面向预制食品溯源的隐私数据加密共享方法研究

作     者：王少华 孙传恒 罗娜 徐大明 张航 邢斌 WANG Shaohua;SUN Chuanheng;LUO Na;XU Daming;ZHANG Hang;XING Bin

作者机构：天津农学院计算机与信息工程学院天津300384 农产品质量安全追溯技术及应用国家工程研究中心北京100097 国家农业信息化工程技术研究中心北京100097 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022YFD2001804、2023YFD2001304) 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2024年第55卷第5期

页      码：405-418页

摘      要：随着区块链技术在食品溯源领域的发展,预制食品的质量安全得到了有效保障。然而,预制食品上下游生产加工环节众多的产业特点,使溯源变得困难。在溯源的同时安全共享食谱、秘方等隐私数据,使供应链更好地协同生产则十分重要。为解决上述问题,提出了一种面向预制食品溯源的门限代理重加密(Threshold proxy re-encryption)隐私数据共享的方法,设计了一条预制食品溯源区块链和追溯生产批号关联相关溯源数据,确保数据的真实可信。使用门限代理重加密,预制食品生产商通过门限代理重加密将研发的食谱加密为初加密密文,同时在本地生成重加密密钥,将初加密密文与重加密密钥上传至预制食品溯源区块链中;第三方半诚实服务商将从区块链上获取的重加密材料进行重加密生成重加密密文,将重加密密文上传至区块链;监管部门等数据访问者则使用自身私钥将从区块链上获取的重加密密文进行重加密解密,实现隐私数据在溯源区块链上的安全共享。该方法基于Hyperledger Fabric,搭建了一个预制食品溯源区块链原型系统进行测试。测试结果表明,所提出的面向预制食品溯源的隐私数据加密共享方法在隐私数据共享方面与常用的数据加密共享方法相比计算开销较低。数据上链、公开数据查询、隐私数据查询的平均时延分别为1473.8、63.9、59.9 ms,系统性能良好。实验结果表明,提出的方法达到了供应链隐私数据安全共享的目的,确保了商业机密和知识产权的安全共享,对预制食品行业发展和食品安全提升具有参考价值。

主 题 词：预制食品 区块链 溯源 隐私保护 门限代理重加密 

学科分类：1004[医学-公共卫生预防医学类] 08[工学] 0839[0839] 081201[081201] 100403[100403] 0812[工学-测绘类] 10[医学] 

核心收录：

D　O　I：10.6041/j.issn.1000-1298.2024.05.039

馆 藏 号：203126121...