贺宗慧，姜洋子、张伟
山东德州烟草有限公司 山东省德州市 253000
摘要：区块链有着去信任、去中心化、数据不可更改等特点，在当前发展中区块链应已经渗透到金融服务、供应链管理等各个领域当中，它是对传统的中心式技术的一种突破，对社会经济、产业变革有着重要的影响。从本质上讲其是一套分布式系统，通过共识机制等实现系统去中心化的安全性。特别是在市场经济朝着更加信息化、科技化发展的背景下，区块链作为底层网络架构，在烟草行业中的应用起到重要的作用。文章对区块链的基础框架及关键基础进行了阐述，分析了卷烟信息保护中存在的问题以及当前在打假等方面面临的困难，对区块链技术在卷烟信息保护中的应用进行了探讨。提出了机遇区块链技术的特征，从种植、生产以及销售等方面，利用区块链数据加密技术对卷烟信息进行保护，提高其防伪鉴别能力。
关键词：区块链技术；卷烟信息保护；应用
我国烟草是属于国家专卖品，在卷烟市场管理中打击假冒伪劣的一直都是其中的重要内容。现阶段主要通过感官或仪器等进行假烟识别，但是其中存在检验结果不准确或检验过程过于复杂等问题，严重影响了卷烟市场打假的效率和水平。而各生产商与销售上在假烟的鉴别中，经常利用32为识别码、EAN码等手段，这些信息虽然得到较好的处理和保存，但是无法与现场打假进行有效对接。而区块链技术在卷烟信息保护中的应用，能够借助互联网以及各种设备提高打假的准确性和效率，有利于更好的促进烟草行业的经营的规范性、打假的精准性等。
一、区块链技术概念
（一）区块链技术概念
区块链从本质上讲是一个共享的数据库，是依据时间顺序将数据区块以链条的方式进行组合，进而行程特定的数据结构，是一种有着信息不可篡改、去中心化等特点的分布式数据库[1]。相较于传统的仅有一个中心服务器节点的数据库，区块链所具备的分布式数据库特点，不仅能够表现在数据备份存储等方面，同时也体现在数据记录方面。也就是说在数据的维护中，所有的节点都参与其中，这就为数据储藏的安全性和稳定性提供了保障。从技术角度上分析，区块链是由共识机制、链上脚本以及非对称加密技术等不同技术共同组合的分布式账本技术。通过加密链中的区块结构实现对数据的存储和验证，利用共识机制对分布节点进行验证、利用链上脚本对数据进行自动化就操作等，进而形成新的数据储存、记录的方式。其基本框架主要包含了数据层、网络层、应用层、共识层。
（二）区块链技术特点
区块链技术有着开放共识的特点，任何人都能参与到区块链网络当中，每一个设备都能视作一个节点，且每一个节点都可以获取完整的数据库拷贝；具有去中心化的特点，区块链是有不同的节点共同组成，因此不存在中心化的管理机构，对网络的维护也需要各个节点共同参与，但如果其中一个节点出现问题并不会对整合系统的运作造成影响[2]；具备去信任的特点，区块链中的运行规则是既定的，不同的节点间的数据也是透明的，各个节点只要按照系统已经制定好的规则运行，就能够在分布式节点之间完成可信的协作与交互；匿名信特点，区块链中的用户只与公钥地址对应，用户可在不暴露真实身份的情况下参与到其中；具备了不可篡改的特点，在整个区块链中，后续区块会对前序的区块存在验证关系，如果想要对某一个区块的信息进行篡改，则需要在特定的时间内，对其后续区块的信息进行改变。由此可以看出整个系统中参与的节点越多，其连接的安全性越强；可追溯性特征，区块链上的每一个快结构都是按照时间顺序进行数据存储，每一笔交易也需要通过密码学与相邻的区块进行联系，因此在信息数据的查询上具备了可追溯的特点。
二、区块链技术在卷烟信息保护中的应用分析
市场经济快速发展的过程中，区块链技术以其强大的功能和优势，在卷烟产业中发挥着重要的作用。区块链技术有着去中心化、共识机制、信息不可修改等特点，将其应用到卷烟信息保护当中，对破解当前卷烟市场存在的各种问题，促进卷烟业务模式的创新有着重要的作用。
（一）利用区块链技术建立卷烟信息查询系统
烟草企业在烟草专卖品运输过程中会通过烟草专卖品准运证进行管理，并根据运输的种类对应相关准运证，这些准运证有着防伪涉及和规定版式，主要用于稽查部门辨别烟草的真伪[3]。在当前卷烟打假工作中，主要通过经验判断和相关的仪器对其测试等手段，真伪检验的过程不仅消耗一定的时间，同时也会因为人为因素导致检测效果的准确性。而当前现有的卷烟数据无法提供全部的信息，无法实现与打假现场的实时对接。因此针对卷烟商品构建整套的身份识别码，使其数据信息不可修改成为重要内容。烟草商品从种植环节到商品销售，中间还经过了农业、工业、物流以及零售等各个环节，各个环节之间相互影响，因此也无法确定哪一个环节是中心，这就导致无法用某个环节的数据当中商品的存在证明。为了提高卷烟商品的信息的安全性，应通过更安全有效的方式形成数据链条，并将其提供给商品检测的稽查人员，当发现链条不全或者无链条时，则可将其视为假冒伪劣商品，进而直接对其进行管理，有效提高了打假工作的效率和准确性。
区块链技术具有开放共识的特点，在卷烟信息保护的应用中，可以将卷烟商品的各个环节有效连接起来，成为地位均等的维护节点用于管理商品信息，并将其提供给需求人员，保证书库的信息不可篡改的特征，当数据链形成时，可以将其用于烟草商品当做其存在的证明，而这个证明则能够为现场的打假提供有利条件。通过分布式节点的共识机制，能够使每一个涉烟的群体参与记账、并对相关数据进行添加更新和查询，保证烟草的整个运输过程趋向透明，有效避免了传统供应链中数据传递时间长以及人工成本等问题。
（二）构建卷烟信息保护机制
区块链技术在卷烟信息保护中的应用，首先需要关注商品预算节点的设计，其次要考虑不同的环节需要采用的数据加密技术，最后要考虑其他的接入点，即使用人怎么去认证等。另外烟草商品在运输的过程中能够利用准运证对其真伪进行检验核对，但是针对零售以及无证商品如何进行检验则是需要考虑的问题。而构建区块链技术的卷烟数据保护机制，则能有效解决以上问题，首先应需要明确烟草专卖商品的存在性证明数据链条，然后要保证相关数据的安全性和可信度，最后需重塑专卖打假机制。
1.采用区块链保障数据信息的真实性
卷烟商品从选种到商品上架销售历经了不同的环节，而不同的环节对应了不同的主体，并有着相应的存在性证明。区块链上记录的数据只增不减并且有着不可篡改的特点，可以将其应用到对卷烟整个生命周期的监控，实现不能篡改的信息记录，以此来保证信息的真实性。卷烟商品历经了选种、基地育苗、区域种植、基地生产、烟叶收购、烟叶调拨、卷烟生成、卷烟批发以及零售等几个环节，每一个环节都有对应的管理主体和存在性证明。在卷烟商品的整个生命周期内具备了以上的信息，并且所有的信息通过网络比对后是真实且有效的，可确认其为真烟商品。不同的阶段可以根据实际工作要求和共有流程设计多个操作节点，对应节点的负责人应承担对卷烟信息的维护，将其存在证明输入到区块链当中，并负责数据的真实性。
2.数据安全保护
数据输入区块链之后，需要保证在整个链条中数据是安全的，能够为后续节点的验证提供保障。针对卷烟信息安全保护，首先可以在烟草的选种和种植环节中利用分布式账本，在烟叶的质量鉴定中利用对称加密技术，在运输环节中利用共识机制，在卷烟鉴定中如果信息是真实的，可以在后续工作中利用自动化对比处理[4]。比如通过专用设备对烟支的内外包装进行验证等。在整个链条中通过构建去中心和的分布式账本，利用各个节点的公式机制，让涉烟的各个群体都能参与到记账当中，并可对数据进行实施更新和添加，保证卷烟信息数据更加安全和完整，实现账本的共享特性以及数据传递的高效性，避免数据在集中存储过程中被篡改的可能。
3.基于区块链的身份认证技术
区块链技术与卷烟商品信息保护的结合，相当于为每一个从正规渠道生产的商品打下了不能更改的钢印，在卷烟商品的真伪辨识中，可通过商品是否与认证相符进行辨别，与认证一致的为真品，没有认证的且认证信息不全面的则为假冒产品。可基于区块链技术的可溯源特性，构建信息数据查询系统，让每一位消费者都能实时查询商品的真假。针对卷烟数据区块查无异常，但销售地与许可证不符且短时间内通过区块卷烟信息被多次查询等情况，该系统可以做出预警并将相关的信息反馈给执法部门，然后根据信息的可溯源特征，对假冒产品的流出地实现精准的定位，为打假工作开展提供便利[5]。
其次可基于区块链技术信息匿名特征，建立涉烟线索举报等级支付系统。区块链技术具备信息匿名特征，在假冒伪劣产品举报中，举报者只与公钥地址相对应，而不与举报者的真实身份关联，有效保护了举报者的安全。可利用脚本代码可编程的特点实现举报费用支付，满足相关条款和规则的举报不用景观中心机构审核即可执行支付。该环节中区块链的去中心化特征能够实现点对点的联系，节省了第三方金融机构的参与。
最后，可基于区块链加密算法以及智能化合约，改变传统的卷烟营销模式。去中心化的分布式数据存储结构以及共识机制，可为零售以及烟草企业在交易记录的查询中提供同时查询，实现了对整个交易流程的实时监测，有效避免了虚拟订单问题的发生。区块链技术中的加密算法有着高的安全性特点，使得每一位用户的私钥成为唯一，特别当密钥越长时其越难破解，智能化合约对交易双方的权力和义务起到规范作用，从而有效避免货款差异状况的发展。将卷烟零售商和卷烟企业之间的合约，通过数字化的形式融入区块链存储系统当中，可为信息读取过程信息的透明性、不可篡改性以及可追踪等提供有效保障，进一步提高了卷烟教育的可靠性和安全性。
三、区块链技术在信息安全领域的展望
首先身份管理中，区块链可对身份在认证、使用和注销的全过程进行管理，特别是区块链的去中心化特点，可通过总账建立的分布式节点实现对用户证书的透明管理。在区块链的应用中，不同机构与服务之间交互过程中，会存在跨域访问的需求，而每一个安全区域内都会有其自身的管理机制。这就需要在身份管理中通过交叉认证进行跨域关联，进而会导致在跨域访问的过程中用户身份信息泄露的问题，因此在未来研究中应加强该方面的研究。其次访问控制方面，区块链在当前应用中，主要针对单一服务，一些组合服务所面临的组合问题无法有效解决。而当前策略信息都是以公开的方式储藏在区块链当中，因此如何加强对该方面信息的保护应进行深入研究[6]。最后在数据保护方面，区块链技术有着数据信息不可修改的特征，从而起到保护数据完整性的作用。但是其机密性则需要通过密码学技术，比如对称加密算法等，这种传统的技术在一定程度上限制了区块链数据功能的最大化发挥。特别是计算机技术快速发展的过程中，可利用密码学技术对其进行适当特殊化，使其适用于大数据的环境当中，进而发挥出最大化的效果。也可以加强区块链技术与可信硬件的结合，提高数据使用和传输的安全性。
总结：卷烟市场经济稳定发展的同时，假烟问题也随之而来，不良商贩为获取更多的经济利益，将更多的假烟流入卷烟市场，对卷烟市场秩序的规范运转带来了严重的影响。区块链在信息安全领域中的应用，应朝着身份管理、访问控制、数据保护等等方向加强研究，使其在数据安全保护中发挥出更大的作用。卷烟行业在区块链技术的应用中，应从成本、能力以及需求等各个方面进行综合考虑，也可以与植入识别码技术、识别对比设备等等技术进行有机结合，发挥出区块链技术更大的作用。
参考文献：
[1]任佩,刘润一. 区块链技术中共识机制的安全分析[A]. 公安部第三研究所、江苏省公安厅、无锡市公安局.2019中国网络安全等级保护和关键信息基础设施保护大会论文集[C].公安部第三研究所、江苏省公安厅、无锡市公安局:,2019:4.
[2]吉建功,李洪,史依心. 区块链技术应用于电子档案长期安全存储的探索研究[A]. 中华人民共和国国家档案局.新时代档案工作者的使命：融合与创新——2018年全国档案工作者年会论文集[C].中华人民共和国国家档案局:,2018:6.
[3]蔡金花,胡家木. 区块链在卷烟供应链体系构建中的应用[J]. 物流工程与管理,2017,39(06):89-90.
[4]徐元清,卓蔚. 区块链技术在烟草系统工控安全中的应用[J]. 微型电脑应用,2019,35(03):113-116.
[5]孙建中,田文秀,张琦. 基于区块链技术的过程安全管理重点环节的管理及应用[A]. 中国石油大学（华东）、中国化学品安全协会、美国化学工程师协会化工过程安全中心（CCPS）.第六届CCPS中国过程安全会议论文集[C].中国石油大学（华东）、中国化学品安全协会、美国化学工程师协会化工过程安全中心（CCPS）:,2018:11.
[6]谢辉,王健. 区块链技术及其应用研究[A]. 中国计算机学会.第31次全国计算机安全学术交流会论文集[C].中国计算机学会:,2016:4.