怎样构建基于区块链的烟叶品控体系？

原题 | 浅谈建立基于区块链技术的烟叶质量追溯体系

作者 | 四川凉山州局(公司) 余坤 樊海峰

来源 | 东方烟草报

近几年，中央及地方相关部门先后出台政策要求建立和完善产品质量追溯体系。在产品质量被高度关注的今天，烟草行业同样需要严格控制各生产环节来确保产品的安全性，尤其是针对特色优质烟叶生产，更需要加强品质控制、建立保障体系。

根据国家政策的要求、行业发展的需要，笔者认为，烟草商业企业可以探索建立一套行之有效的烟叶质量追溯体系，加强对烟叶生产各环节质量的控制，严把质量关、提升竞争力。

烟叶质量追溯现状分析

烟叶质量追溯全生命周期包括多个阶段：烟叶种植、收购、仓储调运、复烤、工业加工、商业销售等；涉及多方主体：烟农、收购站点、仓储中心、复烤厂、工业公司、商业公司、零售客户和消费者等。

烟叶作为农产品，本身具有生产质量难以控制的特性，而烟叶生产过程和生产环节较其他农产品更加复杂，每个环节涉及的人员也比较多。当前烟叶质量追溯在行业仍处于探索阶段，在做法上，地区之间既有共性又有特色。与此同时，大部分地区质量追溯仅限于收购和仓储调运阶段，追溯信息没有发挥足够的价值。目前需要一种方式来完成烟叶质量追溯，保证追溯信息的可用性，帮助提高烟叶质量控制水平。

近几年，区块链技术被认为是一项颠覆式创新成果，是通过去中心化和去信任的方式集体维护“一本账簿”的可靠技术方案。区块链技术以其去中心化、匿名性以及数据不可篡改的特性，贴合烟叶质量追溯体系构建的设计目标。在这样的背景下，筹谋思考“区块链+烟叶质量追溯”，可以提升烟叶质量追溯体系的建设水平，对行业跟上时代趋势、抓住机遇具有较强的现实意义。

区块链技术简介

区块链（Blockchain）是一种由多方共同维护，使用密码学保证传输和访问安全，能够实现数据一致存储、难以篡改、防止抵赖的记账技术，也称为分布式账本技术（Distributed Ledger Technology）。

典型的区块链以“块—链”结构存储数据。典型的区块链系统中，各参与方按照事先约定的规则共同存储信息并达成共识。为了防止共识信息被篡改，系统以区块（Block）为单位存储数据，区块之间按照时间顺序、结合密码学算法构成链式（Chain）)数据结构，通过共识机制选出记录节点，由该节点决定最新区块的数据，其他节点共同参与最新区块数据的验证、存储和维护，数据一经确认，就难以删除和更改，只能进行授权查询操作。作为一种在不可信的竞争环境中低成本建立信任的新型计算范式和协作模式，区块链凭借其独有的信任建立机制，正在改变诸多行业的应用场景和运行规则，是未来发展数字经济、构建新型信任体系不可或缺的技术之一。

与传统的数据记录技术相比，区块链特点包括去中心化、去信任化，无需集中的控制而能达成共识；不可篡改，可追溯；开放，共识；身份唯一，不可伪造；交易透明，双方匿名等。

基于区块链技术的烟叶质量追溯体系构建

区块链溯源总体建设方案

当前，有些单位已具备相对完善的追溯系统，现在要解决的主要问题就是将现有追溯系统与区块链相结合，使烟叶质量数据“上链”。区块链是底层技术，若行业完全从头开始架设自己的“私链”，投入巨大，同时，“私链”的运行结果也有不确定性。因此，目前考虑的是采用平台商（如阿里、亚马逊等）提供的BaaS（Blockchain as a Service，区块链即服务）服务。

区块链与云计算结合发展出了BaaS。BaaS服务商比区块链底层技术提供商更注重与垂直行业的对接，能够提供合理的智能合约模板、良好的账户体系管理、良好的资源管理工具和定制化的数据分析及报表系统。以BaaS平台为依托，区块链开发可以专注于将区块链技术应用到业务场景，帮助用户更低门槛、更高效地构建区块链服务。

通过BaaS平台将质量追溯系统各环节数据按照时间节点上链，形成时间戳，确保数据的完整性及可信性，最终形成基于区块链技术的烟叶质量追溯体系。

生产种植阶段信息上链示意图 尉希慧制图

质量追溯系统搭建

质量追溯系统各单位构建的思路不太一样，但关键的几个阶段都会关注：一是生产种植阶段，主要采集烟农信息、烟田信息、烟区资源信息和生产过程信息。二是烟叶收购阶段，主要完成对烟包赋码并关联收购信息，实现扫描二维码或RFID即可追溯每一件烟包的基础信息和收购信息。三是物流仓储阶段，通过扫码入出库方式，将二检、质检结果，库管员、仓库号、垛位编号等信息与每一包烟二维码或RFID卡关联，实现仓储中心入库烟叶等级、数量，各等级库内分布、垛位情况的实时查询。四是复烤加工阶段，将投料批次与在线化学成分、水分检测信息、实验室烟叶质量检测信息进行关联，并打印标识标签贴于烟箱外部。五是工业加工阶段，成品烟下线后，将烟箱信息与存放库位信息关联，出库时，将成品烟烟箱编码、出库时间、驾驶员、车牌号、调运目的地、收货单位等信息关联到成品返回调运单，并与准运证信息进行关联。

烟叶质量追溯系统区块链网络构建

在生产环节，烟技员和烟农均可使用移动App进行生产环节信息的上链（如图），包括生产信息、时间戳、地理戳、音视频等，实现对烟叶种植阶段全生命周期的追溯。

该环节需要注意的是，参与上链信息采集的节点较多，且部分人员信息设备操作水平有限，因链上信息不可篡改，容易导致链上信息不准确。信息采集地大多比较偏远，网络信号弱，需要支持离线采集、事后批量上链，可能造成生成时间戳与采集时间戳的较大差异。

在收购环节，通过RFID技术实现对交售中烟农、交售预约、烟框（等级、重量、图片、交售意愿）、站点四员等相关信息的追踪，及时打包，完成信息采集，并将相关信息写入烟包中，以烟包为最小可追溯单位。

行业现有开展质量追溯应用的站点已具备通过RFID技术采集收购相关信息的能力，可在轻微改动软件的情况下，通过接入SDK（软件开发工具包）和API（应用程序编程接口），实现与BaaS平台的对接。由于BaaS联盟链存在于平台商云平台之上，而收购站点处于烟草内网之中，数据上链还需要有网络支撑；收购过程中存在冲红、退烟等情况，也需要考虑已上链信息的作废问题；若站点存在离线收购，也会导致信息上链不及时；行业内对收购实行数据不落地政策，相关数据上链还需得到政策支持。

在仓储调运环节，烟叶仓储调运，运用手持终端设备对站点出库、仓储入库、库内管理、工业调拨出库等环节进行信息采集和上链；通过GPS轨迹、时间戳、图像等对在途进行记录和上链。

当前质量追溯试点单位未对在途、到库排队等待等环节进行追溯；库内存在整选、拆包、重新打包等操作；部分调运存在退回烟点的情况。这些都影响着链上信息的准确性。

在复烤、工业生产、销售环节，相关企业可加入最终构建的烟叶质量追溯联盟链，通过API和SDK的调用，实现线序环节追踪信息的获取。

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