支持PDP协议的农产品溯源系统的研究

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农业作为我国的传统行业,其产品质量安全一直是我国关注的重点。目前如何使用农产品溯源系统加强农产品的质量安全管控已成为当务之急。农产品溯源系统为消费者和供应商提供了整个农产品供应链的,完整的信息的交换平台。溯源系统确保每个农产品进入市场前后所有环节的信息都能够得到准确的采集,有助于监测农产品的质量安全。消费者通过溯源平台查看农产品完整的溯源信息以确保购买到的农产品安全可靠,供应商通过溯源平台对出现问题的农产品及时采取相应的措施。但是随着溯源系统的不断发展,一些商家或者企业会出于自身利益而篡改和破坏溯源信息,导致不合格的农产品上市,这种行为会极大地挫伤消费者和溯源系统,为了解决这一溯源信息安全性问题,通过引入数据完整性验证机制(即PDP协议),确保溯源信息的完整及可靠。本文根据目前农产品溯源系统的发展现状,结合相对成熟的数据完整性验证机制,实现了支持PDP协议的农产品溯源系统。论文的研究工作主要分为以下三个内容:(1)对农产品溯源系统在不同业务场景下的需求进行详细分析,设计了溯源系统的整体架构,并根据不同业务场景构建了功能模块图,并做了详细的阐述,最后针对现有农产品溯源系统所存在的安全隐患,设计了支持PDP协议的农产品溯源系统,实现了用户可以查看农产品各个阶段的溯源信息,并且确保了溯源信息的完整有效。(2)提出了支持多副本的数据完整性验证机制,本方案在标签生成阶段引入轻量级的矢量点积代替原有的指数型标签,在动态更新阶段采用多分支认证树代替常用的Merkle哈希树,减少了这两个阶段的计算开销。但是这种方法是在牺牲其他阶段的性能基础上实现的,导致了其它阶段的时间复杂度增加。实验结果证明了实验的可行性。(3)设计了支持PDP协议的农产品溯源系统。本文实现的支持PDP协议的农产品溯源系统,分别从消费者,供应商,管理员三个角度进行了功能实现。从消费者角度出发实现了农产品的购买,溯源信息的查询,从供应商角度实现了农产品生产信息记录,农产品上传,溯源信息校验,从管理员角度实现了农产品审核,日志管理功能。
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