菸草防偽溯源的理念就是對菸草生產過程進行數字化資訊管理，進而形成加密二維碼標識，將加密二維碼標識附著在煙盒上，而且每盒香菸上的二維碼是不一樣的，無法複製的，實現每個二維碼對應一個商品，即一物一碼。菸草防偽溯源系統會對香菸上的加密二維碼標識進行資料資訊的自動化掃描與採集，然後進行關聯。煙盒上的二維碼資料資訊與防偽溯源系統相結合繫結，商家可以檢視香菸的物流資訊，消費者可以對香菸進行質量追溯，使消費者和商家共同對香菸進行監控管理。菸草防偽溯源後臺體系可以記載加密二維碼所代表的網址的訪問時刻、煙型、次數、地址等資訊。因此，菸草企業可經過二維碼溯源體系隨時記載材料收購，出產過程、去向、批次、廠家、出產日期等出產、物流以及途徑資訊，以一物一碼的方法來讀取錄入資料，自成體系。透過這樣的方式讓每一盒煙，甚至每一支菸，都有唯一的標識，且這種標識無法透過仿製包裝袋的方式複製。利用菸草防偽溯源系統軟體可以實現成品煙條級的全程流通跟蹤。菸草防偽溯源系統軟體透過在菸草管理的諸多環節中引入條碼技術，極大地提高了菸草的生產效率和流通效率，有利於產品質量的控制，而且提高了庫存管理的及時性和準確性，可使菸草行業的生產、銷售管理的自動化水平上了一個新臺階，能有有效實現菸草全產業鏈的溯源問題，特別是更能有效解決菸草防偽問題。

圖1 區塊鏈資料結構

根據區塊鏈資料結構特徵（圖1所示），捲菸防偽溯源具體設計思路體現如下：

（1）透過為每支菸生成hash值,每支菸的hash值分別生成對應的第一標識碼印製在對應的每支菸上,根據一包煙中每支菸的hash值計算第一樹根hash值,生成第二標識碼印製對應的一包煙包裝盒上。

（2）根據一條煙內每包煙的hash值計算第二樹根hash值,生成第三標識碼印製在一條煙的包裝盒上。

（3）根據一箱煙內每條煙的hash值計算第三樹根hash值，生成第四標識碼印製在一箱煙的包裝盒上。

（4）根據一批次的每箱煙的hash值計算第四樹根hash值；以及將菸草從每支到包、條、箱及批次的hash值均寫入區塊鏈merkle樹。

從運輸過程中來看，如此設計，能夠有效解決菸草在運輸過程中被故意人為調換的可能性。運輸商運輸過程中，透過識別每箱菸草上的標識碼，記錄運輸節點資訊及時間資訊，並將所述運輸節點資訊及時間資訊寫入區塊鏈鏈中，以及根據識別標識碼鑑別所述菸草的真偽；零售商及消費者獲取所述菸草後，根據標識碼鑑別所述菸草的真偽。這樣運輸商或者其他部門抽驗菸草時，透過識別箱包裝上的標識碼獲取對應的hash值，透過該hash值與該批次菸草的hash值進行計算，兩者匹配，則確定該箱菸草屬於該批次，從而確保了該箱菸草的真實性。

從菸草零售環節來看，當零售商獲取菸草後，可以識別條包裝上的標識碼或者對應的hash值，透過該hash值與該箱菸草的hash值計算，兩者匹配，則確定該條包裝菸草屬於該箱，從而零售商能夠確定菸草真實性，當消費者獲取到一包菸草後，識別煙支上的標識碼獲取hash值，透過該hash值與該包菸草的hash值計算，兩者匹配，則確定該支菸草屬於該包，從而使得每一個環節都能夠驗證到菸草的真偽且查詢到產地、生產時間等菸草資訊，供應鏈的每個節點也都可以驗證產品的真實可靠性，這種菸草防偽和溯源方法能夠有效提高驗證的可識度，方便辨認且高效；另外，生成的標識碼只需印製的包裝上，與現有技術的三維全息模、熒光暗碼防偽、變頻油墨防偽、光變油墨防偽等相比成本低，且印製過程方便,無需其他成本或防偽材料。