基于以太坊区块链溯源解决方案
1.2.1. 背景 需求是通过区块链跟踪产品，实现产品产地，生产，流通等环节溯源。
需求归纳，需要实现下面几点：
产品具备通用的属性，例如名称，价格，重量，颜色，体积等等
生产销售链条跟踪
涉及环节，农产品的供应链是一个非常复杂的过程，涉及多方，农业局、卫生局、药监局、工商局、环保局等多个部门交织其中。
参与者角色，我们为每个环节的参与者分配一个以太坊账号，例如每个供应商一个账号，每个代理商一个账号。这样任何一方经手后都会使用自己的账号想合约中添加数据。
1.2.2. 安全问题 我将安全划分为六层，分别是：
+----------+-----------------------------+
| 实体层 | 物 |
+----------+-----------------------------+
| 用户层 | 人 |
+----------+-----------------------------+
| 网络层 | 网络 |
+----------+-----------------------------+
| 应用层 | 操作系统，应用服务器 |
+----------+-----------------------------+
| 业务逻辑层 | 功能，业务逻辑 |
+----------+-----------------------------+
| 存储层 | 物理存储，硬盘 |
+----------+-----------------------------+
并不是实施了区块链技术就安全无忧了，安全分为很多层，区块链只能做到存储层的安全。区块链无法解决用户层，应用层，逻辑层等安全问题，他只能保证存储在硬盘上的区块不被修改。
因为区块链仅仅能解决数据存储层的安全问题，不能保证上链的数据是真实的，上链前绝对不会被篡改；所以仅仅朔源，不考虑防伪是没有意义的，防伪仍然是重中之重。
1.2.3. 防伪问题 如何做防伪呢，这个领域很多公司已经探索多年，各种高科技应用，武装到牙齿，但仍没有解决假货问题。
区块链的出现很可能是一个突破，我们只需将现有成熟的防伪技术与区块链结合即可。
现在流行的访问技术太多了，我倾向于采用二维码技术，二维码与互联网紧密相连。
1.2.4. 性能问题 区块链目前的底层只适合做，低频高价值的业务。
区块链的读取性能通常是没有问题的，但是区块链的写入实际上无论你用多少个服务器节点都不能提升，因为写入区块需要做共识算法，这步操作，会在所有节点上进行，同时还需要加密运算，这些操作都是 CPU 密集型操作。所以写入操作是存在瓶颈的。
解决这个问题，我想出了几种方案：
性能解决方案
通过消息队列技术异步写入，将需要写入的区块放入队列，异步完成上链操作。
并行写入，我们可以建设多个区块链平台。多个平台同时服务于业务。
为了达到去中心化并行写入，我们将在客户端通过算法，匹配服务器。而不是在两个平台前面增加负载均衡。因为这样又回到了中心化系统。
1.2.5. 颗粒度问题 朔源的颗粒度问题，例如“红酒”的溯源，我们是将单位溯源做到箱呢？还是打，或是瓶呢？
我们用“四象限法则”分析
高价值
o |
| o
|
低频率 --------------+------------- 高频率 操作频率
|
o | o
|
低价值
物品价值
通过观察上面图，我们可以看到可以有四种情况，低频低价值，低频高价值，高频高价值，高频低价值
我认为对于低频高价值和高频高价值的业务，尽量做到最小颗粒度。
而对于低频低价值和高频低价值的业务，可以颗粒度更粗。
1.2.6. 存储规划 如果是高频低价值的业务，那么溯源数据源源将会不断的被添加到区块，以此同时区块的访问率极低。迟早会达到一个临界值。
所以你要规划存储，例如溯源数据的过期时间，对于 hyperledger 可以使用 DelState(key) 删除历史数据。
如果是高频高价值的业务是否要考虑永久保留数据呢？
这些问题都是需要考虑的。因为目前我们还不知道区块链的存储临界值。
1.2.7. 大数据问题 区块链替代不了数据库，它与数据库是互补关系。
对于低频的业务，通常传统数据库足以应付。那么对于高频操作的业务呢？暂时可能没有问题，但总有一天会遇到瓶颈。
综上所述，溯源项目数据库规划决不能少。同时还要考虑数据仓库和后期数据挖掘。因为用户使用微信或者我们的APP扫描二维码，我们可以获得很多有价值的数据。
手上没有 Vision 使用文本简单的绘制了一幅图
+------------------------+
| User -> QR Code |
+------------------------+
| |
V V
+---------------+ +---------------+ +---------------+ | Search Engine |<-- | Microservice | | Microservice | +---------------+ +---------------+ +---------------+ | | +----------------------------------+ | | | | | V V V V +----------+ +------------+ +-------------+ | Database | | Big Data | | Blockchain | +----------+ +------------+ +-------------+ | MySQL | | Hadoop | | Hyperledger | | NoSQL | | Hive/Hbase | | Chaincode | +----------+ +------------+ +-------------+ | | ^ ^ | +------ ETL -----| | | | +----------- Message Queue ----------o 区块链之外的很多复杂的需求我们需要借助大数据系统和搜索技术。
区块链的弱点是无法做复杂的查询，这里我们会用到搜索引擎技术解决，实际上搜索引擎角色是给区块链做索引。
上图数据写入时，保存了四份，分别在搜索引擎，关系型数据库，数据仓库和区块的
具体怎么实现，有很多方式，这里就不讨论了，否则就跑题了。
1.2.8. BI商业智能 数据采集，大数据分析
溯源信息的查询是通过用户手机终端实现，有几种途径，微信扫二维码，APP扫二维码，微信小程序等等。
我们可以收集到很多有价值的数据，例如地理位置，手机号码，性别，年龄等等......
有了这些数据便可以挖掘出有价值的数据，甚至可以将数据提供给生产企业作参考。
大数据能做什么？
用户行为分析，用户的喜好，这些数据能为后面精准推送提供支持。
消费与地理分析的关系
年龄段与购买力的关系
区域产品的存量，例如：用户扫描了一次二维码，可能用户就已经使用了改产品。我们就知道该地区投放的1000件商品被消耗了意见。
性别与消费习惯
两次间隔消费时间
活跃用户和沉睡用户
1.2.9. 采集终端 溯源数据怎么录入呢？例如我们开发一个设备，二维码扫描枪，内置安卓系统。
我们不清楚他们的教育背景以及学习能力，所以设计原则是尽量傻瓜化，降低数据录入难度和学习难度，终端开机后互动教学，走一遍流程即可上手。
首先将溯源环节的每个节点通过后台事先写入数据库，接下来通过GIS地理信息系统匹配。
UUID -> 二维码 -> 设备扫描二维码激活-> 入数据库 -> 异步消息队列 -> 上链 > ---+
^ |
| |
+------------------- 追加数据 -----------------+
终端会帮助用户欲录入信息，用户可以在信息基础上修改或者重写。同时终端支持图片，图像记录上传。
对于图片还能实现 EXIF 数据保存，包括图片描述信息，地理信息等等......
1.2.10. 多媒体数据 这里我们需要考虑是否需要记录多媒体数据，这里的多媒体指图像，声音，甚至3D扫描数据等等......
对于图片、音频与视频，我们可以将它集成到采集终端上，然后异步上传到去中心化的分布式文件系统中。
去中心化的分布式文件系统能实现，一张图片一个hash值，通过hash值访问图片，图片被同步到相邻节点实现去中心化，图片被修改hash值随之变化数据便无效。
1.2.11. 物流接口 使用物流单好通过物流公司提供的借口获得物流数据，然后写入到区块。
1.2.12. 如何激励用户 防伪技术做了，区块链溯源也做了，那么对于用户来说，他可能懒得去扫你的二维码，怎么办呢？
这里需要激励用户，怎样激励用户，我的方案是送代币。
首先代币不仅能够购买物品，还能交易，流通，形成一个小的商业闭环。其次目前代币已经泛滥 99% 可能是空气币，这里我们需要将代币的价值与物品对价，类似金本位/银本位。
怎样操作呢？例如一个代币等于一斤水果，无论代币怎样炒作，最终用户不想玩下去了，就来换水果，也可以是大米，食用油等等...
关于怎样使用代币来做积分系统请参考我的另一篇文章 《使用代币替代传统积分系统》 ，你可以在搜索引擎中找到
根据业务需要，可以发行布置一套币，例如水果币，流量币，话费币，每种币的功能不同，这些币可以在交易所中撮合交易，例如卖出水果币，换成流量币等等。
由于国家的法规问题，代币系统设计原则一定是代币只能用来购买商城中的物品，不能直接兑换成RMB，否则会触碰到国家的红线。但是通过交易所，币币之间兑换我们就控制不了了。
另外扫描二维码显示溯源防伪信息的同时我们有很多可以操作空间，可以获取用户地理位置，手机号码等等信息，为后面大数据分析埋点。
用户激励手段
分享激励
好评激励
用户等级激励
代币激励
用户排名，PK排行榜
成就勋章
身份标签，黄马甲：）
等等，手段众多，目的是让用户查询溯源信息，手机用户数据，鼓励代币消费等等.......