随着全球供应链规模的扩大,食品安全、市场混乱等问题的发生越来越频繁,长期以来,人们一直试图通过设计可追溯系统来解决这些问题。而区块链是一种优化传统追溯系统的有效方式,由于其账本不可变且去中心化,可以保证系统数据的透明性和可靠性。然而,区块链的应用导致系统复杂度快速上升。商业业务的复杂,不同领域下的差异大,数据量大成为了制约区块链溯源系统广泛应用的三大因素,传统的区块链系统设计方式已经不是最佳的选择

因此,以对溯源业务需求调研、数据建模成果和原型设计为基础,项目团队在领域驱动设计、微服务等已有研究积累上,对架构进行迭代。设计了基于区块链、领域驱动和微服务架构的海产品供应链溯源系统参考架构,如图所示。

在战略设计阶段,通过Storytelling方法收集系统用户故事,根据关注点分离原则划分应用的限界上下文并构建上下文映射,然后针对每个限界上下文构建其独有的微服务和Hyperledger Fabric网络的子通道,并在子通道上开发部署领域对象需要的智能合约。在战术设计阶段,基于领域驱动设计的四层架构,设计并实现了用户、检验检疫、货物批次和溯源信息等领域模型,在系统的基础设施层实现了区块链网关功能,便于领域实体调用智能合约与区块链网络数据交互。

基于区块链供应链溯源系统参考架构开发的水产品溯源系统,相比于传统的区块链应用系统,提高了系统的可扩展性、伸缩性以及可维护性。通过ATAM方法对架构进行评估与优化,并使用Caliper工具对系统进行了性能测试,测试结果表明系统性能可以满足实际场景下的需求。有效解决跨境贸易供应链信息造假,溯源困难的问题。

目前该研究成果已经申请行业标准,并在国际会议APSEC 2022上发表论文1篇(doi: 10.1109/APSEC57359.2022.00039)。该工作获得了国家重点研发计划、江苏省重点研发计划等基金的支持。