專利名稱：一種糧食管理系統及其處理方法
技術領域：
本發明涉及糧食流通管理領域，具體涉及一種基于自認證技術的糧食管理系統及其處理方法。
背景技術：
糧食是食品的重要源頭，原糧衛生安全和成品糧質量安全是食品安全的根本保障，雖然
我國的糧食流通信息化具備了一定的基礎，但是目前還沒有形成完備的糧食供應鏈管理體制，缺少糧食物流跟蹤與安全追溯的技術手段、管理機制和標準規范。現有的糧食流通自動識別技術主要包含條形碼、IC卡、射頻識別(RFID)等技術。 在糧食流通監控技術方面，多采集糧食物流環境中的貨物條形碼信息，對糧食物流信息和糧庫網點需求進行收集、處理和分析預測，監督糧食流通過程。但糧食流通的監控和跟蹤技術存在以下缺點(1)管理手段仍然以人工為主，可能造成數據輸入錯誤，故意瞞報等現象，增加了流通領域的不確定性；(2)糧食識別技術不成熟，條形碼技術的環境適應性不好，惡劣環境下讀取率難以保證；(3)當糧食及其制品發生質量問題時，無法快速、準確地找到問題的根源，追查問題糧食的去向，實現正向和逆向、外部和內部跟蹤和追溯，不能真正實現糧食和食品安全。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術中存在人為干擾因素的缺陷，提供一種基于自認證技術的糧食管理系統及其處理方法。為了達到上述目的，本發明提供了一種糧食管理系統，包括糧食管理系統數據庫， 數據庫內存儲非對稱密鑰對，非對稱密鑰對由糧食在不同流通環節內的流通結果通過自認證技術對應產生，其中公鑰的哈希值作為糧食在該流通環節的標識符；并依據公鑰標識符精確定位發生問題的糧食流通環節。對本發明的進一步改進在于，上述標識符包括條形碼、IC卡和射頻識別碼。本發明還提供了一種糧食管理系統的處理方法，包括以下步驟
(1)依據糧食特征建立糧食標識符，糧食標識符包括條形碼、IC卡和射頻識別；
(2)以不同流通環節下糧食流通結果為基值建立非對稱密鑰對，其中公鑰的哈希值作為該環節標識符，密鑰對存入糧食管理系統數據庫；
(3)審計環節啟動，從數據庫中依據公鑰定位密鑰對，反向解析得出公鑰標識的環節的流通結果；
如果該環節審計結果為存在糧食安全問題，則記錄該環節，并轉向步驟(2)，移向下一個流通環節繼續審計；
如果該環節審計結果為不存在糧食安全問題，則不記錄該環節，并轉向步驟(2)，移向下一個流通環節繼續審計；其中，不同環節之間的審計方法如下
步驟1 流通環節B接收到來自流通環節A的糧食，判斷是否進行審計機制，如果憑借歷史經驗流通環節A的可靠性，則轉為步驟6，正常進行糧食流通過程。步驟2 如果流通環節B不信任A，則采用審計機制，發送由B的私鑰加密的驗證信息M至A。步驟3 =A接收到來自B的驗證信息M，用自身的私鑰加密M,然后回發給流通環節 B0步驟4 =B接收到M，在數據庫中得到A的公鑰，并對M進行解密，獲得M的內容，并且與初始M值進行比對，判斷是否相等。如果相等證明A是可靠的流通環節，轉到步驟6繼續進行。否則轉到步驟5。步驟5 :B將A認定為不可靠環節，傳輸到數據庫，進一步做人工鑒定。步驟6 正常進行糧食流通過程。(4)數據庫審計完畢或審計結果滿足問題環節數目，本次審計過程結束，依據記錄追究流通環節責任。本發明相比現有技術具有以下優點
1、改變傳統的以通過率和合格率標識糧食流通的方法。本發明提出以自認證技術標識糧食流通環節，以糧食在不同環節內的流通結果為基值建立非對稱密鑰對，以公鑰哈希值作為該環節內糧食標識符，通過自認證標識符統一了不同糧食流通指標，便于統一管理。2、改變了傳統糧食流通過程中的監控方式。傳統的監控方式包括記錄和保存糧食流通各環節的信息，當糧食流通發生問題的情況下，分析每個流通步驟，以確定發生問題的原因；本發明提出的處理方法作為一種簡便的跟蹤手段，當發生問題時依據公鑰標識符精確定位糧食流通的環節，能顯著縮短審計時間，提高審計效率。3、排除了傳統糧食流通過程中的人為干擾因素。本發明依據各個環節糧食流通結果，自動產生非對稱密鑰對，糧食管理系統數據庫存儲密鑰對，避免人工操作密鑰對的形成和存儲過程，增強了審計的安全性。
圖1為本發明糧食管理系統的結構示意圖。圖2為傳統糧食管理系統的結構示意圖。圖3為本發明糧食管理系統的處理方法流程圖。圖4為本發明糧食管理系統中不同環節之間審計方法流程圖。圖5為應用本發明處理方法進行問題環節審計及應用傳統方法進行問題環節跟蹤的比較圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明糧食管理系統及其處理方法進行詳細說明。本發明提供一種基于自認證技術的糧食管理系統，與傳統糧食流通管理系統存在較大的區別。圖2所示為傳統糧食流通管理系統示意圖，糧食在不同的流通環節依據不同的處理參數，會產生不同的處理結果，不同的處理結果由人工錄入管理系統的數據庫中。如圖1所示為本發明糧食管理系統，在不同的流通環節，糧食的不同處理參數產生的處理結果由自認證技術產生對應的非對稱密鑰對，其中公鑰的哈希值作為糧食在該流通環節的標識符，非對稱密鑰對存入糧食管理系統數據庫中，并依據公鑰標識符精確定位發生問題的糧食流通環節。本發明統一了環節內的不同處理結果，并避免了人工干預整個糧食流通過程。本發明還提供了基于自認證技術的處理方法，如圖3所示，包括如下步驟 步驟1.依據糧食特征建立糧食標識符，包括條形碼、IC卡和RFID等方式。步驟2.不同環節下糧食流通結果為基值建立非對稱密鑰對，公鑰的哈希值作為該環節標識符，密鑰對存入管理系統數據庫。、
步驟3.審計環節啟動，從數據庫中依據公鑰定位密鑰對，反向解析得出公鑰標識的環節的流通結果。步驟4.如果該環節審計結果為存在糧食安全問題，則記錄該環節。并轉向步驟2， 移向下一個流通環節繼續審計。步驟5.如果該環節審計結果為不存在糧食安全問題，則不記錄該環節，并轉向步驟2，移向下一個流通環節繼續審計。步驟6.數據庫審計完畢，本次審計過程結束，依據記錄追究流通環節責任。值得注意的是，實際情況下經常能夠確定問題環節的數目，這種情形下可以依據問題環節的數目進行審計，如果審計結果已經滿足問題環節的數目，則本次審計過程結束。本發明提供了不同環節之間的審計方法，如圖4所示，包括如下步驟
步驟1 流通環節B接收到來自流通環節A的糧食，判斷是否進行審計機制，如果憑借歷史經驗流通環節A的可靠性，則轉為步驟6，正常進行糧食流通過程。步驟2 如果流通環節B不信任A，則采用審計機制，發送由B的私鑰加密的驗證信息M至A。步驟3 =A接收到來自B的驗證信息M，用自身的私鑰加密M,然后回發給流通環節 B0步驟4 =B接收到M，在數據庫中得到A的公鑰，并對M進行解密，獲得M的內容，并且與初始M值進行比對，判斷是否相等。如果相等證明A是可靠的流通環節，轉到步驟6繼續進行。否則轉到步驟5。步驟5 :B將A認定為不可靠環節，傳輸到數據庫，進一步做人工鑒定。步驟6 正常進行糧食流通過程。其中，流通環節標識符生成算法、流通環節審計算法和流通環節之間的計算法如下
算法1是流通環節標識符生成算法，其中 CiJ = +1,2,…η代表第i個流通環節， Ki,! = 12.代表流通環節中的第j個流通結果公式1
公式1代表流通環節的流通結果之和產生第一個素數P。Q = FIft1Ki U 公式2
公式2代表流通環節的流通結果之積產生第二個素數Q。|cd(e, 0(M)) = 1 公式3
公式3表示隨即選取正數e，與0(M)互素，從而產生流通環節公鑰，進而哈希計算產生流通環節標識符。算法2是流通環節審計算法，其中(:μ = 1.2,. η代表第i個流通環節，
KiJ 二 1,2+,...m代表流通環節中的第j個流通結果。算法采用兩個while循環，審計每個環節的每個流通結果，從而避免人工干預，產生正確的審計結果，確定問題流通環節的位置。
算法3是流通環節之間審計算法。其中CiJ = 1,2,...η代表第i個流通環節，
KiJ = 1.2,...■代表流通環節中的第j個流通結果。算法依托驗證消息M。如果流通環節B
向流通環節A發送的驗證消息M被A用私鑰加密后仍然能夠被B解密，則流通環節A通過了審計，證明為真實的；否則A為偽造或者假冒環節，將審計結果存入數據庫。
圖5所示為采用本發明處理方法進行問題環節審計及采用傳統方法進行問
題環節跟蹤的比較結果。實際糧食流通環節復雜，不同的環境和不同的位置均被設定為不同的環節。實驗設置500條數據庫記錄，每項記錄代表一個流通環節，每個環節內采樣糧食的5個指標。采用RSA算法以5個指標為基值產生非對稱密鑰對。為了突顯實驗效果，我們設定存不同個數環節存在糧食安全問題，然后模擬計算本發明和傳統追蹤方法發現問題環節的時間。實驗設定10，20，30，40等4個問題環節數。從圖中可以得出本發明相比傳統的追蹤方法，能顯著縮短審計時間。提高了審計效率；且隨著問題環節數目增加，本發明所用時間并不呈現線性增長，傳統方法則增長率較高，說明本發明面對較大問題環節數目時仍然有很大優勢；當問題環節數目為40時，本發明處理時間僅為1 左右，對于大型糧食管理系統是可以接受的，符合實際情況要求。
權利要求
1.一種糧食管理系統，包括糧食管理系統數據庫，其特征在于在數據庫內存儲有以糧食流通環節內糧食的流通結果為基值的非對稱密鑰對，所述非對稱密鑰對由糧食在不同流通環節內的流通結果通過自認證技術對應產生，其中公鑰的哈希值作為糧食在該流通環節的標識符；并依據公鑰標識符精確定位發生問題的糧食流通環節。
2.根據權利要求1所述的糧食管理系統，其特征在于所述標識符包括條形碼、IC卡和射頻識別碼。
3.—種如權利要求1所述糧食管理系統的處理方法，其特征在于包括以下步驟(1)依據糧食特征建立糧食標識符；(2)以不同流通環節下糧食流通結果為基值建立非對稱密鑰對，其中公鑰的哈希值作為該環節標識符，密鑰對存入糧食管理系統數據庫；(3)審計環節啟動，從數據庫中依據公鑰定位密鑰對，反向解析得出公鑰標識的環節的流通結果；如果該環節審計結果為存在糧食安全問題，則記錄該環節，并轉向步驟(2)，移向下一個流通環節繼續審計；如果該環節審計結果為不存在糧食安全問題，則不記錄該環節，并轉向步驟(2)，移向下一個流通環節繼續審計；(4)數據庫審計完畢或審計結果滿足問題環節數目，則本次審計過程結束，依據記錄追究流通環節責任。
4.根據權利要求3所述的糧食管理系統的處理方法，其特征在于步驟(1)中所述糧食標識符包括條形碼、IC卡和射頻識別。
5.根據權利要求3所述的糧食管理系統的處理方法，其特征在于步驟(3)中所述審計過程中，不同環節之間的審計方法包括以下步驟步驟1 流通環節B接收到來自流通環節A的糧食，判斷是否進行審計機制，如果流通環節A可靠，則轉為步驟6，正常進行糧食流通過程；步驟2 如果流通環節B不信任A，則采用審計機制，發送由B的私鑰加密的驗證信息M 至A;步驟3 =A接收到來自B的驗證信息M，用自身的私鑰加密M,然后回發給流通環節B ；步驟4 =B接收到M,在數據庫中得到A的公鑰，并對M進行解密，獲得M的內容，并且與初始M值進行比對，判斷是否相等；如果相等證明A是可靠的流通環節，轉到步驟6繼續進行；否則轉到步驟5;步驟5 :B將A認定為不可靠環節，傳輸到數據庫，進一步做人工鑒定；步驟6 正常進行糧食流通過程。
全文摘要
本發明公開了一種糧食管理系統及其處理方法，該糧食管理系統包括糧食管理系統數據庫，數據庫內存儲非對稱密鑰對，非對稱密鑰對由糧食在不同流通環節內的流通結果通過自認證技術對應產生，以公鑰的哈希值作為糧食在該流通環節的標識符。處理方法包括以下步驟依據糧食特征建立糧食標識符；以不同流通環節下糧食流通結果為基值建立非對稱密鑰對，其中公鑰的哈希值作為該環節標識符，密鑰對存入糧食管理系統數據庫；從數據庫中依據公鑰定位密鑰對，反向解析得出公鑰標識的環節的流通結果；數據庫審計完畢后，依據記錄追究流通環節責任。本發明糧食管理系統及其審計方法，避免了人為因素的干擾，同時提高了審計效率。
文檔編號G06Q10/08GK102419842SQ20111029594
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月27日 優先權日2011年9月27日
發明者伍之昂, 曹杰, 李秀怡, 毛波 申請人:南京財經大學