Blockchain supply chain

La Blockchain en tant que Supply Chain

Contexte 

Dans le monde connecté et intégré d’aujourd’hui, l’activité économique se déroule dans des réseaux d’entreprises qui couvrent des frontières géographiques et juridictionnelles. Les réseaux d’entreprises se rencontrent généralement sur des marchés où producteurs, consommateurs, fournisseurs, partenaires, marchés et autres parties prenantes possèdent, contrôlent et exercent leurs droits, privilèges et engagements sur des objets de valeur appelés actifs.

Les actifs peuvent être tangibles et physiques, comme les voitures et les maisons, ou intangibles et virtuels, comme les certificats et les brevets. La propriété et le transfert d’actifs créent de la valeur dans un réseau d’entreprises et sont connus sous le nom de transactions.

Les transactions impliquent généralement divers participants : des acheteurs, des vendeurs et des intermédiaires (ex : les banques) dont les accords ou les contrats sont enregistrés dans des entreprises commerciales. Une entreprise utilise généralement plusieurs registres pour suivre la propriété des actifs et les transferts d’actifs entre les participants de ses différentes branches d’activité. Les ledgers sont les systèmes d’enregistrement (systems of record ou SORs) pour les activités économiques et les intérêts d’une entreprise.

On peut distinguer trois topologies de réseaux pour le ledger d’entreprise :

  1. Un réseau centralisé qui gère le flux d’informations et d’opérations à partir d’un point central unique.
  2. Un réseau de ledger distribué qui répartit la charge de travail de calcul entre plusieurs nœuds dans un réseau.
  3. Un réseau de ledger décentralisé qui permet aux nœuds de prendre des décisions de traitement et de calcul indépendamment de ce que d’autres nœuds homologues peuvent décider.

 

Figure 1. Types de réseaux : centralisé, distribué et décentralisé.

 

Le cas de la Supply Chain 

Dans le cas de la Supply Chain, nous considérerons le troisième modèle, c’est-à-dire le système décentralisé. Cette blockchain fonctionne comme un consortium.

Une blockchain de consortium est partiellement publique et partiellement privée : cela signifie qu’un groupe présélectionné de nœuds contrôle le processus de consensus (habituellement), mais d’autres nœuds peuvent être autorisés à participer à la création de nouvelles transactions et / ou à leur révision.

Dans notre cas, cela signifie considérer la blockchain comme une chaîne d’approvisionnement :  changer d’état étant très sensible, pour des raisons de sécurité, il vaut mieux que seuls les nœuds présélectionnés soient autorisés à construire les transactions. Par contre, tout le monde peut être mineur dans le nœud autorisé à générer un nouveau bloc. Cette blockchain sera ce que l’on appelle un consortium.

Figure 2. Niveaux de consensus blockchain.

Confidentialité dans un consortium :

Considérons que nous avons plusieurs détaillants et fournisseurs dans un système de chaîne d’approvisionnement : ainsi, chaque fournisseur sera en mesure de voir les commandes d’achats ou de l’inventaire de l’autre, s’ils sont membres d’un consortium.

 

Trois questions se posent alors :

  1. La nature de l’information : Virtuelle vs Réelle :

Bitcoin utilise la blockchain pour gérer la propriété d’une crypto-monnaie (monnaie virtuelle). L’utilisation d’une chaîne de blocs pour gérer la propriété d’actifs physiques, comme dans une chaîne d’approvisionnement, aura des exigences technologiques différentes (par exemple, GPS et RFID). Ces différentes exigences conduiraient à une conception et une mise en œuvre différentes.

 

  1. Quand avons-nous besoin de générer un nouveau bloc ?

Lorsque l’état de l’objet est changé par un nœud présélectionné, une transaction se produit et nous devons générer un nouveau bloc par un mineur. Le changement d’information doit être synchronisé entre la RFID et la blockchain.

Figure 3. Une transaction dans la chaîne d’approvisionnement.

 

La figure 4 montre un exemple, lorsque l’emplacement de l’objet change.

  1. Premièrement, la « location » sera mise à jour dans l’objet automatiquement et localement en utilisant le GPS.
  2. Un nœud présélectionné lit le nouvel emplacement et met à jour le nouvel état. Une nouvelle transaction sera alors diffusée dans l’ensemble du réseau par ce nœud présélectionné.
  3. Un mineur reçoit cette nouvelle transaction et commence à résoudre la preuve de travail (ou Proof of Work). Puis, il génère un nouveau bloc, insère une transaction dans le bloc et diffuse ce nouveau bloc.
  4. Enfin, après avoir reçu le nouveau bloc par le réseau, la blockchain sera mise à jour et le mineur recevra une récompense automatiquement par un contrat intelligent intégré dans la blockchain.

Figure 4. Exemple de validation d’une nouvelle transaction et mise à jour de la chaîne de blocs pour le changement de localisation.

 

  1. Comment motiver un mineur à générer un nouveau bloc dans la chaîne d’approvisionnement ?

En intégrant les contrats intelligents dans le système comme suit.

La figure 5 montre un contrat intelligent (ChainCode) comme un pseudocode dans lequel, si l’état de l’objet change, qu’un nouvel état est lu par RFID et qu’un mineur peut résoudre la preuve de travail, alors le mineur génère un nouveau bloc, insère une transaction dans ce nouveau bloc, puis le diffuse sur l’ensemble du réseau.

Pour cette action, le mineur recevra automatiquement des coins en récompense par contrat intelligent intégré en blockchain.

Figure 5. Pseudocode d’un contrat intelligent par lequel un mineur est motivé pour valider une nouvelle transaction.

Dans un cas général, avec un autre type de consensus que la Proof-of-Work, un mineur serait un validateur et se comporterait comme décrit dans la figure 6.

Figure 6. Pseudocode d’un contrat intelligent par lequel un validateur est motivé pour valider une nouvelle transaction.

 

CONCLUSION :

Les systèmes de comptabilité centralisés et basés sur la confiance conduisent à des goulots d’étranglement et à des ralentissements des transactions. Le manque de transparence, ainsi que la susceptibilité à la corruption et à la fraude, conduisent à des différends. Devoir régler les différends et éventuellement annuler les transactions ou fournir une assurance pour les transactions est coûteux. Ces risques et incertitudes contribuent à des occasions d’affaires manquées.

De plus, des copies non synchronisées des business ledgers sur les propres systèmes de chaque participant au réseau amènent à des décisions commerciales erronées prises sur des données temporaires et incorrectes. Ou bien alors, au mieux, la capacité de prendre une décision en toute connaissance de cause est retardée pendant la résolution des différentes copies des registres.

S’appuyant sur le système blockchain, toutes les informations d’objets dans la chaîne d’approvisionnement étant transparentes et ouvertes, l’entreprise de logistique pourra mettre en place un suivi en temps réel de ses produits. Le consommateur pourra ainsi obtenir l’information complète des produits à tous niveaux de la chaîne d’approvisionnement, ce qui sera bénéfique pour établir un environnement de marché sain. En utilisant la technologie blockchain, plus aucun membre du système n’aura la capacité de manipuler les informations sur les objets, ce qui augmente la sécurité et la qualité du produit.

 

Article rédigé par Siamak SOLAT