CN110866761A - 一种去中心化物品防伪标识及溯源方法与*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种去中心化物品防伪标识及溯源方法与***。通过在区块链网络上部署一种用于记录物品防伪标识码的智能合约，存储唯一标识物品的防伪标识码，在分布式文件***中存储物品的描述信息、上级关联物品标识，通过在智能合约中建立物品标识码与描述信息访问地址的关联关系，实现去中心化环境下的物品的数据防伪标识与溯源查询。通过使用本方法与***将使物品的标识与溯源数据不可篡改、去信任化，物品标识防伪，服务***永不停机，并可抵抗恶意网络攻击。

Description

一种去中心化物品防伪标识及溯源方法与***
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及区块链智能合约应用、产品溯源领域。
背景技术
对物品特别是对产品的生产、流通中的标识与溯源问题，传统的方法是基于中心化数据库进行记载，通过条形码、二维码标识并与数据库中的记录进行绑定。这种物品标识与溯源的方法存在如下问题：(1)数据以中心化数据库存储，***管理方可以容较易对数据进行修改，使物品的相关数据缺乏公信力；(2)各自为政的中心化数据库最终形成了很多的信息孤岛，使产业链中的物品信息共享和全程追溯难以实现；(3)中心化数据库及服务平台在互联网下运行极易遭受网络攻击，存在一定的安全隐患和并难以提供高可用的可持续服务。
发明内容
有鉴于此，本发明设计了一种去中心化物品防伪标识及溯源方法与***，通过在区块链上部署一用于物品防伪标识与溯源信息、管理信息记录与控制的智能合约，在分布式文件***中存储物品描述信息模板、物品标识数据，并在智能合约中约存储物品防伪标识编码与存储于分布式文件***中的描述信息地址的关联关系，可在完全去中心化的运行环境下，实现物品防伪标识数据、溯源数据的存储与全程可追溯，从而解决物品数据存储的公信力、信息孤岛，以及安全可靠运行等问题。为实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
如图1所示，本物品标识与溯源方法包括有如下步骤：
首先，在区块链网络(联盟链或公有链)上部署一用于存储物品标识及相关关联信息、管理数据的智能合约；
其次，针对所管理物品在生产、流通中的变化过程，定义不同状态下的物品标识描述信息模板，并定义为不同类别的标识；
然后，在物品生产、流通过程中的某一状态下，当新生成一个独立物品时，创建对应该状态物品标识类型的一个新的物品标识，在智能合约中以二维数组记录下该标识，如labels[labelTypeIndex][label]＝1；
接着，根据该物品的相关采集数据和信息描述模板，填写该物品标识的描述数据，将完成描述的数据存储到分布式文件***中，将标识描述信息的存储地址记载到智能合约中的溯源存储二维数组中(以物品状态类型和标识号为下标)，如SourceLabel[activityIndex][label]＝dataHash；
再次，将物品状态类型与标识的结合体作为该物品的唯一标识码，生成二维码，印刷或打印生成标签与物品实体一一绑定；
最后，用户通过专用App或微信等工具扫描物品的二维码，将可从区块链网络中查询到该物品的标识记载信息，并从分布式文件***中获得该物品的相关描述信息，以及根据描述信息向上一级物品描述信息的关联，实现物品的逐层溯源查询。
如图1所示，本物品防伪标识与溯源方法的物品标识的防伪码，其生成规则为：物品标识防伪码＝hash(物品标识+随机密码)，其中防伪码中的随机密码在创建物品标识时自动随机生成，并印刷于物品标签上；同时在智能合约中设计有该标识是否已进行防伪验证的标识变量。
如图2所示，本物品防伪标识与溯源方法的防伪保防流程包括如下步骤：
第一步，操作人员创建物品标识，***自动生成随机码，并与物品标识一道生成物品标识防伪码，记载到物品标识数组中；
第二步，将随机码与物品标识一道印刷到物品标签上，其中随机码以可刮除涂层覆盖；
第三步，用户进行物品标识防伪验证时，刮开随机码涂层，通过扫描物品标识及随机码，上传智能合约验证；
第四步，智能合约检查物品标识所记载防伪码是否为：
防伪码＝hash(物品标识+随机码)，同时检查防伪验证是否已进行；
第五步，若防伪码不相符或防伪验证已进行，则向用户返回该物品防伪验证未通过消息，反之则置防伪验证记录为真，并返回通过防伪验证消息。
如图3所示，本物品标识与溯源方法，对不同类别的标识的描述包括有如下描述内容：
(1)标识名称；
(2)标识长度；
(3)标识最大允许数量；
(4)已发布标识数量。
如图3所示，本物品标识与溯源方法，对物品的不同状态的描述包括有如下描述内容：
(1)状态名称；
(2)标识类型；
(3)是否创建新标识；
(4)是否具有多个物品来源；
(5)描述模板的分布式文件***存储地址。
如图1所示，本物品标识与溯源方法，对物品标识的最大充许数量，可以授权特定的管理员账户进行该数值的修改。
如图4所示，本物品标识与溯源***包括有如下组成部分：
(1)区块链网络(联盟链或公有链)、分布式文件***(IPFS或以太坊Swarm)；
(2)存储物品标识、关联关系及管理信息的智能合约；
(3)不同状态物品的信息描述模板；
(4)物品标识创建、现场数据采集、上传与管理客户端(web/app/小程序)；
(5)物品标识生成、打印/印刷设备；
(6)物品标识与溯源数据扫描、查询终端(app/微信/web客户端)。
如图4所示，本物品标识与溯源***中的智能合约，设计有多级分层管理员权限控制功能，其分层控制规则包括：
(1)智能合约创建者为超级管理员，可以为一般管理员授权，其授权模式如managers[管理员账户]＝true；
(2)一般管理员可以为每一物品状态的标识创建及信息采集设置操作员，为标识操作员授权模式如operators[物品状态类别][操作员账户]＝true；
(3)操作员在对每一状态物品进行标识创建和数据采集时，将对操作员的权限进行检查，若授权为真，则可执行该状态物品标识的创建及数据处理。
如图4所示，本物品标识与溯源***中的操作人员的数据采集客户端将自动查询相应账户操作员的操作权限，并自动加载相应权限的数据采集模板。
附图说明
图1一种去中心化物品防伪标识与溯源方法主流程图
图2物品防伪标识防伪保护流程图
图3物品标识与溯源数据描述内容
图4一种去中心化物品标识与溯源***组成图
具体实施方式
下文中，以基于本发明构建一个基于以太坊的物品标识与溯源***为例说明本方法与***的优选实施方案。
如图4及“附件：物品标识与溯源信息管理智能合约示例”所示，基于以太坊开源技术架构go ethereum及POA共识机制，构建一个具有联盟链+公链技术特征区块链底层链平台，按照图4设计用于物品标识及溯源管理的智能合约，并部署在该区块链平台上，以SWARM技术架构为基础构建分布式文件存储***，根据物品生产、流通过程定义数据采集点、物品标识描述框架，设计一个手机客户端app用于数据采集，部署一台二维码打印机用于物品标识打印。
***部署完成后，在物品的每一数据采集点，操作员通过数据采集app将自动获取该采集点的数据采集模板，创建物品标识并填写相关数据后，该采集点的数据将上传并存储于分布式文件***swarm及区块链智能合约中，点击打印标签，将打印输出二维码物品标签，将二维码标签与物品绑定后即可通过二维码标签唯一标识该物品。用户获得该物品要查询该物品数据，可通过手机微信扫描该二维码，即可自动链接到该物品所对应的智能合约、分布式文件***存储信息，实现对物品标识及溯源信息的查询。
以上所述仅为本发明的实施例说明，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
综上所述，本发明设计了一种去中心化物品标识与溯源***，通过在区块链网络上部署一个用于记录物品标识码的智能合约，存储唯一标识物品的标识码，在分布式文件***中存储物品的描述信息、上级关联物品标识，通过在智能合约中建立物品标识码与描述信息访问地址的关联关系，实现去中心化环境下的物品的数据标识与溯源查询。通过使用本方法与***将使物品的标识与溯源数据不可篡改、去信任化，消除信息孤岛，使服务***永不停机，并抵抗恶意网络攻击。
附件：物品标识与溯源信息管理智能合约示例
Figure BSA0000194269090000061
Figure BSA0000194269090000071
Figure BSA0000194269090000081
Figure BSA0000194269090000091
Figure BSA0000194269090000101
Figure BSA0000194269090000111
Figure BSA0000194269090000121
Figure BSA0000194269090000131
Figure BSA0000194269090000141

Claims (10)

1.一种去中心化物品防伪标识与溯源方法，其特征在于物品防伪标识与溯源方法包括有如下步骤：
(1)在区块链网络(联盟链或公有链)上部署一用于存储物品标识及相关关联信息、管理数据的智能合约；
(2)针对所管理物品在生产、流通中的变化过程，定义不同状态下的物品标识描述信息模板，并定义为不同类别的标识；
(3)在物品生产、流通过程中的某一状态下，当新生成一个独立物品时，创建对应该状态物品标识类型的一个新的物品标识，在智能合约中以二维数组记录下该标识，如labels[labelTypeIndex][label]＝防伪码；
(4)根据该物品的相关采集数据和信息描述模板，填写该物品标识的描述数据，将完成描述的数据存储到分布式文件***中，将标识描述信息的存储地址记载到智能合约中的溯源存储二维数组中(以物品状态类型和标识号为下标)，如SourceLabel[activityIndex][label]＝dataHash；
(5)将物品状态类型与标识的结合体作为该物品的唯一标识码，生成二维码，印刷或打印生成标签与物品实体一一绑定；
(6)用户通过专用App或微信等工具扫描物品的二维码，将可从区块链网络中查询到该物品的标识记载信息，并从分布式文件***中获得该物品的相关描述信息，以及根据描述信息向上一级物品描述信息的关联，实现物品的逐层溯源查询。
2.如权利要求1所述的一种去中心化物品防伪标识与溯源方法，其特征在于所述物品标识的防伪码，其生成规则为：
物品标识防伪码＝hash(物品标识+随机密码)。
3.如权利要求1、2所述的一种去中心化物品防伪标识与溯源方法，其特征在于所述物品标识的防伪码中的随机密码在创建物品标识时自动随机生成，并印刷于物品标签上；同时在智能合约中设计有该标识是否已进行防伪验证的标识变量。
4.如权利要求1、2、3所述的一种去中心化物品防伪标识与溯源方法，其特征在于对物品标识的防伪保防流程包括如下步骤：
(1)操作人员创建物品标识，***自动生成随机码，并与物品标识一道生成物品标识防伪码，记载到物品标识数组中；
(2)将随机码与物品标识一道印刷到物品标签上，其中随机码以可刮除涂层覆盖；
(3)用户进行物品标识防伪验证时，刮开随机码涂层，通过扫描物品标识及随机码，上传智能合约验证；
(4)智能合约检查物品标识所记载防伪码是否为：
防伪码＝hash(物品标识+随机码)，同时检查防伪验证是否已进行；
(5)若防伪码不相符或防伪验证已进行，则向用户返回该物品防伪验证未通过消息，反之则置防伪验证记录为真，并返回通过防伪验证消息。
5.如权利要求1所述的一种去中心化物品防伪标识与溯源方法，其特征在于所述不同类别的标识包括有如下描述内容：
(1)标识名称；
(2)标识长度；
(3)标识最大允许数量；
(4)已发布标识数量。
6.如权利要求1所述的一种去中心化物品防伪标识与溯源方法，其特征在于所述物品的不同状态，包括有如下描述内容：
(1)状态名称；
(2)标识类型；
(3)是否创建新标识；
(4)是否具有多个物品来源；
(5)描述模板的分布式文件***存储地址。
7.如权利要求1、2所述的一种去中心化物品防伪标识与溯源方法，其特征在于所述物品标识的最大充许数量，可以授权特定的管理员账户进行该数值的修改。
8.一种去中心化的物品标识与溯源***，其特征在于所述去中心化物品标识与溯源***，包括有如下组成部分：
(1)区块链网络(联盟链或公有链)、分布式文件***(IPFS或以太坊Swarm)；
(2)存储物品标识、关联关系及管理信息的智能合约；
(3)不同状态物品的信息描述模板；
(4)物品标识创建、现场数据采集、上传与管理客户端(web/app/小程序)；
(5)物品标识生成、打印/印刷设备；
(6)物品标识与溯源数据扫描、查询终端(app/微信/web客户端)。
9.如权利要求5所述的一种去中心化的物品标识与溯源***，其特征在于所述物品标识与溯源***中的智能合约，设计有多级分层管理员权限控制功能，其分层控制规则包括：
(1)智能合约创建者为超级管理员，可以为一般管理员授权，其授权模式如managers[管理员账户]＝true；
(2)一般管理员可以为每一物品状态的标识创建及信息采集设置操作员，为标识操作员授权模式如operators[物品状态类别][操作员账户]＝true；
(3)操作员在对每一状态物品进行标识创建和数据采集时，将对操作员的权限进行检查，若授权为真，则可执行该状态物品标识的创建及数据处理。
10.如权利要求5、6所述的一种去中心化的物品防伪标识与溯源***，其特征在于所述操作人员的数据采集客户端将自动查询相应账户操作员的操作权限，并自动加载相应权限的数据采集模板。
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