ICS350.020 CCSL70 中华人民共和国粮食行业标准 LS/T1822—2025 粮食安全追溯系统区块链技术要求 Technicalrequirementsforblockchainonfoodsecuritytraceabilitysystem 2025-06-09发布 2025-12-09实施 国家粮食和物资储备局发布 中国标准出版社出版前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由国家粮食和物资储备局提出。 本文件由全国粮油标准化技术委员会(SAC/TC270)归口。 本文件起草单位:国家信息中心、国家粮油信息中心、国家粮食和物资储备局江苏局、山东省粮食和 物资储备局、江苏省粮油信息中心、北京国贸东孚工程科技有限公司、电子科技大学、河南工业大学、 南京财经大学、北京工业大学。 本文件主要起草人:宦茂盛、卜轶彪、李素云、丁振兴、张驰、高巍、李剑、王涛、夏琦、甄彤、曹杰、 任昱晨、田晓春、满雨桐、臧传真、赵璧、李建强、董滨、李德燕。 ⅠLS/T1822—2025 中国标准出版社 粮食安全追溯系统区块链技术要求 1 范围 本文件规定了采用区块链技术建立粮食安全追溯系统的总体技术要求。 本文件适用于粮食生产、储存、流通和消费等环节的关键信息存证建设,以及粮食安全追溯区块链 相关信息系统的规划、设计与开发。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T20269—2006 信息安全技术 信息系统安全管理要求 GB/T20271—2006 信息安全技术 信息系统通用安全技术要求 GB/T22239—2019 信息安全技术 网络安全等级保护基本要求 GB/T25070—2019 信息安全技术 网络安全等级保护安全设计技术要求 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 资产 asset 对相关方有价值的任何标的。 3.2 区块 block 由区块数据和区块头组成的结构化数据。 3.3 区块数据 blockdata 由零个或多个交易信息或交易信息的外围信息共同组成的结构化数据。 3.4 区块头 blockheader 结构化数据,包含上一个区块(如有)的加密链接(即哈希值),还可以包含时间戳、只使用一次的随 机值,以及其他分布式分类账技术(DLT)平台的具体数据(如对应交易记录的哈希值)。 3.5 区块链 blockchain 使用加密技术将共识确认过的区块按顺序追加形成的分布式账本。 3.6 共识 consensus 分布式账本节点间达成的协议,即交易已验证并且分布式账本包含已验证交易的一致性集合和顺序。 1LS/T1822—2025 中国标准出版社 3.7 共识机制 consensusmechanism 为达成共识所采用的规则和程序。 3.8 哈希值 hashvalue 通过加密哈希函数输出的字符串。 3.9 智能合约 smartcontract 存储在分布式账本系统中的计算机程序。 3.10 角色 role 一组服务于共同目的活动的集合。 [来源:GB/T32399—2015,3.2.7] 3.11 库存粮食识别代码 identificationcodeofstockgrain 标记一个货位粮食的唯一标识符。 [来源:LS/T1713—2015,3.1] 4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 AI:人工智能(ArtificialIntelligence) API:应用程序界面(ApplicationProgramInterface) GIS:地理信息系统(GeographicInformationSystem) 5 总体技术架构 基于区块链的粮食安全追溯系统由应用层、接口层、智能合约层、共识层、数据层、基础组件层、基础 设施层、运行与运维管理体系和安全管理体系组成,总体技术架构见图1,其中: a) 应用层:为各用户方提供粮食安全信息上链、库存粮食汇总统计、库存粮食监督管理、粮食质量 安全查询和粮食质量安全追溯等应用功能; b) 接口层:包括应用接口和管理接口,主要用于完成功能模块的封装,为应用层提供简洁的调用 方式; c) 智能合约层:包括以代码实现的智能合约以及虚拟机、解释器等运行载体,负责将区块链系统 的业务逻辑以代码的形式实现、编译并部署,完成既定规则的条件触发和自动执行; d) 共识层:负责协调保证全网各节点数据记录一致性,可使用的共识算法包括分布式一致性算法 (RAFT)、基于消息传递的一致性算法(PAXOS)、实用拜占庭容错算法(PBFT)、拜占庭容错 算法(BFT)等; e) 数据层:包括数据获取、数据预处理和数据上链等,负责交易的收集、打包成块、合法性验证以 及将验证通过的区块上链; f) 基础组件层:包括网络发现、数据收发、密码库、数据存储和消息通知,为区块链系统网络提供 通信机制、数据库和密码库; g) 基础设施层:包括计算资源、存储资源和网络资源,为上层提供物理资源和计算驱动,是区块链 2LS/T1822—2025 中国标准出版社 系统的基础支持; h) 运行与运维管理体系:负责对区块链体系结构中其他部分进行管理和负责区块链系统的日常 运维工作; i) 安全管理体系:负责保障区块链系统的安全运行。 图1 粮食安全追溯区块链总体技术架构 6 业务功能要求 6.1 概述 业务功能是面向区块链服务用户方、提供方等角色,从粮食收购、质检、出入库、库存、销售、加工等 各环节对安全追溯过程提出具体要求,包括粮食安全信息上链、库存粮食汇总统计、库存粮食监督管理、 粮食质量安全查询、粮食质量安全追溯。其中: a) 区块链服务用户方,指涉及区块链事务处理的各方主体,包括粮食行业各级行政管理部门、粮 食生产与流通过程中的各级各类主体。 b) 区块链服务提供方,指提供区块链系统构建、追溯信息查询、追溯信息存证和维权等服务的个 人、企业或团体等主体,包括区块链服务运营管理者、区块链服务部署管理者、区块链服务管理 者、区块链服务业务管理者、区块链服务支持者、区块链跨链服务提供者、区块链服务安全和风 险管理者等。 6.2 粮食安全信息上链功能 粮食安全信息上链应满足但不限于以下功能: a) 数据抽取:从约定的信息系统或特定的数据来源渠道,采用直接抽取或智能化采集等方式,对 约定上链的数据进行采集或提取,约定上链的数据应是真实和准确的; b) 数据预处理:按照标准格式或相关要求,对约定上链的数据进行标准化处理和合法合规性校验; c) 数据目录服务:提供数据目录的发布、查找、浏览、更新等服务; d) 数据上链:通过共识机制,对约定的上链数据打包成为一个新的区块,并且链接到前面的区 块,成为链上不可篡改的数据; e) 数据发布:按区块链系统要求提供数据发布服务; 3LS/T1822—2025 中国标准出版社 f) 数据批量上传:提供批量数据上载发布服务功能。 6.3 库存粮食汇总统计功能 库存粮食汇总统计应满足但不限于以下功能: a) 数据下载:提供批量数据从链上下载到本地数据库的服务; b) 数据发现:提供上链数据的查找、定位功能; c) 数据统计:提供上链数据的统计功能; d) 数据浏览:提供数据本地化浏览服务功能; e) 数据分析:提供数据的概率分析、回归分析等功能; f) 可视化展示:提供表格、图表、GIS、动画等通用可视化表达服务。 6.4 库存粮食监督管理功能 库存粮食监督管理应满足但不限于以下功能: a) 数据本地化查询浏览:提供数据本地化查询浏览服务; b) 数据关联查询:提供依托库存粮食识别代码关联的其他信息查询服务; c) AI服务:提供库存粮食粮情监测状态判断及业务干预功能。 6.5 粮食质量安全查询功能 粮食质量安全查询应满足但不限于以下功能: a) 信息查询:支持基于库存粮食识别代码的收购、入库、储存、出库等环节的质量安全检验信息及 关联信息查询; b) 结果反馈:提供查询结果反馈服务; c) 信息下载:提供查询信息下载服务; d) 人机交互:提供人机交互功能,提供常规问答服务、收集投诉建议信息等服务。 6.6 粮食质量安全追溯功能 粮食质量安全追溯应满足但不限于以下功能: a) 关联信息查询:支持基于库存粮食识别代码的粮食品种、供货方、粮食产地、收获年度、入库时 间、货位及数量、质量等级、品质情况、药剂使用情况、销售去向和出库时间质量安全信息及关 联信息查询; b) 结果反馈:提供查询结果反馈服务; c) 信息下载:提供查询信息下载服务; d) 人机交互:提供人机交互功能,提供常规问答服务、收集投诉建议信息等服务。 7 系统接口要求 7.1 概述 系统接口将粮食安全追溯系统区块链内部应用层的服务请求、外部的业务应用与新增网络节点的 接入请求转化为具体的操作请求,并由相应的区块链技术组件完成具体操作,为整个系统提供应用支撑 和管理支撑类服务。粮食安全追溯系统区块链接口在系统内部和外部系统的位置关系见图2。 4LS/T1822—2025 中国标准出版社 图2 粮食安全追溯系统区块链接口参考模型 7.2 接口功能 粮食安全追溯系统区块链提供的接口应包括应用接口和管理接口两大类: a) 应用接口:为粮食安全信息上链、库存粮食汇总统计、库存粮食监督管理、粮食质量安全查询、 粮食质量安全追溯等应用层业务