食品添加剂行业运用区块链技术的可行性及实施路径分析

刘窈君　杨艳萍

摘 要：区块链对于实体经济及新时代的发展具有重要意义。食品添加剂作为现代食品工业的核心，其行业与区块链技术的结合有着较高的研究价值。本文归纳了区块链技术在我国不同领域的应用，发现食品添加剂行业的链改实施处于研究盲点。因此，本文分析了食品添加剂行业存在的问题及区块链技术对于解决这些问题的可行之处，并提出关于“区块链+食品添加剂”的实施路径。

关键词：区块链；食品添加剂；可行性；实施路径

中图分类号：TS202.3；TP311.13 文献标识码：A 文章编号：1671-0037（2019）2-79-5

DOI：10.19345/j.cxkj.1671-0037.2019.02.014

1 引言

区块链作为支撑比特币等数字货币的技术，实质上是一种超容量的分布式账本数据库，融合了密码学、互联网、普识机制等多种手段。所有者可以借此技术实现信息共享、资源整合，并且无需信任及中介即可共建、共享数据资源。区块链自身的加密传输技术，打破了以往依赖第三方（中介）的传统体系，提高了信息传播的效率与准确性。区块链本身的密码术语，对所有者的权益维护及隐私保护都极为便利。Zyskind等[1]认为区块链技术保证了用户对自己数据的掌管和使用，为法律法规的监管提供了可操作化的信息平台。陈伟利等[2]在总结区块链现状及数据分析进展的基础上，挖掘出区块链的广阔应用前景。王元地等[3]从众多角度对区块链进行详细阐述，认为区块链技术是一次新的科技革命，将会彻底颠覆人类社会的发展。我国于2016年10月发布《中国区块链技术和应用发展白皮书（2016）》，此后，北京市、上海市、重庆市、广州市等地也相继出台了鼓励扶持区块链应用的相关政策。在虚拟经济的区块链实践中，我们也发现只有脱虚向实，促进产业升级与动能转换，打造“区块链+实体”的链改模式，才是新时代发展的迫切要求。食品添加剂作为现代食品工业的核心，其行业分类明晰（23个大类）、行业标准严格（国内国际皆准）、行业产量高涨、行业应用广泛（食品质量、食品品质、食品加工、食品供应、食品药效等）。区块链作为推动实体经济发展及产业转型升级的技术保障，在食品添加剂领域有很高的实践研究价值。

2 区块链的广泛应用

随着区块链这一技术的深入推广，区块链在各个实体经济中的应用也如雨后春笋般涌现。宋先锋[4-5]指出2018年中国农业首次进军区块链产业，将区块链技术与农业供应链、农产品种植、农业金融、农产品追溯相结合，可推动农业的可持续发展。同时，区块链本身的去中心化、无信任性及密码特性保证了农产品的质量安全，促进了传统农业的转型升级。贾慧萍等[6]也突出强调了区块链技术在食品安全追溯系统中的应用，其确保平等参与、公开透明、真实可靠的优势有利于及时发现食源性污染，防止食源性疾病的蔓延与传播，确保食品质量安全。张崤文等[7]提出在农产品冷链物流系统中运用区块链技术的设想与路径，旨在打造智能创新、专业高效的冷链物流运输。王晓春[8]把区块链作为农产品上行的助力器，提出农村金融、农业保险与区块链结合的新视角。魏风军[9]研究了食品包装领域应用区块链的可行性。嵇怡桑等[10]具体探究了区块链技术在货物的发送、运输及到达各个环节中的应用，认为将货物运输与此技术结合可以实现服务质量与效率的提升。中化集团更是在2018年3月成功运用区块链技术实现汽油运输。此外，章刘成等[11]在大数据视域下阐述了区块链技术在会计行业应用的现状。另外，还有学者对区块链技术在金融监管、征信管理、信用证结算、跨境支付及供应链金融方面的应用进行了创新研究；对医疗行业的区块链应用进行了探索；对高等教育与区块链的融合进行了探究，对政府治理与审计中应用区块链的模式进行了分析。本文通过文献分析，将区块链在我国不同领域的应用进行总结，见图1。

通过归纳可以发现，目前针对区块链应用的研究具有涉猎面广、程度逐渐深化的特点，但对于食品添加剂行业运用区块链的可行性及具体实施路径的研究却处于空白阶段。

3 食品添加剂行业的痛点

食品添加剂行业资源丰富、前景广阔，但由于行业内部恶性竞争、从业者自律意识淡薄、所处经济环境及社会环境充满挑战（环保、舆论、法规等）等，引发了食品添加剂行业的乱象。

3.1 生产源头污染

食品添加剂行业因其“入1产75”（食品添加剂与食品生产的投入产出比约为1∶75）及我国对食品添加剂行业准入的规定存在“空间”，吸引了大批非上市中小企业的加入。这些企业的财务信息数据往往不公开，受到的关注度不高，但趋利性強、职业操守度低及受到的外在进口压力大等引发了行业内的恶性竞争。企业间为了逐价而降低食品添加剂的生产质量，以低廉的工业原料生产食品、饲料添加剂等行为造成了源头污染。

3.2 超量超围使用

由于行业自律意识淡薄及政府监管不到位等问题，一些食品厂商为了美化食品的外在感官、延长食品的保质期、降低生产成本，随意混搭、过量使用添加剂等超量超围使用食品添加剂的违规违法现象层出不穷。例如，油条中超剂量使用明矾、饮料中超量使用着色剂或防腐剂等，以及“瘦肉精”“三聚氰胺奶粉”“孔雀石绿”“苏丹红鸭蛋”及“毒生姜”等食品安全危害事件的发生。

3.3 外界压力充斥

随着环保税的逐步落地，食品添加剂企业面临的环保压力加大，使企业不得不走技术创新、品质提升、低能高效的产业发展之路。同时，由于广大消费者对于食品添加剂存在理解误区，以及人们对于少添加、多天然的诉求，食品添加剂行业也处于舆论的中心，在发展过程中承受着较大的外界压力。

4 “区块链+食品添加剂”的可行性分析

针对食品添加剂行业的痛点，区块链技术自身的去中心性、不可篡改性、可追溯性及智能性特点有助于协调各方利益，降低风险发生概率，助力解决食品添加剂行业存在的问题。

4.1 分布式数据库（去中心性）

区块链是一种分布式账本数据库，其确保了每个节点都被纳入整个系统中，可系统记录食品添加剂从生产到销售的所有数据，任何参与者都可实时查询数据而不受限制，这就确保了食品添加剂信息的高度透明性，从而保障了食品添加剂的安全生产与规范使用。同时，每个参与者既被监督又承担着监督的职责，保证了食品添加剂的质量安全与使用可靠，也有利于消费者全面了解及正确对待食品添加剂。

4.2 加密技术（不可篡改性）

由于信息的开放常常包含着安全隐患，区块链这一采用椭圆曲线公钥密码算法的非对称加密技术，即在信息的加密和解密过程中进行公钥和私钥的非对称处理。当信息发送者用公钥对信息进行加密时，信息的接收者则用自己的私钥进行解密。由于公钥公开而私钥保密，其他使用者便无法解密此信息，只有经过信息所有者授权方可获得。这就保证了食品添加剂信息的安全以及食品添加剂生产、供应、销售参与各方的隐私安全。

4.3 共识机制（可追溯性）

基于POW、POS、RPCA、DPOS一系列公共链共识算法的区块链技术，各个参与方在数据的准确性与可靠性以及由哪一方储存数据方面达成了一致共识，让数据的来源可追溯，有助于解决食品添加剂行业的效率低、成本高、恶性竞争与生产源头污染等难题。此外，企业可实时将研发成果进行申报以弥补制度漏洞。

4.4 智能合约（智能性）

智能合约在区块链中的应用是将程序代码储存在区块链中，以自动执行命令及自主检测结果，补充与替代传统的法律语言，实现超越人机互动的M2M模式。其自动、自主、强制的特性可有效排除外在不稳定因素的干扰，是解决食品添加剂行业效率与超量超围使用难题的保障，同时有利于构建行业诚信体系。

5 食品添加剂行业的链改路径

近年来，供应链中产品准确、及时的可追溯性已成为食品添加剂企业谋求发展需要考虑的新因素。世界许多地区的消费者将可追溯性作为食品添加剂质量安全的一项重要标准。为了满足消费者对高质量、安全、可靠、营养的食品消费需求，以及增强公众对食品添加剂行业的信心，本文基于“区块链+食品添加剂”的可行性研究提出利用区块链技术，建立从生产到终端用户的可追溯供应链系统、打造食品添加剂行业的智能合约、创新该行业支付工具及构建行业内的共治组织，以期实现“区块链+食品添加剂”的模式推广。

5.1 将区块链技术应用到食品添加剂溯源系统

屡禁不止的食品安全事件往往是食品添加剂不合理使用造成的，让众多消费者发出少添加、多天然的诉求。搭建食品添加剂生产者、供销商及消费者之间的中介平台，实现整个供应链的即时动态化管理，使处于各个节点的参与者都可平等参与食品添加剂生产、供应及销售的整个过程，是满足消费者需求、保证食品添加剂供应链安全与可靠的最佳途径。同时，食品添加剂供应链的相关信息储存在统一的数据管理平台，克服了参与方信息不对称、沟通不畅的难题，可以提高追溯效率、降低追溯成本。因此，本文对食品添加剂溯源系统的链改设计如下：在生产环节的不同阶段部署传感器并在阶段关口设立观测点以获取生产信息；在加工环节对最终生产出的食品添加剂产品定制专有二维码或条码，将此条码打印出来并覆盖在产品外包装处；在供应环节扫描溯源码并以加密技术实时传输上述溯源信息至区块链统一管理平台；在销售环节查看整个溯源系统各个环节的具体信息。见图2。

5.2 运用区块链打造食品添加剂行业的智能合约

在食品添加剂行业中，生产者、供销商及消费者之间由于信息不对称及生产者行業自律意识淡薄，引发了劣质品、仿制品、负能品等添加剂的生产乱象。这些痛点最终损害了供应链的终端——消费者的根本利益。利用区块链打造食品添加剂行业的智能合约，即把所有纸质化、碎片化、受主客观影响以及受外在环境限制的各种“明文约定”，以编程语言储存下来，可以确保在无中心方操作的情况下，自动识别与监控各个节点应履行的权利及义务，自动执行约定事项。同时，基于区块链的智能合约有利于生产者及时捕捉市场动态与需求导向、依规依需生产，保证了供销商明责明权，有助于实现消费者与品牌企业的双赢。此外，可以将传统的法律语言以算法形式储存于区块链中，自动执行法律法规；可设置“黑名单”制度，将发生过重大违纪违法的食品添加剂企业列入黑名单，即有过一次严重的添加剂违法行为则终身禁止进入该行业。通过区块链技术在食品添加剂行业的应用，以期提高行业内企业的危机意识与自觉性，为食品添加剂的安全生产与使用保驾护航。

5.3 依托区块链创新食品添加剂行业的支付工具

食品添加剂行业在食品加工制造业中占有举足轻重的地位。近年来，支撑比特币的区块链技术被引入电子货币支付领域，其去中心性的特质升级了传统支付手段，无需信任的平台使交易双方直接进行沟通，提高了交易效率。中国人民银行推动建立的以区块链为基础的数字票据交易平台于2018年3月已经测试成功，这代表着可用于真实商品及服务交易的数字货币将被正式应用。本文基于食品添加剂行业的重要性及痛点提出创立“区块链+食品添加剂”行业电子货币的初步设想，即基于区块链的去中心性、共识机制、非对称加密技术及智能合约应用，服务食品添加剂行业电子货币的标准化定价、商品交换算法及自主自动执行等。

5.4 凭借区块链构建食品添加剂行业的共治组织

区块链的改革不仅是思想的变革，更是要恰当地将链改思想付诸生产实践，运用先进的技术提高现有生产力及生产效率。区块链以其去中心性的特点，有利于多方同时参与，使共商、共建、共享的“三共体制”成为可能。食品添加剂行业可以在现有企业生产规模小（中小企业居多）、分散化（集约程度低）、品种少（种类有限）的现实基础上，借助链改带来的机遇与优势，用行业共治代替传统发展模式，使企业与社会群体共同为食品添加剂行业的发展贡献力量。

6 结语

文章从食品添加剂行业存在的痛点出发，分析了区块链技术应用到该行业的可行性，并在最后创造性地提出了食品添加剂行业的链改路径，以期实现“区块链+食品添加剂”的模式推广。需要注意的是，目前各行各业对区块链的评价褒贬不一，且学者们对于区块链的具体应用存在着争议，本文主要是基于理论层面对食品添加剂的链改提出设想，以期为食品添加剂行业的创新发展提出新思考。

参考文献：

[1] Zyskind G，Nathan O，Pentland A S.Decentralizing Privacy： Using Blockchain to Prot-ect Personal Data[J].Security and Privacy Workshops， 2015：180-184.

[2] 陈伟利，郑子彬.区块链数据分析：现状、趋势与挑战[J].计算机研究与发展，2018（9）：1853-1870.

[3] 王元地，李粒，胡谍.区块链研究综述[J].中国矿业大学学报（社会科学版），2018（3）：74-86.

[4] 宋先锋.区块链与农业相逢在2018[J].乡村科技，2018（20）：1.

[5] 宋先锋.区块链为传统农業“赋能”[J].乡村科技，2018（21）：1.

[6] 贾慧萍.以区块链技术提升食品安全追溯系统可靠性[N].中国质量报，2018-09-19（004）.

[7] 张崤文，李学工.区块链在农产品冷链物流领域的应用设想及发展路径[J].台湾农业探索，2018（4）：66-69

[8] 王晓春.区块链技术下农产品上行探索[J].大数据时代，2018（3）：24-26.

[9] 魏风军.区块链技术在食品包装领域的应用场景、展望与挑战[J].今日印刷，2018（4）：51-53.

[10] 嵇怡桑，朱荣艳，彭若冰，等.区块链技术在货物运输中的应用探究[J].创新科技，2018（6）：78-81.

[11] 章刘成，于琳琳.大数据视域下区块链技术在会计行业应用研究[J].会计之友，2018（18）：157-160.

Abstract： Blockchain plays an important role in the development of real economy and new era. As the core of modern food industry， food additives have a high research value in combination with blockchain. This paper summarized the application of blockchain technology in different fields in China， and found that the chain modification implementation of food additive industry was in the blind spot of research. Therefore， this paper analyzed the problems existing in the food additive industry and the feasibility of the blockchain technology for solving these problems， and put forward the implementation path of “blockchain + food additives”.

Key words： blockchain； food additives； feasibility； implementation path