民以食为天，食以安为先”，食品安全问题一直备受各界关注。2014年12月国家工信部启动食品工业企业质量安全追溯系统平台，探索在食品行业开展质量安全追溯体系建设。然而，在实践中仍存在数据采集不全面、数据可信度不高、数据孤岛严重等问题，难以实现真正意义上的全环节追溯。

随着区块链技术成熟，因其具有去中心化、不可篡改、易追溯的特性，成为解决食品溯源问题的最佳方案之一。有了大数据和区块链等关键技术的支撑，各类食品质量安全溯源系统相继建立，打通了食品安全的“最后一公里”。

▲?李引

广州中国科学院软件应用技术研究所副所长、总工程师、数据智能实验室主任

▲?袁敏夫

广州中国科学院软件应用技术研究所区块链架构师

采编│李佳琪 文 | 何静怡 图│由受访者提供

区块链溯源魔方为食药品安全保驾护航

成立于2011年的广州中国科学院软件应用技术研究所（以下简称：广州软件所），以“立足南沙、服务大湾区、辐射‘一带一路’”为定位，在政务大数据、物联网大数据、智慧食药监、区块链、智能交通、电子数据取证等领域取得了多项成果，先后获得巴塞罗那智慧城市国际博览会创新类决赛奖、广东省科学技术奖、广州市科学技术奖、工信部智慧城市创新应用奖等20余个奖项。

其自主研发的区块链溯源魔方平台，面向“民政企”提供食药品安全电子追溯整体方案，成功应用到食用农产品的全流程追溯。系统以“区块链+人工智能”对产品实施“最严格监管”，推动市场开办者、商户、监管部门、社会公众“四位一体”食品安全共治，将食用农产品溯源平台生成的业务单据上链存储，开创了全国农产品质量安全信息化监管工作的先河。

生成近200万个区块，上链交易超过1000万条，累计交易额达900亿元，是国内首个面向农产品溯源的区块链落地应用。

在新冠疫情防控期间，面对接连出现进口冷冻肉和水产品核酸检测阳性的情况，广州软件所迅速开发上线“冷库通”系统，利用信息化手段实现全省冷藏冷冻食品靶向精准监管，为全省进口冷链食品监管全链条可追溯提供了技术支撑，形成进口冷链食品疫情防控监管闭环。

面对各行业对产品溯源的不同需求，广州软件所还基于区块链溯源服务平台的基础能力，为泛行业商品提供区块链溯源服务，并制定了跨境溯源、原产地溯源、监管溯源等多种行业解决方案。

自主研发区块链基础组件防范安全风险

区块链概念提出至今，仅有短短十余年时间，无论是国内还是国外，在区块链发展道路上仍是摸索前行。“这是一个‘从无到有’的过程，从第一份需求文档到第一行代码，从第一条数据录入到如今采集数据超过10亿条，每一步我们都是摸着石头过河。”

广州软件所副所长李引表示，当前国外的区块链技术创新较为注重公有链以及数字货币方向，而我国则侧重于基于联盟链的各行业应用，如商品溯源、政务服务、智能制造等。

我们虽然有丰富的应用场景，但却缺少对区块链底层关键技术的掌握，国内联盟链平台大多是基于国外项目改造，存在较高的知识产权和信息安全风险。

广州软件所区块链架构师袁敏夫对此也表达了相同意见，他坦言，虽然我国在区块链研究方面已取得一定进展，但其核心技术距离国际一流水平还有不小差距。

如联盟区块链的主流平台均是由外国团队开发，其中所使用的密码算法也未采用中国密码标准，存在较大安全隐患。

从推广应用角度看，国内许多应用服务依然基于Fabric等组件搭建，针对区块链关键技术瓶颈的基础平台研发和推广仍是制约产业发展的薄弱环节。

随着区块链应用广度和深度的不断拓展，区块链在各类产业应用以及其自身技术发展更迭中所存在的瓶颈、缺陷也逐渐凸显。

对此，李引指出，一是标准化程度滞后。区块链技术的发展属于“技术先行、标准滞后”，需结合不同产业特色和需求，加强标准建设，因地制宜制定行业性或区域性区块链标准，以进一步凝聚共识，形成合力，并反向通过标准引导技术发展。

二是人才缺口。区块链属于多学科跨领域技术，其技术落地需要与不同行业结合，因此需要加强交叉学科人才培蓑衣网小编养，使其兼具底层设计专业技能、系统架构设计经验和应用场景具体业务逻辑。

而性能问题、隐私问题以及数据真实性问题则成为当下制约区块链发展的最大挑战。

袁敏夫表示，虽然现在联盟链每秒能处理的交易量相比之前已经有很大提升，但性能会随着节点数据量的增加急剧下降，不能满足大规模并发的业务场景。

而区块链的隐私性和可监管性更是一组矛盾关系，隐私保护不到位，企业就不愿意将数据上链；若匿名性太强，则容易造成监管盲区。

如何让数据所有权真正回到企业手上，同时也能为不同权责的监管部门提供符合其需求的数据，仍是一大挑战。

此外，区块链的不可篡改只是针对已经上链的数据，如何保障上链前的数据真实可信，还需要链上链下数据协同技术的支持（注：所谓的链上就是区块链，链下就是所有传统的信息系统），以保证链上链下的关联性和一致性。

针对上述问题，广州软件所参与了由中科院软件所主导的区块链开源社区建设工作，突破了一系列核心关键技术，研发出具有国产自主知识产权的区块链基础组件RepChain。

据了解，RepChain是第一款采用响应式编程实现的自主可控许可链基础组件，面向企业应用，强调交易的实时性和分布式环境下的柔韧性，且易于根据不同应用场景进行模块定制和弹性部署，其合约设计、可视化设计、接口设计对工程实施提供友好支持。

以区块链与行业应用结合为目标，在身份准入的基础上建立安全通道，具有标准化、模块化、可视化三大特征。

在满足工程实施要求的基础上，可以大幅减少代码量，使开发人员能够轻量化地解决区块链应用问题。同时，在区块链软件架构、区块链软件安全、智能合约的安全、并发等问题上，提出了一系列算法、模型和智能合约漏洞检测技术。

推进区块链技术创新完善溯源体系

国家“十四五”规划纲要提出，培育壮大人工智能、大数据、区块链、云计算、网络安全等新兴数字产业。明确了技术创新和平台创新、应用创新、监管创新这四大区块链创新方向，并对区块链的应用方向给出了具体规划，指出要以联

盟链为重点发展区块链服务平台和金融科技、供应链管理、政务服务等领域应用方案。

袁敏夫认为，随着区块链上升为国家战略和新基建的重点方向，其安全、自主、可控性将会逐渐成为主流需求。“未来我们将会打造自主可控的联盟链开放技术平台，开展面向司法公证、征信、农业、政务、物联网等重点领域的区块链技术应用示范，重点检测项目研究成果在实际应用场景中适应各种不同行业、不同应用环境条件的能力，努力形成促进区块链核心技术研究-工程-应用快速发展的完整闭环。”

李引认为，区块链当下仍处在早期技术阶段，在持续迭代中有着巨大创新空间。广州软件所将基于Repchain区块链技术，打造面向食品、药品等领域的“中科易链区块链平台”，从监管领域向商业领域延伸。

一方面，通过区块链解决电子数据层面的溯源和信任机制的构建。建立区块链的分布式存储和去中心化投票机制，在技术逻辑上确保整个溯源链条的记录不可篡改，从而避免在未来发生安全事故或有溯源要求时出现非法操作行为。同时在技术逻辑上保障溯源体系按照时间顺序安全可靠地进行记录，与物理世界中溯源信息发生的时序要求天然吻合，且可实时对每个溯源点进行回溯和定位，从而锁定责任主体。

另一方面，通过区块链与人工智能、机器视觉、物联网和大数据的深度融合，保障物理世界物品的身份确认。例如通过视频识别和快检设备确定商品本身真伪和品质，通过温度湿度重量等传感器采集商品储存运输数据，通过上下游和同行业的数据关联和建模分析为企业经营行为提供预警和指导。未来，区块链平台将通过与制造管理、物流管理、商品防伪、行业协同、行政监督等领域的深度结合，构建完整的追溯体系。