基于概率选择的人参溯源共识方法技术

本发明专利技术公开了一种基于概率选择的人参溯源共识方法，属于区块链领域。首先，本发明专利技术通过引入积分和用户评分来衡量节点的贡献，同时对节点进行分级，降低了节点作恶的可能，提高了数据的可信度；其次，通过监督机构对人参品质的投票制度保证了人参评级信息的可信度，避免了恶意评级的现象；最后，通过将溯源信息存储在树结构上，可以在一定程度上提高查询的效率。本发明专利技术提供积分判断节点作恶的可能性，采用概率选择的方式竞选超级节点极大的保障了公平性，同时引用物联网技术，减少了人为的参与，使得溯源过程更加公开透明，提高了数据的真实性。真实性。

【技术实现步骤摘要】
基于概率选择的人参溯源共识方法


[0001]本专利技术属于区块链领域，涉及溯源过程、共识机制，具体为一种基于概率选择的人参溯源共识方法。

技术介绍

[0002]区块链是一种多门技术融合的新兴技术，它将密码学、分布式、博弈论、p2p协议等有机的组合在一起，使其具有去中心化、账务公开、不可篡改、可追溯等特点。共识算法是为了实现分布式一致性协议而产生的一系列流程与规则，是区块链技术中的核心问题。
[0003]传统的人参溯源在信息采集的过程中，受限于现阶段的技术，只能收集到生产过程的部分数据且在中心化的系统中数据极易被篡改，数据的真实性和权威性无法保证。
[0004]本专利技术为了解决传统人参溯源过程中的不足，提出了一种基于概率选择的人参溯源共识方法，将区块链与人参溯源相结合，人参信息变得公开、透明，提高了数据的可信度。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对传统溯源过程中的问题，提出了一种基于概率选择的人参溯源共识方法。该专利技术，引入积分和用户评分来衡量节点的贡献，降低了节点作恶的可能；利用区块链去中心化、公开透明的特点解决了传统溯源过程中存在的信息易篡改等问题；通过监督机构对人参品质的投票制度保证了人参评级信息的可信度，避免了恶意评级的现象；通过将溯源信息存储在树结构上，可以在一定程度上提高查询的效率；通过将溯源过程写入智能合约脚本，减少了人为参与，保证了人参信息的真实性和权威性。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：基于概率选择的人参溯源共识方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据积分的高低将普通节点分为审核节点和待审核节点，审核节点占普通节点数的50%；步骤2：待审核节点将信息发送给审核节点，审核节点对待审核节点的信息具有否决权，通过审核条件对待审核节点发送的信息进行审核，判断是否进行否决；步骤3：审核节点通过后将发送通过信息给其他审核节点，通过共识后，将该阶段的全部信息及对应请求发送给监督节点；步骤4：监督节点根据判断条件来判断是否同意该请求，并对人参进行评级，通过投票来评级；步骤5：各个节点按照预设规则1竞选超级节点，并由超级节点确定最终的等级并将溯源信息打包写入区块链；步骤6：人参的溯源信息以树作为存储结构，存储在区块链中；步骤7：超级节点上链成功后，按照预设规则2对节点积分进行更新；步骤8：通过RFID射频技术或者防伪溯源码等可以形成映射关系，进而可以有选择地查询某个阶段或者某一项的具体信息。当某一批次的人参出现问题，可以追溯到该批次
的全部人参，进行召回，也可通过溯源定位出现问题的某一具体步骤。
[0007]进一步，步骤1中，所述普通节点包含种苗繁育、种植、加工、物流、销售五个不同的阶段。
[0008]进一步，步骤2中，所述信息应包括存储的环境信息、信息摘要、当前系统时间、节点身份。
[0009]进一步，步骤2中所述的审核节点审核信息的过程为：审核节点接收到待审核节点发送的信息，通过待审核节点身份、存储内容、发送的信息是否完整、与自己信息是否符合、存储信息的权重、是否在误差时间之内等审核条件对信息进行判断，若全部符合，则发送通过消息；否则，对信息进行否决。
[0010]进一步，步骤3中，所述对应请求应包括请求批号信息、人参评级信息、加工卫生监管信息、物流监管信息等。
[0011]进一步，步骤4中所述的监督节点投票过程为：
①
监督节点通过人参的光泽度、人参的形状、人参的含水量、人参农药的含量、是否达到了人参的健康标准、信息是否完整、发送时间是否在误差允许的范围之内等判断条件决定是否同意审核节点对应的请求，若同意，则向其他监督节点发送同意信息，并发起请求投票信息；
②
若收到超过1/2的监督节点的同意信息及请求投票信息，监督节点则开始对人参的品质进行评级；
③
超级节点根据监督节点发送的评级信息，确定最终的等级。
[0012]进一步，步骤5中，所述预设规则1为：（1）获取节点的积分，根据积分计算积分度C积分度计算公式：(1)n为节点成功出块的次数，N为节点参与出块的总数，ρ是一个很小的正整数，L为节点的积分；（2）按照概率选择超级节点：将节点按照积分度来从低到高进行排序，节点的总数为N，为每个节点赋予一个编号，积分最高的为N，被选中的概率为P
max
，最低的为1，被选中的概率为P
min
（P
max
及P
min
为预先设定的值）；（3）通过线性排序选择计算中间节点的概率；（4）从节点中随机选取n个节点，其中概率最大的当选超级节点。
[0013]进一步，步骤6中，所述溯源信息应包括人参的育种育苗信息、人参的种植信息、人参的加工信息、人参的物流信息及人参的销售信息。
[0014]进一步，步骤6中，所述树结构第一层存储的是人参，第二层存储的是人参区域信息，第三层存储的是人参基地信息，第四层存储的是人参生产过程的五个阶段，第五层存储的是每个阶段的具体信息。
[0015]进一步，步骤6中，所述树结构中每一个结点只能获得子结点的信息。
[0016]进一步，步骤7中，所述预设规则2为：（1）获取用户评分，根据用户评分x计算节点的惩罚系数π,π的范围是（0，1）
惩罚系数π的计算方式如下：
ꢀꢀ
(2)（2）对积分进行更新积分更新公式如下：
ꢀꢀ
(3)k为状态参数，若该节点成功出块，则k=1，否则k=
‑
1，普通节点根据存储信息的不同为其赋予不同的权值，w为该节点存储信息的权重，W代表信息权重的总和。L1为未更新前的积分。
[0017]通过上述设计方案，本专利技术可以带来以下有益效果：提出了一种基于概率选择的人参溯源共识方法，引入积分和用户评分来衡量节点的贡献，降低了节点作恶的可能；利用区块链去中心化、公开透明的特点解决了传统溯源过程中存在的信息易篡改等问题；通过监督机构对人参品质的投票制度保证了人参评级信息的可信度，避免了恶意评级的现象；通过将溯源信息存储在树结构上，可以在一定程度上提高查询的效率；通过引用物联网技术，减少了人为参与，保证了人参信息的真实性和权威性；数据的完整信息则存放在本地数据库中，不存储到区块链中，以减小区块容量。
附图说明
[0018]图1为本专利技术所涉及的算法的结构图。
[0019]图2为本专利技术所涉及的存储结构图。
具体实施方式
[0020]一种基于概率选择的人参溯源共识方法，应用在基于区块链的人参溯源系统中，该溯源系统包括种植信息管理模块、自动化管理模块、监管请求模块、加工信息模块、物流模块及销售模块、生成树结构的产生模块、信息查询模块。
[0021]其中，种植信息管理模块用于管理人参种植阶段的信息；自动化管理模块用于管理实时的温度、湿度、二氧化碳等的采集；监管请求模块用于管理请求监管机构的相关信息；加工信息模块用于记录人参加工过程的信息；物流模块用于记录人参运输过程的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于概率选择的人参溯源共识算法，应用于基于区块链的人参溯源系统中，其特征在于，主要步骤如下：步骤1：根据积分的高低将普通节点分为审核节点和待审核节点，审核节点占普通节点数的50%；步骤2：待审核节点将信息发送给审核节点，审核节点对待审核节点的信息具有否决权，通过审核条件对待审核节点发送的信息进行审核，判断是否进行否决；步骤3：审核节点通过后将发送通过信息给其他审核节点，通过共识后，将该阶段的全部信息及对应请求发送给监督节点；步骤4：监督节点根据判断条件来判断是否同意该请求，并发起对人参进行评级的信息，通过投票进行评级；步骤5：各个节点按照预设规则1竞选超级节点，并由超级节点确定人参最终的等级并将溯源信息打包写入区块链；步骤6：人参的溯源信息以树作为存储结构，存储在区块链中；步骤7：超级节点上链成功后，按照预设规则2对节点积分进行更新；步骤8：通过RFID射频技术或者防伪溯源码等可以形成映射关系，进而可以有选择地查询某个阶段或者某一项的具体信息，当某一批次的人参出现问题，可以追溯到该批次的全部人参，进行召回，也可通过溯源定位出现问题的某一具体步骤。2.根据权利要求1所述的基于概率选择的人参溯源共识方法，其特征在于：步骤2中所述的审核节点审核信息的过程为：审核节点接收到待审核节点发送的信息，通过待审核节点身份、存储内容、发送的信息是否完整、与自己信息是否符合、存储信息的权重、是否在误差时间之内等审核条件对信息进行判断，若全部符合，则发送通过消息；否则，对信息进行否决。3.根据权利要求1所述的基于概率选择的人参溯源共识方法，其特征在于：步骤4中所述的监督节点投票过程为：
①
监督节点通过人参的光泽度、人参的形状、人参的含水量、人参农药的含量、是否达到了人参的健康标准、信息是否完整、发送时间是否在误差允许的范围之内等判断条件决定是否同意审核节点对应的请求，若同意，则向其他监督节点发送同意信息，并发起请求投票信息；
②
若收到超过1/2的监督节点的同意信息及请求投票信息，监督节点则开始对人参的品质进行评级；
③
超级节点根据监督节点发送的评级信息，确定最终的等级。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：马德印，赵钰敏，时小虎，常颖，臧瑜，
申请(专利权)人：吉林省桥王智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：