食品质量安全检测是全球重大战略，关系到国计民生。当下食品安全质量检测市场没有形成消费者、机构、专家、企业等共同参与的有效生态。供给侧缺乏安全可信任数据检测模型信息传递渠道，消费侧缺少便捷安全的食品质量安全检测方法、手段和知识。传统的中心化检测手段，成本高、耗时长不能满足消费者快速、即时检测的需求。针对食品安全质量检测市场的痛点，我们提出了打造全球食品检测共享生态的愿景。
Ifoods chain 基于区块链技术打造安全、可信任、共享的分布式食品安全质量检测公链。通过智能合约保护消费者、检测者和检测专家利益；通过食品检测智能设备和DAI 技术赋予消费者快速检测食品安全质量的能力；通过激励机制和区块链共享技术特征，吸引多方参与生态；通过区块链存证和分布式存储保证交易信息的安全可查询；通过一系列 DAPP 和智能设备的开发实现食品质量安全科技领域的多种分布式应用。
Ifoods chain 全球使命：基于区块链技术、智能合约、DAI、智能设备等技术开发Ifoods chain 公链。Ifoods chain 为消费者提供快速检测食品安全质量数据的手段，保护食品检测专家的权益，推动食品安全事业的发展。
Ifoods chain 生态模型
Ifoods chain 生态是基于区块链的分布式食品安全质量检测生态。在 Ifoods chain中检测专家、检测者、监管部门、食品企业、商家、消费者共同参与生态。Ifoods chain基于区块链技术、智能合约、DAI、食品检测智能设备等技术保护参与者利益的同时满足检测者快速、即时检测食品的需求、满足食品检测专家检测知识价值体现的需求、满足企业、机构等快速检测、数据上链的需求。Ifoods chain 为消费者提供快速检测食品安全质量数据的手段，保护食品检测专家的权益，推动食品安全事业的发展。Ifoods chain 生态模型如图 3.1 所示。
检测专家
在 Ifoods chain 生态中，肉类食品、蔬菜食品、水、油等各食品领域检测专家提供可信赖的食品数据分析模型。（Ifoodschain 通过社群投票及智能数据分析模型确定检测专家提供食品数据分析模型的可信赖性及能否上链）。
检测者
在 Ifoods chain 生态中，检测者是使用食品检测智能设备进行食品数据提取，选择食品模型库进行分布式食品检测的生态参与者。
监管部门
在 Ifoods chain 生态中，监管部门使用食品检测智能设备快速、即时的进行食品数据分析，提高检测效率、行政效率。
食品企业和商家
在 Ifoods chain 生态中食品企业和商家可以使用食品检测智能设备快速、即时的进行食品数据分析，减少食品检测成本。
分布式电商
在 Ifoods chain 生态中，基于社群投票方式选择的高品质食品企业成为分布式供应商的参与者。
消费者
在 Ifoods chain 生态中安全食品购买者、检测数据购买者。消费者可以是检测者，检测者也可以是消费者。
Ifoodschain 应用场景
基于 Ifoods chain 将开发多种 DAPP 应用、智能设备食品检测应用、和奖励、分布式数据价值传递、保护，分布式食品检测网络、分布式生态维护和治理、分布式电商等应用。
1.智能设备食品检测和奖励
智能设备食品检测
区块链账本本身具有不可篡改性，链上各方共同参与账本信息维护。智能设备基于区块链，保证上传数据的实时、有序、不可伪造。同时智能设备采集的数据归用户所有，用户可以共享和出售个人数据得到奖励。通过海量的共享数据，使每个食品数据在各级分销商、零售商、电商、消费者以及政府监管机构中共享、共识。
食品检测智能设备包括肉类探针、液体探针、试纸、油类检测仪、农残检测仪、不良添加剂检测仪、有机无机鉴别仪等。智能设备将采集到的数据通过蓝牙传输到手机DAPP 上，手机 DAPP 显示采集到的数据显示给用户，用户确认和使用手机 APP 的钱包模块签名，并将数据上传到 Ifoods chain 区块链系统永久保存，同时智能设备会触发 Ifoods chain 的后端检测系统以上传的数据作为输入，结合我们食品专家提供的工具进行运算和判断，给出检测的结果和结论反馈到用户的手机 APP 上，用户同时可以选择将此检测结论上传到区块链保存，此结论数据可以作为公开的不可篡改的检验结论，
形成有价值的数据。用户可以通过区块链浏览器查询到检测的数据和结论。
奖励
Ifoods chain 生态中的参与者包括食品检测专家、监管部门、食品企业、商家、检测者、消费者，都可以共享脱敏数据，获得奖励。参与者通过超级探针等智能硬件，在隐私保护的前提下，共享消费信息、食品检测信息、位置信息等脱敏信息，通过智能合约获得奖励。
2.分布式数据价值保护和传递
Ifoods chain 基于区块链技术将保个人和机构的相关数据，同时为了价值传递会有数据模型付费使用和检测数据买卖。
数据模型使用和保护
传统的中心化检测方式不能有效保护专家模型数据。Ifoods chain 通过 DAI 技术可以保证专家数据模型的安全性。对于专家机构上传的标准数据，Ifoods chain 将进行合理分类，智能匹配。当消费者有数据检测需求时，通过 DAPP 显示，消费者选择后通过智能合约支付给数据专家，然后进行数据检测。
检测数据买卖
消费者是自己检测数据的唯一拥有者，可以提供数据给他人使用，获得一定回报。包括消费者现在及过去在不同地方检测到的食品数据。同时，基于智能合约购买者只能拥有数据的使用权。这样购买者可以更便宜的获得食品数据或者进行数据统计，且保护消费者的权益。
共享脱敏数据挖矿
Ifoods chain 生态有效保护所有参与者的数据，包括食品数据、消费数据、检测数据、位置数据。参与者可以通过共享自己的脱敏数据获得奖励。
3.分布式食品检测网络
基于区块链共享、开放、分布式的共识实现多方参与的分布式食品检测网络，参与食品检测的不只是中心化的检测机构，还有千千万万的超级探针等智能设备拥有者。包括食品检测专家、监管机构、食品企业、学校餐厅等。真正参与到食品安全质量检测中，打造互利共赢可持续的分布式食品检测网络。同时每个参与者都可以分享区域食品品质数据，获取奖励。通过智能合约交易和 DAPP 显示，消费者足不出户就可以获得有价值跨区域、跨时间的区域食品安全品质量信息。
图 4.3 分布式食品检测网络
消费者的参与：
消费者方便快捷的进行食品检测，比如牛肉检测、猪肉检测、羊肉检测、蔬菜检测、细菌检测等。通过使用智能硬件采集数据，在 Ifoods chain 进行交易匹配，通过智能合约支付，通过 DAI 得出分析结果反馈到 DAPP 中。
食品检测专家（机构）生态参与者参与：
食品检测专家（机构），比如猪肉检测专家、细菌检测专家、蔬菜检测专家等将其研究成果、专利，数据化后上传到 Ifoods chain 上面，完善整个 Ifoods chain 公链生态。
Ifoods chain 将保护数据检测专家的核心利益，激励专家提供更多的食品数据安全检测模型。从蔬菜到肉类、从有机到无机、从农药残留到重金属污染，食品检测的分布式网络将逐步实现全食品行业检测领域的覆盖。
监管机构参与：
分布式食品安全质量检测网络，监管部位可以征集或购买可信数据进行分析，快速得到区域食品品质数据。也可以使用智能硬件进行食品安全监管，现场使用智能硬件采集待监管商贩的食品数据，2 分钟内反馈检测结果，提升监管效率及监管公信力。
食品企业参与：
相关食品购买企业，可以使用智能硬件对大批量采购的食品进行检测，通过 Ifoods chain 进行快速检测，短时间内出具结果，增加抽检的覆盖度，减少企业的使用成本。
学校、餐厅参与：
学校和餐厅等公共机构可以使用智能设备，在食材采购时进行食品安全及品质检测，确保食材的安全，降低采购成本。
4.分布式生态维护治理
为了维护分布式食品安全质量检测生态，Ifoods chain 有交易匹配机制、支付机制、评价反馈机制，并依据超级节点进行投票治理，全民参与，共同维护食品安全质量检测生态。
交易匹配和支付
Ifoods chain 将对标准数据进行分类，保证检测信息数据与对应模型匹配。参与者根据 DAPP 自由选择模型，同时通过智能合约进行支付。保证交易的安全可查询，同时减少第三方成本消耗。
评价反馈
所有使用标准数据的参与者，都可以在使用后反馈评价结果，区块链将保证评价的不可更改。同时对累积的评价结果进行智能检测。
社群投票
Ifoods chain 采用社群投票方式进行决策，依据超级节点进行投票，包括：
（1）社群投票数据上链（专家、机构等的标准数据）
（2）社群投票对上传的恶意数据，恶意账户的处理
（3）社群投票选择企业分布式电商
5.分布式电商网络
Ifoods chain 基于探针系统获取的大数据、区块链技术、AI 建立分布式电商 DAPP，确保分布电商食品的安全、高品质、可验证。进入电商 DAPP 需要其他节点根据其区块链数据投票决定，确保进入平台的公平、公正，共同建造分布式安全高品质食品销售生态。
分布式电商网络将通过社群投票方式选择高品质食品供应商，分布式电商网络中商家将食品安全检测数据记录并上传至 Ifoods chain，用户基于食品信息选择购买，并实时反馈评价信息。分布式电商 DAPP 将保护消费者的点击、浏览、购买等行为数据和交易数据。
Ifoodschain 技术模型
Ifoods chain 对区块链的要求：具有支持高频交易能力，支持 tps 能到达 3k 以上，出块时间在 6 秒到 8 秒之间；具有对通用数据的存储能力，能对交易的数据结构进行定制和扩展；具有比较好的对大文件的存储功能；能提供图灵完备的，易于编写的智能合约平台。Ifoods chain 将建立自己的公链系统，更好的打造分布式食品安全检测生态。
1 Ifoods chain 技术架构
Ifoods chain 基于区块链技术打造安全、可信任、共享的分布式食品安全质量检测网络。通过智能合约和 DAI 技术保护消费者、检测者和检测专家利益；通过食品检测智能设备赋予消费者快速检测食品安全质量的能力；通过激励机制和区块链共享技术特征，
吸引多方参与生态；通过区块链存证和分布式存储术保证交易信息的安全可查询；通过一系列 DAPP 的开发实现食品质量安全科技领域的多种分布式应用。
2.核心技术
Ifoods chain 公有链
Ifoods chain 致力于实现食品安全检测信息的价值流通，在保护食品安全检测信息、食品安全检测模型数据的同时，构建全民参与的快速、即时、安全食品安全检测生态。为食品安全检测事业提供知识保护和交易手段。基于 Ifoods chain 的生态需求，我们将基于 OBFT 共识机制研发 Ifoods chain 公链：
1. 具有支持高频交易能力，支持 tps 能到达 5k 以上，出块时间在 6 秒到 8 秒之间。
2. 具有对通用数据的存储能力，能对交易的数据结构进行定制和扩展
3. 具有比较好的对大文件的存储功能
4. 能提供图灵完备的，易于编写的智能合约平台
Ifoods chain 公有链由价值协议与价值网络组成。Ifoods chain 公有链价值协议包括智能设备、资产钱包、数据评估机制。Ifoods chain 公有链钱包提供给个人或者机构兑换、支付、结算的工具。同时 Ifoods chain 公有链通过有效参与和可信数据分析服务、以及食品安全检测的需求，维持整个 Ifoods chain 公有链自我发展和激励系统。同时基于 DAI 和共识机制，建立分布式直供平台提供安全高品质食品。
Ifoods chain 公有链价值网络由功能服务区和功能模块组成，通过区块链底层协议将 Ifoods chain 公有链参与的一切交易数据真实记录，通过验证数据分享机制写入到各个节点中，让真实数据通过智能合约变得更加简单可靠，让每个人 在活动中都能成为自己的智能合约执行者和数据分享者，并通过共同数据验证机制保证参与的公正性和可靠性，我们通过区块链的共享和写入机制， 形成一个平行于现实世界的可调用、可验证的功能服务网络。
分布式账本是 Ifoods chain 信任网络底层存储的重要基础设施。分布式账本技术的去中心化、不可篡改、共同记账等的特点是 Ifoods chain 信任网络的分布式多方信任得以实现的关键。分布式账本技术是 Ifoods chain 生态运行的基石,可以保证 Ifoods chain 生态的数据及交易安全可信。
OBFT 共识机制
Ifoods chain 基于满足食品安全检测生态快速、即时的信息价值传递和检测手段交易的需求，提出 OBFT 共识机制。OBFT 共识机制包括：
1.大量节点通过社区投票方式选择可信的验证节点，基于生态的需求也可以随时增加或删除验证节点。通过分布式社群治理的方式治理验证节点、通过验证节点机制快速在 Ifoods chain 生态对食品安全检测信息价值传递和检测手段交易信息达成共识。
2.在 Ifoods chain 每轮出块周期，通过一个随机算法选择验证节点中的一个验证节点来记录信息数据块。达到出块迅速、没有分叉、不可篡改的生态要求。OBFT 共识机制可以在 6 秒生成一个区块，满足检测场景中实时性的需求。
3.OBFT 共识机制不需要通过消耗资源进行挖矿并且支持高频交易。基于 OBFT 共识 Ifoods chain 生态中 tps 可以达到 5000 以上。
USP 底层系统
Ifoods chain 的核心架构是基于区块链技术和分布式存储技术，同时为食品行业提供不可篡改的海量数据存储服务。
在 Ifoods chain 底层架构中，我们设计了一种能够服务于不同用户需求的 USP（universal service platform）系统，将其作为 Ifoods chain 区块链系统的底层架构来提供给食品领域不同的用户。
我们将 Ifoods chain 区块链的核心架构功能及其各类服务系统的通用服务平台(ifoods chain USP)进行封装，封装后，整个结构作为 ifoods chain 区块链系统的中间件。封装完毕后，USP 系统会预留给前端应用开放的 api 接口和 sdk，以用于不同用户的使用。Ifoods chain 设计的 USP 系统具有以下的优势：
（1）简化和统一了 ifoods chain 系统对接；
（2）可以使用户，开发者和其他厂商能随时随地的使用各种设备和入口访问和接受 ifoods chain 的服务。
DAI
Ifoods chain 的应用场景中涉及包括交易匹配、模型选择、数据分析等相关技术，这些技术的使用包括模型的训练都是基于人工智能的深度学习算法，会消耗大量的算力，因此我们引入了分布式人工智能（Distributed Artificial Intelligence）。
分布式人工智能（Distributed Artificial Intelligence），简称 DAI，它是人工智能和分布式计算相结合的产物。DAI 的提出，适应了设计并建立大型复杂智能系统以及计算机支持协同工作（CSCW）的需要。其目的主要研究在逻辑或物理上实现分散的智能群体 Agent 的行为与方法，研究协调、操作它们的知识、技能和规划，用以完成多任务系统和求解各种具有明确目标的问题。
Ifoods chain 将获得的超级探针、农残检测仪、有机无机鉴别仪等智能食品安全检测数据，通过 DAI 技术匹配相应检测专家的专业数据模型。检测者自由选择模型进行食品安全信息分析。食品安全检测分析结果将通过 OBFT 共识机制记录在 USP 系统分布式安全存储并且展现在 DAPP 应用中。检测者获得直观的食品安全检测数据并且是数据的唯一拥有着。
超级探针系统
超级探针是 Ifoods chain 智能设备的一种成熟应用方式，用于肉类检测。超级探针系统是 Ifoods chain 设计的一种面向消费者、商家、食品企业的 MEMS 食品检测DAPP 区块链应用系统。超级探针携带方便，可用来快速即时检测食品相关数据，同时与专家等生态上链的标准数据库对比，帮助消费者选择。
移动端为消费者检测后的主要反馈通道，
主要功能：
（1）消费者一次检测数据显示及数据偏离正常食品的数值。
（2）商铺检测数据显示：一段时间内，某商铺被检测过的数据显示及分析
（3）位置检测数据显示：一段时间内，某位置区域内检测数据分析
针对消费者实际超市购买的场景，Ifoods chain 设计的超级探针具有如下优势：
（1）快速即时性
超级探针的检测时长，目前设计控制在 120S 内，可以让消费者在极短的时间内获取食品检测厚度参考数据信息。
（2）易携带性
考虑到实际使用场景，超级探针设计时会充分考虑消费者的携带方便，目前设计的超级探针参数：长度<20CM；宽度<10CM；厚度<5CM；重量<0.5KG
（3）数据所有权不可侵犯
每一条检测数据都将归属于数据创造者，用户的数据具有绝对隐私权，数据收益也将归属于数据创造者。
人机探针笔等智能设备将检测数据通过蓝牙传输到手机 DAPP，然后通过 DAPP 选择检测专家模型，在 Ifoods chain 生态进行线上食品安全检测数据分析。通过 USP 系统安全存储检测结果并显示在手机 DAPP，Ifoods chain 将记录知识产权使用信息、支付信息并保护检测者隐私。
智能合约
智能合约又称“智能合同”，是由事件驱动的、具有状态的、获得多方承认的、运行在区块链之上的，且能够根据预设条件自动处理资产的程序，智能合约最大的优势是利用程序算法替代依赖于人的决定和执行合同。智能合约部署在区块链的某个区块上，当外部的数据和事件输入到智能合约时，根据内部预设的响应条件和规则，自动输出相应的动作，并将结果记录在区块上。从本质上讲，智能合约也是一段程序，但是与传统的IT 系统不同，智能合约继承了区块链的三个特性：数据透明、不可篡改、永久运行。
区块链存证
区块链存证是 Ifoods chain 区块链平台的重要技术点。
在生态建设中，数据的不可篡改是其中的关键。传统的存证证明并不严格，因为这些证据都是非常容易被伪造和销毁的，要完成证明，必须依赖强有力的证据链，必须是任何人都无法伪造和销毁的，或者说伪造成本高昂到近乎不可能。而从比特币系统中提炼出来的区块链技术正好具有这种强大的数据保护能力。
区块链存证保证食品安全质量检测信息被记录在区块链上。这些存储于区块链上的信息最终形成一个关于食品安全的有效的证据链条。由于整个证据链是由多个环节，多个节点参与，一定程度上也保证了产品信息的可靠性。最后食品到消费者手中，如果消费者想了解关于该食品的信息，可以很容易的通过查询区块链来获得相关的信息。