區(qū)塊鏈+溯源可以打造怎樣的新生態(tài)

本文刊登于《區(qū)塊鏈應用藍皮書：中國區(qū)塊鏈應用發(fā)展研究報告（2019）》

核心要點：

近兩年來，區(qū)塊鏈技術在中國的發(fā)展態(tài)勢日趨成熟，區(qū)塊鏈技術在我國實體經濟領域的落地應用也越來越廣泛。針對傳統(tǒng)溯源所具有一系列痛點，區(qū)塊鏈所具有的分布式、不可篡改、可追溯等特點應用到溯源領域能夠有效的解決這些問題。

區(qū)塊鏈技術和溯源的結合也正在改變實體經濟的眾多產業(yè)場景的落地模式。未來，區(qū)塊鏈技術在溯源領域的應用將會有廣闊的發(fā)展空間。

溯源是指對農產品、工業(yè)品等商品的生產、加工、運輸、流通、零售等環(huán)節(jié)的追蹤記錄，通過產業(yè)鏈上下游的各方廣泛參與來實現(xiàn)。近年來，隨著我國經濟社會的發(fā)展，人們對產品質量安全問題的關注度越來越高，黨中央、國務院高度重視重要產品追溯體系建設。

2015 年，《國務院辦公廳關于加快推進重要產品追溯體系建設的意見》鼓勵在食用農產品、食品、藥品、農業(yè)生產資料、特種設備、危險品、稀土產品等七個領域發(fā)展追溯服務產業(yè)。有關數(shù)據(jù)顯示，我國97%的消費者認為建設重要產品的全流程追溯體系勢在必行［1］。

但是，中國溯源產業(yè)仍處于早期發(fā)展階段，行業(yè)內信任缺失和濫用的情況十分普遍。區(qū)塊鏈不可篡改、分布式存儲等技術為溯源行業(yè)的信任缺失提供了解決方案，從算法層面為商品的信息流、物流和資金流提供透明機制。

1. 傳統(tǒng)溯源的痛點

（一）傳統(tǒng)溯源缺乏公信力，消費者信任度低

傳統(tǒng)溯源采用中心記賬的模式，所有數(shù)據(jù)都存儲于中心服務器，擁有中央服務器的機構或個人可以因一己私利低成本篡改或集中事后編造數(shù)據(jù)，這會使得溯源流程失效。

在傳統(tǒng)的溯源模式下是信息孤島模式，溯源鏈條上下游的參與者各自維護一份賬本，各種信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)之間很難交互，而且防偽標識物沒有一個真假的規(guī)范，當消費者購買了某個產品要根據(jù)防偽標識物判斷真假時，卻沒有規(guī)范的樣本進行比對，就很難會對產品產生真正的信任。

（二）傳統(tǒng)溯源操作流程復雜，防偽功能單一化

傳統(tǒng)溯源為了防止假冒防偽碼的出現(xiàn)，采用防偽標識物時選用不同的技術，不斷增加物理制作難度。例如二維碼防偽、核徑跡防偽、3D鐳射防偽、絲印防偽、條形碼防偽、MR防偽、RFID無線射頻技術防偽等。但是，這些防偽技術存在如成本過高、具有可復制性、信息容量較小等一系列問題。

對消費者而言，復雜的制作工藝，就要求消費者辨?zhèn)我莆沾罅康膶I(yè)知識，同時查詢是否假貨的操作流程也十分復雜，無形中增加了消費者的壓力。另外，傳統(tǒng)溯源的防偽形式以簡單設計的噴有防偽碼的標簽為載體，只有單一的防偽功能，不能滿足企業(yè)多元化的需求。

2. 區(qū)塊鏈+溯源應用的特點

（一）區(qū)塊鏈應用于溯源可實現(xiàn)技術領域革新

由于傳統(tǒng)溯源具有一系列的痛點和不足之處，將區(qū)塊鏈引入溯源行業(yè)將有效實現(xiàn)技術領域的革新。區(qū)塊鏈自身的去中心化特征，使加密數(shù)據(jù)用鏈式結構完整分布的存儲在鏈上的節(jié)點當中，就可以避免中心化賬本的一系列問題。同時多方共同維護，更能增強終端用戶的信任。

其次，由于加密信息在區(qū)塊鏈上只能增加記錄不能刪除記錄的特點，利用時間戳技術實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的不可篡改，并能有效實現(xiàn)完整追溯。利用區(qū)塊鏈時間戳、去中心化、共識機制等技術優(yōu)勢，實現(xiàn)商品信息一經上鏈不可篡改以及商品上下游產業(yè)鏈的可追溯性，同時可解決信息孤島問題。

（二）區(qū)塊鏈技術塑造食品行業(yè)可信的“數(shù)字身份證”

在傳統(tǒng)食品體系中，從食品生產者到加工企業(yè)，再到倉庫或配送，最后送達零售商的整個過程中存在諸多漏洞。每個環(huán)節(jié)信息由紙張記錄，如果有消費者想要追溯購買食品的生產地等情況，需要耗費幾天時間。

一旦食品出現(xiàn)問題，想要查明問題來源并作出決策都需要長時間的調查取證。而通過區(qū)塊鏈技術，每個商品對應唯一的溯源碼，商品上鏈后，消費者掃描防偽碼即可查到產品全流程動態(tài)信息，建立食品行業(yè)可信的“數(shù)字身份證”，消費者及監(jiān)管機構幾秒鐘就可以得到答案，極大的提高了效率。

區(qū)塊鏈技術不僅可以獲取用于溯源的信息，還可以包括生產時間、當?shù)貧鉁?、水源和土壤的參?shù)、是否有食品安全認證，有無有機生產等信息透明度的情況。區(qū)塊鏈技術對促進建立更安全、更經濟、更可持續(xù)的食品體系發(fā)揮了積極的意義。

（三）互聯(lián)網巨頭涌入加速構建行業(yè)生態(tài)

隨著區(qū)塊鏈技術逐漸成為互聯(lián)網的新風口，互聯(lián)網巨頭企業(yè)紛紛拓展區(qū)塊鏈溯源業(yè)務，快速推動我國區(qū)塊鏈在溯源領域的應用。目前，阿里巴巴、百度、京東等互聯(lián)網行業(yè)巨頭紛紛加入區(qū)塊鏈技術在溯源領域場景應用中來。

阿里巴巴在區(qū)塊鏈溯源應用方面主要側重于電子商務領域。借助阿里云的區(qū)塊鏈技術，天貓奢侈平臺Luxury Pavilion將商品的原材料生產、流通、營銷過程信息整合寫入區(qū)塊鏈，同時附上各主體的數(shù)字簽名和時間戳，使品牌商品的每條信息都擁有區(qū)塊鏈“身份證ID”，消費者可通過“一鍵溯源”功能清晰的了解到產品產地、入境報關單號和入境報關時間等詳細信息。

百度重點關注的是區(qū)塊鏈在信息溯源方面的運用。百度通過超級鏈技術支撐百度百科上鏈，從而可以保證編輯提交詞條、內容審核和發(fā)布的記載可追溯。通過AI技術將區(qū)塊鏈中的可信數(shù)據(jù)直接轉換為相關詞條，確保百科信息的權威性和真實性。

京東運用區(qū)塊鏈技術搭建“京東區(qū)塊鏈防偽追溯平臺”，從解決商品的信任痛點出發(fā)，精準追溯到商品的存在性證明特質，讓所有生產、物流、銷售和售后信息分享進來，共同鑄建完整且流暢的信息流，并且也采用區(qū)塊鏈技術來解決 ABS 參與各方的信任問題，在區(qū)塊鏈的系統(tǒng)架構上完成交易，確認資產的權屬和資產的真實性。據(jù)統(tǒng)計，目前已實現(xiàn)11000多種重點商品全程可追溯，超過10億件追溯商品。

除了以上互聯(lián)網科技巨頭以外，目前包括螞蟻金服、華為、蘇寧、小米等企業(yè)都在積極布局區(qū)塊鏈溯源防偽行業(yè)，以助力傳統(tǒng)產業(yè)升級發(fā)展，加速建構行業(yè)生態(tài)。

（四）區(qū)塊鏈引領消費和產業(yè)“雙升級”

區(qū)塊鏈技術應用于溯源，對于政府來說，有利于推動產業(yè)整體數(shù)字化轉型、穿透式監(jiān)管，事中監(jiān)督更加清晰，精準處置問題，從而加強區(qū)域品牌建設。

對于消費者來說，產品追溯可以讓消費者對產品的生命周期信息做到全面的了解，消費者的知情權和公平交易權得到了有效的保護，消費者實現(xiàn)的是可追溯的正品消費，讓消費者能夠吃的放心、用的放心，真正實現(xiàn)消費升級。

對于企業(yè)來說，產品溯源會導致原產地溢價現(xiàn)象，企業(yè)會獲得額外收益。同時，也有利于企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉型和對產業(yè)鏈的管控。產品質量追溯體系可以幫助企業(yè)建立品牌形象，提升社會效應和經濟效益。

比如在零散制造企業(yè)，如汽車、電子產品，當出現(xiàn)質量問題時，通過建立追溯系統(tǒng)迅速查清楚相關批次和存在的關鍵質量問題，打破了廠商和消費者間的信息壁壘，能夠快速處理消費者的問題，從而實現(xiàn)產業(yè)結構的優(yōu)化升級。

（五）溯源領域的政策體系逐步完善

自 2010 年以來我國食品安全流通追溯體系開始啟動建設。2012年 6 月，國務院印發(fā)了《國務院關于加強食品安全工作的決定》，其中明確提出了計劃用三年時間使我國食品安全治理整頓工作取得明顯成效。

商務部提出到“十三五”（2020 年）末，爭取讓肉類蔬菜流通追溯系統(tǒng)覆蓋到所有百萬人口以上城市，并涵蓋肉菜、禽畜、水果、水產品、食用菌、豆制品等各類食藥品。黨的十九大報告中曾強調“實施食品安全戰(zhàn)略，讓人民吃得放心”，將為人民群眾提供全方位全周期健康服務上升到國家戰(zhàn)略高度。

同時，區(qū)塊鏈溯源技術的落地應用成為了2019年兩會委員關注的焦點。全國人大代表、浪潮集團董事長孫丕恕表示可以運用區(qū)塊鏈技術，從生產到流通到消費形成閉環(huán)，解決企業(yè)打假問題，進而從源頭上防止假冒偽劣商品的流通，有利于我國規(guī)范的食品安全溯源體系的建設。

3. 典型案例分析

（一）螞蟻金服溯源平臺

在商品溯源領域，螞蟻金服通過區(qū)塊鏈技術打通了供應鏈各環(huán)節(jié)信息孤島，信息實時同步，不可篡改，既提高協(xié)同的效率，也防止中間環(huán)節(jié)出現(xiàn)掉包或假冒的情況。

螞蟻區(qū)塊鏈自主研發(fā)的金融級聯(lián)盟區(qū)塊鏈技術與阿里巴巴的云服務相結合，使溯源平臺能夠支持天貓全球電子商務平臺的大規(guī)模部署、高性能要求（》 25，000 TPS）和復雜的供應鏈流程。

溯源平臺在支付寶上的小程序還使得數(shù)以億計的消費者能在數(shù)秒內通過智能手機直接查詢區(qū)塊鏈信息。自 2017 年 11 月起，螞蟻金服自研的區(qū)塊鏈技術就落地應用在食品安全和正品溯源上，產自澳洲、新西蘭的 26個品牌的每罐奶粉都有了自己的“身份證”，即溯源二維碼，用戶在天貓國際上購買并收到奶粉后，打開支付寶 App 掃一掃二維碼，就能知道包括產地、出廠日期、物流、檢驗等所有信息。

在 2018 年“雙十一”大促活動期間，螞蟻金服與天貓商城以及菜鳥物流合作，對 1.5 億件商品進行溯源，其中包括來自比利時的鉆石、澳洲進口奶粉、五常大米、白酒、紅酒、進口保健品、化妝品、平武蜂蜜。

（二）紙貴科技“天水鏈蘋”

紙貴科技與天水市林業(yè)局合作，提供了基于區(qū)塊鏈的果品溯源產品與技術，打造高附加值的區(qū)塊鏈蘋果品牌——“天水鏈蘋”。

紙貴科技應用一物一碼、紙貴許可鏈Z-Ledger、分布式身份標識（DID）等諸多先進的區(qū)塊鏈技術，將蘋果的種植、生長、成熟、采摘、存儲、安全檢測證書等每個環(huán)節(jié)信息都記錄上鏈，記錄在區(qū)塊鏈的共享賬本中，并提供專業(yè)的電子存證證據(jù)，讓每一顆天水蘋果都有“身份認證”。

同時，在蘋果生長過程中，利用光合作用將溯源碼曬在蘋果上，一園一碼，做到溯源信息雙重保險，安全可信，讓生產者、供銷商及消費者可以看到每一個果品的生產銷售過程，讓果品的生產物流過程做到簡單透明、不可篡改。

紙貴科技“一物一碼”技術獨具創(chuàng)新，在蘋果上通過日曬形成了獨一無二的二維碼標識，實現(xiàn)了果品與數(shù)字身份的一一對應。用戶通過手機掃碼，可以查看蘋果的區(qū)塊鏈證書，從而獲取蘋果的生產和物流相關信息。

“天水鏈蘋”的物證合一很大程度上杜絕了在溯源過程中的造假和信息篡改。通過區(qū)塊鏈技術，打破了傳統(tǒng)生產、銷售、消費等環(huán)節(jié)的信息不對等現(xiàn)象，減少批發(fā)商、渠道商、零售商等不透明利潤分成，最大額度讓利給農民，提高了農民收入，也為顧客提供果品信息溯源，商品真?zhèn)尾樵兊钠脚_，保證信息透明，保障消費安全，讓消費者購買和食用更加放心。同時，創(chuàng)新政府監(jiān)管服務機制，幫助政府提升質量監(jiān)督管理效率，提升公信力。

（三）迅雷綠松石溯源系統(tǒng)

漢江網絡與迅雷鏈合作開發(fā)了綠松石產品溯源認證技術平臺，向行業(yè)和用戶提供基于區(qū)塊鏈技術的綠松石產品溯源服務。區(qū)塊鏈技術所具有的公開透明、不可篡改的特性，可以為每一塊綠松石產品進行溯源驗證，能夠解決目前綠松石行業(yè)內的種種痛點、亂象，有利于實現(xiàn)產業(yè)規(guī)范化。

通過綠松石溯源系統(tǒng)，可將綠松石產品從開采到終端銷售全程的所有信息一一上鏈保存，這些信息數(shù)據(jù)全都存儲在迅雷鏈上，因此無法被人為篡改，確保了溯源信息的客觀性，使產品驗證的可信度大大提高。

迅雷鏈作為綠松石溯源系統(tǒng)的底層主鏈，擁有全球領先的百萬級TPS處理能力，每秒可處理百萬次交易，很好的滿足了實際商業(yè)交易中的秒級確認需求。同時，結合區(qū)塊鏈的開放性，綠松石溯源系統(tǒng)可以做到人人可查、人人可記，降低了普通消費者的溯源成本，并讓任何人可以審計和校驗這些信息的真?zhèn)危ＷC了系統(tǒng)的可信度和權威性。

另外，綠松石溯源鏈還能通過區(qū)塊鏈，對產品附加信息進行永久存儲，比如經手的收藏家名錄，或者是產品經歷過的某些歷史事件，由此增加了產品的文化沉淀，提高了附加值。

（四）眾享比特溯源平臺

眾享區(qū)塊鏈溯源平臺結合物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術，針對不同標的特性提供閉環(huán)溯源解決方案。平臺采用物聯(lián)網技術保證信息的自動生成和上鏈，降低人力成本。

消費者在平臺中將由被動受益者變?yōu)樗菰瓷鷳B(tài)參與者，匯聚營銷大數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)優(yōu)化生產、提升政府監(jiān)管效率。略陽烏雞精準扶貧作為國家扶貧攻堅重點項目，利用信息化技術改造傳統(tǒng)管理方式，將烏雞的養(yǎng)殖、管理、加工等關鍵節(jié)點由干部見證并拍照傳至溯源平臺，真正實現(xiàn)烏雞品牌的政府信用擔保、信息可信追溯、提升品牌附加值。

烏雞溯源平臺采用統(tǒng)一區(qū)塊鏈標識，實時更新鏈上數(shù)據(jù)，養(yǎng)殖戶、駐村干部階段性審核烏雞生長、飼料使用情況，通過上傳照片等記錄并簽名背書；屠宰、檢疫后，腳牌與烏雞一同包裝，完成由生產環(huán)節(jié)向銷售環(huán)節(jié)轉換；包裝信息和腳牌作為烏雞在溯源平臺中的查詢標識，獲得烏雞養(yǎng)殖照片、經手人簽名信息，實現(xiàn)從烏雞生長到銷售等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)閉環(huán)處理，保障發(fā)放烏雞苗、村干部督察、烏雞回收或回購、屠宰包裝和發(fā)貨等信息上鏈的真實性，業(yè)務深度融合區(qū)塊鏈積分體系，精準量化烏雞生產、管理和銷售過程的工作證明，有效實現(xiàn)烏雞的以銷定產管理。

（五）北大荒集團大米溯源項目

由智聯(lián)萬源與北大荒集團共同探索區(qū)塊鏈技術在農產品溯源應用場景的落地——“善糧味道”品牌優(yōu)質大米溯源項目。該項目實現(xiàn)了端到端全生命周期數(shù)據(jù)上鏈，產品信息可追查，提高數(shù)據(jù)造假成本，保證了原產地真實性，提高了單品價值，解決了企業(yè)的實際問題。

在大米溯源項目中，智鏈設計了“區(qū)塊鏈大農場”平臺基礎架構，同時，還嵌入了實時計算、大數(shù)據(jù)處理、人工智能等模塊。此外，由于大農場將會產生巨大的數(shù)據(jù)量以及并發(fā)數(shù)據(jù)，必須有高效的實時計算和大數(shù)據(jù)平臺來承載對接 IoT，而為了讓用戶更好的認知整個溯源歷史，在大數(shù)據(jù)的基礎上做了數(shù)據(jù)可視化等。

通過區(qū)塊鏈溯源技術的應用，可以實現(xiàn)全流程的關鍵業(yè)務數(shù)據(jù)上鏈，做到信息公開透明，鏈上鏈下結合，以確保信息真實的情況下還能保證品質。此外，區(qū)塊鏈整合了不可篡改種植和銷售的各種數(shù)據(jù)，基于這些數(shù)據(jù)實現(xiàn)的智能合約能夠反饋銷售結果到種植環(huán)節(jié)整個流程，以促進種植生產流程良性循環(huán)。形成的共識機制能夠確保數(shù)據(jù)的一致性并且不可篡改，讓數(shù)據(jù)更加透明，大大提高消費者信任度。

通過智鏈萬源在溯源領域中北大荒等企業(yè)服務的經營和最佳實踐，已經逐步形成基于區(qū)塊鏈的產品溯源SaaS平臺服務。

4. 發(fā)展趨勢

（一）技術融合扣緊區(qū)塊鏈技術關鍵一環(huán)

區(qū)塊鏈技術可以保證鏈上信息的真實性，但是上鏈的過程仍存在人為因素。因此，區(qū)塊鏈技術與人工智能、云計算、數(shù)字化轉型、物聯(lián)網等融合是大趨勢，也是扣緊區(qū)塊鏈溯源全產業(yè)鏈可行的關鍵一環(huán)。

區(qū)塊鏈與其他技術的融合，能夠有效的克服本身技術不夠成熟、監(jiān)管困難、安全問題、存儲問題、數(shù)據(jù)上鏈的真實性等一些亟待解決的困境。區(qū)塊鏈和人工智能的融合中，AI可以幫助區(qū)塊鏈在現(xiàn)實世界的應用程序中變得更加智能化。

結合了區(qū)塊鏈技術后，通過共識機制保證了AI運算結果可驗證。區(qū)塊鏈的不可篡改性、可靠性可以提高云計算的服務性能。比如去中心化存儲IPFS協(xié)議，將云計算所需要的數(shù)據(jù)分片存儲在物理層面的臨近節(jié)點，可以提高數(shù)據(jù)的可靠性和網絡帶寬利用率。

物聯(lián)網可以利用區(qū)塊鏈來管理機器到機器的通信和支付，同時，物聯(lián)網部署中使用的邊緣計算可以幫助區(qū)塊鏈構建大量的共識節(jié)點和處理能力。

（二）區(qū)塊鏈溯源技術呈現(xiàn)平臺化發(fā)展

區(qū)塊鏈技術解決商品溯源問題時，不僅局限在某?種商品或行業(yè)，而是著眼于整個社會的商品流轉。

溯源企業(yè)技術架構在向平臺化發(fā)展，他們計劃建立?個商品追溯平臺，所有模塊可拆裝，提供統(tǒng)?的接口，吸引企業(yè)入駐，通過對應的DApp應用解決企業(yè)在整個生產流程的信息溯源，防偽驗真等需求，也為技術開發(fā)者提供?個快捷高效的開發(fā)平臺。

DApp通過區(qū)塊鏈特有的數(shù)據(jù)確權、價值傳遞功能等方面的優(yōu)勢，可以有效的實現(xiàn)在用戶認證流程變更、交易安全、行業(yè)生產關系變更、減少運維成本、降低技術開發(fā)成本等方面的優(yōu)勢，從而可以大幅度的提升用戶體驗。

（三）聯(lián)盟鏈“弱中心化”具有廣闊的應用前景

聯(lián)盟鏈在各個節(jié)點訴求上能夠滿足多樣化需求，既確保了各個節(jié)點數(shù)據(jù)分層的需求，又保證了加密處理、資源調動和監(jiān)測的靈活空間。聯(lián)盟鏈“弱中心化”技術不僅增強了資產和信息透明度，也提高了監(jiān)管的質量。

近年來，聯(lián)盟鏈技術創(chuàng)新發(fā)展逐步成熟，目前各地政府不斷加強對區(qū)塊鏈產業(yè)的重視，積極推進區(qū)塊鏈應用到金融以及實體經濟領域，例如政務、智慧城市、物聯(lián)網等。同時，聯(lián)盟鏈“弱中心化”的特點更符合企業(yè)級需求，應用更有針對性、效率也更高，也可以在企業(yè)級應用市場最大限度發(fā)揮區(qū)塊鏈技術去中心化過程數(shù)據(jù)管理特性。