CN105427117A - 一种基于电子数据保全技术的农产品通用溯源防伪系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于电子数据保全技术的农产品通用溯源防伪系统，包括客户端、溯源信息查询端、时间戳服务中心及农产品溯源防伪系统平台；所述客户端制作并上传农产品溯源信息至农产品溯源防伪系统平台；所述农产品溯源防伪系统平台接收农产品溯源信息，计算溯源信息的哈希值并将该哈希值推送至时间戳服务中心；农产品溯源防伪系统平台将溯源信息推送至溯源信息查询端；所述时间戳服务中心将时间戳证书发送至农产品溯源防伪系统平台。本发明溯源精度高，溯源范围广，当农产品出现问题时也能快速准确地查明问题产品范围和责任主体。合理利用RFID电子标签和条形码技术两者的优点，节约大量成本。
Description
技术领域
本发明属于溯源防伪技术领域涉，具体涉及农产品溯源防伪系统的改进，特别是通过网络化信息传递、交换和电子数据保全验证、电子标签技术而实现的溯源防伪系统。
背景技术
农产品是人类生存之源，但是，目前农产品问题频频发生，严重地危害到人们的身体健康甚至生命安全。因此，如何满足消费者最关切的品质、安全卫生以及营养健康等需求，建立和提升消费者对农产品的信任显得尤为重要。建立农产品溯源防伪系统，实现农产品追溯防伪，现在已经成为农产品安全管理中的关键因素之一。
农产品安全问题的来源主要有两方面：一方面是农产品在生产过程中由于技术、工艺使用不当和管理不当而产生的质量问题，包括原材料如种子和各种添加剂的品质问题；另一方面是在农产品流通过程中，由于管理不当而引起的农产品安全问题，即农产品本身没有质量问题，而在流通过程中出现了质量问题。
为了从根本上解决农产品的质量安全问题，必须加强对农产品的质量控制，对农产品生产过程中的各个环节进行跟踪管理，促使生产者、企业等不断提高产品的卫生质量安全状况。因此，必须建立农产品溯源防伪系统。
为了从根本上解决农产品的质量安全问题，必须加强对农产品的质量控制，对农产品生产过程中的各个环节进行跟踪管理，促使生产者、企业等不断提高产品的卫生质量安全状况。因此，必须建立农产品溯源防伪系统。
现有农产品溯源防伪系统主要涉及以下几项技术：1、RFID技术；2、WSN物联网技术；3、EPC全球产品电子代码体系；4、物流跟踪定位技术(GIS/GPS)；5、二位码技术。
现有农产品溯源防伪系统存在的问题
运用上述溯源防伪技术构建的现有农产品溯源防伪系统具备溯源防伪的基本功能。但由于没有采取溯源信息保全措施，溯源信息的真实完整性不能验证，因此，在发生农产品质量责任事故时，无法根据溯源信息追究相关责任主体的法律责任。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种基于电子数据保全技术的农产品通用溯源防伪系统；本发明的目的之二是提供一种基于电子数据保全技术的农产品通用溯源防伪方法。
本发明的目的之一是通过这样的技术方案实现的，一种基于电子数据保全技术的农产品通用溯源防伪系统，包括客户端、溯源信息查询端、时间戳服务中心及农产品溯源防伪系统平台；
所述客户端制作并上传农产品溯源信息至农产品溯源防伪系统平台；
所述农产品溯源防伪系统平台接收农产品溯源信息，计算溯源信息的哈希值并将该哈希值推送至时间戳服务中心；农产品溯源防伪系统平台将溯源信息推送至溯源信息查询端；
所述时间戳服务中心将时间戳证书发送至农产品溯源防伪系统平台。
进一步，所述客户端包括：
用户管理模块Uc，实现部分用户管理信息录入、用户身份认证信息获取或录入；
溯源防伪数据验证模块Vc，用户提交待验证电子标签数据，接收验证结论证明书；
加解密及通信模块Ec，从应用服务的层次对发送数据进行加密，进行数据发送和接收，并在接收到数据后进行解密，实现客户端与农产品溯源防伪系统平台之间信息的保密交换。
进一步，所述农产品溯源防伪系统平台包括：
用户管理模块Ua，用于实现用户信息的登记、注册，约定用户身份认证方法及其必要的附属信息，以及其他实现服务的管理功能；
溯源数据保全模块Ba，接收用户提交的防伪数据，计算防伪数据哈希值推送至时间戳服务中心，接收时间戳服务中心返回的电子数据时间戳证书；安全存储农产品溯源数据和对应的电子数据时间戳证书；
溯源数据完整性验证模块Va，接收溯源信息查询端提交的问题农产品电子标签号，根据电子标签号调出溯源数据并计算其哈希值，与电子数据时间戳证书中的哈希值进行比对；若哈希值不一致，则待验证溯源数据完整性已破坏，若哈希值一致，则待验证溯源数据真实完整；生成验证结论证明书并推送至溯源信息查询端；
加解密及通信模块Ea，从应用服务的层次对发送数据进行加密，进行数据发送和接收，并在接收到数据后进行解密，实现客户端和溯源信息查询端之间信息的保密交换。
6.本发明的目的之二是通过以下技术方案实现的，基于电子数据保全技术的农产品通用溯源防伪方法，包括
1)制作并上传农产品溯源信息至农产品溯源防伪系统平台；
2)所述农产品溯源防伪系统平台接收农产品溯源信息，计算溯源信息的哈希值并将该哈希值推送至时间戳服务中心，完成溯源信息保全；
3)在发生农产品质量责任事故时，查询问题农产品的溯源信息，然后计算该农产品溯源信息的哈希值，并与溯源信息保全时获得的时间戳证书中记载的哈希值进行比对；如果哈希值一致，则证明溯源信息在生成后到农产品质量责任事故发生时没有篡改，可以确定责任人，如果不一致，则证明溯源信息在生成后到农产品质量责任事故发生时已经篡改，不能根据溯源信息确定责任人。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
溯源精度高，以同一生产基地的不同农田所生产的农产品作为溯源对象；溯源范围广，涵盖农产品从田间到舌尖的各个环节，消费者可以查询系统平台中记录的农产品从生产、检测、加工、仓储到物流等所有环节的信息，当农产品出现问题时也能快速准确地查明问题产品范围和责任主体；合理利用RFID电子标签和条形码技术两者的优点，节约大量成本；同时在各个环节中利用RFID电子标签，减少人工操作的误差，提高了工作效率；利用电子数据保全技术，确保溯源信息真实完整性的可验证，便于确认农产品质量责任事故主体。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明整体架构图；
图2为本发明功能模块图；
图3为本发明溯源数据登录服务流程图；
图4为本发明溯源数据保全服务流程图；
图5为本发明农产品溯源防伪查询服务流程图；
图6为本发明溯源数据真实完整性验证流程图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
一种基于电子数据保全技术的农产品通用溯源防伪系统，包括客户端、溯源信息查询端、时间戳服务中心及农产品溯源防伪系统平台；
所述客户端制作并上传农产品溯源信息至农产品溯源防伪系统平台；
所述农产品溯源防伪系统平台接收农产品溯源信息，计算溯源信息的哈希值并将该哈希值推送至时间戳服务中心；农产品溯源防伪系统平台将溯源信息推送至溯源信息查询端；
所述时间戳服务中心将时间戳证书发送至农产品溯源防伪系统平台。
客户端用户包括农产品生产主体、农产品质量检测认证机构，农产品加工企业、农产品仓储企业、农产品运输企业、农产品批发零售商和农产品消费者。农产品生产主体、农产品质量检测认证机构，农产品加工企业、农产品仓储企业、农产品运输企业、农产品批发零售商通过物联网与系统平台建立连接，它们之间建立可信的安全连接通道，能够避免数据传输过程的非法窃取。
所述客户端包括：
用户管理模块Uc，实现部分用户管理信息录入、用户身份认证信息获取或录入；
溯源防伪数据验证模块Vc，用户提交待验证电子标签数据，接收验证结论证明书；
加解密及通信模块Ec主要包括数据加密模块、数据解密模块、数据发送模块、数据接收模块；，从应用服务的层次对发送数据进行加密，进行数据发送和接收，并在接收到数据后进行解密，实现客户端与农产品溯源防伪系统平台之间信息的保密交换。
所述农产品溯源防伪系统平台包括：
用户管理模块Ua主要包括用户注册、用户更新、用户服务协议管理、用户身份认证等子模块，用于实现用户信息的登记、注册，约定用户身份认证方法及其必要的附属信息，以及其他实现服务的管理功能；
溯源数据保全模块Ba，接收用户提交的防伪数据，计算防伪数据哈希值推送至时间戳服务中心，接收时间戳服务中心返回的电子数据时间戳证书；安全存储农产品溯源数据和对应的电子数据时间戳证书；
溯源数据完整性验证模块Va，接收溯源信息查询端提交的问题农产品电子标签号，根据电子标签号调出溯源数据并计算其哈希值，与电子数据时间戳证书中的哈希值进行比对；若哈希值不一致，则待验证溯源数据完整性已破坏，若哈希值一致，则待验证溯源数据真实完整；生成验证结论证明书并推送至溯源信息查询端；
加解密及通信模块Ea主要包括数据加密模块、数据解密模块、数据发送模块、数据接收模块，从应用服务的层次对发送数据进行加密，进行数据发送和接收，并在接收到数据后进行解密，实现客户端和溯源信息查询端之间信息的保密交换。
基于电子数据保全技术的农产品通用溯源防伪方法，包括：
一、制作并上传农产品溯源信息至农产品溯源防伪系统平台；
(1)农产品生产信息的制作。种植前，系统建立生产基地编号，系统根据不同生产基地的编号生产不同的RFID电子标签。生产者在RFID卡中录入生产者信息、生产基地信息、施肥施药信息和采收信息后，将电子标签固定在周转箱中；最后将产品装入周转箱。
(2)农产品认证信息的制作。生产者将待认证农产品送交农产品质量认证监督机构进行检测认证，根据检测认证结果，在RFID卡中录入农药检测信息、有机认证信息、国际出口资质信息等认证，并借助网络实时将相关数据传到系统平台上。
(3)农产品加工信息的制作。从生产过程中接受周转箱后，加工单位首先抽样检测产品，如果产品检测不合格，则拒绝接受农产品。若检测合格，可以进入加工环节，则读取周转箱的RFID标签，将标签号存入系统，为加工后期的周转箱转换做准备。生成加工档案，记录当前产品的加工者信息，加工流程信息，以及加工时清洗、打蜡过程使用的化学物品名称、浓度、品牌、供应商以及包装等信息。加工完成后则检测出厂产品，若检测合格，则将加工信息以及检测信息存入加工基地数据库，并借助网络实时将相关数据传到系统平台上，同时将周转箱和产品包装的RFID标签号进行绑定，进入仓储和物流流程。
(4)农产品仓储信息的制作。与加工环节类似，进入仓储环节后，经由检测人员检测合格后，读取产品包装上的RFID电子标签编号，生成仓储档案，记录相应的仓储仓库名称、温度、地址和存放库位，收到订单出库时，通过发货单上的发货信息，准备货物，货物运出仓库门口时，通过电子标签读写天线直接读取运输出库的商品信息和数量，确认和发货单一致后，直接装车进入物流环节。发货单上配置的RFID电子标签记录发货单号、发货地点等信息。仓储信息制作完毕后借助网络实时将相关数据传到系统平台上。
(5)农产品物流信息的制作。在物流环节中，先读取发货单编号，记录物流开始时间和物流车辆等信息。物流车辆配置GPS/GPRS实现对物流过程的实时跟踪，记录车辆运输的路径信息，车载冷库中配置温度传感器记录物流过程中温度变化情况，实时上传到系统平台服务器中；到达配送目的地后，通过读写器读取发货单电子标签信息，获取发货单信息内容，再读取车上相应数量和种类的货物，经过货物检测，合格后通过网络输入发货单电子标签编码，发回系统服务器，确认货物收到。
(6)在销售环节中，超市或零售点零售人员通过手持设备或计算机在RFID卡中录入自己的商户信息，例如销售点地点、商户所有人、经营牌照编码、销售口期及货源渠道信息等，并实时上传至溯源防伪系统平台。
二、农产品溯源防伪系统平台接收农产品溯源信息，计算溯源信息的哈希值并将该哈希值推送至时间戳服务中心，完成溯源信息保全；
电子标签信息链生成后，形成农产品完整的溯源信息。系统自动将电子标签信息链信息一并传送至二维码生成器，商家连接二维码打印设备即可打印二维码标签。为了保证溯源信息的真实性，在最终形成完整的农产品溯源信息的同时，农产品质量安全追溯系统数据中心服务器对农产品溯源信息进行哈希运算生成对应的哈希值上传时间戳服务中心，获得电子标签信息链所对应的溯源信息的时间戳证书，完成溯源信息的保全。
三、农产品溯源防伪的查询：消费者通过使用查询客户端，扫码二维码后可以通过移动网络查询到农产品的溯源信息，以及各个环节的详细信息，同时消费者还可以通过客户端的信息反馈菜单向监管部门投诉，监管部门在处理后会及时的将处理结果反馈给消费者
四、溯源信息真实完整性验证。在发生农产品质量责任事故时，在查明事故原因后需要追究相应责任主体的法律责任。因此需要证明溯源信息在生成后到农产品质量责任事故发生时没有篡改，以明确责任人。这时通过问题农产品电子标签号查询该农产品溯源信息，然后计算该农产品溯源信息的哈希值，并与溯源信息保全时获得的时间戳证书中记载的哈希值进行比对；如果哈希值一致，则证明溯源信息在生成后到农产品质量责任事故发生时没有篡改，可以确定责任人，如果不一致，则证明溯源信息在生成后到农产品质量责任事故发生时已经篡改，不能根据溯源信息确定责任人，需要通过其他方式确定责任人。
本发明溯源精度高，以同一生产基地的不同农田所生产的农产品作为溯源对象；溯源范围广，涵盖农产品从田间到舌尖的各个环节，消费者可以查询系统平台中记录的农产品从生产、检测、加工、仓储到物流等所有环节的信息，当农产品出现问题时也能快速准确地查明问题产品范围和责任主体；合理利用RFID电子标签和条形码技术两者的优点，节约大量成本；同时在各个环节中利用RFID电子标签，减少人工操作的误差，提高了工作效率；利用电子数据保全技术，确保溯源信息真实完整性的可验证，便于确认农产品质量责任事故主体。
下面从新用户的注册到如何使用系统平台提供的各种服务进行详细说明。
S1：用户注册，提交相关证明材料，填写相关用户资料，协商双方服务约定，由用户管理模块实现；用户可在必要时更新注册资料；如用户已注册也可直接进入S2；
S2：用户登录，系统平台确认用户身份；
S3：使用溯源数据登录服务，如用户需要暂停服务转S7，否则重复S3；
S4：使用溯源数据保全服务，如用户需要暂停服务转S7，否则重复S4；
S5：使用溯源数据查询服务，如用户需要暂停服务转S7，否则重复S5；
S6：使用溯源数据完整性验证服务，如用户需要暂停服务转S7，否则重复S6；；
S7：退出服务。
S3所述溯源数据登录服务，其步骤为，可以参见图3：
S31：用户在RFID卡中录入相应农产品溯源信息链信息；
S32：用户登录系统平台；
S33：用户上传农产品溯源信息链信息至系统平台；
S34：平台接收农产品溯源信息链信息，并根据RFID电子标签编号进行存储。
S4所述溯源数据保全服务，其步骤为，可以参见图4：
S41：系统平台在溯源数据制作完成后将之提交至保全服务器；
S42：保全服务器生成溯源数据的哈希值并发送至时间戳服务器；
S43：时间戳服务器生成时间戳证书并返回保全服务器；
S44：保全服务器接受时间戳证书发送至系统平台溯源数据存储服务器并与溯源数据一起保存。
S5所述溯源防伪查询服务，其步骤为，可以参见图5：
S51：用户扫描二维码标签获得农产品溯源信息；
S52：用户比对溯源信息和农产品包装信息和宣传信息；
S53：溯源信息和农产品包装信息和宣传信息一致，用户退出服务；
S54：溯源信息和农产品包装信息和宣传信息不一致，用户举报虚假错误信息。
S6所述溯源数据完整性验证服务，其步骤为，可以参见图6：
S61：验证用户通过照相将问题农产品的二维码记载的溯源信息发送到系统平台；
S62：系统平台调用存储服务器存储的与问题农产品二维码对应的溯源数据并重新计算其哈希值；
S63：将重新计算获得的哈希值，与溯源数据保全时时间戳证书中记载的问题农产品哈希值进行比对；
S64：如果比对结果一致表明溯源数据真实完整，系统平台制作验证文书并发送回验证方；
S65：如果比对结果不一致表明溯源数据真实完整受损，系统平台制作验证文书制作验证文书并发送回验证方。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种基于电子数据保全技术的农产品通用溯源防伪系统，其特征在于：包括客户端、溯源信息查询端、时间戳服务中心及农产品溯源防伪系统平台；
所述客户端制作并上传农产品溯源信息至农产品溯源防伪系统平台；
所述农产品溯源防伪系统平台接收农产品溯源信息，计算溯源信息的哈希值并将该哈希值推送至时间戳服务中心；农产品溯源防伪系统平台将溯源信息推送至溯源信息查询端；
所述时间戳服务中心将时间戳证书发送至农产品溯源防伪系统平台。
2.根据权利要求1所述的基于电子数据保全技术的农产品通用溯源防伪系统，其特征在于：所述客户端包括：
用户管理模块Uc，实现部分用户管理信息录入、用户身份认证信息获取或录入；
溯源防伪数据验证模块Vc，用户提交待验证电子标签数据，接收验证结论证明书；
加解密及通信模块Ec，从应用服务的层次对发送数据进行加密，进行数据发送和接收，并在接收到数据后进行解密，实现客户端与农产品溯源防伪系统平台之间信息的保密交换。
3.根据权利要求2所述的基于电子数据保全技术的农产品通用溯源防伪系统，其特征在于：所述农产品溯源防伪系统平台包括：
用户管理模块Ua，用于实现用户信息的登记、注册，约定用户身份认证方法及其必要的附属信息，以及其他实现服务的管理功能；
溯源数据保全模块Ba，接收用户提交的防伪数据，计算防伪数据哈希值推送至时间戳服务中心，接收时间戳服务中心返回的电子数据时间戳证书；安全存储农产品溯源数据和对应的电子数据时间戳证书；
溯源数据完整性验证模块Va，接收溯源信息查询端提交的问题农产品电子标签号，根据电子标签号调出溯源数据并计算其哈希值，与电子数据时间戳证书中的哈希值进行比对；若哈希值不一致，则待验证溯源数据完整性已破坏，若哈希值一致，则待验证溯源数据真实完整；生成验证结论证明书并推送至溯源信息查询端；
加解密及通信模块Ea，从应用服务的层次对发送数据进行加密，进行数据发送和接收，并在接收到数据后进行解密，实现客户端和溯源信息查询端之间信息的保密交换。
4.一种基于电子数据保全技术的农产品通用溯源防伪方法，其特征在于：包括
1）制作并上传农产品溯源信息至农产品溯源防伪系统平台；
2）所述农产品溯源防伪系统平台接收农产品溯源信息，计算溯源信息的哈希值并将该哈希值推送至时间戳服务中心，完成溯源信息保全；
3）在发生农产品质量责任事故时，查询问题农产品的溯源信息，然后计算该农产品溯源信息的哈希值，并与溯源信息保全时获得的时间戳证书中记载的哈希值进行比对；如果哈希值一致，则证明溯源信息在生成后到农产品质量责任事故发生时没有篡改，可以确定责任人，如果不一致，则证明溯源信息在生成后到农产品质量责任事故发生时已经篡改，不能根据溯源信息确定责任人。
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