區(qū)塊鏈中草藥種植質(zhì)量可追溯系統(tǒng)解決方案

中草藥種植質(zhì)量可追溯系統(tǒng)一直是中草藥材質(zhì)量提升的主要手段之一，國(guó)家商務(wù)部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局、國(guó)家中醫(yī)藥管理局等相關(guān)國(guó)家部委相繼出臺(tái)政策，推動(dòng)中草藥種植質(zhì)量可追溯系統(tǒng)建設(shè)，各省及相關(guān)企業(yè)(如中國(guó)中草藥有限公司、九州通、康美中草藥、中草藥天地網(wǎng)等)、協(xié)會(huì)(如中國(guó)中藥協(xié)會(huì)等)及科研機(jī)構(gòu)(如成都中醫(yī)藥大學(xué))投入資金，制定中草藥溯源標(biāo)準(zhǔn)及體系研發(fā)中草藥種植質(zhì)量可追溯系統(tǒng)，對(duì)于中草藥溯源發(fā)展起著重要作用。根據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，區(qū)塊鏈中草藥種植質(zhì)量可追溯系統(tǒng)往往是獨(dú)立建設(shè)，與生產(chǎn)、流通及線(xiàn)上交易等系統(tǒng)脫節(jié)，無(wú)法有效地推行或者實(shí)施，出現(xiàn)兩張皮的現(xiàn)象。另外，區(qū)塊鏈中草藥種植質(zhì)量可追溯系統(tǒng)的可信機(jī)制也難以保證，如何防偽、不可篡改及多主體有效管理等等成為關(guān)鍵問(wèn)題。

近年來(lái)基于比特幣應(yīng)用的區(qū)塊鏈技術(shù)給中草藥溯源的進(jìn)一步發(fā)展及有效推行提供了技術(shù)保證，與供應(yīng)鏈交易系統(tǒng)的高度融合讓中藥溯源有了生根的基礎(chǔ)。本文在研究中草藥材高質(zhì)量發(fā)展問(wèn)題基礎(chǔ)上，提出了區(qū)塊鏈中草藥種植質(zhì)量可追溯系統(tǒng)的課題，對(duì)于區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于中草藥溯源進(jìn)行了深入研究，提出基于區(qū)塊鏈技術(shù)的中草藥溯源創(chuàng)新體系，最后區(qū)塊鏈中草藥種植質(zhì)量可追溯系統(tǒng)打造新一代“互聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈溯源”平臺(tái)，并對(duì)中草藥溯源做進(jìn)一步展望。

建立區(qū)塊鏈中草藥種植質(zhì)量可追溯系統(tǒng)的目的及內(nèi)涵

區(qū)塊鏈中草藥種植質(zhì)量可追溯系統(tǒng)體系確保中草藥質(zhì)量安全

中草藥材生產(chǎn)的供給側(cè)存在著發(fā)展不平衡和不充分的問(wèn)題，中草藥材供過(guò)于求和供需錯(cuò)位現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，構(gòu)建更加持續(xù)健康發(fā)展的中草藥材產(chǎn)業(yè)。涉及到中草藥溯源及解決措施，即“加快培育現(xiàn)代化中草藥材市場(chǎng)體系，降低交易和市場(chǎng)流通成本。通過(guò)技術(shù)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)中草藥材生產(chǎn)、產(chǎn)地加工和流通設(shè)施現(xiàn)代化，充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈和人工智能等新技術(shù)，打造現(xiàn)代化中草藥材電子交易市場(chǎng)，通過(guò)區(qū)塊鏈中草藥種植質(zhì)量可追溯系統(tǒng)建立，做到‘來(lái)源可知，去向可追，質(zhì)量可查，責(zé)任可究’，確保中草藥材質(zhì)量全程可控。”

區(qū)塊鏈中草藥種植質(zhì)量可追溯系統(tǒng)目的

中草藥溯源體系的建立主要目的提出：來(lái)源可溯、去向可追、過(guò)程可控、責(zé)任可究)，即滿(mǎn)足三大層面的廣泛社會(huì)需求。

政府：監(jiān)管保障、食品安全、藥品安全、民生工程；企業(yè)：產(chǎn)品質(zhì)量、企業(yè)形象、品牌信譽(yù)、未來(lái)市場(chǎng)；消費(fèi)者：知情權(quán)、選擇權(quán)、安全感、信任感。

區(qū)塊鏈中草藥種植質(zhì)量可追溯系統(tǒng)的基本內(nèi)涵

區(qū)塊鏈中草藥種植質(zhì)量可追溯系統(tǒng)體系必須需要全生命周期的管理過(guò)程，這樣就可以確保每個(gè)生產(chǎn)、流通及消費(fèi)環(huán)節(jié)層層溯源及信息查詢(xún)分析。區(qū)塊鏈中草藥種植質(zhì)量可追溯系統(tǒng)體系采集記錄中草藥產(chǎn)品生產(chǎn)、流通、使用等所有環(huán)節(jié)信息，有效強(qiáng)化全過(guò)程質(zhì)量安全管理，也是中草藥溯源風(fēng)險(xiǎn)控制的有效措施。中草藥溯源與電子交易平臺(tái)融合

中草藥溯源系統(tǒng)若單獨(dú)存在，對(duì)于供應(yīng)鏈上下游用戶(hù)來(lái)說(shuō)帶來(lái)很多的維護(hù)工作，特別是需要采集更多大量的原始數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)還需要通過(guò)各種手段進(jìn)行復(fù)核。作為中草藥電子商務(wù)平臺(tái)，從本質(zhì)上可以打通上下游客戶(hù)，通過(guò)各種交易鏈接上下游各個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)還記錄了供應(yīng)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)上的原始數(shù)據(jù)及其相關(guān)交易數(shù)據(jù)，若結(jié)合生產(chǎn)、流通或者消費(fèi)環(huán)節(jié)的ERP(MES：制造執(zhí)行系統(tǒng)，用于獲取生產(chǎn)過(guò)程中的工藝參數(shù)數(shù)據(jù)等)/HIS/CRM/SCM系統(tǒng)，就可以很少量地手工輸入溯源數(shù)據(jù)，減少手工錯(cuò)誤，提高溯源效率及可靠率。下圖1是理論上可靠的重要溯源系統(tǒng)架構(gòu)圖，區(qū)塊鏈中草藥種植質(zhì)量可追溯系統(tǒng)二維碼由溯源系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生，印刷在中草藥的包裝盒上；電子交易平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)中草藥產(chǎn)業(yè)鏈上各個(gè)環(huán)節(jié)的流轉(zhuǎn)及交易，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)源的收集及整理，有利于中草藥溯源數(shù)據(jù)的整合與優(yōu)化；“采集工具/方式”說(shuō)明了中草藥產(chǎn)業(yè)鏈上生產(chǎn)、流通及消費(fèi)環(huán)節(jié)可以自動(dòng)獲取數(shù)據(jù)的方式，這里只是示例，還有更多的相關(guān)信息系統(tǒng)可用當(dāng)然，除了電子交易平臺(tái)和溯源系統(tǒng)融合外，其他相關(guān)系統(tǒng)也可以與之融合，并能貫穿始終，形成整個(gè)溯源鏈條。

以區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈中草藥種植質(zhì)量可追溯系統(tǒng)創(chuàng)新

區(qū)塊鏈的先天優(yōu)勢(shì)成為中草藥溯源創(chuàng)新的基礎(chǔ)，本段在介紹區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)中草藥溯源創(chuàng)新體系，并提出區(qū)塊鏈溯源新架構(gòu)及實(shí)現(xiàn)技術(shù)。

區(qū)塊塊包括如下技術(shù)特征：

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N對(duì)等網(wǎng)絡(luò)(P2P)的軟件應(yīng)用，例如，互聯(lián)網(wǎng)上很多自由分享音樂(lè)、視頻，論文資料的軟件應(yīng)用，都是采用P2P架構(gòu)，就是沒(méi)有中心服務(wù)器，大家的個(gè)人計(jì)算機(jī)都是共享服務(wù)器，也都是客戶(hù)機(jī)，身份自由平等。區(qū)塊鏈就是這種領(lǐng)域的一種軟件應(yīng)用。

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N全網(wǎng)信息同步的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)(P2P)軟件應(yīng)用。區(qū)塊鏈為支持比特幣的金融交易，就要求發(fā)生的每一筆交易都要寫(xiě)入到歷史交易記錄中，并向所有安裝比特幣程序的計(jì)算機(jī)發(fā)送變動(dòng)信息。每一臺(tái)安裝了比特幣軟件的計(jì)算機(jī)都保持最新和全部的比特幣歷史交易信息，區(qū)塊鏈的這個(gè)全網(wǎng)同步，全網(wǎng)備份的特征就是大家常說(shuō)的區(qū)塊鏈信息安全、不可更改篡改的主要來(lái)源。

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N利用哈希算法(HASH)產(chǎn)生“通證(代幣)”的全網(wǎng)信息同步的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)(P2P)軟件應(yīng)用。區(qū)塊鏈的第一個(gè)應(yīng)用是著名的比特幣。比特幣可以看做一個(gè)基于對(duì)等網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的猜數(shù)小游戲，每次正確的猜數(shù)結(jié)果獎(jiǎng)勵(lì)的比特幣信息會(huì)傳遞給所有游戲者，并記錄到每個(gè)游戲者的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中。

區(qū)塊鏈技術(shù)因比特幣的興起產(chǎn)生智能合約(一種可編程的軟件)、通證、ICO與區(qū)塊鏈基礎(chǔ)平臺(tái)。在這里要重點(diǎn)說(shuō)一下“智能合約”，這種合約可以被看做區(qū)塊鏈上的一種軟件功能，是輔助區(qū)塊鏈上各種虛擬幣自動(dòng)交易的程序，具體的功能就像淘寶上支付寶的資金托管一樣，當(dāng)一方用戶(hù)收到的貨物，在支付寶上進(jìn)行確認(rèn)后，資金自動(dòng)支付個(gè)給買(mǎi)家貨主，智能合約在比特幣等區(qū)塊鏈應(yīng)用上也是承擔(dān)了這個(gè)中介支付功能。

從區(qū)塊鏈技術(shù)特征來(lái)說(shuō)，雖然比特幣是其第一種應(yīng)用，但隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，區(qū)塊鏈已發(fā)展到4.0版本，智能合約是區(qū)塊鏈4.0的主要特征，在區(qū)塊鏈滿(mǎn)足一定條件可以自動(dòng)執(zhí)行智能合約，完成區(qū)塊鏈上相關(guān)交易及發(fā)放執(zhí)行功能，除了提高安全性、可靠性外，更多增加了所謂“不可篡改”的可信性。

區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)中草藥溯源的基本思路

區(qū)塊鏈可以彌補(bǔ)通常區(qū)塊鏈中草藥種植質(zhì)量可追溯系統(tǒng)中工作流引擎與數(shù)據(jù)庫(kù)易于修改等諸多缺陷。下面是所涉及的區(qū)塊鏈溯源的基本思路。

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的中草藥追溯系統(tǒng)能打通整個(gè)中草藥產(chǎn)業(yè)鏈，使得整個(gè)中草藥產(chǎn)業(yè)鏈信息更加透明化；基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)模塊等進(jìn)行自動(dòng)采集，然后采用分布式臺(tái)賬、共識(shí)機(jī)制等，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)區(qū)塊的直接寫(xiě)入，將數(shù)據(jù)區(qū)塊記錄到區(qū)塊鏈中實(shí)現(xiàn)溯源；基于區(qū)塊鏈技術(shù)的通用中草藥溯源標(biāo)識(shí)號(hào)ID(可以產(chǎn)生溯源二維碼)能夠減少中草藥流通過(guò)程中的信息傳輸錯(cuò)誤，并有效確保中草藥信息的完整性和安全性；基于區(qū)塊鏈技術(shù)的中草藥溯源體系解決了傳統(tǒng)溯源體系存在的高成本、低效率、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不安全等諸多問(wèn)題。

中草藥種植質(zhì)量可追溯系統(tǒng)溯源系統(tǒng)區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)

區(qū)塊鏈作為一種互聯(lián)網(wǎng)鏈接型的賬本系統(tǒng)，通過(guò)區(qū)塊鏈的ID(標(biāo)識(shí)號(hào))進(jìn)行鏈接，區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)源通過(guò)ERP等系統(tǒng)或者采用手工錄入后，以HASH加密算法存儲(chǔ)至區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)中。這種存儲(chǔ)實(shí)際上是區(qū)塊鏈的一種加密封裝，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上用戶(hù)嚴(yán)格保密(不可見(jiàn)且難以解密，這種加密采用的是非對(duì)稱(chēng)加密算法)。圖2顯示這樣一種溯源區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)形式。