CN113469717B - 基于区块链和虹膜识别的动物身份谱系溯源***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链和虹膜识别的动物身份谱系溯源***及方法，由若干个带有虹膜采集设备的动物繁育基地服务器、动物店服务器和动物医院服务器组成的区块链***，动物繁育基地服务器、动物店服务器和动物医院服务器分别为该区块链***中的联盟节点。动物繁育基地服务器、动物店服务器、动物医院服务器，通过虹膜采集设备采集动物虹膜信息，将动物虹膜信息与该动物的其他信息匹配并上传至区块链保存；区块链***通过为每一个动物和用户均设有全局唯一的动物编号和用户ID，使动物虹膜信息、动物的其他信息与信息来源关联，打破线上线下信息割裂，实现动物身份信息与谱系信息的全量数据可信溯源。

Description

基于区块链和虹膜识别的动物身份谱系溯源***及方法
技术领域
本发明涉及动物身份谱系溯源领域，尤其是涉及基于区块链和虹膜识别的动物身份谱系溯源***及方法。
背景技术
随着我国经济的高速发展和国民生活水平的提高，以及资本和单身经济的刺激，2020年中国城镇动物（猫犬）消费市场规模高达2065亿元。交易规模的扩大对动物交易过程提出了更高的要求，但在当前的动物交易过程中，存在以下问题：
其一，只能依靠卖家提供的动物血统证书和消费者自身的经验来判断动物的身份及血统。而消费者往往无法判断血统证书来源的可靠性，也没有有效的手段证明血统证书的真实性；同时自身经验又存在局限性。这就导致动物交易过程中常出现欺诈，给消费者造成经济和心理的双重伤害。
其二，动物登记信息过于简单，通常不包括其父系与母系信息、动物检验报告和防疫信息，导致消费者无法全面了解动物的真实情况，且没有查询和查证的渠道。
其三，动物繁育基地、动物售卖方和动物医院之间信息不共享、不流通，无法对跨区域的信息查询或动物身份认证提供有效的帮助。
因此，亟需一个可信的动物身份信息及血统识别溯源的***和方法，解决当前动物交易过程中的问题，促进动物交易产业发展。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于区块链和虹膜识别的动物身份谱系溯源***，本发明另一目的在于提供该溯源***的溯源方法。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述基于区块链和虹膜识别的动物身份谱系溯源***，包括由若干个带有虹膜采集设备的动物繁育基地服务器、动物店服务器和动物医院服务器组成的区块链***，所述动物繁育基地服务器、动物店服务器和动物医院服务器分别为该区块链***中的联盟节点。
进一步地，所述动物繁育基地服务器、动物店服务器、动物医院服务器，通过虹膜采集设备采集动物虹膜信息，将动物虹膜信息与该动物的其他信息匹配并上传至区块链保存；区块链***通过为每一个动物和用户均设有全局唯一的动物编号和用户ID；将动物虹膜信息、动物的其他信息与信息来源关联，打破线上线下信息割裂，实现动物身份信息与谱系信息的全量数据可信溯源。
本发明所述溯源***的溯源方法，包括；信息登记和信息共享；
所述信息登记，包括下述步骤：
S1.1，验证用户签名；所述用户签名验证方法为区块链智能合约SM2加密算法；
S1.2，验证用户上传权限；所述用户上传权限验证方法为零知识证明技术；
S1.3，通过S1.1和S1.2步验证后，录入动物信息；所述动物信息包含动物的名称、照片、年龄、种类、谱系、地址、动物检验报告、防疫信息、报告来源和报告时间；
S1.4，通过所述虹膜采集设备录入所述动物虹膜信息；所述动物虹膜信息通过区块链智能合约中特征工程的category embedding和polynomial encoding算法将所述动物虹膜信息计算成向量值；
S1.5，生成动物报告；所述动物报告包括S1.4和S1.3步中录入的所有动物信息；
S1.6，对动物报告进行加密摘录，形成数据摘要；所述加密摘录方法为区块链智能合约SM3数据加密摘录算法；
S1.7，上传数据摘要到区块链；所述上传方法为IPFS；
S1.8，将S1.4和S1.33步中录入的所有动物信息存储到图数据库中；
所述信息共享，包括下述步骤：
S2.1，验证用户签名；所述用户签名验证方法为区块链智能合约SM2加密算法；
S2.2，验证用户操作权限；所述用户操作权限验证方法为零知识证明技术；
S2.3，输入唯一的所述动物编号或所述动物虹膜信息查询动物报告；
S2.4，将查询结果反馈给用户，并在区块链中留下记录查询记录；所述查询结果将以家族血统图谱的形式展现给用户。
进一步地，采用了所述图数据库技术和Cypher图数据库检索语言，用于解决本发明庞大的数据处理问题，并使动物身份信息及血统识别关联分析得到持续的溯源。
进一步地，S2.3中，所述查询过程包括，当输入信息为唯一的所述动物编号时，将通过区块链智能合约SM3算法计算数据摘要，从区块链中找到相关记录；当输入信息为所述动物虹膜信息时，将通过区块链智能合约中特征工程计算所述动物虹膜信息向量值，在图数据库找到相关记录。
本发明优点在于将动物虹膜信息进行特征标识，将动物繁育基地、动物店和动物医院作为区块链的组成节点，并关联动物的父系与母系信息、防疫信息和动物检验报告等关键信息，实现动物身份信息与谱系信息的全量数据可信溯源，打破了线上与线下的信息割裂和动物身份及血统信息不透明的屏障，增强动物身份信息管理，充分保障动物身份及血统信息的真实性和全面性，降低消费者损失，便于行业监管。
附图说明
图1是本发明所述***网络架构图。
图2是本发明所述方法信息登记流程图。
图3是本发明所述方法信息共享流程图。
图4是本发明所述方法信息共享的查询结果示意图。
图5是本发明所述方法图数据库数据结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明所述基于区块链和虹膜识别的动物身份谱系溯源***，包括由若干个带有虹膜采集设备的动物繁育基地服务器、动物店服务器和动物医院服务器组成的区块链***，动物繁育基地服务器、动物店服务器和动物医院服务器分别为该区块链***中的联盟节点。区块链***为每一个动物设置全局唯一的动物编号，每一个区块链上的用户设置全局唯一的用户ID；动物繁育基地服务器、动物店服务器、动物医院服务器通过虹膜采集设备采集动物虹膜信息，将动物虹膜信息、动物编号和其他信息一起生成动物报告，将动物报告的数据摘要在区块链上留存，具体数据存储在各自服务器中，实现链上数据节点和本地业务***数据的关联；区块链***通过使动物虹膜信息、谱系信息、防疫信息和动物检验报告等关键信息与信息来源关联，实现动物身份信息与谱系信息的全量数据可信溯源，打破线上与线下的信息割裂和动物身份及血统信息不透明的屏障，增强动物身份信息管理，充分保障动物身份及血统信息的真实性和全面性，降低消费者损失。
本发明所述基于区块链和虹膜识别的动物身份谱系溯源方法，包括信息登记和信息共享。
如图2所示，所述信息登记，包括下述步骤：
S1.1，验证用户身份；所述用户身份验证方法为区块链智能合约SM2加密算法；
S1.2，验证用户上传权限；所述用户上传权限验证方法为零知识证明技术；
S1.3，通过S1.1和S1.2步验证后，录入动物信息；所述动物信息包含动物的名称、照片、年龄、种类、谱系、地址、动物检验报告、防疫信息、报告来源和报告时间等相关信息；
S1.4，通过虹膜采集设备录入动物虹膜信息；所述动物虹膜信息通过区块链智能合约中特征工程的category embedding（类别嵌入）和polynomial encoding（多项式编码）算法将虹膜信息计算成向量值；
S1.5，生成动物报告；所述动物报告包括S1.4和S1.3步中录入的所有动物信息；
S1.6，对动物报告进行加密摘录，形式数据摘要；所述加密摘录方法为区块链智能合约SM3数据加密摘录算法；
S1.7，上传数据摘要到区块链；所述上传方法为IPFS（星际文件***，英文InterPlanetaryFile System的缩写）；
S1.8，将S1.4和S1.3步中录入的所有动物信息存储到图数据库中；
如图3所示，所述信息共享，包括下述步骤：
S2.1，验证用户签名；所述用户签名验证方法为区块链智能合约SM2加密算法；
S2.2，验证用户操作权限；所述用户操作权限验证方法为零知识证明技术；
S2.3，输入唯一动物编号或动物虹膜信息查询动物报告；所述查询过程包括，当输入信息为唯一动物编号时，将通过区块链智能合约SM3算法计算数据摘要，从区块链中找到相关记录；当输入信息为动物虹膜信息时，将通过区块链智能合约中特征工程计算虹膜信息向量值，在图数据库找到相关记录；
S2.4，将查询结果反馈给用户，并在区块链中留下记录查询记录；如图4所示，查询结果将以家族血统图谱的形式展现给用户。
此外，由于本发明关联了动物的虹膜信息，使得本发明的数据处理量非常庞大。因此，本发明采用了图数据库技术和Cypher图数据库检索语言（描述性的图形查询语言），用于解决本发明庞大的数据处理问题，并使动物身份信息及血统识别关联分析得到持续的溯源。如图5所示，通过图数据库能够快速***和查询动物的所有血缘关系。

Claims (2)

1.一种基于区块链和虹膜识别的动物身份谱系溯源方法，其特征在于：包括溯源***和溯源方法；所述溯源***包括由若干个带有虹膜采集设备的动物繁育基地服务器、动物店服务器和动物医院服务器组成的区块链***，所述动物繁育基地服务器、动物店服务器和动物医院服务器分别为该区块链***中的联盟节点；
所述动物繁育基地服务器、动物店服务器、动物医院服务器，通过所述虹膜采集设备采集动物虹膜信息，将动物虹膜信息与该动物的其他信息匹配并上传至区块链保存；所述区块链***通过为每一个动物和用户均设有全局唯一的动物编号和用户ID，使动物虹膜信息、动物的其他信息与信息来源关联，打破线上线下信息割裂，实现动物身份信息与谱系信息的全量数据可信溯源；
所述溯源方法，包括信息登记和信息共享；
所述信息登记，包括下述步骤：
S1.1，验证用户签名；所述用户签名验证方法为区块链智能合约SM2加密算法；
S1.2，验证用户上传权限；所述用户上传权限验证方法为零知识证明技术；
S1.3，通过S1.1和S1.2步验证后，录入动物信息；所述动物信息包含动物的名称、照片、年龄、种类、谱系、地址、动物检验报告、防疫信息、报告来源和报告时间；
S1.4，通过所述虹膜采集设备录入所述动物虹膜信息；动物虹膜信息通过区块链智能合约中特征工程的category embedding和polynomial encoding算法将动物虹膜信息计算成向量值；
S1.5，生成动物报告；所述动物报告包括S1.4和S1.3步中录入的所有动物信息；
S1.6，对动物报告进行加密摘录，形成数据摘要；所述加密摘录方法为区块链智能合约SM3数据加密摘录算法；
S1.7，上传数据摘要到区块链；所述上传方法为IPFS；
S1.8，将S1.4和S1.3步中录入的所有动物信息存储到图数据库中；采用了图数据库技术和Cypher图数据库检索语言，用于解决本发明庞大的数据处理问题，并使动物身份信息及血统识别关联分析得到持续的溯源；
所述信息共享，包括下述步骤：
S2.1，验证用户签名；所述用户签名验证方法为区块链智能合约SM2加密算法；
S2.2，验证用户操作权限；所述用户操作权限验证方法为零知识证明技术；
S2.3，输入唯一的所述动物编号或动物虹膜信息查询动物报告；
S2.4，将查询结果反馈给用户，并在区块链中留下查询记录；所述查询结果将以家族血统图谱的形式展现给用户。
2.根据权利要求1所述的溯源方法，其特征在于：S2.3中，所述查询过程包括，当输入信息为唯一的所述动物编号时，将通过所述区块链智能合约SM3算法计算数据摘要，从区块链中找到相关记录；当输入信息为所述动物虹膜信息时，将通过区块链智能合约中特征工程计算动物虹膜信息向量值，在所述图数据库中找到相关记录。
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