基于智能合约的果蔬区块链溯源数据存储方法研究

随着区块链农产品溯源技术的发展,果蔬产品质量安全得到保障。由于我国果蔬产品溯源跨度大、追溯周期长、涉及面广,并且区块链网络数据账本由全网节点共同记账备份,海量溯源数据存储压力大,同时所有数据透明共享,造成供应链溯源数据无法全部上链,引起产品数据上下游溯源企业共享不及时、追溯数据安全性难以得到保障、监管部门无法实时监管全部溯源数据,出现农产品质量安全问题时,责任无法定位、产品难以找到问题源头。基于上述问题,设计基于区块链多链架构的果蔬产品溯源框架,设计溯源数据存储模型,并通过智能合约实现溯源数据分类链上加密存储、链间授权访问、基于授权凭证解密查询,保证果蔬全供应链溯源隐私数据密文上链,减缓区块链存储压力、实现上下游溯源企业隐私数据无孤岛授权共享。基于联盟链Hyperledger Fabric通道技术实现多链溯源系统,经过扩散性测试,由对称加密与椭圆曲线混合加密的“链上加密存证、链间基于授权凭证共享、链上解密查询”智能合约方案,隐私数据密文变化率达95%以上,密钥密文变化率达94%以上,具备较高的安全性和混淆性;经过性能测试,所设计并实现的多链架构溯源系统公开溯源数据查询平均时延为56.9ms,基于授权凭证的隐私溯源数据平均解密查询时延为62.87ms,处理企业节点发起数据上链请求的平均时延为2.16s,能够满足果蔬产品追溯实际的应用需求。     

诺维氏梭菌α毒素单克隆抗体的制备与鉴定

诺维氏梭菌是羊黑疫的致病菌,该菌可使1岁以上的绵羊发病,山羊也可以患此病。由诺维氏梭菌引起的羊黑疫发病急,死亡快,家畜往往还没有表现出明显症状就死亡,给畜牧业带来了巨大损失。本研究利用重组诺维氏梭菌ɑ毒素制备单克隆抗体,研究过程中成功制备了2株针对诺维氏梭菌α毒素重组蛋白的杂交瘤细胞,分别命名为1978CT716.15.65和1978CT142.38.7。对所得2株杂交瘤细胞分泌的抗体进行间接ELISA测抗体效价,最高可达到1:512 000。对所获得的2株杂交瘤细胞进行Western Blot分析发现,2种单克隆抗体均能与重组蛋白发生特异性结合。鉴于单克隆抗体具有生物活性单一、纯度相对比较高且与抗原结合特异性强等优势,可以利用单克隆抗体达到快速检测疾病及治疗疾病的目的,为构建快速检测诺维氏梭菌的检测技术和检测方法奠定了基础。     

广东丘陵山地果园机械化现状与发展思路 ——以龙门县为例

农业机械装备应用对于减轻劳动强度、提高丘陵山地果园生产效率与水果品质、增加果农收入、实现丘陵山地果园机械化具有重要意义.丘陵山地水果产业是典型的丘陵山地农业,而丘陵山地果园机械化已成为丘陵山地果园作业的核心需求.经调研分析,针对丘陵山地果园机械化在地理条件和生产体制、农村劳动力转移与老龄化、政策机制、技术研发、配套服务和农机农艺相结合等方面存在的问题,从政府和农机企业层面入手,建议政府优化自身职能,发展人力资源建设,完善相关体制建设;建议农机企业加大技术研发力度,健全服务体系,加强农机与农艺的结合.政府与农机企业结合的发展思路将会更好地发挥彼此作用,最终提升丘陵山地果园机械化水平,促进果园增产、农民增收.     

滴水湖湖水主要离子组成及时空变化特征

2009年1月至12月每两周对滴水湖主要离子进行调查分析,结果显示：滴水湖湖水全年离子总量平均值为1.82 g/L,属于微咸水,主要阴阳离子分别为Cl^-与Na⁺,水质类型为Cl^Na_Ⅲ。2009年湖水年内离子总量逐渐降低,离子组成亦发生了显著的变化,其中Cl^-、Mg²⁺ 的比例不断降低、HCO₃^-、SO₄^2-, Ca²⁺的比例则逐渐升高。不同湖区离子总量存在显著差异,水上运动俱乐部断面最高、南岛断面最低,但各湖区之间离子组成则无显著差异。分析各采样点的离子总量与组成的相关性可知,离子总量越高,Cl^-所占比例越高,HCO₃^-所占比例越少,滴水湖的水质类型与长江下游其他湖泊及天然微咸水湖具有显著差异。试验获得了滴水湖离子的总量、组成及时空变化等重要的基础数据,为滴水湖今后的水化学与水生态研究奠定了良好的基础。     

冰砬山天然次生林群落结构与物种多样性特征

根据在辽宁冰砬山16块天然次生林样地的调查数据,对天然次生林的植物群落结构和物种多样性特征进行了研究,测定了各层次植物物种的重要值,采用多种方法计算各层次物种的丰富度指数、均匀度指数和多样性指数。结果表明:冰砬山天然次生林群落成层现象和各层次优势种比较明显,依重要值排序乔木层优势种为蒙古栎和紫椴,亚优势种为花曲柳、色木槭和怀槐;灌木层优势种为斑枝卫矛、金银忍冬、胡枝子和金刚鼠李,亚优势种为刺五加和胡榛子;草本层优势种为羊胡苔草。该地区天然次生林群落植物物种比较丰富,丰富度指数草本层最高,乔木层和灌木层较接近;均匀度指数和多样性指数灌木层最高,草本层最低,乔木层居中。     

基于层次分析法的农产品产销对接效果评价模型

为了让政府在产销对接中对农产品交易市场进行有效的信息引导。以政府在产销对接中的职能为核心,基于层次分析法建立产销对接效果评价指标体系,选取3个一级指标和11个二级指标,在确定评价指标权重的基础上采用加权平均法建立产销对接效果评价模型。通过模拟3个区县级产销对接主管部门开展的对接情况为研究对象,应用该模型对模拟数据进行实例研究。结果表明,该模型能够在已知各对接主管部门对接情况的基础上计算得出对接效果评价的评价值及排序结果。     

基于批次关联的鲜切蔬菜采购成本-召回规模联合优化

鲜切蔬菜从采购、加工到包装存在批次混合,批次混合程度和采购成本相互制约,因此提出一种建立原材料与订单产品批次关联的采购-召回方案。根据鲜切加工企业的生产计划和加工流程,满足订单要求和供应商的原材料条件,建立批次混合程度和采购成本为目标函数的混合整形线性规划(Mixed-integer linear programing,MILP)模型。使用LINGO对模型逐步求解,结果显示,随着批次混合程度的增加原材料的采购成本逐渐降低,当批次混合程度为10时,采购成本最低为2 840.33元,平均召回数量177.50 kg,适用于中小型鲜切加工企业。     

基于区块链的农产品供应链溯源数据多条件查询优化方法研究

随着基于区块链的农产品溯源系统迅速发展,区块链查询能力面临着巨大挑战。对于供应链参与方来说,区块链中保存的数据多为编码或序列化的数据,使得供应链参与方的审计和监督等存在多条件查询的工作变得十分困难。通常情况下,原生区块链并未提供满足多条件查询的查询方式。因此,为了实现多条件查询并提高查询效率,本研究提出一种农产品溯源数据多条件查询优化方法。首先,该方法采用一种优化的Merkle树结构（n-Tree）对交易信息进行重构,从而提供更高效的条件验证能力。其次,通过自适应多条件区块布隆过滤器判断交易信息中查询条件的存在性,进而快速过滤区块。最后,提出一种应用TWTN-Heap（Time weight and transaction number based heap）结构的索引构建方法,以区块权重为序构建主条件相关的区块号索引列表。产品数据的查询过程包括遍历区块号索引列表、过滤非相关区块以及验证特定查询条件,从而获得条件查询结果。实验结果表明,本研究提出的产品数据条件查询优化方法能够有效地解决农产品供应链面临的条件查询问题,同时保证查询时间消耗维持在15ms左右,查询效率较默克尔语义字典树(Merkle semantic trie,MST)方法提高60.9%,较原始遍历（Orignal traverse, OT）方法提高87.7%。     

面向预制食品溯源的隐私数据加密共享方法研究

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1.4738、63.9、59.9ms,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。     

基于区块链的畜牧养殖资产监管身份认证研究

针对畜牧养殖资产监管系统数据采集源头设备不可信,牲畜个体身份标识识别复杂,养殖敏感数据机密性差等问题,提出一种基于区块链技术和聚合签名算法的畜牧资产身份认证方案,实现资产监管系统中数据采集源头、数据存证展示的全流程真实可信,以及监管系统各节点、各物联网设备间身份验证的可信可溯,有效保障了畜牧资产监管系统从区块链网络到节点及物联网设备间细粒度的身份验证。在此基础上对方案进行混淆性分析和通信数据量分析,结果表明,加密过程的扩散性测试密文改变率平均为93.61%,相关性测试密文改变率平均为93.28%,具有较高的混淆性,并将通信量由线性级降低为常量级,验签耗时平均节省40.01%,有效降低数据传输通信量和系统验证开销,具有高效的批量身份验证性能,满足畜牧资产监管过程中设备身份认证需求。