王晶 曾水英 郭建伟 刘钢

摘   要：近年来，食品安全案件屡次发生，亟需建设安全、可信、透明的食品安全信用体系来加强对食品产业链的监管，提高食品安全水平，保障国民饮食健康，而目前的食品安全信用体系主要面临着信用信息记录不完整、信息安全不对称、信用评级中心化等问题。区块链技术具有分布式记账、不可篡改与隐私保护、去中心化的特点，通过对食品供应链和食品安全信用体系的分析，构建基于联盟链技术的食品安全信用系统的模型，可以针对性地解决目前食品信用体系中面临的问题，提高食品安全信用的效率和透明度。文章对此进行了分析。

关键词：区块链;食品安全信用;食品供应链

食品安全事件频发的根源之一是食品生产经营者的诚信缺失，来自生产者、政府机构、消费者之间的信息不对称，致使交易双方信任出现问题，是食品安全的核心问题之一。为此，必须加快建设食品安全领域的社会信用体系。要实现这个目标，需要发挥现代信息化技术在食品安全信用体系中的作用，提高食品安全信用信息的透明度，让生产、加工、运输、销售和消费产业链上的每一個利益相关者都能了解食品安全中的相关信息，实现整个产业链的可持续、良性发展。

1    食品供应链与食品安全信用体系

食品安全应用是指食品在生产、加工、运输和销售的过程，不同相关利益攸关者之间制订了明确的或是隐性的契约。该契约反映了不同相关利益攸关者之间食品安全诉求和食品安全承诺。

从概念可以分析出食品供应链主要环节包括生产环节、加工、流通、消费等，环节中的食品生产商、加工商、分销商、经营者和消费者形成互不认识的利益相关者，在过程中追求自身利益最大化。依靠各种政策制度、法律法规、宗教、价值观、风俗、商业惯例等形成市场经济下的经济关系，完成食品交易。确保市场经济公平、公正运行的前提是信息完整，而现实的食品供应链中信息不完全是常态，就会导致各种食品安全的问题产生，完善、有效的食品安全信用体系是解决食品安全经济活动的重要措施，主要包括建立全生命周期的食品安全追溯、企业征信、建立信用档案、评价信用等级、披露食品安全事件或信用等级、联合奖惩相关企业，如图1所示。

2    食品安全信用体系的进展情况

十多年来，国内一些专家学者主要从政策制度、理论、信息化系统和工程实践等方面对食品安全信用体系相关问题进行了研究与探索。

2.1  政策制度

自2004年以来，国务院、政府职能部门陆续出台了食品安全信用体系建设方面的法律法规、规章制度、指导意见，逐步加强充实食品安全信用体系的建设。

2004年4月7日，国家食品药品监督管理局发文《关于加快食品安全信用体系建设的若干指导意见》（公文），涉及信用管理体制、信用标准制度、信用奖惩制度;2009年6月1日，全国人大发文《中华人民共和国食品安全法》（法律），涉及信用档案的建立;2009年7月20日，国务院发文《中华人民共和国食品安全法实施条例》（行政法规），涉及食品行业信用体系建设主体的确定;2009年12月，国家食品药品监督管理局发文《食品工业企业诚信体系建设工作指导意见》（公文），涉及企业诚信文化建设、诚信信息征信和披露体制建设;2010年5月1日，卫生部发文《餐饮服务食品安全监督管理办法》（部门规章），涉及信用档案的建立;2011年12月14日，国家食品药品监督管理局发文《餐饮服务单位食品安全监管信用信息管理条例》（部门规章），涉及餐饮服务食品安全信用体系建设;2014年7月23日，国务院发文《企业信息公示暂行条例》（行政法规），涉及企业信息公示;2015年11月，国家食品药品监督管理局发文《关于推进食品药品安全信用体系建设指导意见》（公文），涉及信用信息目录及管理制度、建立食品安全信用信息数据库;2016年4月1日，国家工商行政管理总局发文《严重违法失信企业名单管理暂行办法》（部门规章），涉及建立“黑名单”制度;2016年5月，国务院发文《关于建立完善守信联合激励和失信联合惩戒制度加快推进社会诚信建设的指导意见》（公文），涉及对食品药品等重点领域和严重失信行为实施联合惩戒;2016年8月，国家食品药品监督管理局发文《食品安全信用信息管理办法》（公文），涉及食品安全信用信息包含的内容。

2.2  理论研究

白凤梅等[1]提出，建立食品安全的信息体系是建设信用体系的基础和核心，主要包括信用主体、信用活动、信用制度3个方面内容，信用环境的成熟和法律制度的健全也至关重要。

汪普庆等[2]提出，促进生态经济社会健康持续发展，保障食品安全和，有效的治本之策就是加快建设食品安全信用体系，才能消除食品行业中的信用危机。

吴雪园[3]立足于石家庄市，对食品安全信用评估模型的构建进行了调查研究，搭建了引起食品安全信用问题变化因素的三级评价指标，并测试了该评价指标运行的有效性和可靠性。

陈涛[4]提出食品安全信用体系框架，主要包括工作机制、文本体系、管理体系、信息征集和披露、评价体系、自律机制、宣传和文化建设、奖惩机制8个方面的内容。

2.3  信息化系统

孙志国等[5]提出了基于区块链技术的食品安全溯源体系，解决政府、生产者、消费者之间信息不对称问题。

赵磊等[6]从信息生态视角出发，对功能设计和信息链流程再造，并结合区块链原理给出一种理论框架模型。

曾小青等[7]通过探讨食品追溯关键标准与技术，采用联盟链模式和超级账本平台，建立了物联网加区块链的食品安全追溯系统。

周清洁等[8]从信息不对称角度，分析食品风险产生的根源，探究区块链技术在食品安全的社会共治体系中运用。

2.4  工程实践

2016年9月，沃尔玛、清华大学和IBM联合展开运用区块链进行食品区块链追溯的科研项目，在美国以芒果为试点，在国内以猪肉为试点[9]。

2017年12月，中国首个安全食品区块链溯源联盟成立，旨在通过区块链技术进一步加强食品追踪、可追溯和安全性的合作[10]。实践结果表明技术上具有可行性，但大范围应用仍受追溯信息质量、主体参与意愿和技术开发成本等束缚。

从以上的文献综述发现，学者和工程实践者们在某一个方面对食品安全进行了理论与实践研究，但是在利用信息化手段和方法，把食品供应链与食品安全信用体系结合在一起解决食品安全中由于信息不对称而造成的信用问题还没根本解决。

为此，在研究食品供应链和食品安全信用体系理论基本上，利用区块链原理和信息化技术方法，进行了食品安全信用信息化平台设计，融合了食品供应链追溯与食品安全信用体系，有利于解决食品安全中信息不对称而造成的食品安全问题。

3    区块链技术在食品安全信用体系建设中的应用

区块链是一种去中心化的分布式数据库，具有去中心、不可篡改、无需信任、集体维护可编程等特点。区块链能让互不相识没有信任基础的人建立信任，低成本、高效率地解决食品安全领域存在的信息不对称导致的信任问题。

3.1  区块链的基本概念和特征

区块链起源于比特币，于2008年在中本聪的白皮书中提出，是分布式系统、点对点网络、共识算法、加密算法等计算机技术的组合创新应用模式。具有以下特点：

（1）去中心化，基于P2P模式，区块链数据的验证、记账、存储、维护和传输等过程采用数学方法而不是中心机构来建立节点间的信任关系，从而形成去中心化的、可信任的分布式系统。

（2）不可篡改，采用非对称密码学原理对数据进行加密，通过共识算法保证数据不可篡改和不可伪造。

（3）无需信任，节点之间数据交换使用公开透明的算法，全部客户端节点之间可以在信任的环境下开展数据的交换，整个交易不需要人的信用等级，完全依赖于机器的信任，人为的干预活动不起作用。

（4）集体维护，通过共识算法机制来选择特定的节点加入到区块链中，采用激励算法来保证分布式中所有节点均可以参与数据区块的交易验证过程。

（5）可编程，提供灵活的脚本代码系统，实现灵活的交易控制，是实现区块链系统灵活编程和操作数据的基础，支持用户创建高级的智能合约或其他去中心化的应用。

3.2  区块链的类型

区块链根据不同的应用场景、用户需求和节点参与方式的不同主要包括3种类型：公有链、私有链、联盟链。

（1）公有链，是完全开放的区块链，任何人都能作为网络中的节点参与维护工作，节点之间互联互通是扁平化的，网络中不存在任何中心化的服务端节点，每个节点都可以参与链上数据的读写交易和共识达成。

（2）私有链，各节点的写入权限掌握在一个组织内部，而读取权限可依据具体情况选择性地对外开放。节点间高度信任，不需要每个节点都来验证交易。

（3）联盟链，不是完全去中心化的，是一种多中心化或者部分中心化的，通过授权后才能加入与退出，共识过程受某些指定节点的控制，各机构或组织组成利益相关的联盟，共同维护区块链的运行。

3.3  区块链在食品安全信用体系建设的应用模式

从区块链的概念和特点来看，食品安全信用体系建设中要解决的问题，区块链有比较好的解决方案。根据目前的食品安全信用体系建设情况和区块链技术发展情况，得出主要有3种应用模式。

（1）分散式，从业务场景上利用不同利益相关者已有的食品安全追溯信息化系统、征信信息化系统、信用档案系统、信用评价、披露和联合奖惩系统等，从这些系统中抽取数据，传输到一个公有链或私有链中，不用重复建设系统，升级容易，代价比较小，原有系统容易改造。

（2）连通式，采用区块链技术升级改造不同利益相关者已经建立好的食品安全追溯信息化系统、征信信息化系统、信用档案系统、信用评价、披露和联合奖惩系统。不同区块链之间，采用侧链技术进行数据的链接和确认。升级改造的难度比较大，链与链之间数据交换的难度比较大。

（3）联盟式，不用利益项目者按照联盟链的技术规范，开发或改造升级食品安全追溯信息化系统、征信信息化系统、信用档案系统、信用评价、披露和联合奖惩系统，建立统一完成的食品安全信用链系统。系统技术标准规范统一，未来系统升级改造扩展能力强，有利于全面推进食品安全体系信息化建设。

从以上3种模式分析，结合当前的食品安全信息体系建设还在不断发展完善阶段，食品供应链上利益相关者的应用场景和需求，以及区块链技术发展的趋势，应采用联盟链技术解决食品安全信用体系信息化问题。

3.4  区块链在食品安全信用体系建设的模型

在食品供应链和食品信用信息的监管过程中，食品生产商、加工商、分销商、经营者、消费者、政府、媒体、银行和征信机构，都是应该被授权的指定节点，共同来维护日常追溯数据、交易数据、征信数据等信用信息数据，提高了系统可扩展性和执行效率，联盟链的技术方案会更加适用。基于联盟链的食品安全信用系统模型，如图2所示。

系统模型主要分为追溯实体层、物联网、区块链和信用实体层4层，追溯实体层是食品供应链主要环节，这些环节可以安装多种物联网传感器，形成食品安全追溯数据;物联网层收集和传输食品供应链上的项目数据，并传入到区块链层中;区块链层记录交易和信用数据导区块上，通过共识算法确保数据写入区块中，智能合约定义用户与系统的交互规则，P2P网络完成不同节点的通信;信用实体层是食品安全信用体系的主要环节，信用数据会同步传输到区块中。区块链的成员包括生产者、加工者、分销者、消费者、政府、媒体、银行和征信机构等。

4    结语

区块链技术本质上是建立一种机制，它公开、透明和不可篡改机制，形成公平、客观、可信的交易环境，使得传统模式下的不诚信行为难以发生，从主体信任到算法信任，不再受到信息不对称的干扰，非常適合解决食品安全信用问题，是对食品安全信息体系建设与完善的有利推动。

[參考文献]

[1]白凤梅.食品安全社会信用体系建设的必要性和技术可行性[J].中国食品，2004（50）：50-52.

[2]汪普庆，周德翼.基于信用博弈模型的我国食品行业信用缺失的原因及对策研究[J].安徽农业科学，2005（8）：1503-1504.

[3]吴雪园.石家庄市食品安全诚信体系建设研宄[D].太原：山西医科大学，2013.

[4]陈涛.基于规制理论的食品安全信用制度研宄[D].石家庄：河北科技大学，2011.

[5]孙志国，李秀峰，王文生，等.区块链技术在食品安全领域的应用展望[J].农业网络信息，2016（12）：30-31.

[6]赵磊，毕新华，赵安妮.基于区块链的生鲜食品移动追溯平台框架重构[J].食品科学，2019（9）：1-11.

[7]曾小青，彭越，王琪.物联网加区块链的食品安全追溯系统研究[J].食品与机械，2018（9）：100-105.

[8]周清杰，王艳飞，傅星.信息不对称、区块链与食品安全社会共治[J].中国市场监管研究，2016（11）：53-56.

[9]中国连锁经营协会.区块链+供应链！沃尔玛试点食品可追溯[EB/OL].（2017-10-18）[2019-11-10].http：//www.sohu.com/a/198873844_170950.

[10]紫琳.中国首个安全食品区块链溯源联盟成立[J].吉林畜牧兽医，2018（1）：48.

Application of block chain technology in the construction of food safety credit system

Wang jing1， Zeng Shuiying1， Guo Jianwei2， Liu Gang2

（1.School of Public Management， Changchun University of Technology， Changchun 130012， China;

2.School of Computer Science and Engineering， Changchun University of Technology， Changchun 130012， China）

Abstract：In recent years， food safety cases have occurred repeatedly. It is urgent to strengthen the supervision of food industry chain by building a safe， credible and transparent food safety credit system， improve the level of food safety and ensure the health of national diet. At present， the food safety credit system is mainly faced with incomplete credit information records and information security. All asymmetry， credit rating centralization and other issues. Block chain technology has the characteristics of distributed bookkeeping， non-tampering， privacy protection and decentralization. Through the analysis of food supply chain and food safety credit system， the model of food safety credit system based on alliance chain technology is constructed， which can solve the problems faced in the current food credit system， improving the efficiency and transparency of food safety credit. This paper analyzes it.

Key words：block chain; food safety credit; food supply chain