国食品链上兑换上链新产品或体验装产品。
6 结束语
中国食品链从解决食品安全问题出发，基于区块链技术架构与治理思想，构建了开放透明、安全可信的食品产业链，提出了中国特色的新型食品安全监管模式，探索重塑食品产业信用体系。
参考文献
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本文来源：http://www.zhangdahai.com/shiyongfanwen/qitafanwen/2023/0404/579640.html
