设计一个基于区块链技术的农产品质量溯源系统,数据分为三处储存,生产经营者线下MySQL数据库储存,线上云储存加密备份,区块链对比储存数据信息的哈希值,用以校对数据的真实性。 设计该系统的主要代码
时间: 2024-03-04 20:48:27 浏览: 32
以下是一个基于区块链技术的农产品质量溯源系统的主要代码实现,包括MySQL数据库的数据采集和存储、云储存加密备份、区块链数据校验和共享、以及智能合约的查询和追溯:
1. 数据采集和存储
在这里,我们使用Python编写数据采集程序,将数据存储到MySQL数据库中。具体实现如下:
```python
import pymysql
# 连接MySQL数据库
db = pymysql.connect(host='localhost', user='root', password='123456', port=3306, db='product')
# 打开游标
cursor = db.cursor()
# 插入数据
sql = "INSERT INTO product_info (product_name, product_type, product_date, product_origin) VALUES (%s, %s, %s, %s)"
try:
cursor.execute(sql, ('苹果', '水果', '2021-09-01', '山东'))
db.commit()
except:
db.rollback()
# 查询数据
sql = "SELECT * FROM product_info WHERE product_name = %s"
cursor.execute(sql, ('苹果',))
results = cursor.fetchall()
for row in results:
print(row)
# 关闭游标和数据库连接
cursor.close()
db.close()
```
2. 数据备份和加密
在这里,我们使用Python编写数据备份程序,将MySQL数据库中的数据备份到云存储中,并采用AES加密算法进行保护。具体实现如下:
```python
import pymysql
import oss2
from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Util.Padding import pad, unpad
# 定义MySQL数据库连接信息
host = 'localhost'
user = 'root'
password = '123456'
port = 3306
database = 'product'
# 连接MySQL数据库
db = pymysql.connect(host=host, user=user, password=password, port=port, db=database)
# 获取MySQL数据
cursor = db.cursor()
sql = "SELECT * FROM product_info"
cursor.execute(sql)
results = cursor.fetchall()
# 关闭游标和数据库连接
cursor.close()
db.close()
# 定义云存储连接信息
access_key_id = 'your-access-key-id'
access_key_secret = 'your-access-key-secret'
endpoint = 'http://oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com'
bucket_name = 'your-bucket-name'
object_name = 'product_backup.db'
local_file = '/path/to/local/file'
# 连接云存储
auth = oss2.Auth(access_key_id, access_key_secret)
bucket = oss2.Bucket(auth, endpoint, bucket_name)
# 将MySQL数据写入本地文件
with open(local_file, 'w') as f:
for row in results:
f.write(str(row) + '\n')
# 加密本地文件
key = b'your-encryption-key'
iv = b'your-encryption-iv'
with open(local_file, 'rb') as f:
data = f.read()
cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)
ciphertext = cipher.encrypt(pad(data, AES.block_size))
# 上传加密后的文件到云存储
bucket.put_object(object_name, ciphertext)
# 下载并解密云存储中的数据备份
object_stream = bucket.get_object(object_name)
ciphertext = object_stream.read()
cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)
data = unpad(cipher.decrypt(ciphertext), AES.block_size)
with open(local_file, 'wb') as f:
f.write(data)
```
3. 区块链数据校验和共享
在这里,我们使用Python编写区块链节点程序,将数据的哈希值存储到区块链中,并建立区块链网络,实现数据的共享和交换。具体实现如下:
```python
from hashlib import sha256
import json
import time
import requests
# 定义区块链节点信息
nodes = ['http://127.0.0.1:5000', 'http://127.0.0.1:5001', 'http://127.0.0.1:5002']
# 定义区块链类
class Blockchain:
def __init__(self):
self.chain = []
self.current_transactions = []
# 创建创世区块
self.new_block(previous_hash='1', proof=100)
def new_block(self, proof, previous_hash=None):
"""
创建新块
:param proof: <int> 工作量证明
:param previous_hash: (Optional) <str> 前一个区块的哈希值
:return: <dict> 新的区块
"""
block = {
'index': len(self.chain) + 1,
'timestamp': time.time(),
'transactions': self.current_transactions,
'proof': proof,
'previous_hash': previous_hash or self.hash(self.chain[-1]),
}
# 重置当前交易列表
self.current_transactions = []
self.chain.append(block)
return block
def new_transaction(self, sender, recipient, amount):
"""
创建新交易
:param sender: <str> 发送者地址
:param recipient: <str> 接收者地址
:param amount: <float> 金额
:return: <int> 交易所在的块的索引
"""
self.current_transactions.append({
'sender': sender,
'recipient': recipient,
'amount': amount,
})
return self.last_block['index'] + 1
@staticmethod
def hash(block):
"""
生成块的 SHA-256 哈希值
:param block: <dict> 区块
:return: <str> 哈希值
"""
# 必须保证字典是有序的,否则会导致不同的哈希值
block_string = json.dumps(block, sort_keys=True).encode()
return sha256(block_string).hexdigest()
@property
def last_block(self):
"""
返回区块链上的最后一个块
"""
return self.chain[-1]
def proof_of_work(self, last_proof):
"""
工作量证明算法
:param last_proof: <int> 上一个块的工作量证明
:return: <int> 当前块的工作量证明
"""
proof = 0
while self.valid_proof(last_proof, proof) is False:
proof += 1
return proof
@staticmethod
def valid_proof(last_proof, proof):
"""
验证工作量证明是否正确
:param last_proof: <int> 上一个块的工作量证明
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