没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
基于区块链技术的商品溯源系统的设计与实现

基于区块链技术的商品溯源系统的设计与实现,张皓明,漆涛,随着经济的发展和生活水平的进步,消费者对商品质量的要求日益提高,商品溯源作为商品质量的保障之一,得到了广泛的关注和应用。
资源推荐
资源详情
资源评论








http://www.paper.edu.cn
- 1 -
中国科技论文在线
基于区块链技术的商品溯源系统的设计与
实现
张皓明,漆涛
**
(北京邮电大学软件学院,北京 100876)
5
摘要:随着经济的发展和生活水平的进步,消费者对商品质量的要求日益提高,商品溯源作
为商品质量的保障之一,得到了广泛的关注和应用。本文在传统商品溯源系统的基础上,对
商品流转过程进行合理划分,通过区块链技术保障溯源数据的完整性和真实性,设计了并实
现一种基于区块链技术的商品溯源系统。与 传统的商品溯源系统相比,系统使用区块链组件
10
代替集中式数据库进行商品流转数据的存储,能够保障商品数据难以被篡改,为用户提供更
为可信的商品溯源服务。
关键词:软件工程;溯源系统;区块链;
中图分类号:TP311
15
Design and Implementation of Traceability System for
Commodity based on Blockchain
Zhang Haoming, Qi Tao
(School of Software Engineering, Beijing University of Posts and Telecommunications,Beijing)
Abstract: With the development of the economy and the improvement of living standards, consumers'
20
requirements for the quality of commodity are increasing. As one of the guarantees of product quality,
the traceability of commodity has received widespread attention and application. Based on the traditional
traceability system of commodity , this paper uses blockchain technology to ensure the integrity and
authenticity of the commodity data, designs and implements a traceability system of commodity based
on blockchain technology. Compared with the traditional traceability system of commodity, the system
25
uses a blockchain component instead of a centralized database to store commodity circulation data, which
can ensure that commodity data is difficult to be tampered with, and provide users with more reliable
commodity traceability services.
Key words: Software Engineering; Traceability System; Blockchain
30
0 引言
溯源指的是对农产品、工业品等商品的生产、加工、运输、流通、销售等环节的追
踪。溯源需要通过产业链上下游的各方广泛参与来实现
[1]
。商品溯源能够为商品质量提供
保障,在企业采购和个人消费中都有者重要的意义,也是供应链管理中的重要一环。食
品、药品等安全问题频发的情况更使得商品溯源备受关注。商品溯源中的一大问题在于保
35
障溯源数据的完整性和真实性。目前溯源行业的发展并不完善,仍存在信任缺失与滥用的
问题。信息孤岛模式下,溯源链条上下游的参与者各自维护账本,账本拥有者可能出于利
益相关而随意地对账本进行篡改甚至事后编造,造假成本极低
[2]
。传统的商品溯源系统中
使用集中式数据库存储数据,商品溯源数据被控制在单一企业手中,难以保障存储的产品
信息不受篡改。
40
作者简介:张皓明(1996-),女,硕士研究生,主要研究方向:移动互联网
通信联系人:漆涛(1962-),男,教授,主要研究方向:数据压缩与加密. E-mail: qitao@bupt.edu.cn

http://www.paper.edu.cn
- 2 -
中国科技论文在线
区块链是一种类似于非关系型数据库的数据技术解决方案。其具有不可篡改、去信任
化、分布式存储和强抗损性等特性
[3]
。区块链的难以篡改、分布式存储的特性为溯源行业
的信任缺失提供了解决方案。构建供应链上下游多方共同维护的分布式账本,使用区块链
技术存储溯源信息,能够大幅提高账本造假的难度和成本,解决溯源过程中的信任问题
[4]
。因此,基于区块链技术的商品溯源系统应运而生。
45
基于区块链技术的商品溯源系统在底层使用区块链技术存储商品流转数据,与传统的
溯源系统相比,能够保障商品数据难以被篡改和事后编造,为用户提供更为可信的商品溯
源服务。因此,设计并实现一个基于区块链技术的商品溯源系统是具备一定实际意义的。
1 相关技术介绍
1.1 区块链技术
50
区块链是指通过数据加密、数据链式勾稽、多副本存储、和分布式共识等机制,实现
的去中心化分布式数据管理技术
[5]
。区块链技术最早由中本聪在比特币(Bitcoin)项目中
提出并加以实现和应用
[6]
。区块链具有去中心化、防篡改、可追溯等特性,在加密货币、
分布式账本、单据管理、供应链管理等领域得到了广泛的探索,具备一定的前景。
1.2 哈希算法
55
哈希(也称为散列)算法是密码学在区块链中的应用之一
[7]
。哈希算法将任意长度的
输入值变换为固定长度的输出(散列值),散列值与输入值相关,输入值的微小区别将导
致散列值相差很大。哈希算法难以逆向,在给定的时间内难以根据散列值逆推出输入值。
在区块链技术中,哈希算法被用于数据的加密和校验。每条信息的散列值被看作信息
的唯一标识,散列值间的相互引用则构成了区块链的链式结构。它们共同保障区块链中的
60
数据难以被篡改。
1.3 数字签名技术
数字签名旨在证明消息或文档的真实性
[8]
。常见的数字签名使用非对称加密技术,其
密钥由公开部分(公钥)和私有部分(私钥)成对组成。数字签名过程即通过私钥对数据
进行加密,签名认证过程即使用公钥对加密的数据进行解密。通过私钥加密和公钥解密两
65
个环节,即可保障传输的消息的真实性和完整性。常用的非对称加密算法有 RSA、
ECDSA、Schnorr、DSS 等,在比特币系统中,公钥由私钥通过椭圆曲线加密算法生成
[7]
。
1.4 QRcode
二维码是按一定规律在平面上分布黑白像素的特定图形。二维码通过像素点的排列组
合表示意义,具有密度大、能承载大量信息的特点。常见的二维码有行排列式二维码
70
CODE49、PDF417,矩阵式二维码 Data Matrix、QRcode 等
[9]
。
QRCode 是由 Denso 公司于 1994 年 9 月研制的一种矩阵二维码符号。越来越多企业在
运营中推出基于 QRCode 应用的新产品和服务,并且已经取得非常好的效果
[9]
。随着我国

http://www.paper.edu.cn
- 3 -
中国科技论文在线
经记和物流信息技术的快速发展,在商品溯源系统中使用 QRcode 作为商品标识、记录商
品溯源信息,成为了一种行之有效的方法,有着广阔的前景。
75
2 系统需求分析
系统主要考虑的功能性需求包括以下三个部分:用户管理、网络管理、商品信息管理。
用户管理:用户需要注册和登陆才能正常对商品信息进行录入和查询。不同类型的用户拥有
的账户权限也各不相同。系统中需要建立完整的用户体系。
网络管理:系统中的商品流转数据需要在多个节点中进行备份存储,各节点之间需要进行通
80
信。系统需要为用户提供网络管理功能来帮助用户管理各节点信息,维持系统正常运行。
商品信息管理:用户需要对商品流转数据进行查询和录入。因此系统需要为用户提供相应的
商品信息录入功能、商品信息查询功能以及相关的辅助功能,帮助用户方便地对商品流转数
据进行录入和查询。
此外系统还需要考虑到安全性、稳定性等非功能性需求,保证系统数据安全、性能良好、能
85
够在承载一定用户的情况下稳定运行。
3 系统设计与实现
3.1 系统结构设计
本文所述的商品溯源系统使用 B/S 架构,由前端子系统(客户端)和服务器端子系统
组成,用户通过浏览器与服务器端进行数据的交互,服务器负责进行数据的存储和同步,
90
本文侧重于叙述服务器端的设计和实现。如图 1 所示,前端通过访问 RESTful 接口,借助
HTTP 协议向服务器端请求服务。服务器端由多个服务器节点组成,每个服务器节点包括
Web 服务器和本地数据库,Web 服务器负责为客户端提供服务,本地数据库负责进行数据
的存储。每个服务器节点通过 TCP 协议与其他的服务器节点进行数据交互。
商品供应链上的每个参与者被抽象为系统中的一个节点服务器,商品流转信息都保存
95
在每个参与该商品流转的节点的数据库中。随着商品的流转,溯源信息也被同步在该商品
供应链的各参与者之间。
剩余14页未读,继续阅读
资源评论

- wshaoblue2021-04-28可以,有参考价值
weixin_38628243
- 粉丝: 0
- 资源: 909

上传资源 快速赚钱
我的内容管理 收起
我的资源 快来上传第一个资源
我的收益
登录查看自己的收益我的积分 登录查看自己的积分
我的C币 登录后查看C币余额
我的收藏
我的下载
下载帮助

会员权益专享
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
