区块链+溯源可以打造怎样的新生态

本文刊登于《区块链应用蓝皮书：中国区块链应用发展研究报告（2019）》

核心要点：

近两年来，区块链技术在中国的发展态势日趋成熟，区块链技术在我国实体经济领域的落地应用也越来越广泛。针对传统溯源所具有一系列痛点，区块链所具有的分布式、不可篡改、可追溯等特点应用到溯源领域能够有效的解决这些问题。

区块链技术和溯源的结合也正在改变实体经济的众多产业场景的落地模式。未来，区块链技术在溯源领域的应用将会有广阔的发展空间。

溯源是指对农产品、工业品等商品的生产、加工、运输、流通、零售等环节的追踪记录，通过产业链上下游的各方广泛参与来实现。近年来，随着我国经济社会的发展，人们对产品质量安全问题的关注度越来越高，党中央、国务院高度重视重要产品追溯体系建设。

2015 年，《国务院办公厅关于加快推进重要产品追溯体系建设的意见》鼓励在食用农产品、食品、药品、农业生产资料、特种设备、危险品、稀土产品等七个领域发展追溯服务产业。有关数据显示，我国97%的消费者认为建设重要产品的全流程追溯体系势在必行［1］。

但是，中国溯源产业仍处于早期发展阶段，行业内信任缺失和滥用的情况十分普遍。区块链不可篡改、分布式存储等技术为溯源行业的信任缺失提供了解决方案，从算法层面为商品的信息流、物流和资金流提供透明机制。

1. 传统溯源的痛点

（一）传统溯源缺乏公信力，消费者信任度低

传统溯源采用中心记账的模式，所有数据都存储于中心服务器，拥有中央服务器的机构或个人可以因一己私利低成本篡改或集中事后编造数据，这会使得溯源流程失效。

在传统的溯源模式下是信息孤岛模式，溯源链条上下游的参与者各自维护一份账本，各种信息系统、数据之间很难交互，而且防伪标识物没有一个真假的规范，当消费者购买了某个产品要根据防伪标识物判断真假时，却没有规范的样本进行比对，就很难会对产品产生真正的信任。

（二）传统溯源操作流程复杂，防伪功能单一化

传统溯源为了防止假冒防伪码的出现，采用防伪标识物时选用不同的技术，不断增加物理制作难度。例如二维码防伪、核径迹防伪、3D镭射防伪、丝印防伪、条形码防伪、MR防伪、RFID无线射频技术防伪等。但是，这些防伪技术存在如成本过高、具有可复制性、信息容量较小等一系列问题。

对消费者而言，复杂的制作工艺，就要求消费者辨伪要掌握大量的专业知识，同时查询是否假货的操作流程也十分复杂，无形中增加了消费者的压力。另外，传统溯源的防伪形式以简单设计的喷有防伪码的标签为载体，只有单一的防伪功能，不能满足企业多元化的需求。

2. 区块链+溯源应用的特点

（一）区块链应用于溯源可实现技术领域革新

由于传统溯源具有一系列的痛点和不足之处，将区块链引入溯源行业将有效实现技术领域的革新。区块链自身的去中心化特征，使加密数据用链式结构完整分布的存储在链上的节点当中，就可以避免中心化账本的一系列问题。同时多方共同维护，更能增强终端用户的信任。

其次，由于加密信息在区块链上只能增加记录不能删除记录的特点，利用时间戳技术实现了数据的不可篡改，并能有效实现完整追溯。利用区块链时间戳、去中心化、共识机制等技术优势，实现商品信息一经上链不可篡改以及商品上下游产业链的可追溯性，同时可解决信息孤岛问题。

（二）区块链技术塑造食品行业可信的“数字身份证”

在传统食品体系中，从食品生产者到加工企业，再到仓库或配送，最后送达零售商的整个过程中存在诸多漏洞。每个环节信息由纸张记录，如果有消费者想要追溯购买食品的生产地等情况，需要耗费几天时间。

一旦食品出现问题，想要查明问题来源并作出决策都需要长时间的调查取证。而通过区块链技术，每个商品对应唯一的溯源码，商品上链后，消费者扫描防伪码即可查到产品全流程动态信息，建立食品行业可信的“数字身份证”，消费者及监管机构几秒钟就可以得到答案，极大的提高了效率。

区块链技术不仅可以获取用于溯源的信息，还可以包括生产时间、当地气温、水源和土壤的参数、是否有食品安全认证，有无有机生产等信息透明度的情况。区块链技术对促进建立更安全、更经济、更可持续的食品体系发挥了积极的意义。

（三）互联网巨头涌入加速构建行业生态

随着区块链技术逐渐成为互联网的新风口，互联网巨头企业纷纷拓展区块链溯源业务，快速推动我国区块链在溯源领域的应用。目前，阿里巴巴、百度、京东等互联网行业巨头纷纷加入区块链技术在溯源领域场景应用中来。

阿里巴巴在区块链溯源应用方面主要侧重于电子商务领域。借助阿里云的区块链技术，天猫奢侈平台Luxury Pavilion将商品的原材料生产、流通、营销过程信息整合写入区块链，同时附上各主体的数字签名和时间戳，使品牌商品的每条信息都拥有区块链“身份证ID”，消费者可通过“一键溯源”功能清晰的了解到产品产地、入境报关单号和入境报关时间等详细信息。

百度重点关注的是区块链在信息溯源方面的运用。百度通过超级链技术支撑百度百科上链，从而可以保证编辑提交词条、内容审核和发布的记载可追溯。通过AI技术将区块链中的可信数据直接转换为相关词条，确保百科信息的权威性和真实性。

京东运用区块链技术搭建“京东区块链防伪追溯平台”，从解决商品的信任痛点出发，精准追溯到商品的存在性证明特质，让所有生产、物流、销售和售后信息分享进来，共同铸建完整且流畅的信息流，并且也采用区块链技术来解决 ABS 参与各方的信任问题，在区块链的系统架构上完成交易，确认资产的权属和资产的真实性。据统计，目前已实现11000多种重点商品全程可追溯，超过10亿件追溯商品。

除了以上互联网科技巨头以外，目前包括蚂蚁金服、华为、苏宁、小米等企业都在积极布局区块链溯源防伪行业，以助力传统产业升级发展，加速建构行业生态。

（四）区块链引领消费和产业“双升级”

区块链技术应用于溯源，对于政府来说，有利于推动产业整体数字化转型、穿透式监管，事中监督更加清晰，精准处置问题，从而加强区域品牌建设。

对于消费者来说，产品追溯可以让消费者对产品的生命周期信息做到全面的了解，消费者的知情权和公平交易权得到了有效的保护，消费者实现的是可追溯的正品消费，让消费者能够吃的放心、用的放心，真正实现消费升级。

对于企业来说，产品溯源会导致原产地溢价现象，企业会获得额外收益。同时，也有利于企业实现数字化转型和对产业链的管控。产品质量追溯体系可以帮助企业建立品牌形象，提升社会效应和经济效益。

比如在零散制造企业，如汽车、电子产品，当出现质量问题时，通过建立追溯系统迅速查清楚相关批次和存在的关键质量问题，打破了厂商和消费者间的信息壁垒，能够快速处理消费者的问题，从而实现产业结构的优化升级。

（五）溯源领域的政策体系逐步完善

自 2010 年以来我国食品安全流通追溯体系开始启动建设。2012年 6 月，国务院印发了《国务院关于加强食品安全工作的决定》，其中明确提出了计划用三年时间使我国食品安全治理整顿工作取得明显成效。

商务部提出到“十三五”（2020 年）末，争取让肉类蔬菜流通追溯系统覆盖到所有百万人口以上城市，并涵盖肉菜、禽畜、水果、水产品、食用菌、豆制品等各类食药品。党的十九大报告中曾强调“实施食品安全战略，让人民吃得放心”，将为人民群众提供全方位全周期健康服务上升到国家战略高度。

同时，区块链溯源技术的落地应用成为了2019年两会委员关注的焦点。全国人大代表、浪潮集团董事长孙丕恕表示可以运用区块链技术，从生产到流通到消费形成闭环，解决企业打假问题，进而从源头上防止假冒伪劣商品的流通，有利于我国规范的食品安全溯源体系的建设。

3. 典型案例分析

（一）蚂蚁金服溯源平台

在商品溯源领域，蚂蚁金服通过区块链技术打通了供应链各环节信息孤岛，信息实时同步，不可篡改，既提高协同的效率，也防止中间环节出现掉包或假冒的情况。

蚂蚁区块链自主研发的金融级联盟区块链技术与阿里巴巴的云服务相结合，使溯源平台能够支持天猫全球电子商务平台的大规模部署、高性能要求（》 25，000 TPS）和复杂的供应链流程。

溯源平台在支付宝上的小程序还使得数以亿计的消费者能在数秒内通过智能手机直接查询区块链信息。自 2017 年 11 月起，蚂蚁金服自研的区块链技术就落地应用在食品安全和正品溯源上，产自澳洲、新西兰的 26个品牌的每罐奶粉都有了自己的“身份证”，即溯源二维码，用户在天猫国际上购买并收到奶粉后，打开支付宝 App 扫一扫二维码，就能知道包括产地、出厂日期、物流、检验等所有信息。

在 2018 年“双十一”大促活动期间，蚂蚁金服与天猫商城以及菜鸟物流合作，对 1.5 亿件商品进行溯源，其中包括来自比利时的钻石、澳洲进口奶粉、五常大米、白酒、红酒、进口保健品、化妆品、平武蜂蜜。

（二）纸贵科技“天水链苹”

纸贵科技与天水市林业局合作，提供了基于区块链的果品溯源产品与技术，打造高附加值的区块链苹果品牌——“天水链苹”。

纸贵科技应用一物一码、纸贵许可链Z-Ledger、分布式身份标识（DID）等诸多先进的区块链技术，将苹果的种植、生长、成熟、采摘、存储、安全检测证书等每个环节信息都记录上链，记录在区块链的共享账本中，并提供专业的电子存证证据，让每一颗天水苹果都有“身份认证”。

同时，在苹果生长过程中，利用光合作用将溯源码晒在苹果上，一园一码，做到溯源信息双重保险，安全可信，让生产者、供销商及消费者可以看到每一个果品的生产销售过程，让果品的生产物流过程做到简单透明、不可篡改。

纸贵科技“一物一码”技术独具创新，在苹果上通过日晒形成了独一无二的二维码标识，实现了果品与数字身份的一一对应。用户通过手机扫码，可以查看苹果的区块链证书，从而获取苹果的生产和物流相关信息。

“天水链苹”的物证合一很大程度上杜绝了在溯源过程中的造假和信息篡改。通过区块链技术，打破了传统生产、销售、消费等环节的信息不对等现象，减少批发商、渠道商、零售商等不透明利润分成，最大额度让利给农民，提高了农民收入，也为顾客提供果品信息溯源，商品真伪查询的平台，保证信息透明，保障消费安全，让消费者购买和食用更加放心。同时，创新政府监管服务机制，帮助政府提升质量监督管理效率，提升公信力。

（三）迅雷绿松石溯源系统

汉江网络与迅雷链合作开发了绿松石产品溯源认证技术平台，向行业和用户提供基于区块链技术的绿松石产品溯源服务。区块链技术所具有的公开透明、不可篡改的特性，可以为每一块绿松石产品进行溯源验证，能够解决目前绿松石行业内的种种痛点、乱象，有利于实现产业规范化。

通过绿松石溯源系统，可将绿松石产品从开采到终端销售全程的所有信息一一上链保存，这些信息数据全都存储在迅雷链上，因此无法被人为篡改，确保了溯源信息的客观性，使产品验证的可信度大大提高。

迅雷链作为绿松石溯源系统的底层主链，拥有全球领先的百万级TPS处理能力，每秒可处理百万次交易，很好的满足了实际商业交易中的秒级确认需求。同时，结合区块链的开放性，绿松石溯源系统可以做到人人可查、人人可记，降低了普通消费者的溯源成本，并让任何人可以审计和校验这些信息的真伪，保证了系统的可信度和权威性。

另外，绿松石溯源链还能通过区块链，对产品附加信息进行永久存储，比如经手的收藏家名录，或者是产品经历过的某些历史事件，由此增加了产品的文化沉淀，提高了附加值。

（四）众享比特溯源平台

众享区块链溯源平台结合物联网、大数据、人工智能等先进技术，针对不同标的特性提供闭环溯源解决方案。平台采用物联网技术保证信息的自动生成和上链，降低人力成本。

消费者在平台中将由被动受益者变为溯源生态参与者，汇聚营销大数据，帮助企业优化生产、提升政府监管效率。略阳乌鸡精准扶贫作为国家扶贫攻坚重点项目，利用信息化技术改造传统管理方式，将乌鸡的养殖、管理、加工等关键节点由干部见证并拍照传至溯源平台，真正实现乌鸡品牌的政府信用担保、信息可信追溯、提升品牌附加值。

乌鸡溯源平台采用统一区块链标识，实时更新链上数据，养殖户、驻村干部阶段性审核乌鸡生长、饲料使用情况，通过上传照片等记录并签名背书；屠宰、检疫后，脚牌与乌鸡一同包装，完成由生产环节向销售环节转换；包装信息和脚牌作为乌鸡在溯源平台中的查询标识，获得乌鸡养殖照片、经手人签名信息，实现从乌鸡生长到销售等环节数据闭环处理，保障发放乌鸡苗、村干部督察、乌鸡回收或回购、屠宰包装和发货等信息上链的真实性，业务深度融合区块链积分体系，精准量化乌鸡生产、管理和销售过程的工作证明，有效实现乌鸡的以销定产管理。

（五）北大荒集团大米溯源项目

由智联万源与北大荒集团共同探索区块链技术在农产品溯源应用场景的落地——“善粮味道”品牌优质大米溯源项目。该项目实现了端到端全生命周期数据上链，产品信息可追查，提高数据造假成本，保证了原产地真实性，提高了单品价值，解决了企业的实际问题。

在大米溯源项目中，智链设计了“区块链大农场”平台基础架构，同时，还嵌入了实时计算、大数据处理、人工智能等模块。此外，由于大农场将会产生巨大的数据量以及并发数据，必须有高效的实时计算和大数据平台来承载对接 IoT，而为了让用户更好的认知整个溯源历史，在大数据的基础上做了数据可视化等。

通过区块链溯源技术的应用，可以实现全流程的关键业务数据上链，做到信息公开透明，链上链下结合，以确保信息真实的情况下还能保证品质。此外，区块链整合了不可篡改种植和销售的各种数据，基于这些数据实现的智能合约能够反馈销售结果到种植环节整个流程，以促进种植生产流程良性循环。形成的共识机制能够确保数据的一致性并且不可篡改，让数据更加透明，大大提高消费者信任度。

通过智链万源在溯源领域中北大荒等企业服务的经营和最佳实践，已经逐步形成基于区块链的产品溯源SaaS平台服务。

4. 发展趋势

（一）技术融合扣紧区块链技术关键一环

区块链技术可以保证链上信息的真实性，但是上链的过程仍存在人为因素。因此，区块链技术与人工智能、云计算、数字化转型、物联网等融合是大趋势，也是扣紧区块链溯源全产业链可行的关键一环。

区块链与其他技术的融合，能够有效的克服本身技术不够成熟、监管困难、安全问题、存储问题、数据上链的真实性等一些亟待解决的困境。区块链和人工智能的融合中，AI可以帮助区块链在现实世界的应用程序中变得更加智能化。

结合了区块链技术后，通过共识机制保证了AI运算结果可验证。区块链的不可篡改性、可靠性可以提高云计算的服务性能。比如去中心化存储IPFS协议，将云计算所需要的数据分片存储在物理层面的临近节点，可以提高数据的可靠性和网络带宽利用率。

物联网可以利用区块链来管理机器到机器的通信和支付，同时，物联网部署中使用的边缘计算可以帮助区块链构建大量的共识节点和处理能力。

（二）区块链溯源技术呈现平台化发展

区块链技术解决商品溯源问题时，不仅局限在某⼀种商品或行业，而是着眼于整个社会的商品流转。

溯源企业技术架构在向平台化发展，他们计划建立⼀个商品追溯平台，所有模块可拆装，提供统⼀的接口，吸引企业入驻，通过对应的DApp应用解决企业在整个生产流程的信息溯源，防伪验真等需求，也为技术开发者提供⼀个快捷高效的开发平台。

DApp通过区块链特有的数据确权、价值传递功能等方面的优势，可以有效的实现在用户认证流程变更、交易安全、行业生产关系变更、减少运维成本、降低技术开发成本等方面的优势，从而可以大幅度的提升用户体验。

（三）联盟链“弱中心化”具有广阔的应用前景

联盟链在各个节点诉求上能够满足多样化需求，既确保了各个节点数据分层的需求，又保证了加密处理、资源调动和监测的灵活空间。联盟链“弱中心化”技术不仅增强了资产和信息透明度，也提高了监管的质量。

近年来，联盟链技术创新发展逐步成熟，目前各地政府不断加强对区块链产业的重视，积极推进区块链应用到金融以及实体经济领域，例如政务、智慧城市、物联网等。同时，联盟链“弱中心化”的特点更符合企业级需求，应用更有针对性、效率也更高，也可以在企业级应用市场最大限度发挥区块链技术去中心化过程数据管理特性。