專利名稱：一種糧食管理系統(tǒng)及其處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及糧食流通管理領(lǐng)域，具體涉及一種基于自認證技術(shù)的糧食管理系統(tǒng)及其處理方法。
背景技術(shù)：
糧食是食品的重要源頭，原糧衛(wèi)生安全和成品糧質(zhì)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(chǔ)，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(shù)手段、管理機制和標準規(guī)范?，F(xiàn)有的糧食流通自動識別技術(shù)主要包含條形碼、IC卡、射頻識別(RFID)等技術(shù)。 在糧食流通監(jiān)控技術(shù)方面，多采集糧食物流環(huán)境中的貨物條形碼信息，對糧食物流信息和糧庫網(wǎng)點需求進行收集、處理和分析預測，監(jiān)督糧食流通過程。但糧食流通的監(jiān)控和跟蹤技術(shù)存在以下缺點(1)管理手段仍然以人工為主，可能造成數(shù)據(jù)輸入錯誤，故意瞞報等現(xiàn)象，增加了流通領(lǐng)域的不確定性；(2)糧食識別技術(shù)不成熟，條形碼技術(shù)的環(huán)境適應性不好，惡劣環(huán)境下讀取率難以保證；(3)當糧食及其制品發(fā)生質(zhì)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(xiàn)正向和逆向、外部和內(nèi)部跟蹤和追溯，不能真正實現(xiàn)糧食和食品安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在人為干擾因素的缺陷，提供一種基于自認證技術(shù)的糧食管理系統(tǒng)及其處理方法。為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種糧食管理系統(tǒng)，包括糧食管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫， 數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲非對稱密鑰對，非對稱密鑰對由糧食在不同流通環(huán)節(jié)內(nèi)的流通結(jié)果通過自認證技術(shù)對應產(chǎn)生，其中公鑰的哈希值作為糧食在該流通環(huán)節(jié)的標識符；并依據(jù)公鑰標識符精確定位發(fā)生問題的糧食流通環(huán)節(jié)。對本發(fā)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(fā)明還提供了一種糧食管理系統(tǒng)的處理方法，包括以下步驟
(1)依據(jù)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(huán)節(jié)下糧食流通結(jié)果為基值建立非對稱密鑰對，其中公鑰的哈希值作為該環(huán)節(jié)標識符，密鑰對存入糧食管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；
(3)審計環(huán)節(jié)啟動，從數(shù)據(jù)庫中依據(jù)公鑰定位密鑰對，反向解析得出公鑰標識的環(huán)節(jié)的流通結(jié)果；
如果該環(huán)節(jié)審計結(jié)果為存在糧食安全問題，則記錄該環(huán)節(jié)，并轉(zhuǎn)向步驟(2)，移向下一個流通環(huán)節(jié)繼續(xù)審計；
如果該環(huán)節(jié)審計結(jié)果為不存在糧食安全問題，則不記錄該環(huán)節(jié)，并轉(zhuǎn)向步驟(2)，移向下一個流通環(huán)節(jié)繼續(xù)審計；其中，不同環(huán)節(jié)之間的審計方法如下
步驟1 流通環(huán)節(jié)B接收到來自流通環(huán)節(jié)A的糧食，判斷是否進行審計機制，如果憑借歷史經(jīng)驗流通環(huán)節(jié)A的可靠性，則轉(zhuǎn)為步驟6，正常進行糧食流通過程。步驟2 如果流通環(huán)節(jié)B不信任A，則采用審計機制，發(fā)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(fā)給流通環(huán)節(jié) B0步驟4 =B接收到M，在數(shù)據(jù)庫中得到A的公鑰，并對M進行解密，獲得M的內(nèi)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(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)到步驟6繼續(xù)進行。否則轉(zhuǎn)到步驟5。步驟5 :B將A認定為不可靠環(huán)節(jié)，傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫，進一步做人工鑒定。步驟6 正常進行糧食流通過程。(4)數(shù)據(jù)庫審計完畢或?qū)徲嫿Y(jié)果滿足問題環(huán)節(jié)數(shù)目，本次審計過程結(jié)束，依據(jù)記錄追究流通環(huán)節(jié)責任。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點
1、改變傳統(tǒng)的以通過率和合格率標識糧食流通的方法。本發(fā)明提出以自認證技術(shù)標識糧食流通環(huán)節(jié)，以糧食在不同環(huán)節(jié)內(nèi)的流通結(jié)果為基值建立非對稱密鑰對，以公鑰哈希值作為該環(huán)節(jié)內(nèi)糧食標識符，通過自認證標識符統(tǒng)一了不同糧食流通指標，便于統(tǒng)一管理。2、改變了傳統(tǒng)糧食流通過程中的監(jiān)控方式。傳統(tǒng)的監(jiān)控方式包括記錄和保存糧食流通各環(huán)節(jié)的信息，當糧食流通發(fā)生問題的情況下，分析每個流通步驟，以確定發(fā)生問題的原因；本發(fā)明提出的處理方法作為一種簡便的跟蹤手段，當發(fā)生問題時依據(jù)公鑰標識符精確定位糧食流通的環(huán)節(jié)，能顯著縮短審計時間，提高審計效率。3、排除了傳統(tǒng)糧食流通過程中的人為干擾因素。本發(fā)明依據(jù)各個環(huán)節(jié)糧食流通結(jié)果，自動產(chǎn)生非對稱密鑰對，糧食管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)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(fā)明糧食管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為傳統(tǒng)糧食管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明糧食管理系統(tǒng)的處理方法流程圖。圖4為本發(fā)明糧食管理系統(tǒng)中不同環(huán)節(jié)之間審計方法流程圖。圖5為應用本發(fā)明處理方法進行問題環(huán)節(jié)審計及應用傳統(tǒng)方法進行問題環(huán)節(jié)跟蹤的比較圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明糧食管理系統(tǒng)及其處理方法進行詳細說明。本發(fā)明提供一種基于自認證技術(shù)的糧食管理系統(tǒng)，與傳統(tǒng)糧食流通管理系統(tǒng)存在較大的區(qū)別。圖2所示為傳統(tǒng)糧食流通管理系統(tǒng)示意圖，糧食在不同的流通環(huán)節(jié)依據(jù)不同的處理參數(shù)，會產(chǎn)生不同的處理結(jié)果，不同的處理結(jié)果由人工錄入管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。如圖1所示為本發(fā)明糧食管理系統(tǒng)，在不同的流通環(huán)節(jié)，糧食的不同處理參數(shù)產(chǎn)生的處理結(jié)果由自認證技術(shù)產(chǎn)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(huán)節(jié)的標識符，非對稱密鑰對存入糧食管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，并依據(jù)公鑰標識符精確定位發(fā)生問題的糧食流通環(huán)節(jié)。本發(fā)明統(tǒng)一了環(huán)節(jié)內(nèi)的不同處理結(jié)果，并避免了人工干預整個糧食流通過程。本發(fā)明還提供了基于自認證技術(shù)的處理方法，如圖3所示，包括如下步驟 步驟1.依據(jù)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(huán)節(jié)下糧食流通結(jié)果為基值建立非對稱密鑰對，公鑰的哈希值作為該環(huán)節(jié)標識符，密鑰對存入管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。、
步驟3.審計環(huán)節(jié)啟動，從數(shù)據(jù)庫中依據(jù)公鑰定位密鑰對，反向解析得出公鑰標識的環(huán)節(jié)的流通結(jié)果。步驟4.如果該環(huán)節(jié)審計結(jié)果為存在糧食安全問題，則記錄該環(huán)節(jié)。并轉(zhuǎn)向步驟2， 移向下一個流通環(huán)節(jié)繼續(xù)審計。步驟5.如果該環(huán)節(jié)審計結(jié)果為不存在糧食安全問題，則不記錄該環(huán)節(jié)，并轉(zhuǎn)向步驟2，移向下一個流通環(huán)節(jié)繼續(xù)審計。步驟6.數(shù)據(jù)庫審計完畢，本次審計過程結(jié)束，依據(jù)記錄追究流通環(huán)節(jié)責任。值得注意的是，實際情況下經(jīng)常能夠確定問題環(huán)節(jié)的數(shù)目，這種情形下可以依據(jù)問題環(huán)節(jié)的數(shù)目進行審計，如果審計結(jié)果已經(jīng)滿足問題環(huán)節(jié)的數(shù)目，則本次審計過程結(jié)束。本發(fā)明提供了不同環(huán)節(jié)之間的審計方法，如圖4所示，包括如下步驟
步驟1 流通環(huán)節(jié)B接收到來自流通環(huán)節(jié)A的糧食，判斷是否進行審計機制，如果憑借歷史經(jīng)驗流通環(huán)節(jié)A的可靠性，則轉(zhuǎn)為步驟6，正常進行糧食流通過程。步驟2 如果流通環(huán)節(jié)B不信任A，則采用審計機制，發(fā)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(fā)給流通環(huán)節(jié) B0步驟4 =B接收到M，在數(shù)據(jù)庫中得到A的公鑰，并對M進行解密，獲得M的內(nèi)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(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)到步驟6繼續(xù)進行。否則轉(zhuǎn)到步驟5。步驟5 :B將A認定為不可靠環(huán)節(jié)，傳輸?shù)綌?shù)據(jù)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(huán)節(jié)標識符生成算法、流通環(huán)節(jié)審計算法和流通環(huán)節(jié)之間的計算法如下
算法1是流通環(huán)節(jié)標識符生成算法，其中 CiJ = +1,2,…η代表第i個流通環(huán)節(jié)， Ki,! = 12.代表流通環(huán)節(jié)中的第j個流通結(jié)果公式1
公式1代表流通環(huán)節(jié)的流通結(jié)果之和產(chǎn)生第一個素數(shù)P。Q = FIft1Ki U 公式2
公式2代表流通環(huán)節(jié)的流通結(jié)果之積產(chǎn)生第二個素數(shù)Q。|cd(e, 0(M)) = 1 公式3
公式3表示隨即選取正數(shù)e，與0(M)互素，從而產(chǎn)生流通環(huán)節(jié)公鑰，進而哈希計算產(chǎn)生流通環(huán)節(jié)標識符。算法2是流通環(huán)節(jié)審計算法，其中(:μ = 1.2,. η代表第i個流通環(huán)節(jié)，
KiJ 二 1,2+,...m代表流通環(huán)節(jié)中的第j個流通結(jié)果。算法采用兩個while循環(huán)，審計每個環(huán)節(jié)的每個流通結(jié)果，從而避免人工干預，產(chǎn)生正確的審計結(jié)果，確定問題流通環(huán)節(jié)的位置。
算法3是流通環(huán)節(jié)之間審計算法。其中CiJ = 1,2,...η代表第i個流通環(huán)節(jié)，
KiJ = 1.2,...■代表流通環(huán)節(jié)中的第j個流通結(jié)果。算法依托驗證消息M。如果流通環(huán)節(jié)B
向流通環(huán)節(jié)A發(fā)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(huán)節(jié)A通過了審計，證明為真實的；否則A為偽造或者假冒環(huán)節(jié)，將審計結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫。
圖5所示為采用本發(fā)明處理方法進行問題環(huán)節(jié)審計及采用傳統(tǒng)方法進行問
題環(huán)節(jié)跟蹤的比較結(jié)果。實際糧食流通環(huán)節(jié)復雜，不同的環(huán)境和不同的位置均被設(shè)定為不同的環(huán)節(jié)。實驗設(shè)置500條數(shù)據(jù)庫記錄，每項記錄代表一個流通環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)內(nèi)采樣糧食的5個指標。采用RSA算法以5個指標為基值產(chǎn)生非對稱密鑰對。為了突顯實驗效果，我們設(shè)定存不同個數(shù)環(huán)節(jié)存在糧食安全問題，然后模擬計算本發(fā)明和傳統(tǒng)追蹤方法發(fā)現(xiàn)問題環(huán)節(jié)的時間。實驗設(shè)定10，20，30，40等4個問題環(huán)節(jié)數(shù)。從圖中可以得出本發(fā)明相比傳統(tǒng)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(huán)節(jié)數(shù)目增加，本發(fā)明所用時間并不呈現(xiàn)線性增長，傳統(tǒng)方法則增長率較高，說明本發(fā)明面對較大問題環(huán)節(jié)數(shù)目時仍然有很大優(yōu)勢；當問題環(huán)節(jié)數(shù)目為40時，本發(fā)明處理時間僅為1 左右，對于大型糧食管理系統(tǒng)是可以接受的，符合實際情況要求。
權(quán)利要求
1.一種糧食管理系統(tǒng)，包括糧食管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，其特征在于在數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲有以糧食流通環(huán)節(jié)內(nèi)糧食的流通結(jié)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(huán)節(jié)內(nèi)的流通結(jié)果通過自認證技術(shù)對應產(chǎn)生，其中公鑰的哈希值作為糧食在該流通環(huán)節(jié)的標識符；并依據(jù)公鑰標識符精確定位發(fā)生問題的糧食流通環(huán)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧食管理系統(tǒng)，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(quán)利要求1所述糧食管理系統(tǒng)的處理方法，其特征在于包括以下步驟(1)依據(jù)糧食特征建立糧食標識符；(2)以不同流通環(huán)節(jié)下糧食流通結(jié)果為基值建立非對稱密鑰對，其中公鑰的哈希值作為該環(huán)節(jié)標識符，密鑰對存入糧食管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；(3)審計環(huán)節(jié)啟動，從數(shù)據(jù)庫中依據(jù)公鑰定位密鑰對，反向解析得出公鑰標識的環(huán)節(jié)的流通結(jié)果；如果該環(huán)節(jié)審計結(jié)果為存在糧食安全問題，則記錄該環(huán)節(jié)，并轉(zhuǎn)向步驟(2)，移向下一個流通環(huán)節(jié)繼續(xù)審計；如果該環(huán)節(jié)審計結(jié)果為不存在糧食安全問題，則不記錄該環(huán)節(jié)，并轉(zhuǎn)向步驟(2)，移向下一個流通環(huán)節(jié)繼續(xù)審計；(4)數(shù)據(jù)庫審計完畢或?qū)徲嫿Y(jié)果滿足問題環(huán)節(jié)數(shù)目，則本次審計過程結(jié)束，依據(jù)記錄追究流通環(huán)節(jié)責任。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的糧食管理系統(tǒng)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(jù)權(quán)利要求3所述的糧食管理系統(tǒng)的處理方法，其特征在于步驟(3)中所述審計過程中，不同環(huán)節(jié)之間的審計方法包括以下步驟步驟1 流通環(huán)節(jié)B接收到來自流通環(huán)節(jié)A的糧食，判斷是否進行審計機制，如果流通環(huán)節(jié)A可靠，則轉(zhuǎn)為步驟6，正常進行糧食流通過程；步驟2 如果流通環(huán)節(jié)B不信任A，則采用審計機制，發(fā)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(fā)給流通環(huán)節(jié)B ；步驟4 =B接收到M,在數(shù)據(jù)庫中得到A的公鑰，并對M進行解密，獲得M的內(nèi)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(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)到步驟6繼續(xù)進行；否則轉(zhuǎn)到步驟5;步驟5 :B將A認定為不可靠環(huán)節(jié)，傳輸?shù)綌?shù)據(jù)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(fā)明公開了一種糧食管理系統(tǒng)及其處理方法，該糧食管理系統(tǒng)包括糧食管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲非對稱密鑰對，非對稱密鑰對由糧食在不同流通環(huán)節(jié)內(nèi)的流通結(jié)果通過自認證技術(shù)對應產(chǎn)生，以公鑰的哈希值作為糧食在該流通環(huán)節(jié)的標識符。處理方法包括以下步驟依據(jù)糧食特征建立糧食標識符；以不同流通環(huán)節(jié)下糧食流通結(jié)果為基值建立非對稱密鑰對，其中公鑰的哈希值作為該環(huán)節(jié)標識符，密鑰對存入糧食管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；從數(shù)據(jù)庫中依據(jù)公鑰定位密鑰對，反向解析得出公鑰標識的環(huán)節(jié)的流通結(jié)果；數(shù)據(jù)庫審計完畢后，依據(jù)記錄追究流通環(huán)節(jié)責任。本發(fā)明糧食管理系統(tǒng)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(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
發(fā)明者伍之昂, 曹杰, 李秀怡, 毛波 申請人:南京財經(jīng)大學