申请/专利权人：北京工业大学

申请日：2020-08-06

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN112330238B

主分类号：G06Q10/083

分类号：G06Q10/083;G06Q30/018;G06Q30/0601;G06F21/64

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2021.02.26#实质审查的生效;2021.02.05#公开

摘要：本发明公开了基于食品供应链主体信用的改进实用拜占庭共识方法，基于信用的主节点选取机制，随机选取候选主节点成为主节点，主节点在进行共识之前需要预付一定信用值，若是共识完成则归还并给予一定奖励，若共识失败则扣除预付信用。该发明通过动态调整供应链上的参与主体信用度和食品可靠度，并在实用型拜占庭共识之前，关于节点的扩展、主节点的选取，都基于以上信用机制，从而激励参与主体讲信用并为消费者提供食品可靠度参考，提高共识效率，增强主节点的安全性，该算法使之更加符合应用场景，克服原有的局限性。通过改进共识方法，提高共识效率，增强主节点的安全性，同时更适用于基于区块链技术的食品追溯流程，使商家更诚信、消费者更放心。

主权项：1.基于食品供应链主体信用的改进实用拜占庭共识方法，其特征在于：对食品追溯流程中的每个主体设置初始化信用值，通过动态调整参与方的信用值来对各主体进行信用评价，其次，对于所有批次的食品，监管部门设置初始可靠度，通过相应策略调整链上食品的可靠度；再基于以上主体信用机制改进实用拜占庭共识算法，在节点扩展方面，新用户需要先向监管部门申请，监管部门审批后加入网络，成为普通节点；普通节点运行一段时间后其信用值达到阈值即申请成为共识节点，由原有共识节点验证通过后成为共识节点，并向候选主节点申请数据同步，当超过12的候选主节点同步数据一致，即同步成功；共识节点具有周期，周期结束需要重新加入；在主节点选取机制方面，是基于信用的主节点选取机制，即在共识节点中选取超过阈值并且区块高度最高的节点作为候选主节点，然后随机选取候选主节点成为主节点，主节点在进行共识之前需要预付信用值，若是共识完成则归还并给予奖励，若共识失败则扣除预付信用；具体实现包括如下步骤：步骤1：设置参与主体初始化信用值S0；对食品追溯流程中每个参与主体生产商、运输商、代理商、销售商均设置初始化信用值S0；步骤2：计算主体信用值Si；根据相应情况，由步骤1中的初始信用值S0，加减对应情况的分数，动态调整参与主体生产商、运输商、代理商、销售商的最终信用值记为Si，i表示对应食品运输过程中的参与主体；步骤3：计算食品冷运输的可靠度Ri根据食品中微生物生长数量的公式，计算食品从生产、运输、代理到销售四个环节，食品经过i个物流环节后得到的可靠度Ri；对于食品供应过程中温度的控制，致病微生物数量越少，它的可靠度越高；根据食品中微生物生长数量的公式： 式中：Nt是t时刻的微生物浓度；N0是起始时刻的微生物浓度；b为适用于实验数据的参数；ΔT＝T-Tmin，其中T是微生物生长的温度，Tmin是微生物零生长温度；其中微生物生长速度与温度的关系：①食品安全可靠度与可能导致的致病率和为1；②食品中的致病菌浓度不大于1cfug时食品安全可靠度为1；③食品中的致病菌达到或超过致病浓度时，即致病浓度一旦超过卫生标准，食品就不能食用，此时物流环节的安全可靠度为0；根据①、②、③，令ND表示微生物的致病浓度，定义t时刻食品物流环节的安全可靠度为：Rt＝1-lgNtlgND2由式1、式2可得： 令式3中的则式3简写为：Rt＝1-dΔT2t,0≤Rt≤14食品物流环节，包括生产、运输、代理、销售，其遵循上一个环节的输出是下一个环节的输入，食品经过i个物流单元后的安全可靠度为公式5： 步骤4：设置食品初始可靠度F0；对于所有批次的食品，监管部门设置初始可靠度F0；步骤5：计算食品链上的食品可靠度Fi；由步骤4中的初始可靠度F0，根据步骤2得到的参与主体的信用值Si以及步骤3中食品在运输过程中的温度、湿度、时间环境因素影响计算的可靠度Ri，对应加减，计算最终的食品可靠度Fi；步骤6：共识过程前的节点扩展；当新商家准备加入区块链网络之前，需要先向监管部门申请，监管部门审批同意后加入网络，成为普通节点；普通节点运行一段时间后其信用值即步骤2中的Si达到阈值，即申请成为共识节点，由原来的共识节点验证通过后成为共识节点，并向候选主节点申请数据同步，当超过12的候选主节点同步数据一致，即同步成功；共识节点具有周期，周期结束后，需要商家重新进行加入；步骤7：拜占庭共识算法主节点的选取；在步骤6中的共识节点中，选取超过阈值并且区块高度最高的节点作为候选主节点，然后随机选取候选主节点成为主节点，主节点即成为主节点的某商家在进行共识之前需要预付信用值，若是共识完成则归还并给予奖励，若共识失败则扣除预付信用。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京工业大学 基于食品供应链主体信用的改进实用拜占庭共识方法

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