浅谈区块链技术在凤凰单丛茶溯源管理的应用
林剑宏
（华南理工大学，广东 广州 510006）
[摘要] 伴随着经济社会的迅猛发展，产生了一系列制约凤凰单丛茶产业长远发展的问题，尤其在于茶叶销售市场中的信息不对称、茶叶产品的追踪溯源难题上更加复杂化，传统的溯源管理手段更是显得力不从心。本文通过对凤凰单丛茶溯源问题进行分析，对区块链的去中心化、不可篡改等特性进行论述，并结合相关管理理论提出采用区块链技术为基础搭建一个凤凰单丛茶溯源防伪信息平台、同时加强多方战略合作共同建设凤凰单丛茶的溯源管理体系，从而能够保障消费者利益、提升凤凰单丛茶的品牌价值、促进凤凰单丛茶产业的蓬勃发展。
[关键词] 凤凰单丛茶；区块链技术；溯源管理体系；供应链
随着人们对经济利益的不断追逐，各类食品药品的安全事故频繁出现，特别是在电子商务网络销售市场上充斥的大量伪劣产品、假冒产品的现象更加严重。这些年，我国也频繁出现了多宗药品食品的安全事件，例如，“假疫苗”“苏丹红”“三聚氰胺奶粉”“染色馒头”“牛膏”“皮鞋胶囊”等，这些食品质量事故既对人民群众的健康产生了严重的影响，也造成了社会经济的巨大损失[1]。因此，如何建设全方位的产品溯源管理体系、运用先进高效的信息追溯手段来 全程监控追踪伪劣假冒产品的源头、杜绝产品质量安全事故是一项重要的研究课题。
1 凤凰单丛茶
凤凰单丛茶始于南宋末年，至今已有900多年的历史，凤凰单丛茶（俗称潮州工夫茶）是一种乌龙茶，产自潮州市潮安区凤凰镇凤凰山，从凤凰水仙品种中选育出来的优良单株及其栽培出来的品种，并通过采用独特的茶叶加工工艺采摘制作出来，凤凰单丛茶具有多种天然花香和独特风味[2]。凤凰单丛茶于2008年被列入了第二批国家非物质文化遗产名录，2010年4月，凤凰单丛茶获得了国家质检总局授予为“国家地理标志产品”的名誉。 潮州市是广东省茶叶产业的主要产区，在潮州市潮安区凤凰镇，茶叶产业经济是凤凰镇财政收入的重要组成部分，凤凰单丛茶的种植业是当地主要的经济来源，茶叶产业提高了农民的收益，茶叶种植作为凤凰镇主要的民生产业、经济支撑产业，具有不可逾越的重要地位。
1.1 凤凰单丛茶溯源管理现状
针对凤凰单丛茶产业的发展情况进行全面了解，分析凤凰单丛茶产品溯源存在的主要问题，进而制定解决溯源问题的对策和措施，作者根据凤凰镇的地方特点，从凤凰单丛茶的种植生产、加工、经营模式、营销渠道等几个领域，通过以设计调查问卷为主结合开展对凤凰镇的种植农户、茶叶企业、茶叶市场的走访等进行调研和考察，对凤凰镇茶产业的生产种植现状、茶叶的流通环节、营销渠道、茶叶的追踪溯源等存在的不足之处进行比较系统的研究和分析，梳理、整合了多样化的凤凰单丛茶相关溯源管理资料，为本文的研究提供相关的理论依据。
1.2 凤凰单丛茶溯源管理存在的问题
凤凰单丛茶叶种植生产区域很多位于高山山地，对叶产区的交通运输造成严重的障碍，很多村路尚未列入公共交通运输路线，信息流通比较闭塞。凤凰单丛茶的主要销售方式是传统的门店、个体化经营模式，交易规模较小、电子商务营销虽有所涉及，但未能实现规模化的发展。茶农和消费者之间的联系比较有限，茶叶的销售格价也相对较低，茶叶市场既没有统一的交易规律和模式同时也存在一定的诚信问题，茶产品的质量参差不齐、没有统一的质量评价体系和价格标准，消费者买到劣质茶叶的概率也比较大。信息的不对称性使得茶农无法对自己生产种植的茶叶在价格和质量方面进行准确的定位。随着凤凰单丛茶在网络营销的不断发展，直销形式逐渐取代批发模式，然而，凤凰单丛茶在电子商务模式交易额快速增长的同时，其发展仍然面临着信息不对称、信息孤岛、责任不明确、服务不足、伪劣产品难以追踪溯源、消费者信息泄露等诸多问题[3]。
目前凤凰单丛茶供应链的溯源管理模式是基本于中心化的溯源管理系统，中心化系统信息孤岛现象普遍存在，溯源信息离散储存在不同企业内，信息共享程度低、质量安全追溯难、监管追溯难、交互速度慢，信息的真实性与可靠性均得不到保障、中心化的溯源管理存在易受攻击和易被篡改。这些问题既对凤凰单丛茶树立品牌形象造成了不利影响，也使茶叶流通的规模化和产业化发展受到严重的制约。
现阶段，中国共产党的建设主要包括了思想建设、组织建设、作风建设、制度建设和反腐倡廉建设等内容，而针对中央企业，现阶段的党建工作则主要集中于组织建设、思想建设、人才建设和作风建设等方面。
2 区块链技术
数据采集设备为数据采集卡和电阻应变仪。通过在电脑上安装以太网数据采集程序，同步存储试验中获得的力和位移的电压值。由于数据采集卡和电阻应变仪采集的均为电压值，所以在进行弯曲试验前，先要对负载传感器和微型激光传感器进行标定。测得力的电压值与力的线性关系，以及位移电压值与位移的线性关系。在计算弯曲应力时，需要将力和位移的电压值按试验前标定的公式进行转换，转换成三点弯曲强度的力值和位移值。数据采集设备如图6所示。
2008年，日本学者“中本聪”的研究者（或研究团队）发表了一篇论文：“《比特币：一个点对点的电子现金系统》”。该论文提出了区块链的概念：区块链（blockchain）是一种源于比特币的分布式数据库，数据库的核心数据是通过一串使用密码学方法产生的数据块（block），使参与者能够在区块链网络的任意节点中参与系统维护和更新[4]。
区块链数据库的新增、查询、更新、删除等操作是由分布式的背书节点共同协作维护，并非由传统的单一中心机构执行，这体现了区块链技术最典型的去中心化（或者多中心化）特征。凤凰单丛茶供应链由茶叶生产（种植）商、茶叶加工厂、茶叶分销商、茶叶零售商和消费者等多个参与者通过信息收集、流转、共享以实现资源共享的多元化、多层次、多功能链式组织。区块链技术和凤凰单丛茶供应链物流信息资源分布式管理是按照去中心化（或者多中心化）的思维，各背书节点之间平等地执行交易、信息查询和储存数据块并共同享有责任和权利。
LS accounts for 3% to 5% of all CRC[25] and it is the commonest inherited colon cancer syndrome. The average age of malignancy in LS is 44 years, vs 64 years in sporadic CRC[3,17].
目前主要有如下几种主流的区块链技术平台：比特币（Bitcoin）、以太坊（Ethereum）、Linux基金会的开源项目超级账本（Hyperledger Fabric）、EOS企业级区块链操作系统（Enterprise Operation System）[6]。比特币（Bitcoin）是一种P2P点对点的传输形式的虚拟加密数字货币，由开源软件构建并运行于P2P网络之上，全球最早、最广泛应用的区块链技术，具有真正的去中心化、分布式节点、公开透明的特点。由“中本聪”团队设计开发的比特币创世区块诞生于2009年1月份。以太坊（Ethereum）是一个开源的具有智能合约功能的公共区块链技术平台， 以太坊的设计初衷是为了解决比特币网络难以扩展性的问题。以太坊提供了一套图灵完备的脚本语言以供用户来建立各种可以精确定义的智能合约或应用。超级账本（Hyperledger Fabric）是一个致力于推动区块链跨行业应用的开源项目，由Linux基金会主导发起的区块链项目，Hyperledger Fabric是一种基于联盟区块链技术、智能合约等计算机信息技术的区块链技术平台。[7]EOS是一个区块链底层公链系统，采用软件引入的一种创新区块链架构，旨在实现分布式应用的性能扩展。基于 EOS软件项目之上，任何团队都能够以比较快的速度开发出所需要的DApp（基于区块链的分布式应用），并且可以免费使用这些应用，甚至很难感受到正在使用的是区块链应用。
凤凰单丛茶质量安全溯源体系结构主要是以凤凰单丛茶在供应链上的各流通环节为主线：凤凰单丛茶的生产种植环节、茶叶加工环节、茶叶销售环节、物流环节、茶产品的认证查询等环节利用区块链技术与物联网技术进行追踪溯源活动。 针对当前凤凰单丛茶追踪溯源系统上数据存在着易受篡改的威胁、数据的完整性得不到验证这两大问题，区块链技术通过以下方式实现解决：区块链技术平台超级账本 HyperLedger Fabric能够跨操作系统平台使用，在特定的通信协议上与传统成熟的协议相互兼容对接，能够通过 GRPC服务将外界的数据录入区块链中。凤凰单丛茶追踪溯源系统上的数据从作业现场采集完成后按照确定的通信协议通过网络传输传入溯源的数据库，同时，区块链可以与数据库实时存储一致的数据，或者使用安全散列算法SHA来汇总原始数据，形成数据指纹，然后将数据指纹储存进区块链网络的各个背书节点中。因此，区块链技术与凤凰单丛茶供应链溯源管理具有契合性、可行性。
3 凤凰单丛茶溯源管理体系
3.1 基于区块链技术的凤凰单丛茶溯源管理
通常把区块链分为“公有链”（Public blockchain）、“私有链”（Private blockchain）和“联盟链”（Consortium blockchain）三种。[5]公有链是指全球所有人都可以读取、写入数据，能够发送交易并且交易能获得有效确认的、也可以共同背书、参与共识的区块链，联盟链仅对特定的允许授权的节点加人网络，可根据权限查看信息；私有链仅对单独机构开放、所有的网络节点都由同一个机构掌握。联盟链是一种介于公有链和私有链之间的区块链网络，其共同背书的节点构成“多中心化”，可根据联盟链许可的权限查询交易信息、执行交易和发布智能合约等操作。
从以上几种区块链技术平台的特征可以看出，超级账本HyperLedger Fabric平台在目前主流的区块链技术平台中的综合属性相对而言更加优异，Fabric作为一个典型的区块链技术平台，解决质量安全溯源的问题具有得天独厚的优势。这些优势主要体现在以下几点：首先，Fabric可以方便地接入更多参与方；其次，Fabric克服了中心化系统的弊端；第三，Fabric网络的数据由各参与者共同维护，打破供应链各不同系统之间的信息孤岛。 因此，将HyperLedger Fabric平台应用于凤凰单丛茶的质量安全溯源比较符合实际需求。
3.2 凤凰单丛茶溯源管理体系的完善
近年来，有关部门积极推动物联网、大数据、云计算等先进主流信息技术的应用，构建了凤凰单丛茶溯源系统，这在提升企业质量管理能力、促进监管方式创新、保障消费者权益等方面取得了积极成效。[8]但是，也存在诸如总体规划滞后、标准制度不健全、运行机制不完善等问题。为了进一步完善凤凰单丛茶溯源管理体系，以提高发展茶叶产品质量和效益为中心，需要做好如下几方面的工作：首先，各相关食品药品监督管理机构、茶叶检验检测机构、检验检测认证机构和第三方全面质量服务及采信部门等机构应开展战略合作，共同打造一个全方位的凤凰单丛茶产品质量安全溯源体系；其次，坚持溯源信息平台开放和数据资源共享，推进溯源信息平台与政府部门、第三方检验、鉴定、检测、认证机构对接，打造凤凰单丛茶产品全生命周期质量追溯体系；最后，还应加强与食品药品监督管理机构、国家茶叶质量检测监督机构等政府部门合作，推进各方追溯信息互通共享。
更年轻、更饱满化的设计是路虎未来的一种趋势，尽管吴滨也认为曾经造型方正的路虎发现更有味道，但优秀的设计从来都不是饱含情怀的炒冷饭而是一种不断探索进化的过程。全新的大灯、饱满的前脸、充满张力的侧面线条，这些都是路虎革新设计中吴滨偏爱的细节。而像水箱格栅的造型、发动机盖上的英文以及黑色处理的A柱，这些又是对经典路虎车型有传承的细节。在吴滨的理解中，路虎渴望旗下的每款车都能清晰地令人们感知它的品牌内涵，但每一辆车却又需要在这种大风格下具备独特的性格。这是设计中极难把控的一点，当然这也是设计颇具趣味的一面。
一个完整的溯源管理体系必须能够实现对凤凰单丛茶产品进行实时有效追溯，这是对溯源管理体系的基本要求。我国的《食品安全法》实施后，许多凤凰单丛茶企业建立了纸质材料和安全生产台账。这种台账式的溯源系统只能在企业内部进行查找，并不能满足费者对茶产品实时溯源的要求，消费者无法在购买前了解茶产品的各方面信息，这对茶叶的市场扩展形成了瓶颈。凤凰单丛茶企业建立完整的追溯系统，就要积极主动建设追溯体系，其追溯体系不仅能满足事后追溯的要求，更是能够实现创新的事前参与、事中监督模式，同时通过追溯体系向消费者展示企业的茶叶产品，让消费者在购买之前就能了解该茶产品的产地、品种、质量等信息，使社会公众对凤凰单丛茶产品的认知度和接受度逐步提升，引导茶产品的消费，实现凤凰单丛茶产品质量安全社会共治[9]。
4 结语
本文针对凤凰单丛茶供应链质量安全溯源体系中存在着供应链各个背书主体之间的协作难度大、中心化数据库、信息被更改可能性高、信息孤岛等主要问题，结合区块链技术的特点，提出将凤凰单丛茶溯源数据采集上链，完整、安全、永久的保存在去中心化的数据库中，使茶产品溯源信息不可篡改。通过完善凤凰单丛茶溯源管理体系的建设、实现区块链溯源防伪，满足消费者的知情权、提高消费者的信任度，进而塑造凤凰单丛茶国家地理性标志农产品的品牌形象，提升茶叶产品的市场竞争力。
【参考文献】
[1]夏慧丽,朱春红．2017年我国食品安全质量状况分析[J]．现代食品科技 ,2018,34(8)：200-205．
[2]陈汉林,陈广超．潮州凤凰单丛茶标准化生产发展状况[J]．广东茶业 ,2010,2010(5)：15-16．
[3]陈森全．潮州茶业的存在问题及发展对策[J]．广东茶业 ,2007(6)：7-9．
[4]喻辉,张宗洋,刘建伟．比特币区块链扩容技术研究[J]．计算机研究与发展 ,2017,54(10)：2390-2403．
[5]赵增奎．以区块链技术推动互联网金融稳健发展研究[J]．经济纵横 ,2017(11)：118-123．
[6]夏沅．区块链智能合约技术应用[J]．中国金融,2018(6)．
[7]张增骏,董宁,朱轩彤．深度探索区块链Hyperledger技术与应用[M]．北京市：机械工业出版社,2018：13．
[8]白晶．食品质量安全追溯信息管理体系研究[J]．情报科学 ,2013(7)：59-63．
[9]蒋宁,张亮亮,陈永平．基于消费体验需求的供应链信息溯源及其系统构建[J]．情报理论与实践,2018,41(7)：127-132．
[中图分类号] R944．2+6
[文献标识码] C
[文章编号] 2096-1995(2019)27-0032-02