基于区块链技术的药品防伪溯源系统设计与实现

摘要

药品安全是保障人民健康的基石。随着经济社会的发展，对药品防伪溯源的要求逐渐提高。目前，药品防伪信息服务系统大多采用数据集中式管理，易于篡改、伪造药品生产信息和流通信息，导致出现假冒伪劣药品时无法及时追踪溯源，给患者财产和生命安全造成威胁。论文利用区块链技术去中心化、难以篡改和易于追溯的特点，设计并完成了与药品生产商、经销商和消费者密切关联的区块链药品防伪溯源系统，为提高药品生产和流通安全提供有力支持。　　论文首先分析了区块链的数据结构、密码学原理、共识算法和智能合约，阐述了HyperledgerFabric平台的特性和架构。然后进行药品供应链应用分析，针对药品防伪溯源需求，设计完成了药品管理、药品交易、防伪溯源和药品查询等核心功能模块。药品管理支持药品生产商将合格药品的完整信息上链存储，具有召回不合格药品功能，支持药品安全管理部门冻结不合格药品流通。药品交易支持合格药品在线交易，支持药品卖方对已拥有药品发起交易，买方确认后完成交易。交易信息均经过交易双方数字签名并记录在区块链中。防伪溯源模块支持药品防伪查询和药品溯源追踪管理，支持消费者验证药品的真伪性和查看药品溯源记录。药品查询支持按药品防伪溯源码、药品生产信息和药品相关用户查询药品信息。　　论文采用HyperledgerFabric平台，开发了系统的区块链基础层、链码层、接口层和应用层。区块链基础层实现数据存储、P2P网络传播、系统共识流程等区块链底层要素。链码层提供系统的智能合约，包括药品管理链码、药品交易链码、防伪溯源链码等，实现系统的业务逻辑，与区块链账本交互。接口层封装和调用链码层智能合约，向应用层提供接口。应用层采用B/S架构，分为浏览器和服务器，为系统用户提供交互界面。论文对系统进行了测试，验证了系统的可用性。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 论文研究内容

1.4 论文组织结构

第2章 相关技术概述

2.1 区块链

2.1.1 区块链数据结构

2.1.2 密码学原理

2.1.3 共识算法

2.1.4 智能合约

2.2 Hyperledger Fabric 平台

2.3 本章小结

第3章 系统需求分析

3.1 需求概述

3.2系统功能需求

3.3系统非功能需求

3.4 系统用例分析

3.4.1 药品生产商用例分析

3.4.2 药品经销商用例分析

3.4.3 药品消费者用例分析

3.4.4 系统管理员用例分析

3.5本章小结

第4章 系统设计

4.1 系统逻辑架构设计

4.2 系统功能模块设计

4.2.1 注册登录模块

4.2.2 药品管理模块

4.2.3 药品交易模块

4.2.4 防伪溯源模块

4.2.5 药品查询模块

4.3 系统总业务流程设计

4.4 区块链技术方案设计

4.4.1 区块链类型选择

4.4.2 区块链开发平台选择

4.4.3 区块链网络架构

4.4.4 区块链共识流程

4.4.5 区块链存储方案

4.5 本章小结

第5章 系统实现与测试

5.1 系统开发概述

5.1.1 智能合约实现

5.1.2 接口层和应用层实现

5.2 注册登录模块实现

5.2.1 用户注册

5.2.2 用户登录

5.3 药品管理模块实现

5.3.1 药品上链

5.3.2 药品召回与冻结

5.4 药品交易模块实现

⑴ 功能流程

⑵ 前端页面实现

⑶ 数据处理逻辑

5.5 防伪溯源模块实现

5.6 药品查询模块实现

5.7 系统测试

5.7.1 测试环境

5.7.2 系统功能测试

5.7.3 系统性能测试

5.8 本章小结

结 论

参考文献

附录A（攻读学位期间所发表的主要成果）

致 谢