[0001] 本发明涉及中药鉴定技术领域，具体地说，涉及一种基于区块链的中药鉴定方法、系统、装置及存储介质。

[0002] 中药品种繁多、产区广泛、基源复杂，现有技术通常依靠DNA分子鉴定技术实现对中药材的物种的准确、快速鉴定。该类鉴定技术通常基于中药分子序列鉴别系统实现，其通过对比待鉴定样本与标准数据库中存储的DNA条形码(DNAbarcode)实现中药材的鉴定；在具体实现时，需要由系统管理人员将每种品类的药材的标准DNA条形码进行采集和更新，通过大数据自动分析比对待鉴定样本与标准DNA条形码，按照近似度获取比对结果并自动生成鉴定报告，最后还需有鉴定方加盖章戳以进行鉴定报告的有效性和可信背书。目前的鉴定报告中通常会包含参与鉴定的样本信息、对结果、检验机构信息等，用户能够自行进行电子版的鉴定报告的下载。

[0003] 目前的鉴定方式存在的问题通常如下：

[0004] 1、现有的中药分子序列鉴定系统均采用中心化的存储模式，所有数据集中存储于有限数量的服务器中，容易产生单点故障问题；自动生成的鉴定报告被中心化存储于数据库中，一旦服务器发生损坏或遭到恶意用户攻击，系统数据则会丢失，无法保障鉴定报告的安全存储；

[0005] 2、在现有的中药分子序列鉴定系统中，未对鉴定报告的真伪提供验证方法和手段，无法确认鉴定报告的真实性，使得鉴定报告极易作伪，一旦非法分子利用伪造的鉴定报告出售造假的中药材，则会对消费者的健康和权益产生极大的危害，同时也会压缩正规经营者的生存空间，影响中药材行业的良性发展；

[0006] 3、在现有的中药分子序列鉴定系统中，由于其缺乏良好的追溯功能，无法对中药分子的鉴定全过程进行可信溯源，比如鉴定时需要鉴定的原始样本信息数据、鉴定人、鉴定时间等；

[0007] 4、此外，鉴于药材名目繁多，数量庞大的序列信息容易导致在对数据库进行数据更新时造成失误，若不及时对数据更新操作进行追溯，则会影响数据库内数据的真实性和有效性。

[0048] 为进一步了解本发明的内容，结合实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。

[0049] 实施例1

[0050] 见于图1，本实施例提供了一种基于区块链的中药分子序列鉴定方法，其具有如下步骤：

[0051] S1、构建标准数据库

[0052] 该步骤中，所构建的标准数据库包括文本数据库、条形码数据库和图片数据库；标准数据库用于存储药材标准信息，单条药材标准信息包括相互关联的特征描述信息、DNA条形码信息和图片信息；特征描述信息、DNA条形码信息和图片信息分别存储于文本数据库、条形码数据库和图片数据库中，标准数据库的全部数据经序列化处理后存证于区块链中；

[0053] S2、药材比对

[0054] 该步骤中，获取待鉴定样本的DNA序列，并与条形码数据库中的DNA条形码信息进行逐一比对；以相似度的最大值作为物种相似度百分比，输出鉴定结果数据；鉴定结果包括物种相似度百分比以及对应的单条药材标准信息；

[0055] 之后将鉴定结果数据存证于区块链中；

[0056] S3、鉴定报告的生成

[0057] 该步骤中，将待鉴定样本的基本信息存证于区块链中，并随机生成一对密钥对，密钥对包括公钥和私钥；通过哈希运算获取待鉴定样本的基本信息和鉴定结果数据的数字摘要，采用私钥对该数字摘要进行签名；获取鉴定报告的电子签章，基于电子签章、待鉴定样本的基本信息、鉴定结果数据以及已签名的数字摘要生成鉴定报告及相应的鉴定报告二维码；鉴定报告二维码用于实现鉴定报告中相关数据的下载，鉴定报告用于实现对相关数据的展示；

[0058] 之后将鉴定报告及相关数据存证于区块链中；

[0059] S4、鉴定报告的验证

[0060] 针对已生成的鉴定报告，通过扫描鉴定报告二维码获取待鉴定样本的基本信息、鉴定结果数据以及已签名的数字摘要；采用公钥对已签名的数字摘要进行解密获取数字摘要，采用同一散列函数对所下载的基本信息和鉴定结果数据进行哈希运算并将运算结果与数字摘要进行对比；若结果一致则鉴定报告为真实，反之为伪造。

[0061] 通过本实施例的上述方法使得，能够基于区块链技术完成标准数据库的数据存证和鉴定报告的生成、验证以及鉴定过程的可信追溯，从而实现安全可信的中药分子序列鉴定。并且药材鉴定的全流程的每个步骤的数据均能够存储于区块链中，故而能够较佳地实现对鉴定报告的全流程数据的溯源。此外，通过生成鉴定报告二维码的方式，使得所有鉴定报告的相关方均能够较佳地对鉴定报告的真伪进行辨别和溯源。

[0062] 本实施例中，特征描述信息包括物种名、药材名、拉丁名和采集地，图片信息包括基原图片和药材图片；

[0063] 步骤S1具体包括如下步骤，

[0064] S11、单条药材标准信息的录入

[0065] 在该步骤中，将待录入单条药材标准信息的物种名与标准数据库中既有的药材标准信息的物种名进行匹配；

[0066] 若标准数据库中存在相同的物种名，则将待录入单条药材标准信息与该物种名进行关联，并仅录入药材名、拉丁名、采集地、DNA条形码信息、基原图片和药材图片；

[0067] 若标准数据库中不存在相同的物种名，则将待录入单条药材标准信息全部录入至标准数据库中；

[0068] S12、标准数据库的链上存证

[0069] 在该步骤中，在标准数据库发生数据更新时，将标准数据库的全部数据进行序列化后上传至区块链中进行存储。

[0070] 通过上述，使得如系统管理人员等能够较佳地完成对每个药材的药材标准信息的采集、存储以及更新，通过构建关联的文本数据库、条形码数据库和图片数据库，能够较佳地实现对药材标准信息中的特征描述信息、DNA条形码信息和图片信息的存储，故而能够较佳地实现对药材标准信息的入库存储。

[0071] 此外，通过步骤S11的操作，能够较佳地实现以物种类别对药材标准信息的归类，也即能够较佳地使得归属与同一物种下的所有药材均能够得以归类；故而使得在后续的比对操作(即S2)中。也即，在后续的比对过程中，能够根据指定的物种类型，并仅基于对应物种类别进行比对，故而能够较佳地提升比对效率。

[0072] 此外，标准数据库在每次进行数据更新时，均能够生成当前版本的版本信息并存储于区块链中，故而便于后续的操作。

[0073] 其中：

[0074] 物种名，是指相关药材所归属的物种，能够按照如“界”、“门”、“纲”、“目”、“科”、“属”和/或“种”进行划分；

[0075] 药材名、拉丁名，是指相关药材的对应名称；

[0076] 采集地，是指相关药材的产地；

[0077] 基原图片，是指相关药材的来源物种的图片；

[0078] 药材图片，是指相关药材的自身图片。

[0079] 本实施例中，图片数据库采用分布式文件存储系统。这使得区块链能够仅用于存储所有药材标准信息的序列化数据，故而能够较佳地降低区块链数据的存储负担。其中，图片信息在存储至图片数据库后，能够将对应的图片存储地址也上传至区块链中存储，故而能够较佳地实现图片信息的寻址下载。

[0080] 可以理解的是，本实施例中的特征描述信息为文本形式的数据，DNA条形码信息为碱基序列段形式的数据，图片信息为图像形式的数据；故在步骤S1中，能够轻易获取特征描述信息、DNA条形码信息与图片信息的存储地址的序列化数据，并能够将该数据存证于区块链中；故而能够较佳实现对标准数据库的数据链上存证。

[0081] 本实施例的步骤S2中，在获取鉴定结果数据后，获取鉴定过程数据，并将鉴定结果数据和鉴定过程数据同步存证于区块链中；

[0082] 鉴定过程数据包括送样本信息、比对信息和确认信息，送样本信息包括送样人信息和送样时间信息，比对信息包括比对时间信息和比对时间下的标准数据库的版本信息，确认信息包括确认人信息和确认时间信息；

[0083] 步骤S3中，使用散列函数对待鉴定样本的基本信息、鉴定结果数据、鉴定过程数据进行哈希运算，进而获取数字摘要；基于电子签章、待鉴定样本的基本信息、鉴定结果数据、已签名的数字摘要以及鉴定过程数据生成鉴定报告及相应的鉴定报告二维码。

[0084] 通过上述步骤，能够较佳地实现对鉴定过程数据的存证，且通过将鉴定过程数据存放于区块链中并展示于鉴定报告中，能够较佳地实现对鉴定过程的追溯和防伪。

[0085] 其中，待鉴定样本的基本信息包括检验编号、样品名称、样品批号、供样单位、生产单位、检验依据、检验单位和检验人员。故而能够较为全面对待鉴定样本的相关信息进行采集和收录。

[0086] 在本实施例的步骤S4中，在鉴定报告为伪造时，将鉴定报告中的相关数据与存证于区块链中的数据进行逐一比对。故而能够较佳地实现对鉴定报告的每一步骤的真伪验证以及追溯。

[0087] 见于图2，为实现本实施例中的方法，本实施例还提供了一种基于区块链的中药分子序列鉴定系统，其包括：

[0088] 标准数据库，其用于实现步骤S1中的药材标准信息的存储；

[0089] 入库存证模块，其用于实现步骤S1；

[0090] 物种比对存证模块，其用于实现步骤S2；

[0091] 鉴定报告存证模块，其用于实现步骤S3；以及

[0092] 鉴定报告验证模块，其用于实现步骤S4。

[0093] 通过上述系统，能够较佳地实现药材标准数据库的构建，并能够基于所构建的标准数据库实现相关药材的比对鉴定、链上存证、鉴定报告的生成以及基于区块链的防伪，故而能够实现对中药材的鉴定。

[0094] 在基于本实施例的系统实现本实施例的方法时，标准数据库能够为常规的本地数据库，也即本实施例的系统能够兼容现有已部署的相关系统，故而降低实现成本，可行性高；通过入库存证模块能够实现标准数据库中的全部数据的链上存证，即将特征描述信息、DNA条形码信息与图片信息的存储地址的序列化数据存储于区块链中；通过物种比对存证模块，能够将鉴定结果数据和鉴定过程数据进行链上存证，故而能够较佳地实现鉴定比对过程的链上存证；通过鉴定报告存证模块能够较佳地实现鉴定报告的存证；通过鉴定报告验证模块能够较佳地实现鉴定报告的验证以及追溯。

[0095] 在基于本实施例的系统实现本实施例的方法时：

[0096] 在执行步骤S1时，能够由系统的管理人员执行；相关管理人员能够将单条药材标准信息采集并存储至标准数据库中，并调用(能够通过智能合约实现)入库存证模块实现标准数据库中的数据的链上存储；也即，能够通过入库存证模块完成标准数据库的数据入库(即单条药材标准信息的采集、收录等)和标准数据库的链上存证功能；

[0097] 需要特别说明的地方在于，标准数据库能够基于现有的常规数据库实现；在完成数据入库时，能够基于物种名进行关联收录，故而便于后续的比对操作；在每次对标准数据库进行更新时，均能够生成更新后的数据库版本号，并将该版本号存证于区块链中，故而后续所生成的鉴定报告中能够将记录数据库版本号，从而能够避免因标准数据库的更新而导致的同一物种不同时间下的比对结果不一致的等情况发生；

[0098] 在执行步骤S2时，能够由用户执行；相关用户在执行步骤S2时，能够通过物种比对存证模块，完成待鉴定样本与标准数据库的比对以及相关的链上存证；

[0099] 在进行比对操作时，相关用户能够首先录入待鉴定样本的基本信息，该基本信息能够包括待鉴定样本的DNA序列、物种名、检验编号、样品名称、样品批号、供样单位、生产单位、检验依据、检验单位和检验人员等信息；之后，物种比对存证模块能够基于相关用户的请求，基于待鉴定样本的DNA序列和物种名进行执行比对流程；可以理解的是，在物种名明确且标准数据库具有相关的物种名时，能够仅基于与待鉴定样本的物种名相对应的数据集进行比对工作，故而能够较佳地提升比对效率；在物种名不明确或缺失等情形时，则可基于标准数据库的全部数据进行比对；比对过程中的相似度计算，基于现有的手段实现即可，本实施例中不予赘述；

[0100] 可以理解的是，在比对流程中，会产生鉴定结果数据和鉴定过程数据；鉴定结果数据能够在比对完成时由物种比对存证模块输出，鉴定过程数据能够在比对完成时由相关用户在进行比对结果确认时产生；

[0101] 在执行步骤S3时，能够由用户执行；相关用户在执行步骤S3时，能够通过鉴定报告存证模块，完成鉴定报告的生成以及链上存证操作；

[0102] 在进行鉴定报告的生成操作时，鉴定报告存证模块能够用于生成公钥和私钥，以及用于生成鉴定报告二维码，并用于对基本信息、鉴定结果数据、鉴定过程数据进行哈希运算以获取数字摘要，以及用于完成私钥对数字摘要的签名操作；在上述操作完成后，鉴定报告存证模块能够生成鉴定报告，鉴定报告中能够展示基本信息、鉴定结果数据和鉴定过程数据中的相关信息以及鉴定报告二维码以及电子签章，故而能够较佳地完成相关数据的展示；其中，电子签章能够通过为相关鉴定机构章戳的电子图像形式；所生成的鉴定报告二维码用于实现存储于区块链中的基本信息、鉴定结果数据、鉴定过程数据、公钥和已签名的数字摘要的查询/下载；

[0103] 在进行鉴定报告的链上存证操作时，鉴定报告存证模块能够将公钥、所生成的鉴定报告、已签名的数字摘要等上传至区块链中进行存储；

[0104] 在执行步骤S4时，能够由具体的使用者执行；相关使用者在执行步骤S4时，能够通过鉴定报告验证模块，完成鉴定报告的验证以及追溯等操作；

[0105] 在进行鉴定报告的验证操作时，相关使用者能够通过扫描鉴定报告二维码查询/下载基本信息、鉴定结果数据、鉴定过程数据、公钥和已签名的数字摘要，之后能够通过公钥对已签名的数字摘要进行解密获取数字摘要，之后鉴定报告验证模块能够基于所查询/下载的基本信息、鉴定结果数据和鉴定过程数据采用同一散列函数进行哈希运算以获取当前的数字摘要，通过比对两个数字摘要间是否一致，即可实现对鉴定报告的验证；

[0106] 在进行鉴定报告的追溯操作时，相关使用者能够将通过鉴定报告二维码查询/下载基本信息、鉴定结果数据及鉴定过程数据逐一地与鉴定报告中所展示的基本信息、鉴定结果数据及鉴定过程数据进行比对，故而能够便捷地核查追溯出鉴定报告的错误数据项。

[0107] 本实施例的方案基于区块链技术实现可信的中药分子序列资源鉴定，将标准数据库的资源信息上传至区块链，同时对药材鉴定结果上链并生成唯一的鉴定报告，解决了现有中药分子序列鉴定系统的单点故障问题，实现中药分子的鉴定全过程的可信溯源。用户可实时扫码验证其有效性和真实性，无需至线下办理即可获得具有权威性的鉴定报告信用背书，且避免了纸质报告易丢失破损的问题，有效避免伪造的药材鉴定报告扰乱市场的现象，为使用者提供更多便利。

[0108] 此外，本实施例还提供了一种基于区块链的中药分子序列鉴定装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本实施例中的所述的方法的步骤。

[0109] 此外，本实施例还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现本实施例中的所述的处理方法的步骤。

[0110] 容易理解的是，本领域技术人员在本申请提供的一个或几个实施例的基础上，可以对本申请的实施例进行结合、拆分、重组等得到其他实施例，这些实施例均没有超出本申请的保护范围。

[0111] 以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，实施例所示的也只是本发明的实施方式的部分，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。