區塊鏈中草藥種植質量可追溯系統解決方案

中草藥種植質量可追溯系統一直是中草藥材質量提升的主要手段之一，國家商務部、農業農村部、國家食品藥品監督管理局、國家中醫藥管理局等相關國家部委相繼出臺政策，推動中草藥種植質量可追溯系統建設，各省及相關企業(如中國中草藥有限公司、九州通、康美中草藥、中草藥天地網等)、協會(如中國中藥協會等)及科研機構(如成都中醫藥大學)投入資金，制定中草藥溯源標準及體系研發中草藥種植質量可追溯系統，對于中草藥溯源發展起著重要作用。根據調研發現，區塊鏈中草藥種植質量可追溯系統往往是獨立建設，與生產、流通及線上交易等系統脫節，無法有效地推行或者實施，出現兩張皮的現象。另外，區塊鏈中草藥種植質量可追溯系統的可信機制也難以保證，如何防偽、不可篡改及多主體有效管理等等成為關鍵問題。

近年來基于比特幣應用的區塊鏈技術給中草藥溯源的進一步發展及有效推行提供了技術保證，與供應鏈交易系統的高度融合讓中藥溯源有了生根的基礎。本文在研究中草藥材高質量發展問題基礎上，提出了區塊鏈中草藥種植質量可追溯系統的課題，對于區塊鏈技術應用于中草藥溯源進行了深入研究，提出基于區塊鏈技術的中草藥溯源創新體系，最后區塊鏈中草藥種植質量可追溯系統打造新一代“互聯網+區塊鏈溯源”平臺，并對中草藥溯源做進一步展望。

建立區塊鏈中草藥種植質量可追溯系統的目的及內涵

區塊鏈中草藥種植質量可追溯系統體系確保中草藥質量安全

中草藥材生產的供給側存在著發展不平衡和不充分的問題，中草藥材供過于求和供需錯位現象日趨嚴重，構建更加持續健康發展的中草藥材產業。涉及到中草藥溯源及解決措施，即“加快培育現代化中草藥材市場體系，降低交易和市場流通成本。通過技術升級，實現中草藥材生產、產地加工和流通設施現代化，充分運用互聯網、物聯網、區塊鏈和人工智能等新技術，打造現代化中草藥材電子交易市場，通過區塊鏈中草藥種植質量可追溯系統建立，做到‘來源可知，去向可追，質量可查，責任可究’，確保中草藥材質量全程可控。”

區塊鏈中草藥種植質量可追溯系統目的

中草藥溯源體系的建立主要目的提出：來源可溯、去向可追、過程可控、責任可究)，即滿足三大層面的廣泛社會需求。

政府：監管保障、食品安全、藥品安全、民生工程；企業：產品質量、企業形象、品牌信譽、未來市場；消費者：知情權、選擇權、安全感、信任感。

區塊鏈中草藥種植質量可追溯系統的基本內涵

區塊鏈中草藥種植質量可追溯系統體系必須需要全生命周期的管理過程，這樣就可以確保每個生產、流通及消費環節層層溯源及信息查詢分析。區塊鏈中草藥種植質量可追溯系統體系采集記錄中草藥產品生產、流通、使用等所有環節信息，有效強化全過程質量安全管理，也是中草藥溯源風險控制的有效措施。中草藥溯源與電子交易平臺融合

中草藥溯源系統若單獨存在，對于供應鏈上下游用戶來說帶來很多的維護工作，特別是需要采集更多大量的原始數據，這些數據還需要通過各種手段進行復核。作為中草藥電子商務平臺，從本質上可以打通上下游客戶，通過各種交易鏈接上下游各個環節，同時還記錄了供應鏈各個環節上的原始數據及其相關交易數據，若結合生產、流通或者消費環節的ERP(MES：制造執行系統，用于獲取生產過程中的工藝參數數據等)/HIS/CRM/SCM系統，就可以很少量地手工輸入溯源數據，減少手工錯誤，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架構圖，區塊鏈中草藥種植質量可追溯系統二維碼由溯源系統自動產生，印刷在中草藥的包裝盒上；電子交易平臺可以實現中草藥產業鏈上各個環節的流轉及交易，實現數據源的收集及整理，有利于中草藥溯源數據的整合與優化；“采集工具/方式”說明了中草藥產業鏈上生產、流通及消費環節可以自動獲取數據的方式，這里只是示例，還有更多的相關信息系統可用當然，除了電子交易平臺和溯源系統融合外，其他相關系統也可以與之融合，并能貫穿始終，形成整個溯源鏈條。

以區塊鏈實現區塊鏈中草藥種植質量可追溯系統創新

區塊鏈的先天優勢成為中草藥溯源創新的基礎，本段在介紹區塊鏈技術的基礎上，研究區塊鏈技術實現中草藥溯源創新體系，并提出區塊鏈溯源新架構及實現技術。

區塊塊包括如下技術特征：

區塊鏈是一種對等網絡(P2P)的軟件應用，例如，互聯網上很多自由分享音樂、視頻，論文資料的軟件應用，都是采用P2P架構，就是沒有中心服務器，大家的個人計算機都是共享服務器，也都是客戶機，身份自由平等。區塊鏈就是這種領域的一種軟件應用。

區塊鏈是一種全網信息同步的對等網絡(P2P)軟件應用。區塊鏈為支持比特幣的金融交易，就要求發生的每一筆交易都要寫入到歷史交易記錄中，并向所有安裝比特幣程序的計算機發送變動信息。每一臺安裝了比特幣軟件的計算機都保持最新和全部的比特幣歷史交易信息，區塊鏈的這個全網同步，全網備份的特征就是大家常說的區塊鏈信息安全、不可更改篡改的主要來源。

區塊鏈是一種利用哈希算法(HASH)產生“通證(代幣)”的全網信息同步的對等網絡(P2P)軟件應用。區塊鏈的第一個應用是著名的比特幣。比特幣可以看做一個基于對等網絡架構的猜數小游戲，每次正確的猜數結果獎勵的比特幣信息會傳遞給所有游戲者，并記錄到每個游戲者的歷史數據庫中。

區塊鏈技術因比特幣的興起產生智能合約(一種可編程的軟件)、通證、ICO與區塊鏈基礎平臺。在這里要重點說一下“智能合約”，這種合約可以被看做區塊鏈上的一種軟件功能，是輔助區塊鏈上各種虛擬幣自動交易的程序，具體的功能就像淘寶上支付寶的資金托管一樣，當一方用戶收到的貨物，在支付寶上進行確認后，資金自動支付個給買家貨主，智能合約在比特幣等區塊鏈應用上也是承擔了這個中介支付功能。

從區塊鏈技術特征來說，雖然比特幣是其第一種應用，但隨著互聯網的發展，區塊鏈已發展到4.0版本，智能合約是區塊鏈4.0的主要特征，在區塊鏈滿足一定條件可以自動執行智能合約，完成區塊鏈上相關交易及發放執行功能，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。

區塊鏈實現中草藥溯源的基本思路

區塊鏈可以彌補通常區塊鏈中草藥種植質量可追溯系統中工作流引擎與數據庫易于修改等諸多缺陷。下面是所涉及的區塊鏈溯源的基本思路。

基于區塊鏈技術的中草藥追溯系統能打通整個中草藥產業鏈，使得整個中草藥產業鏈信息更加透明化；基礎數據通過物聯網模塊等進行自動采集，然后采用分布式臺賬、共識機制等，實現數據在數據區塊的直接寫入，將數據區塊記錄到區塊鏈中實現溯源；基于區塊鏈技術的通用中草藥溯源標識號ID(可以產生溯源二維碼)能夠減少中草藥流通過程中的信息傳輸錯誤，并有效確保中草藥信息的完整性和安全性；基于區塊鏈技術的中草藥溯源體系解決了傳統溯源體系存在的高成本、低效率、數據存儲不安全等諸多問題。

中草藥種植質量可追溯系統溯源系統區塊鏈結構

區塊鏈作為一種互聯網鏈接型的賬本系統，通過區塊鏈的ID(標識號)進行鏈接，區塊鏈中的數據源通過ERP等系統或者采用手工錄入后，以HASH加密算法存儲至區塊鏈結構中。這種存儲實際上是區塊鏈的一種加密封裝，對互聯網上用戶嚴格保密(不可見且難以解密，這種加密采用的是非對稱加密算法)。圖2顯示這樣一種溯源區塊鏈結構形式。