1. 技術背景

在現階段，我國對危險化學品實施監管的有八個部門，分別為：安全生產監督管理部門、質量監督檢驗檢疫部門、環境保護主管部門、交通運輸主管部門、衛生主管部門、公安部門、工商行政管理部門、郵政管理部門。不同部門之間協作不暢，信息交互也不是很及時、執法過程也不夠嚴格。同時在危險化學品管理過程中，各企業由于擔心自己的數據泄露或出于自身利益需求對信息選擇瞞報或者虛報，并且在危險化學品生產、流通和使用的全過程中沒有便捷可靠的追溯方式。區塊鏈具有去中心化、不可篡改、可追溯等特性，本發明正是利用這些特點，將危險化學品領域的各參與方的活動進行記錄，同時引入各類、各級監管機構進行監管。此外，因為各參與方之間的數據具有一定的保密需求、為了防止數據的泄露和濫用，本發明引入屬性密碼，利用屬性密碼多對多加密的特性實現靈活的權限控制，從而使得各類監管機構，以及機構內部的各級組織僅僅獲取必要泄露，極大的降低數據泄露和濫用的風險。構建各參與方之間的可信任關系，避免引起不必要的糾紛，降低成本。

2. 業務流程

企業節點，危險化學品的生產、運輸、交易、使用等過程中涉及到的企業，負責部署具有自己相關功能的合約供其他節點調用;

監管節點，相關的監管機構及各監管機構中的各級部門；

存儲信息的底層鏈，由企業節點和監管節點共同維護，節點負責系統的部署以及維護，并提供數據存儲服務和相應接口；屬性密碼的服務平臺，由各方進行維護，負責各節點屬性授予和撤回，以及用戶密鑰的發送，進而實現靈活的權限控制;

系統合約層，包括交易管理合約、存儲管理合約和日志合約等。其中交易管理合約和存儲管理合約負責封裝系統層的功能，供各企業節點的用戶合約進行調用，日志合約負責記錄交易、運輸等數據并進行相應加密，供特定監管機構查看。

基于區塊鏈的危險化學品監管系統的工作流程為：
（1）各企業節點和監管節點部署危險化學品監管系統，并負責提供相關的業務接口以供調用；
（2）各監管節點和企業節點共同維護去中心化屬性密碼服務平臺，負責各節點的屬性授予和撤銷以及密鑰的分發；
（3）危險化學品生產的相關企業節點，生產出相應的產品后調用相應合約產生對應的唯一id實時在鏈上進行記錄，并追溯其流通和使用的整個過程；
（4）危險化學品存儲、運輸、交易的相關企業節點在執行各自業務的過程中，調用相應的合約，從而實現危險化學品的可追溯，交易合約可以調用外部的支付接口；
（5）使用危險化學品的相關企業節點，在相應的危險化學品使用完畢后調用相應合約進行記錄；
（6）在危險化學品生成、流通和使用的全過程中，系統級的監管合約通過調用日志監控各節點是否有違規情況，一旦發現違規自動向相應的監管機構發出提示；
（7）各監管節點可以基于自己的屬性向屬性密碼服務平臺申請統一的用戶密鑰，可以對自己權限范圍內的數據進行解密。
（8）所有的系統合約一旦部署在區塊鏈上，系統合約將根據規則自動判斷企業是否違規，如果違規（例如，某筆交易完成后，某企業中某危險化學品的存儲量將超標），則及時提交信息給監管節點，并永久保留提交記錄。
（9）解決危險化學品管理過程中不透明的問題，并基于區塊鏈具有可追溯、不可篡改的特性，對危險化學品生產、流通、使用的全過程實施有效監管，并且由于屬性密碼的引入，可以使得相關監管機構僅獲取所需數據，其余數據不可見，最大程度上避免了數據的泄露和濫用，極大的降低了被監管方的疑慮。

3. 其它

企業節點和監管節點共同維護底層鏈。

系統合約層負責封裝鏈的一些功能以供上層合約調用，此外還提供主要的監管功能，

用戶合約層為各企業節點部署的相關合約負責對接危險化學品生產、流通過程。去中心化的屬性密碼服務負責精細化的權限控制，保證數據的合理使用。例如，對于一家化工廠A，需要購買一些危險化學品作為他生產中的原材料，購買的時候直接調用供貨方在鏈上部署的交易合約，合約自動調用系統層的日志管理合約在鏈上記錄關鍵信息。

此外，還可以通過系統級的交易合約調用第三方的支付接口完成支付。

在相關的化學品流通過程中，物流企業也作為系統中的節點，提供相應的合約，記錄其所承運的危險化學品，借用一些物聯網的手段（如RFID等），對危險化學品的流通過程進行記錄。對于生產危險化學品的企業而言，通過調動相應合約，實時的在系統中記錄危險化學品的生產量、銷售量和存儲量。通過這些手段，使得整個系統可以追溯危險化學品生產、流通、使用的全過程。

對于監管而言，如果在上述過程中發生了相關的違規，例如某企業在達成該筆交易后，其危險化學品的存儲量會超過規定，或者某企業購買了其資質中不包含的危險化學品，都會自動向相應的監管機構發出警報，同時這種違規行為也會存儲在系統日志中。此外，由于去中心化屬性密碼平臺的引入，可以對交易中敏感信息進行精確的權限控制，例如，某化工廠在國內從A地和B地購買危險化學品，還會從M國購買一些危險化學品。那么，海關的相關部門所對應的屬性密碼的用戶密鑰只能對M國所購買的化學品產生的相關信息進行解密，其余的則不可以。同樣的A地的監管機構也不能解密B地的數據，但是某些特定的需要聯合辦案的情況下，可以通過變更相應的屬性更改其權限。此外，不同品類的化學品也對應不同的監管機構，但是基于屬性密碼，我們不需要復雜的密鑰管理，而是通過對監管機構的屬性的管理（監管部門的所在地、部門類別、部門級別等都可以成為屬性）和具體加密時的訪問控制策略的設置，實現靈活可變的權限控制，在最大程度上避免企業的敏感信息泄露的同時，由于屬性密碼的引入，也使得密鑰的管理較為簡明，簡化管理成本。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的（区块链溯源）基于Hyperledger Fabric 区块链的危险化学品溯源的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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