[发明专利]一种基于区块链的食品安全风险溯源分析系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于区块链的食品安全风险溯源分析方法与系统，本发明中将区块链技术应用于系统的数据库层和通信层，可视化技术应用于系统的业务层。数据上传需要发起方的数字签名确保数据不被篡改，数据都存储到区块链中。数据访问受权限控制，通过执行智能合约对区块链中数据进行访问。使用Force‑Directed Graph和流向地图展示食品风险溯源过程。对食品安全风险溯源时，用户通过Force‑Directed Graph向上钻取追溯源头，再向下钻取追踪食品流向，Force‑Directed Graph钻取操作与流向地图联动展示，流向地图中箭头表示风险食品流向，其中地区的颜色深浅度不同，代表风险流向程度不同。本发明不仅解决了传统食品溯源数据存储不安全，中心数据库易被攻击等问题，还给用户提供友好的可视化交互界面。

技术领域

本发明涉及区块链技术、可视化技术，食品安全等领域，具体涉及一种基于区块链的食品安全风险溯源分析系统及方法。

背景技术

食品安全问题是一个系统问题，涉及面较广，解决难度较大。在传统的溯源中无论是国家的鼓励还是企业的努力，都没能解决商品溯源防伪中最大的难题——谁来提供具有公信力的信息。传统食品安全管理制度由政府进行推动，覆盖食品生产基地、食品加工企业、食品终端销售等整个食品产业链条的上下游，一旦食品质量在消费者端出现问题，可以通过食品标签上的溯源码进行联网查询，查出该食品的生产企业、食品的产地、具体农户等全部流通信息，明确事故方相应的法律责任。传统信息只给一个中心的记账方式，从技术的角度来讲信息是可以被篡改的，但是有了区块链以后，区块链是去信任化、去中心化、区块数据基本不可篡改等特性，传统很少将可视化技术应用于食品安全风险溯源分析。

区块链技术起源于2008年由化名为“中本聪”(Satoshi nakamoto)的学者，比特币是迄今为止最为成功的区块链应用场景。区块链技术的应用比较成熟的有比特币、以太坊、超级账本等，基于区块链技术特点，区块链适用于各行各业。基于区块链特性，很多大的企业把区块链技术应用于食品溯源，2016年10月沃尔玛食品安全协作中心与IBM以及清华在中国试点基于区块链技术的食品溯源体系，2017年3月阿里巴巴与普华永道合作开展了食品供应区块链测试项目，2017年5月沃尔玛与IBM在美国试点了基于区块链技术的芒果供应链溯源项目等等。很多论文把区块链与溯源相结合，很少有专利或者论文把可视化应用于食品溯源。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种基于区块链的食品安全风险溯源分析系统及方法，区块链具有去中心化、不可篡改、开放透明等重要特征，以此可以解决食品数据信任和安全问题，可视化与可视分析技术则对食品安全溯源起到很大的辅助作用,充分利用人类在可视模式上的快速识别能力。

本发明提出的基于区块链的食品安全风险溯源分析系统及方法，将区块链技术和可视化技术植入食品风险溯源架构进行；

所述数据库层，用于存储区块链中的所有信息，区块链结构是通过文件系统进行存储的，区块链中包含的内容有区块链的最新状态和所有的交易信息以及智能合约的相关信息，采集的所有信息包括食品担责方材料、时间、地理位置均以区块的形式进行存放，每个区块分为区块头和区块体，区块头包括区块高度、交易哈希和前一个区块哈希，区块体包括交易信息，区块与区块之间通过区块头中的前一个区块哈希值建立链接，多个区块数据通过文件系统进行存储，数据库层负责记录通信层中共识通过的交易信息；