[发明专利]一种基于区块链的安全高效溯源系统

权利要求书

1.一种基于区块链的安全高效溯源系统，其特征在于：从上到下依次包括应用层，合约层、表示层和数据存储层；

所述应用层进行权限管理、溯源记录存储和溯源记录查询，权限管理包括组织的管理以及成员证书的颁发、认证和撤销；

所述合约层包括智能合约，合约参与方共同约定好并以代码形式存储，通过智能合约为应用层提供接口；

所述表示层向上对合约层服务、向下与数据存储层进行交互，表示层包括高效存储验证机制和PROV国标溯源模型；PROV国标溯源模型为在系统运行中采集的溯源记录提供统一的表示方法的服务；安全高效存储机制采用默克尔哈希树来对存储在MySQL中的溯源记录做数据摘要，并存储到区块链系统；

所述数据存储层包括区块链账本和MySQL数据库，MySQL数据库存储每一条溯源记录，区块链账本存储溯源记录的摘要和签名；

其中，所述安全高效存储机制的具体内容为：

（A）将MySQL数据库中所有溯源记录按照采集的时间先后顺序生成一棵默克尔哈希树，每个溯源记录均需记录的生成者对其消息摘要进行签名，最后的销售门店需对最终生成的默克尔哈希树的根节点哈希进行签名；

（B）每个商品都一个唯一的溯源ID，以该溯源ID作为在区块链账本中存储摘要的主键，将每个溯源记录的哈希值及其签名再加上最终的默克尔哈希树根节点哈希及其签名存储到区块链账本中；

（C）每当查询一条溯源记录时，智能合约首先从这条溯源记录中涉及的生产商、物流商、仓库和销售门店获取到完整的溯源记录，并按照溯源记录生成的先后顺序排列，生成默克尔哈希树，在从区块链账本中查找出该溯源记录的默克尔哈希树根节点签名和对应签名者的公钥；也即是，只需验证该默克尔哈希树根节点哈希及其签名是否正确就可以判断出该溯源记录是不是完整的，不要逐个检查溯源记录。

2.根据权利要求1所述的基于区块链的安全高效溯源系统，其特征在于：该系统涉及三方主体，包括监管部门、溯源链参与组织和消费者；

所述监管部门进行组织成员的管理和交易排序；

所述溯源链参与组织是指商品流转过程中参与的对应组织，包括生产商、物流商、仓库和销售门店；且每个组织均可进行成员管理、溯源记录持久化和溯源记录查询验证；

所述消费者在购买到商品后通过系统的公共账户查询溯源记录。

3.根据权利要求2所述的基于区块链的安全高效溯源方系统，其特征在于：所述溯源链参与组织记录的溯源记录如下：

所述生产商提供每件商品的出厂信息，包括商品的编号、生产日期、检验人员、操作时间、操作地点信息；

所述物流商提供每件商品的物流信息，包括商品的编号、物流单位，运输人员、发货地、目的地、操作时间、操作地点信息；

所述仓库提供每件商品的仓储信息，包括商品的编号、仓库编号、仓库地点、仓库管理人员、入库时间、操作时间、操作地点信息；

所述销售门店提供每件商品的销售信息，包括商品的编号、销售门店编号、销售人员、销售门店地址、操作时间、操作地点信息。

4.根据权利要求2所述的基于区块链的安全高效溯源方系统，其特征在于：所述监管部门部署排序节点，溯源链参与组织部署的节点包括有组织主节点、背书节点、CA节点、MySQL节点、Server节点和Dapp；

所述排序节点进行交易排序打包以及系统中组织的管理；

所述组织主节点与和排序节点进行通信；

所述背书节点安装智能合约，并对交易提案进行签名背书；

所述CA节点颁发证书，并为网络中的节点通信提供凭证；其他节点均需在CA节点进行注册，获取到证书之后才能与区块链网络进行通信；

所述MySQL节点存储完整的溯源记录；

所述Server节点处理组织成员通过Dapp发送过来的单次溯源记录，

组织成员通过Dapp直接连接到区块链网络，并调用智能合约发起交易提案，提交运输记录的摘要信息和签名。