我们生活在一个数字时代，数字世界的技术日新月异。这场数字革命有趣之处在于它直接或间接地影响着我们每个人。无论是智能手机技术的变革导致了信息流的革命，还是网络安全的进步改变了我们的银行业务的方式。
在许多情况下，一项技术或系统从解决一个问题开始，但是对这个问题了解得越多，它的潜力就会越大。例如，谁会想到最初为安全空间食品设计的辐照会被用于食品保藏或HACCP，并成为食品工业的基本要求？
区块链与食品业
区块链被认为是技术领域的下一个颠复者，目前正在多个应用程序、业务部门和流程中进行研究。这包括安全处理和储存行政记录和数字认证，以加强知识产权和专利制度，并在整个供应链中带来透明度，减少食品欺诈并加强食品安全。
区块链已经在金融领域建立了无与伦比的权威，现在食品业正在寻找它的应用领域。我们还应该记住，这项技术正处于萌芽阶段，它可能需要更多的研究和时间才能成为食品工业的重要组成部分。
本文的目的是介绍区块链技术的通用语言，并分享一些在食品工业中应用的世界实例。
什么是区块链技术？
从根本上讲，区块链是一个由多个计算机器组成的网络维护的数字分布式账本。它以加密安全且不可变的区块的形式存储数据。区块链是一个化名为中本聪(Satoshi Nakamoto)的人或一群人的创意。自2008年首次被报道以来，它在“It狂热者”中变得非常流行。
区块链的独特功能
去中心化
与当前的互联网系统不同的是，不存在存储整个信息的单一服务器。这些数据以副本的形式保存在不同的计算机中（在区块链世界中称为节点），没有中央权威监督任何东西。这些计算机连接到区块链网络。由于数据（交易）的分布式副本，区块链也被称为分布式分类账。
去信任化
去信任不应该与不可信混为一谈。区块链提供了这样一个透明的环境，一个人不需要第三方来调解或增强交易双方之间的信任。
透明化
这不应被误解为侵犯隐私。通过复杂的加密学隐藏了参与交易的各方的身份，并且仅由他们的公共地址（代码）来表示。虽然身份是安全的，所有的交易是通过公共地址进行的。这种透明度在保护隐私的同时，也增强了对系统的信任。
不变性
任何数据输入区块链在未来都不能被修改/篡改。区块链的不变性使它非常受欢迎，以至于所有数据完整性和数据保护的重要部门都在探索它。
区块链的基本结构
区块链是一个将信息从第一阶段传递到第二阶段的过程，在一个完全自动化和安全的环境中进行。
在食品供应链中，每个步骤都有不同的参与者参与，从农民到加工者、制造商、认证机构、政府机构、物流、分销商、零售商等等。每个参与者都共享位于自己本地服务器中的产品的关键信息。其他参与者无法获得这一信息，因此，该系统发生食品欺诈的可能性增加。
如果消费者想要购买有机番茄番茄酱，他们依赖标签上的说明。番茄酱的制造商依赖于番茄酱或浓缩加工机的供应商。番茄加工者依赖农民或农民协会提供的索赔/有机认证。如果任何参与者提供虚假的认证，消费者和其他参与者都会受到欺骗。
区块链提供了一个安全的环境，在这个环境中，块链网络中的每个参与者都可以访问每个数据，这些数据一旦输入和验证，就不能被修改。例如，提供有机食品证书并经授权机构核实的农民不能在日后对该证书进行篡改。
理解区块链的不变性
每个参与者提供的信息或数据形成区块。这个区块被分布在区块网络周围的数千台或数百万台计算机被验证。验证的区块被添加到链中，该链作为多个副本存储在整个网络中。这将创建具有独特历史记录的唯一记录。修改单个记录意味着修改整个链和数百万台计算机(节点)，这实际上是不可能的。
区块链的这一独特特性是由于加密哈希函数造成的。简单来说，哈希就是将所有输入数据(信息)或任意长度转换为固定长度编码输出。有趣的是，即使我们在输入中做了一个小的改变，在哈希表中反映出来变化是巨大的。图2是一个使用SHA-256算法创建的哈希的一个示例。你看到的知识把大写字母变成小写字母，这就大大地改变了哈希。还应该指出，无论输入文本/信息的大小如何，哈希的长度都是一样的。
图2：显示“哈希”如何随着输入的轻微变化而发生剧烈变化的示例
在区块链中，每个区块（信息/输入）都链接到另一个区块，其中包含前一个区块中数据的数据和哈希值。因此，在任何阶段/块中的任何数据变化都会极大地改变哈希，从而导致雪崩效应扰乱整个区块链。你可以把它和基因突变联系起来。在点突变中，核苷酸对的单一变化可以改变整个基因结构。信息的微小变化会改变整个区块链，由于这些被保存为网络中的几个副本，所以实际上无法完成。
为了理解供应链不同阶段的数据输入，区块、哈希和区块链参考图3中的图片解释。为了描述区块的哈希，区块的颜色和它在后续区块中的哈希保持不变。
图3：信息形成模块的图像描述是供应链的每个阶段。来自每个区块的数据被转换为哈希，哈希将成为下一个区块的一部分。
区块链在食品业中的应用
当区块链与最新的数据采集技术相结合时，它在食品业具有巨大的潜力。基于区块链和物联网各自的优势，我们可以彻底改变食品业。物联网解决方案将物理世界和数字世界联系起来，在产品的运输或存储过程中捕捉温度和湿度等数据。区块链提供了一个安全和不可变的平台，在这个平台上，供应链中的每个参与者都可以存储和访问这些数据。
瞻博研究公司(Juniper Research)在其最新报告《2019-2030年的关键垂直机遇、趋势和挑战》(Key Vertical Opportunities, Trends & Challenges 2019-2030)中指出，将区块链与物联网传感器和追踪器结合使用将具有若干优势。它们是：
· 它将简化供应链，降低零售商的成本
· 它提供了更简单的法规遵从性
· 它将加强和加快食品召回程序
· 到2024年，它将为全球因食品欺诈问题而节省310亿美元。
根据联合国粮农组织（FAO）2018年的政策文件，区块链可以极大地改变印度的食品供应链。根据该政策文件，区块链技术可以帮助在供应链中的不同参与者之间建立一个不可改变的合同，使系统更加透明。
智能合约可以减少供应链网络中中介的数量。这些智能合约可以降低交易成本，提高利润率，提高效率，并因此将大量利润转移给农民/生产者。
有几家IT巨头已经为食品业开发了不同的区块链平台或解决方案。例如IBM的Food Trust和Watson平台，Track and Trace, SAP的Leonardo平台，Track and Trace，以及Oracle的物联网解决方案。
下面，我们收集了几个来自不同食品业的例子，区块链已经或正在计划用于试点规模，以提高供应链网络的透明度，并获得消费者的信任。
· SSP与IBM合作，利用其食品信托生态系统，为消费者提供完整的SSP虾可追溯性。Food Trust提供了一个安全可靠的平台，可以上传和共享数据。这将有助于验证产品声明的真实性。在本例中，与虾生产相关的数据将上传到区块链上，零售商和消费者可以在流程的每个阶段访问区块链。该平台还将确保对虾的SSP资格进行验证，例如，它遵守水产养殖管理委员会（ASC）的标准，而且是无抗生素的。
· 雀巢与区块链平台OpenSc合作，追踪从新西兰农场和生产商到雀巢在中东的工厂和仓库的牛奶。这是一个试点项目，但这是一个很大进步，表明了公司对透明度的承诺。雀巢希望其消费者做出明智的决定，因此他们希望利用区块链技术与消费者共享可靠的信息。OpenSc平台是由WWF-澳大利亚和波士顿咨询集团数字风险投资公司创建的.有趣的是，2017年，雀巢在IBM Food Trust平台上引入了区块链技术，并向其消费者提供了法国慕斯林浓汤的相关数据。
· 雀巢和家乐福合作使用IBM Food Trust平台，推出了GUIGOZ Bio 2和3婴儿奶粉系列。这些公司希望通过提供产品的透明度来增强消费者的信心–GUIGOZ Bio 2和3包装。供应链的这种透明度进一步提高了雀巢和吉格兹实验室的基准，以确保高标准的护理高质量的产品。
· Cermaq salmon和Labeyrie一起利用IBM Food Trust平台来确保其供应链的可追溯性和透明度。他们的目的是提供有关这种鱼的信息；它的起源、孵化时间和日期、繁殖条件、长度、转移到海水中的时间、接种疫苗的种类等等。法国领先的烟熏鲑鱼品牌Labeyrie正在挪威的两种熏鲑鱼产品中使用区块链技术。他们为消费者提供了获取所有重要信息的机会，从而提高了系统的透明度。通过扫描包上的二维码，消费者可以获得产品的全部信息。
· 厄瓜多尔的一家牛奶加工商El Ordeñ采用了IBM食品信托基金，以提高透明度和减少食品浪费。通过其TRU牛奶产品中的二维码，El Ordeñ希望其消费者能够获得有关其TRU牛奶在到达他们之前从生产商到质量中心、冷链和配送中心这些路径信息。该计划是扩大其所有乳制品的解决方案。
· Organo公司正在实施IBM Food Trust，有选择地与消费者、供应伙伴、商业伙伴、分销伙伴等分享关于Organa产品的关键信息。企业希望确保透明度，但同时也要确保高度安全的环境。通过这种透明度，它最终希望在每一个Organo产品中建立合作伙伴和并得到消费者的信任。
· 马来西亚棕榈油委员会（MPOC）与BloomBloc合作实施区块链技术，以加强问责制和可追溯性。它开发了一个区块链移动应用程序和网络界面，以追踪整个供应链中的棕榈油。用智能手机，每棵树和相关信息，以及其他检查点的其他信息都被上传到系统。这将自动创建端到端的数字数据库，提高涉众和终端客户的透明度、准确性和可信度。
结语
区块链是一种很有前途的技术，具有多方面的好处。如果与物联网一起使用，我们可以建立一个透明的食品供应链，减少食品欺诈，建立消费者信任。
已经有许多公司正在试验这种新技术，这些试验将进一步建立区块链技术的能力，并使其在经济上可行，并在未来几年被大多数食品加工商接受。为了让这项技术进入加工食品领域的主流，食品加工企业、供应链参与者、政府机构和IT专家必须共同制定一个全面的计划来实施区块链技术。