基于CSBFT区块链的农作物全产业链信息溯源平台设计 -好学财经

　　第八届中国科协优秀科技论文 | 基于CSBFT区块链的农作物全产业链信息溯源平台设计

　　研究团队

　　南京农业大学农业智能计算与智能系统团队长期开展利用先进信息技术解决农业重大需求问题研究，围绕农产品质量安全控制、农业信息智能获取等领域进行了深入的基础理论与应用研究。该团队已成立20余年，主持国家自然科学基金、国家重点研发计划、科技部重大科技支撑计划、科技部农业成果转化重大课题等国家、省部级课题近20项，发表论文200余篇，授权专利22项，软件著作权31项。

　　研究背景

　　与工业产品相比，农产品种类繁多、生产周期长、参与主体多、影响因素多、标准化程度低，造成农产品质量控制难度大，信息溯源困难，经常爆发群体性质量安全事件，如“毒牛奶”、“激素鸡”等。民以食为天，农作物品质更是关系到每个人的切身利益，但农作物在生产、加工、销售过程中，关键信息获取难度大、高成本、低价值，特别是信息与农产品实物难以对应，造成溯源信息可信度低。团队自2017年，利用区块链的去中心化、不可篡改和可追溯特性，针对农作物栽培过程特点，开展基于区块链的农作物信息溯源研究，相关研究以“基于CSBFT区块链的农作物全产业链信息溯源平台设计”为题在《农业工程学报》2020年第3期发表，近期被评为“第八届中国科协优秀科技论文”。

　　研究过程

　　从农产品产业链角度出发，采用面向对象的软件工程方法设计并实现了一个基于区块链的农作物产业链信息可追溯平台。通过研究和分析从农资购买到粮食销售的信息流程，结合业务场景下溯源平台的“多用户低并发”的特点，设计溯源平台的架构和功能模块。

　　大多数基于区块链的溯源平台研究仍处于理论阶段，且在实际应用中存在安全风险。针对上述问题，提出一种改进的区块链共识算法：基于信誉监督机制的拜占庭容错算法，用以提高联盟链场景下共识机制的安全性和效率。以MBFT算法中的监督者模型为基础，该算法加入信誉值模型激励节点参与公式，并设计新的节点选择策略。基于Solidity设计规则，结合农作物生产方案维护流程设计并编写智能合约，实现自动化保存关键上链信息，生成相应的溯源码供消费者查询。

　　与传统食品追溯系统相比，该溯源平台具有去中心化及信息完整性、安全性、真实性和可靠性更高的优点。与其他基于区块链的食品溯源平台相比，CSBFT算法使本平台在信息上链时具有更高的安全性和更少的时延。