随着物联网和智能制造的发展,人们生活中使用的消费电子产品种类和数量日趋增加。然而,消费电子产品以假充真、以次充好等问题,一直存在且难以避免。建立安全、可靠、透明的消费电子产品全生命周期追溯系统是解决消费电子产品质量问题的有效途径之一,具有重要理论研究意义和实际应用价值。近年来,区块链由于其分布式、不可篡改的特点,被作为基础技术用于构建各个行业的产品追溯系统,例如农产品、医药品追溯。但由于消费电子产品的组件(元器件)种类繁多且生产、流通、售后等环节信息量巨大,对其进行全生命周期追溯将导致发生区块链数据爆炸问题,所以目前行业内还未出现成熟的基于区块链的消费电子产品全生命周期追溯系统。针对该挑战,本文在对区块链与标识关键技术进行深入研究的基础上,将物联网标识与区块链相融合,设计并开发了基于区块链与物联网标识的消费电子产品追溯原型系统,有效避免了区块链数据爆炸问题,并实现消费电子产品全生命周期信息透明、可追溯且不可篡改。本文主要研究与创新内容如下:1.研究应用于消费电子产品追溯系统的区块链技术。针对传统PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance,实用拜占庭容错)共识算法中存在异常节点担任主节点、共识过程通信开销大、视图切换效率低而不适合应用于追溯系统的问题,提出基于信誉与投票机制的IPBFT(Improved Practical Byzantine Fault Tolerance,改进实用拜占庭容错)算法。IPBFT算法降低了异常节点担任主节点的概率,节省了节点间通信产生的资源损耗。通过实验测试表明,与PBFT相比,IPBFT增加了平均吞吐量,降低了时延,提高了系统的运行效率和安全性,满足消费电子产品追溯系统运行的基本需求。2.研究应用于消费电子产品追溯系统的物联网标识技术。提出适用于消费电子产品追溯系统的OID(Object Identifier,对象标识符)标识编码方案、OID标识编号申请与信息注册机制、OID标识解析机制。3.设计基于区块链与物联网标识的消费电子产品追溯系统方案。该方案包括区块链内追溯方案和区块链外追溯方案两部分。区块链内追溯方案基于Hyperledger Fabric区块链,并将IPBFT作为共识算法,主要记录消费电子产品的关键追溯信息与详细追溯信息的数字摘要。区块链外追溯方案基于OID标识体系,主要记录消费电子产品的详细追溯信息以及追溯信息生成的数字摘要。通过对比链内和链外数字摘要的异同可判定区块链外追溯信息是否被更改。本文提出的追溯系统保障了所有追溯信息的真实性,并避免了区块链数据爆炸问题。4.基于Hyperledger Fabric区块链、Node.js编程语言、My SQL数据库和Qt Creator平台,开发了本文所设计方案的原型系统。系统功能测试表明,用户通过该原型系统根据消费电子产品OID标识编号可快速记录或查询追溯信息。本文所提出的方案设计合理,同时保证了消费电子产品所有追溯信息透明、可追溯且不可篡改。