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专利号: 2025116870506
申请人: 四川远方云天食品科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于区块链的食品溯源方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:采集生产数据,生成唯一的生产环节数据主键,基于哈希算法生成哈希值,与生产环节数据主键及原始生产数据摘要上传至区块链分布式账本,生成生产环节唯一标识,与对应食品批次建立绑定关系;

S2:读取食品批次的生产环节唯一标识关联生产环节数据主键,采集加工环节数据,进行二次哈希运算,生成加工环节数据链,上传至区块链时携带生产环节数据主键的校验信息,生成加工环节唯一标识,并与加工后的食品单元绑定;

S3:运输载体识别加工环节唯一标识并采集运输环节数据,对运输环节数据与加工环节数据链进行链式关联,通过时间戳递进式加密后上传至区块链并附带加工环节标识校验结果,生成运输环节唯一标识并记录交接时间戳;

S4:扫描运输环节唯一标识,调取全链路数据并预校验,采集销售环节关键数据,进行销售数据与运输环节数据链的闭环关联,加密后与全链路数据链共同上传至区块链,生成销售环节唯一标识,触发生产‑加工‑运输‑销售各环节的节点确认机制;

S5:查询终端发起查询请求,区块链节点解析溯源路径,调取对应全链路数据链的哈希值序列进行链式校验,返回各环节的原始数据摘要及对应环节的数据主键,查询终端通过本地哈希运算确认数据完整性,按时间轴展示完整溯源链路;

步骤S2的具体过程如下:

S21:加工设备读取生产环节唯一标识,读取生产环节唯一标识;

S22:通过区块链节点接口,将读取到的生产环节唯一标识发送至区块链的加工节点:加工节点解析该标识,提取其中包含的生产环节数据主键摘要;

基于摘要在区块链分布式账本中检索,定位到对应的生产环节数据主键,并返回该主键及关联的生产环节加密哈希值至加工设备,实现生产环节数据与加工环节的自动关联;

S23:采集包括加工工艺参数和加工人员数字证书信息的加工数据,按加工设备编号+时间戳生成临时索引;

S24:对关联后的生产‑加工数据组合进行加密处理,形成连贯的数据链:对加工数据采用SHA‑256算法生成加工数据哈希值;

将生产环节的加密哈希值与加工数据哈希值按生产哈希+加工哈希的顺序拼接,对拼接后的字符串再次执行哈希运算,生成加工环节数据链的根哈希;

S25:加工设备将根哈希、加工数据经压缩后的加工数据摘要和生产环节数据主键的校验信息打包上传至区块链的加工节点;

S26:生成加工环节唯一标识并与食品单元绑定:基于加工环节数据链的根哈希及生产环节唯一标识,通过UUIDv4算法生成加工环节唯一标识;将加工环节唯一标识写入物理载体,通过非对称加密将标识与加工后的食品单元绑定,绑定记录同步上传至区块链。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的食品溯源方法,其特征在于,步骤S1中采集生产数据,生成唯一的生产环节数据主键的具体过程如下:S11:采集包括环境参数、生产操作记录和原料溯源信息的生产数据;

S12:对采集的三类生产数据进行按生产批次+时间戳+设备编号规则生成唯一的生产环节数据主键。

3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的食品溯源方法,其特征在于,步骤S1中基于哈希算法生成哈希值,与生产环节数据主键及原始生产数据摘要上传至区块链分布式账本,生成生产环节唯一标识,与对应食品批次建立绑定关系的具体过程如下:S13:采用SHA‑256算法对聚合后的生产数据进行哈希加密,生成加密哈希值,对原始数据进行压缩处理,生成原始数据摘要;

S14:将加密哈希值、生产环节数据主键、原始数据摘要打包上传至区块链的生产节点;

区块链的生产节点对上传信息进行格式校验,校验通过后写入分布式账本,形成生产环节的初始区块,区块中同时记录数据上传的时间戳和生产节点的数字签名;

S15:基于生产环节数据主键,生成生产环节唯一标识,在生成时嵌入生产环节数据主键的摘要信息,使标识与主键形成一一映射关系;

S16:采用非对称加密算法建立生产环节唯一标识与对应食品批次的绑定关系:生产节点使用自身私钥对“生产环节唯一标识+食品批次号”的组合字符串进行加密签名,生成绑定签名;将绑定签名、生产节点公钥及组合字符串上传至区块链。

4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的食品溯源方法,其特征在于,步骤S3中运输载体识别加工环节唯一标识并采集运输环节数据,对运输环节数据与加工环节数据链进行链式关联的具体过程如下:S31:当加工后的食品单元装载至运输载体时,读取加工环节唯一标识并进行格式校验,验证加工环节唯一标识结构及嵌入的加工环节数据链根哈希摘要;

S32:实时采集运输环节数据,包括运输路径、温湿度波动曲线、运输设备运行状态、运输负责人电子签名;

S33:将采集的运输环节数据与加工环节数据链进行加密关联:

先对运输环节数据进行分组哈希处理:按采集时间分段,每段数据单独采用SHA‑256算法生成哈希值;

以加工环节数据链的根哈希为基础,将运输环节数据的分组哈希值构建成默克尔树,其中加工环节的根哈希作为默克尔树的种子根,运输数据的分组哈希作为叶子节点,通过逐层哈希计算生成运输数据的默克尔树根。

5.根据权利要求4所述的一种基于区块链的食品溯源方法,其特征在于,步骤S3中通过时间戳递进式加密后上传至区块链并附带加工环节标识校验结果,生成运输环节唯一标识并记录交接时间戳的具体过程如下:S34:对运输过程数据采用时间戳递进式加密:

从运输启动时刻开始,每隔指定时间段对相应时段内的运输环节数据生成阶段性数据哈希;

后一时段的阶段性数据哈希生成时,必须拼接前一时段的阶段性数据哈希,形成阶段1→阶段2→…→阶段N的递进式哈希链;

全程记录每个阶段性哈希对应的时间戳,最终将完整的递进式哈希链与运输环节数据默克尔树根关联;

S35:数据上传至区块链并附带加工环节标识校验结果:

运输载体的终端系统将默克尔树根、递进式哈希链、对应的时间戳、运输环节数据摘要以及运输环节数据摘要打包上传至区块链的运输节点;

S36:基于运输环节数据的默克尔树根及加工环节唯一标识,通过UUIDv4算法生成运输环节唯一标识;记录运输环节与加工环节的交接时间戳,并关联加工节点与运输节点的数字签名;运输环节唯一标识通过写入食品单元的RFID标签或二维码,与运输中的食品单元绑定。

6.根据权利要求1所述的一种基于区块链的食品溯源方法,其特征在于,步骤S4中扫描运输环节唯一标识,调取全链路数据并预校验,采集销售环节关键数据的具体过程如下:S41:当食品单元进入销售终端时,读取运输环节唯一标识;通过区块链销售节点接口,将运输环节唯一标识发送至区块链,自动调取该食品对应的生产‑加工‑运输全链路数据摘要;

S42:对调取的全链路数据摘要进行预校验;

S43:预校验通过后,采集销售环节数据,包括销售终端资质编码、入库验收记录、上架时间、质检报告编号。

7.根据权利要求6所述的一种基于区块链的食品溯源方法,其特征在于,步骤S4中进行销售数据与运输环节数据链的闭环关联,加密后与全链路数据链共同上传至区块链,生成销售环节唯一标识,触发生产‑加工‑运输‑销售各环节的节点确认机制的具体过程如下:S44:将销售数据与运输环节数据链进行加密关联,对销售数据生成销售数据哈希值;

整合全链路哈希值:包括生产环节的加密哈希值、加工环节数据链的根哈希、运输环节数据的默克尔树根、销售数据哈希值;以这四类哈希值为叶子节点,构建最终默克尔树,根节点为全链路哈希根;

S45:销售终端的信息录入设备对数据进行加密处理后,上传至区块链的销售节点;

S46:基于最终默克尔树的根节点及运输环节唯一标识,通过UUIDv4算法生成销售环节唯一标识;触发生产‑加工‑运输‑销售各环节的节点确认机制:合约向生产节点、加工节点、运输节点、销售节点分别发送全链路数据闭环完成的通知,各节点通过私钥签名确认收到通知并认可链路完整性,签名结果同步写入区块链。

8.根据权利要求1所述的一种基于区块链的食品溯源方法,其特征在于,步骤S5中查询终端发起查询请求,区块链节点解析溯源路径,调取对应全链路数据链的哈希值序列进行链式校验的具体过程如下:S51:查询终端发起带权限验证的查询请求;

S52:区块链查询节点接收请求,验证终端权限证书的有效性,权限通过后解析标识中的溯源路径,返回包含各环节唯一标识及对应节点信息的路径清单;

S53:调取全链路数据链的哈希值序列并执行链式校验。

9.根据权利要求1所述的一种基于区块链的食品溯源方法,其特征在于,步骤S5中返回各环节的原始数据摘要及对应环节的数据主键,查询终端通过本地哈希运算确认数据完整性,按时间轴展示完整溯源链路的具体过程如下:S54:返回各环节的原始数据摘要及对应环节的数据主键:

链式校验通过后,区块链查询节点根据溯源路径,从账本中调取各环节的原始数据摘要及对应环节的数据主键,所有数据按环节分类打包,附带各环节的时间戳,返回至查询终端;

S55:查询终端通过本地哈希运算确认数据完整性,实现本地验证;

S56:本地验证通过后,查询终端按时间轴顺序整合并展示全链路信息。