Overview 概述
本文第一部分簡單概述了區塊鏈溯源的必要性、行業現狀、主流溯源技術以及區塊鏈技術的價值。本文第二部分將從食品行業供應鏈的視角切入，詳細闡述區塊鏈技術從設計到應用的具體案例。
Report 報告
世界自然基金會試點專案——斐濟金槍魚供應鏈解決方案
去年，世界自然基金會（WWF）在斐濟金槍魚漁業中開展了區塊鏈供應鏈溯源專案。WWF 與某公司建立了合作伙伴關係，共同建立了基於區塊鏈的供應鏈平臺。該專案的目標是利用創新的區塊鏈技術為新鮮和冷凍的金槍魚供應鏈建立一個完全透明且可追溯的供應鏈。
供應鏈模型
來源：標準共識
基於以太坊平臺，此專案開發了一個可建模，可跟蹤資產並構建透明靈活的供應鏈平臺系統。該專案選用了權威證明共識機制。所謂權威證明（PoA），就是使用一組所謂的「許可權」 來允許參與者在區塊鏈上建立新的節點並確保區塊鏈的安全。以太坊測試網（Kovan）便是採用 PoA 演算法。
在 PoA 中，驗證者（validator）是整個共識機制的關鍵。驗證者不需要昂貴的顯示卡，也不需要足夠的資產，但他必須具有已知的，並且已獲得驗證的身份。驗證者透過放置這個身份來獲得擔保網路的權利，從而換取區塊獎勵。若是驗證者在整個過程中有惡意行為，或與其他驗證者勾結。那透過鏈上管理可以移除和替換惡意行為者。現有的法律反欺詐保障會被用於整個網路的參與者免受驗證者的惡意行為。與比特幣工作證明演算法中使用的原始演算法相比，PoA 通常具有更高的效能和能效。
第一階段：專案整合
專案平臺主要包括三大部分：模組、智慧構建器和物流追蹤器。
模組
使用模組，沒有技術能力的參與者可以登入系統，對業務流程進行建模，定義資產及其屬性，併為網路中的每個角色和使用者設定許可權。該過程可以「鏈外」共享，測試和編輯。一旦流程被部署並在系統中開啟，業務人員或專家就可以定義要追蹤的資產（例如：金槍魚）。在定義金槍魚資產時還可以分配在整個過程中應跟蹤的各種屬性。在此專案中，如下幾點指標相當重要：（1）重量；（2）RFID 編號；（3）種類；（4）捕撈區；（5）船隻；（6）機組人員詳細情況；（7）捕獲詳細資訊。一旦定義了資產並將其部署到區塊鏈上，就擁有了組建整個供應鏈的核心基礎。
智慧構建器
智慧構建器負責自動生成智慧合約和最終應用程式的使用者介面。智慧構建器使參與者可以在幾分鐘內構建供應鏈應用程式，而這過去通常要花費幾個月的時間。只需單擊一個按鈕，即可將先前建模的業務流程和資產部署在區塊鏈上。透過消除手動對智慧合約的編碼和定義使用者介面的複雜過程，使參與者可以省去技術研發的成本。
智慧構建器還具有管理功能，如參與者、使用者以及資產和流程的許可權。系統管理員將負責進入智慧構建器並定義參與此過程的所有參與者。在本應用場景中，參與者包括捕撈者、監管者、加工者、分銷商/零售商和消費者。定義角色後，各個參與者可以建立使用者賬戶並參與整個供應鏈流程的資料貢獻和監管。監管者可以在此階段定義許可權，以便某些角色可以執行操作，同時劃定其權利與義務範圍。舉例來講：監管者可以定義捕撈者的許可權僅限於貢獻捕撈資料，而無法對加工、供應等資料進行修改。
物流追蹤器
模組和智慧建構器是應用程式的建立工具。而物流追蹤器是將生產系統整合在一起以生成最終應用程式的地方。一旦構建了應用程式，供應鏈中的所有參與者就可以登入到該應用程式並建立新資產，沿著固定工作流程移動資產，並在沿著供應鏈的每個節點進行跟蹤返回資產狀態。此功能是迴圈訪問檢視每種資產的出處和供應鏈流程中的各個參與者的好方法。
此專案還具有「公共檢視」功能，這是一種無需登入憑據即可共享每項資產流動過程的獨特方法。可以將二維碼，RFID 或任何感測器裝置分配給資產，並且在任何給定時間，個人都可以使用智慧手機掃描該程式碼，並且該資產的整個流動過程都會在手機上彈出，無需下載應用程式或需要登入。「公共檢視」透過資產在參與者之間，誰進行移動之間的確切時間的逐步定時，來進行實時追蹤其流動過程。
此外，由於昂貴且通常不適合在區塊鏈上儲存大檔案，此專案使用星際檔案系統（IPFS），這是一種分散式技術，用於儲存文件和影象等檔案。它是一種內容可定址的對等超媒體分發協議。在IPFS網路中的節點將構成一個分散式檔案系統。IPFS是點對點的超媒體協議，可以讓網路更快、更安全、更開放。它是一個面向全球的、點對點的分散式版本檔案系統，試圖將所有具有相同檔案系統的計算裝置連線在一起。
最後，為了提供一條易於定製和整合的路徑，此專案是使用應用程式程式設計介面（API）方法構建的。由於 ERP 的整合管理以及現有系統不會一蹴而就，此專案的 API 僅僅旨在建立一個更加無縫的系統整合流程。
來源：標準共識
與現有平臺整合
在區塊鏈不能替代集中式資料庫系統且僅應捕獲產品的關鍵資料元素（KDE）的前提下，區塊鏈允許使用者簡單地儲存 KDE ，以方便證明產品的來源和跟蹤其狀態的變化。因此，儘管要跟蹤的金槍魚供應鏈可能只有大約 100 個 KDE，但可能已經捕獲了有關該金槍魚的數千個資料點，這對於溯源性而言是必需的。在對映供應鏈時，確定哪些資料元素需要在鏈上以及哪些資料在鏈外是非常重要的流程。
KDE 採集流程
來源：GS1 全球追溯標準
下圖顯示瞭如何使用 API 整合此專案。在每個金槍魚上都貼有可重複使用的 RFID 標籤，感測器位於漁船和加工設施上，以自動捕獲資料。專案參與者在嘗試實施 RFID 技術時面臨許多挑戰，這些挑戰將在本報告的後面具體討論，供給讀者參考。雖然 RFID 感測器如果可以透過此專案平臺將與標籤相關的資料直接寫入到區塊鏈中可以使流程效率大大提升，但是對於現有裝置和相關限制而言，這是不可能的。
來源：標準共識
供應鏈對映
供應鏈對映是確保所有參與者和過程都被識別的一項關鍵活動，因為它對如何在整個供應鏈中維護可追溯性資料有影響。下圖很好地概括了從斐濟向國際市場出口金槍魚的主要參與者。斐濟的生鮮出口業務的許多流程和參與者是脫節的，上游供應鏈參與者只能追蹤到國際進口商或分銷商為止。一般來說，上游捕撈者並不知道他們的金槍魚會被進口到哪裡。利用區塊鏈技術和數字可追溯性平臺，參與者可以比以前更有效率地追蹤其產品，甚至可以追溯到魚類產品的最終購買者，但這需要下游參與者的參與，以維護和確保產品的可追溯性。
供應鏈溯源流程
來源：標準共識
魚類標記
在當前專案下，將 RFID 和二維碼結合使用來捕獲整個供應鏈中的資訊。漁業的性質允許透過在魚被放置到貨艙之前在魚上貼上標籤來跟蹤落在漁船上的每條魚。該標籤跟隨魚從漁船到碼頭和加工設施中的各種裝置上自動註冊。下圖顯示了由捕撈者執行的標記過程。
如果船上有網際網路連線，則可以將加標籤的魚類資料傳輸並記錄為區塊鏈上的數字資產。在斐濟作業的漁船雖然無法訪問網際網路，而是在附近島嶼上當地電信公司的接收範圍內，便可以被標記。標記了魚後，程式將關鍵資料記錄在移動裝置上，該裝置對記錄進行數字簽名，一旦可以接收網際網路，該應用程式會自動將記錄的資料傳輸到伺服器，然後該伺服器將資訊記錄在區塊鏈上。在此處為了激勵漁民上傳資料，可以給予相應的代幣作為補償。
用相對便宜和可重複使用的標籤給單個魚貼標籤也為漁業公司提供了額外的、意想不到的好處。例如，該技術提供了一種解決漁船上漁獲物失竊問題的方法，並提供了捕撈活動的更多細節，這對捕撈公司也是一種利好。
著陸和加工
釣魚結束後，返回港口時，每條帶標籤的魚在著陸時均經過驗證，然後轉移至加工設施。在加工設施內，標籤在整個過程中都與魚在一起。標籤通常在包裝時被移除，並與魚或產品一起投放市場的唯一二維碼互換。每個二維碼都是特定於原始 RFID 標籤身份的，從而可以實現實時對賬。WWF 對金槍魚包裝上的 NFC 加密標籤進行了有限的試驗測試。WWF 確認可以在區塊鏈上提供防篡改 NFC 標籤，其唯一地址類似於 RFID 標籤。
分銷和零售
包裝後，產品進入到其目的地市場的分銷渠道。此時，使用者可以使用 WWF 或此專案應用程式來跟蹤下游到零售店和最終消費者。在此過程的每個步驟中，系統都可以透過不同的供應鏈參與者簡單地掃描包裝上的二維碼並輸入一些關鍵資訊，從而維護並建立整個供應鏈。
試點專案第二階段：擴充套件和付款
該專案的第二階段將探索擴充套件現有專案的新方法，包括使用智慧合約將自動付款納入金槍魚供應鏈。正如西班牙銀行業巨頭西班牙對外銀行（BBVA）於 2017 年 11 月進行的測試金槍魚區塊鏈交付所證明的那樣，自動付款和其他法律文書（海關檔案，提貨單等）帶來了多項好處，包括減少了文書工作，減少了付款處理時間，並普遍降低風險溢價。此專案尋求與團隊的現有成員和新成員合作，以測試各種自動付款機制，並最終為推動自動付款全面投入生產提供支援。該團隊還將繼續測試NFC整合，以便可以進一步開發和實施無源資料收集（即無需供應鏈參與者採取明確行動即可收集資訊），以進行跟蹤甚至營銷。
Conclusion 結語
太平洋地區的許多漁業在很大程度上都依賴於斐濟漁業部等政府機構和漁業公司的紙質流程。為了使溯源系統正常執行，除了在整個太平洋使用的資訊系統具有一定的互操作性之外，還需要在供應鏈上儘可能地對流程進行數字化。使用區塊鏈技術的第一步需要是利用數字溯源平臺，該平臺可以捕獲所必需的 KDE。
要驗證在供應鏈各個階段記錄的資料的真實性，即使不是不可能，也非常困難，區塊鏈提供的功能是「檢視」先前參與者記錄的內容的能力，因此可以確定供應鏈參與者可能在哪裡輸入了錯誤資料。然而人們期望最終會標記出不正確或欺詐的資訊，特別是對於屢犯者，最終將其從供應鏈中排除。
由於該技術尚處於開發的早期階段，並且業務模型正在不斷髮展，因此目前無法確定完全確定的成本結構。儘管有諸如此類的困難與挑戰，但此專案無疑為區塊鏈技術的落地應用開啟了一扇光明的大門。
風險提示：
警惕打著區塊鏈和新技術的旗號進行非法金融活動，標準共識堅決抵制利用區塊鏈進行非法集資、網路傳銷、ICO及各種變種、傳播不良資訊等各類違法行為。
