基于区块链的农产品供应链溯源隐私信息保护模型研究

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建立农产品供应链溯源体系是保障农产品质量安全的有效手段,传统的农产品供应链溯源体系存在中心化管理问题,溯源体系中的数据易丢失、易篡改、无法有效溯源等。以共识算法和密码学算法为基础的区块链技术具有分布式存储、去中心化、防篡改、公开透明和可追溯等特性,为实现农产品供应链溯源数据的去中心化存储、防篡改和可追溯提供了完善的技术支撑。但是由于区块链公开透明的特性,溯源数据直接上传区块链会造成农产品供应链溯源体系中的隐私数据泄露,使得供应链主体对共享真实溯源数据存有顾虑。为解决上述问题,本文研究了一种基于区块链的农产品供应链溯源隐私信息保护模型。本文的主要研究工作如下:(1)提出了农产品供应链溯源数据划分策略。针对农产品供应链溯源体系中各主体不愿共享隐私数据的问题,本文提出农产品溯源数据划分策略。以茶叶供应链为例,对茶叶供应链进行环节划分,提取各环节的关键溯源数据,根据各主体共享溯源数据的意愿和农产品质量安全相关标准,制定溯源数据划分策略,将溯源数据划分为公开数据和隐私数据,为本模型隐私数据的保护奠定数据基础。(2)设计了基于区块链的农产品溯源隐私信息保护方案。由于区块链公开透明的特性,造成农产品供应链溯源体系中大量隐私数据泄露。本文提出采用AES和ECC混合加密算法对划分后的隐私数据进行加密,混合加密算法提取了两种算法的优点,同时具有加密速度快和密钥安全管理等特点,保证了农产品溯源隐私数据的安全性。(3)设计了农产品供应链溯源体系权限管理机制。由于农产品供应链溯源体系中参与用户众多,在信息共享过程中,如果身份管理不当,也会造成隐私数据泄露。本文基于区块链环境,设计智能合约,对农产品供应链溯源体系添加角色访问权限控制,只有拥有权限的用户,才能访问供应链溯源体系中的数据,进一步降低了溯源数据泄露的风险。(4)设计开发了基于区块链的农产品溯源信息管理系统。基于隐私信息保护模型的设计,本文搭建了基于区块链的农产品溯源信息管理系统,主要包括隐私数据保护、权限管理、存储设计等功能。通过对系统功能的测试,表明本模型能够实现隐私数据的保护和数据的安全共享。本研究可以有效解决区块链中农产品溯源隐私数据泄露问题,对区块链技术在农业领域的发展具有积极作用。
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