摘 要
在现如今的信息化时代中，社会经济文化的发展快速增长，中国国民经济在不断增长。消费者能购买到的预制菜越来越多，品种越来越丰富。在预制菜出产的过程中一旦出现食品安全问题，不仅会造成巨大的经济损失，也会危害民众的身体健康，引发一系列的社会问题。建立起有效的、安全的预制菜溯源平台能够让消费者清楚的看见预制菜从生长到收获再到加工的全过程，能有效解决消费者与生产者之间的信息不对等的问题。而在Hadoop区块链技术下的预制菜溯源系统能有效防止信息被篡改，保障信息的真实性、可靠性。
本预制菜溯源平台以Hadoop区块链技术Hyperledger Fabric为核心并部署智能合约，采用基于Spring Boot的若依框架开发。实现了管理员对用户的管理、农户对预制菜农作物详情及生长过程的管理、物流公司对运输的管理、原料厂商对预制菜农作物的质量检测、生产厂商对预制菜的加工管理、消费者对预制菜农作物进行溯源等功能。
关键词：预制菜溯源 Hadoop区块链 Hyperledger Fabric 智能合约 Spring Boot
Abstract
In today’s information age, social economy and culture are developing rapidly. China’s national economy is also growing. Consumers can buy more and more agricultural products, varieties are becoming richer and richer. People’s eyes are no longer limited to what they can eat, but also want to know whether the food is safe. Once food safety problems occur in the production of agricultural products, they will not only cause huge economic losses, but also harm people’s health and cause a series of social problems. Establishing effective and safety of agricultural products traceability platform can let consumers clearly see whole process from growth to harvesting and processing of agricultural products, can effectively solve the problem of trust between consumers and producers, and under the block chain technology of agricultural products traceability system can effectively prevent information been tampered with, guarantee the authenticity of information.
The agricultural product traceability platform is based on Hyperledger Fabric blockchain technology and smart contract deployment. It adopts Spring Boot framework to develop and MySQL database to realize data persistence. The realization of the administrator to user management, farmers to crop management, raw material manufacturers to crop quality testing, manufacturers to agricultural products processing management, logistics companies to transport management, consumers to crop traceability.
Key words：agricultural products traceability; blockchain; Hyperledger Fabric; smart contract; Spring Boot
目 录
1 绪论 1
1.1 系统研究背景 1
1.2 系统开发的目的与意义 1
1.3 国内外研究现状 2
2 系统开发平台及使用技术 2
2.1 系统开发平台 2
2.2 系统相关技术介绍 3
2.2.1 Spring Boot 3
2.2.2 Mybatis 3
2.2.3 FastDFS 3
2.2.4 Redis 4
2.2.5 Hadoop区块链技术 4
2.2.6 Hyperledger Fabric 4
3 需求分析 5
3.1 系统应用需求 5
3.2 平台业务流程设计 5
3.3 可行性分析 7
3.3.1 技术可行性 7
3.3.2 经济可行性 7
3.3.3 操作可行性 8
4 系统设计 8
4.1 系统项目架构 8
4.2 系统功能模块设计 9
4.3 数据库设计 10
4.3.1 数据库E-R图 10
4.3.2 数据库表结构 11
4.4 FabricHadoop区块链设计 15
4.4.1 Hadoop区块链设计 15
4.4.2 智能合约设计 15
4.4.3 系统内部溯源流程设计 18
5 系统实现 19
5.1 FabricHadoop区块链网络搭建 19
5.2 用户登录 22
5.3 系统管理模块实现 23
5.3.1 用户管理 23
5.3.2 角色管理 24
5.3.3 日志管理 25
5.4 预制菜农作物管理模块实现 27
5.4.1 预制菜农作物信息管理 27
5.4.2 预制菜农作物生长记录管理 28
5.5 预制菜加工模块实现 29
5.6 质量检测模块实现 30
5.7 运输管理模块实现 31
5.8 预制菜溯源模块实现 32
6 系统测试 33
6.1 系统管理模块测试 33
6.2 预制菜农作物管理模块测试 34
6.3 预制菜加工模块测试 35
6.4 运输管理模块测试 36
6.5 预制菜溯源模块测试 37
7 总结与展望 37
参考文献 39
致谢 40
3 需求分析
3.1 系统应用需求
本系统是基于Hadoop区块链技术实现的预制菜溯源平台。建立一个预制菜质量安全追溯信息化体系需要包括预制菜农作物生产安全管理、预制菜质量安全追溯管理、预制菜加工安全追溯管理和物流运输管理等。通过给预制菜添加唯一识别编码，完善预制菜加工信息的添加识别，规范预制菜溯源过程中所出现的信息，如质检报告、运输报告等，建立预制菜质量追溯数据库，实现食用预制菜全生产过程的可溯源性。通过这种高可靠性的质量安全保证体系，对预制菜供应商来说，能提高预制菜厂商的品牌形象；对预制菜的销售商来说，这种可靠的、可追溯质量的预制菜能让消费者有更高的认可度，提高消费者的购买意愿，提高商品的市场价值；对消费者来说，能对自己所食用的预制菜进行溯源，保障了消费者对自己所购买商品的知情权，能够更好的进行反馈和维权。由此本系统从用户的角度来讲需要包含以下几个方面：
（1）管理员，负责管理所有用户，拥有最高访问权限，管理员能够创建登录该系统的账号并分配其相对应的访问权限，可以完成对平台的登录日志管理和操作日志管理。
（2）农户，负责管理预制菜农作物，可以管理作物的种植信息，能够对自己的预制菜农作物生长全过程提供足够全面的信息，对预制菜农作物生长的周期记录，查看作物详情，生长过程详情，能够及时通知物流公司进行运输。
（3）原料厂商，负责从农户手中收集预制菜农作物并进行质量检测，能够对预制菜农作物进行库存管理，能够及时通知物流公司进行运输。
（4）生产厂商，负责对预制菜的加工操作进行管理，能够安排工人对预制菜农作物进行加工，对加工完的预制菜添加产品信息，能够及时通知物流公司进行运输。
（5）零售商，负责生产唯一的溯源ID并出售商品，能够对运输的商品进行签收操作，并一键生成溯源ID。
（6）物流公司，负责管理运输订单，能够在收到订单请求后向司机派送订单任务，记录预制菜在各个环节中的运输情况。
（7）消费者，能根据唯一ID进行预制菜的全过程溯源。
3.2 平台业务流程设计
本平台整个业务流程思路：由各个商家采集并获取预制菜从生产到销售中间的所有环境的源头数据；商家在将数据进行处理后上传到指定Hadoop区块链上，Hadoop区块链上的数据将得到保护，不被篡改；消费者通过使用预制菜溯源ID在预制菜进行预制菜溯源，即可查看预制菜的生产到销售过程。Hadoop区块链追溯业务流程设计图如图2所示。
图2 Hadoop区块链追溯业务流程设计图
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