經(jīng)歷2008年牛奶之觴后，“問題奶粉”“主食轉(zhuǎn)基因““海南毒豇豆”“雙匯瘦肉精”等的出現(xiàn)再次為人們敲響了警鐘。為此，我國各?。ㄊ?、區(qū)）也相繼開發(fā)自己的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)，但這些農(nóng)產(chǎn)品追溯碼編碼方式來看，加密性不強(qiáng)、長度較長、追溯信息對公眾不透明等問題依然存在。針對上述問題，考慮到同一行政區(qū)劃內(nèi)企業(yè)名稱不能重復(fù)注冊，我們采用行政區(qū)劃碼與企業(yè)名稱相結(jié)合的方式設(shè)計產(chǎn)地碼，其中企業(yè)名稱由區(qū)位碼表示。采用進(jìn)制轉(zhuǎn)換、劃分區(qū)段等編碼算法對追溯碼進(jìn)行多重加密和碼長壓縮，保證編碼信息完整的同時將34位編碼壓縮為20位。

一、追溯碼的設(shè)計

本研究原始追溯碼由產(chǎn)地碼、產(chǎn)品碼、生產(chǎn)日期碼、認(rèn)證類型碼等34位數(shù)組成，如表1所示。

1、產(chǎn)地碼

產(chǎn)地碼為22位數(shù)字，其中位置碼6位( 01......06)，根據(jù)行政區(qū)劃代碼規(guī)則來設(shè)計，用于定位企業(yè)所在行政注冊區(qū)域；企業(yè)碼16位（07......022），根據(jù)企業(yè)命名規(guī)則，由字號的關(guān)鍵字
表示企業(yè)，這里取字號中4個關(guān)鍵字進(jìn)行區(qū)位碼編碼，一個漢字唯一對應(yīng)4位區(qū)位碼（即共16位，不足的右邊補(bǔ)。）。對指定行政注冊區(qū)域內(nèi)的企業(yè)字號進(jìn)行搜索，能夠定位到該生產(chǎn)企業(yè)。如北京錦繡大地××有限公司在北京市工商行政管理局朝陽分局登記注冊，北京市朝陽區(qū)的行政區(qū)劃碼為110105，則該公司農(nóng)產(chǎn)品追溯碼中位置碼為110105，字號關(guān)鍵字“錦繡大地”所對應(yīng)的區(qū)位碼分別是：“錦”2985、“繡”4869、¨大”2083、“地”2156．因此16位企業(yè)碼為2985486920832156。

2、產(chǎn)品碼

產(chǎn)品碼為5位數(shù)字，其中大類別1位(P1)，按照傳統(tǒng)和習(xí)慣一般把農(nóng)產(chǎn)品分為7類，采用l位表示大類別仍有擴(kuò)展備用，如表2；種類2位( P2 P3)，表示每大類下的種類，采用自增流水號編碼．2位數(shù)能表示99種編碼組合，即使隨著生物技術(shù)發(fā)展致使種類增加也足以用于擴(kuò)展備用；品種2位( P4PS)，表示每種類中的品種名稱，采用自增流水號編碼，足夠擴(kuò)展備用。

3、生產(chǎn)日期碼

生產(chǎn)日期碼為6位數(shù)字( YY/MM/DD)，即年／月／日。其中每部分編碼范圍：YY為11~50，表示2011~2050年；MM為01~12，表示1~12月；DD為01~31，表示1~31日。

4、認(rèn)證類型碼

認(rèn)證類型是衡量農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的一項重要指標(biāo)，用1位1~4的數(shù)字(C)分別表示綠色認(rèn)證、有機(jī)認(rèn)證、無公害認(rèn)證及其他認(rèn)證。

二、農(nóng)產(chǎn)品追溯碼加密算法的設(shè)計

為了確保追溯碼的安全性，同時考慮到編碼長度，需要利用加密算法對部分編碼文件進(jìn)行加密和壓縮，最后以整體編碼特點(diǎn)進(jìn)一步生成用于防偽的多重校驗碼。

1、產(chǎn)地碼加密算法的設(shè)計

產(chǎn)地碼為22位，為了加密和縮短碼長，對其按如下加密算法進(jìn)行轉(zhuǎn)換：

（1）十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成四進(jìn)制

四進(jìn)制逢4進(jìn)1，采用0~3這4個數(shù)碼，四進(jìn)制與十進(jìn)制的對應(yīng)關(guān)系如表3。由表3可知2位四進(jìn)制數(shù)足以表示十迸制的0~9，這里我們只轉(zhuǎn)換前21位，那么22位產(chǎn)地碼轉(zhuǎn)換后為21×2+1=43位。

（2）劃分區(qū)段

將轉(zhuǎn)換過的前42位產(chǎn)地碼分為3組，每組14位，對每組分別進(jìn)行進(jìn)一步的編碼換算。就每14位來說，按7項處理（每項2位，仍看成十進(jìn)制關(guān)系），用A—G標(biāo)識；根據(jù)表3給出的四進(jìn)制編碼規(guī)則，以每組14位為單位按A~G的范圍劃分區(qū)段，如表4所示。

（3）確定項與項之間的換算關(guān)系

類似“時”“分”‘‘秒”的倍數(shù)關(guān)系，如“時”“分”對應(yīng)于“秒”的倍數(shù)分別為3600、60，這里假定A—F對于G的倍數(shù)分別為13、11、9、7、5、3。

（4）確定區(qū)段

劃分好區(qū)段之后，對每組進(jìn)行進(jìn)一步編碼換算前要先確定該組屬于哪個區(qū)段。參考表4的原則，如果編碼區(qū)段為1，則A減去00；如果編碼區(qū)段為2，則A減去10；如果編碼區(qū)段為3，則A減去20。

（5）編碼換算

區(qū)段確定后，將14位編碼按各項的倍數(shù)換算成以C表示的數(shù)值，即每組相對區(qū)段碼（3位，不足3位左邊補(bǔ)。）加上1位區(qū)段標(biāo)志碼，則14位編碼縮短為4位，3組即為12位，加上原產(chǎn)地碼第22位，轉(zhuǎn)換后的產(chǎn)地碼為13位。

（6）產(chǎn)地碼校驗碼的生成

轉(zhuǎn)換后的13位編碼中有3位區(qū)段標(biāo)識碼，均為1一3的數(shù)字；取前2組的區(qū)段標(biāo)識碼組成1位校驗碼，這樣既縮短了碼長又利于加密，方法是：將前2組區(qū)段標(biāo)識碼進(jìn)行排列組合，共有9種，如表5；編碼時根據(jù)前2組區(qū)段標(biāo)識碼找到對應(yīng)的1位校驗碼，放在第3組編碼之前口第3組1位區(qū)段標(biāo)識碼留作最后生成整體校驗碼用。最終轉(zhuǎn)換后的產(chǎn)地碼為12位。

2、生產(chǎn)日期碼加密算法的設(shè)計

生產(chǎn)日期碼仍采用相對區(qū)段碼和區(qū)段標(biāo)識碼相結(jié)合的方法給出，具體區(qū)段劃分如表6。

類似于產(chǎn)地碼的轉(zhuǎn)換算法，生產(chǎn)日期碼不再采用“年”“月”“日”之間的倍數(shù)關(guān)系而假定“年”“月”對于“日”的倍數(shù)分別為5、3，則轉(zhuǎn)換后相對區(qū)段碼為2位（不足2位左邊補(bǔ)0）。確定區(qū)段時參考表6的原則，如果編碼區(qū)段為1，則“年”減去2011；如果編碼區(qū)段為2，則“年”減去2017；以此類推。如2011年4月18日，按年份確定為1區(qū)段，換算后相對區(qū)段碼為(2011-2011)×5 +04×3 +18 =30，則轉(zhuǎn)換后的生產(chǎn)日期碼為30(1)。根據(jù)以上算法，6位生產(chǎn)日期碼轉(zhuǎn)換后為3位。

3、校驗碼生成算法的設(shè)計

產(chǎn)地碼第3組的1位標(biāo)識碼為1~3的數(shù)字；生產(chǎn)日期碼1位標(biāo)識碼為1~7的數(shù)字；認(rèn)證類型碼為1~4的數(shù)字，此3位的84種排列組合如表7所示。在編碼時根據(jù)該3位的組合找到對應(yīng)的2位校驗碼，既對追溯碼整體加密又縮短了碼長。

本研究采用多重加密算法：通過進(jìn)制轉(zhuǎn)換和劃分區(qū)段的編碼算法分別將22位產(chǎn)地碼轉(zhuǎn)換為12位、將6位生產(chǎn)日期碼轉(zhuǎn)換為3位，既起到了加密作用又縮短了碼長；然后由產(chǎn)地碼1位標(biāo)識碼、生產(chǎn)日期碼l位標(biāo)識碼和認(rèn)證類型碼進(jìn)行排列組合生成2位總體校驗碼，進(jìn)一步對追溯碼文件加密和壓縮。

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