بلاکچین؛ مبانی، کاربرد در راهکارهای کسب‌و‌کاری و عوامل موثر بر موفقیت

بلاکچین یکی از فناوری‌های تحول‌آفرین در دنیای فناوری است که در سال‌های اخیر، توجه بسیاری از صنایع و پژوهش‌گران را به خود جلب کرده است. این فناوری که در ابتدا به‌عنوان زیرساختی برای رمزارزها معرفی شد، اکنون کاربردهای گسترده‌ای در زمینه‌های مختلف مانند مالی، زنجیره تامین، مدیریت هویت و قراردادهای هوشمند دارد.
در این مقاله قصد داریم با بررسی کاربرد بلاکچین در سیستم‌های ردیابی کالا، دورنمایی از تاثیر این فناوری بر سیستم‌های مدیریت منابع سازمان (ERP)، ارائه کنیم. قبل از ورود به بحث، ابتدا به بررسی پروتکل‌ها و نحوه کار این فناوری می‌پردازیم.

پروتکل‌های بلاکچین

تکنولوژی بلاکچین در واقع یک دفتر کل توزیع‌شده برای ثبت، انتقال و ذخیره‌سازی اطلاعات است. کارکرد این تکنولوژی مبتنی بر مجموعه‌ای از قواعد ریاضی، رمزنگاری و اجماع شکل گرفته است. هر دفتر کل از زنجیره‌ای از بلاک‌ها تشکیل شده که زمان و توالی تراکنش‌ها را در خود ذخیره می‌کنند.
هر بلاک دربردارنده‌ یک رشته رمز ، اطلاعات تراکنش‌ها و رشته رمز بلاک قبلی تحت عنوان هش است. حضور رشته رمز بلاک‌های قبلی باعث می‌شود با تایید هر بلاک، بلاک‌های قبلی نیز تایید شوند و امکان تقلب و تغییرات در آنها تقریبا غیرممکن شود.

هش و مکانیزم‌های اجماع

توابع هش از توابع رمزنگاری است که مجموعه‌ای از داده با حجم‌های مختلف را دریافت می‌کند و یک خروجی واحد، با سایزی ثابت تحویل می‌دهد. ویژگی اصلی توابع هش این است که خروجی این تابع با تغییر بسیار کوچک در ورودی به‌شدت تغییر می‌کند. توابع هش، یک به یک نیستند، به این معنا که در صورت داشتن هش، نمی‌توان به‌راحتی داده‌های اولیه را به دست آورد. از توابع معروف می‌توان به تابع Sha 256 اشاره کرد که توسط شبکه بیت‌کوین نیز مورد استفاده قرار گرفته است.

در شبکه‌های بلاکچین برای تایید تراکنش‌های هر بلاک، مجموعه اطلاعات تراکنش‌ها را به‌همراه هش بلاک قبلی گرفته و هش آنها را حساب می‌کنند. در ادامه اگر بیش از نصف اعضای شبکه روی عدد اجماع کنند، این بلاک و همچنان زنجیره بلاک‌های قبلی تایید می‌شوند.
در صورتی که فرد یا گروهی، قصد تغییر اطلاعات در تاریخی را داشته باشند، به علت قرارداشتن هش هر بلاک در بلاک بعدی، باید اطلاعات تمام بلاک‌های بعد تا آخرین بلاک را نیز تغییر دهند که تقریبا کاری نشدنی است و از آنجایی که کارکرد اين مجموعه بر اساس اجماع است، قابلیت ردیابی و مقایسه وجود دارد.
در بسیاری از شبکه‌های بلاکچین، از رویه‌ای متفاوت و امن‌تر برای تایید بلاک‌ها استفاده می‌شود. همان‌طور که گفته شد، پیداکردن داده‌های اولیه بسیار سخت‌تر از خروجی هش است، در این شبکه‌ها، اعضا به‌دنبال عددی تصادفی هستند که در صورت اضافه‌شدن به مجموعه ورودی، باعث ایجاد یک خروجی با ویژگی خاص (به‌عنوان مثال چهار عدد صفر در سمت راست) شود. به این فرایند در اصطلاح استخراج گفته می‌شود. در شبکه‌های بلاکچین (به‌خصوص عمومی) برای تداوم‌داشتن شبکه، مشوق‌هایی برا افرادی که عملیات استخراج را انجام می‌دهند، در نظر گرفته می‌شود. این مشوق‌ها بر اساس میزان کار و فعالیتی است که اشخاص انجام می‌دهند، که به آن اثبات کار گفته می‌شود. بسیاری از پلتفرم های مبتنی بر بلاکچین، به علت مسائل زیست محیطی، به دنبال ساز و کارهای جایگزین نظیر اثبات سهام هستند.

مجوزها

هر شبکه‌ بلاکچین می‌تواند نیازمند یا بی‌نیاز به مجوز باشد. مجوز‌ها در واقع میزان دسترسی اعضای مختلف شبکه به جزئیات تراکنش‌ها را مشخص می‌کند. با داشتن توانایی محدودسازی مشارکت‌کنندگان شبکه، سازمان‌ها می‌توانند بسیار ساده‌تر، از حملات مختلف جلوگیری کنند، چراکه برخلاف شبکه‌های عمومی نظیر انواع رمزارز‌ها، در این شبکه‌ها تمام کاربران شناخته‌شده و با توانایی‌های از پیش تعیین‌شده هستند. علاوه بر موارد گفته‌شده، استفاده از مجوز و محدودساختن دسترسی کاربران باعث می‌شود که سازمان‌ها راحت‌تر بتوانند خود را با قوانین بیمه و مالیاتی انطباق دهند.

قراردادهای هوشمند

اولین بار اصطلاح «قرارداد‌های هوشمند» توسط نیک سزابو در سال 1994، وقتی که آن را به‌صورت «مجموعه‌ای از وعده‌های مشخص‌شده به شکل دیجیتال، از جمله پروتکل‌هایی که طرفین را مجبور به عمل‌کردن به وعده‌ها می‌کند.» تعریف کرد، مورد استفاده قرار گرفت.
قرارداد هوشمند برنامه‌ای مبتنی بر رویداد است که روی یک دفتر مشترک تکرارشده اجرا می‌شود. یکی از نوآوری‌های بزرگ در فضای قرارداد‌های هوشمند، پروژه اتریوم است که مبنای مفاهیم اصلی آن ابتدا در سال ۲۰۱۳ در یک گزارش رسمی از سوی یکی از مخترعان آن‌ پیشنهاد شد. اتریوم تکنولوژی بلاکچین متن باز با زبان برنامه‌نویسی تورینگ کامل است. زبان برنامه‌نویسی تورینگ کامل به هر کسی اجازه ایجاد، نوشتن دستورات و برنامه‌های غیر‌متمرکز در بلاکچین برای ایجاد قوانین دلخواه خود برای مالکیت و فرمت‌های دلخواه تراکنش‌ها را می‌دهد که به‌طور کلی همانند یک برنامه کوچک کامپیوتری عمل می‌کند. دارایی‌های دیجیتال پس از آن می‌توانند به‌طور مستقیم از طریق یک کد رایانه‌ای که قوانین داخلی خودش را دارد، اجرا و کنترل شوند.

هر قرارداد هوشمند از چهار عنصر اصلی تشکیل شده که در ادامه به شرح آنها می‌پردازيم:
مجموعه‌ای از وعده‌ها: اين وعده‌ها در واقع شروط و قواعدی است که طرفین قرارداد بر آن توافق کرده‌اند. طراحی و بهینه‌سازی اين قسمت بیشتر مرتبط به بخش حقوقی است.
ظاهر ديجیتالی: اين بدان معناست که يک قرارداد هوشمند به‌صورت ديجیتال و الکترونیکی عمل می‌کند و تمام عملیات و قواعد آن از طريق برنامه‌نويسی مشخص می‌شود.
پروتکل‌ها: اين پروتکل‌ها در قالب الگوريتم، قوانینی را تعريف می‌کنند که هر يک از طرفین برای انجام اقدامات مربوط به قرارداد هوشمند بايد از آنها پیروی کنند.
هوشمندی: اين امر ماهیت خوداجرايی و خودکاربودن قرارداد هوشمند را برجسته می‌کند، موقعیتی که پس از شروع، نتايج معمولا غیرقابل برگشت هستند که باعث می‌شود هیچ‌کدام از طرفین نتوانند قرارداد را يک طرفه فسخ کنند. در نتیجه بايد دقت شود که در ابتدا قرارداد طوری تنظیم شود که اگر بعد از مدتی، طرفین روی موضوعی توافق کردند، قابل اعمال در قرارداد باشد.

کاربرد

امروزه از بلاکچین به‌عنوان یک تکنولوژی «توانمندساز» یاد می‌شود؛ به این معنا که علاوه‌ بر ارائه راه‌حل‌های نهایی، فرصت‌های جدیدی خلق می‌کند. به‌طور خلاصه، در هر موقعیتی که نیاز به امنیت اطلاعات یا هوشمندسازی فرایند مطرح باشد می‌توان از بلاکچین به‌عنوان یک راه‌حل نام برد.
قابلیت ردیابی به معنای پیگیری و صحت‌سنجی اطلاعات مختلف می‌تواند به شفاف‌سازی فرایند‌های سازمان کمک کند. امروزه راه‌حل‌های رایج ردیابی متمرکز، به‌علت نقاط ضعف متعددی نظیر احتمال دستکاری داده‌ها و خرابی‌های گسترده در مرکز و… دیگر پیشنهاد نمی‌شود. از آنجایی که بلاکچین از دید فنی یک پایگاه داده غیرمتمرکز و توزیع شده است که در آن اطلاعات را می‌توان به‌صورت امن ثبت کرد، راه‌حل‌های ردیابی مبتنی بر این تکنولوژی می‌توانند کاستی‌های مطرح‌شده را برطرف کنند. شرکت‌ها در حال حاضر شروع به ادغام بلاکچین با سیستم‌های ERP خود کرده‌اند تا از طریق ردیابی رویدادها شفافیت را بهبود بخشند.
رویدادهای جاری در طول یک فرایند را می‌توان در قالب تراکنش به بلاک‌های مرتب‌شده زمانی یک شبکه بلاکچین اضافه کرد. این تراکنش‌ها می‌توانند توسط هر یک از بازیگران داخلی و خارجی مشاهده و تایید شود که این شفافیت را در کل شبکه تضمین می‌کند. بلاکچین همچنین می‌تواند بسیاری از خطرات مانند خرابی زیرساخت‌های اطلاعاتی، تاخیر اطلاعات، عدم شفافیت اطلاعات و عدم سازگاری در پلتفرم‌های فناوری اطلاعات در میان شرکای زنجیره‌ تامین را کاهش دهد. ادغام اینترنت اشیا و قرارداد هوشمند تا حد زیادی باعث افزایش پذیرش قابلیت ردیابی مبتنی بر بلاکچین می‌شود.
در ادامه به بررسی کاربردهای مختلف این فناوری در سیستم‌های ERP می‌پردازیم:

• شفافیت در ردیابی کالا

  پروژه‌های زیادی در سراسر جهان برای ردیابی موجودی کالا به کمک بلاکچین توسعه پیدا کردند. ساختار کلی این پروژه‌ها به این صورت است که بازیگران مختلف نظیر، ارسال کننده، دریافت کننده و… در یک بلاکچین خصوصی حضور دارند. کانتینر مبتنی بر اینترنت اشیا می‌تواند اطلاعات مربوط به پارامترهایی مانند دما، فشار، ارتعاشات، مکان، رطوبت و غیره را ضبط و و داده‌های جمع‌آوری‌شده را پردازش کند. هنگامی که یک بند قرارداد نقض می‌شود، واحد پردازش، تابعی را در قرارداد هوشمند فراخوانی می‌کند تا اطلاعات مربوط به کل شبکه بلاکچین پخش شود. همچنین در صورتی که شرایط مساعد باشد، پس از گذشت زمان، فاصله‌ای مشخص یا شرایطی ویژه، عملیات مختلف نظیر پرداخت بخشی از هزینه‌ها به‌صورت خودکار صورت می‌پزیرد.
  مجموعه‌های صنایع غذایی نظیر گوشت حلال، شرکت‌های دارویی و سلامت، مجموعه‌های تولید کالای لوکس نظیر الماس و… پیشرو‌های استفاده از این سیستم‌ها هستند.

• خودکارسازی فرایندهای حسابداری و جلوگیری از تقلب

  ظرفیت تکنولوژی بلاکچین برای جلوگیری از آلودگی نظام‌ها و مصالحه در حسابداری شرکت‌ها، می‌تواند راه جدیدی برای مدیریت ورودی‌های دفاتر معین در شبکه‌ای از شرکت‌ها را فراهم کند. تمرکز جدی بر پتانسیل تغییر فرایندهای حسابرسی براساس دو سناریو تحول‌برافکن و محافظه‌کارانه تعیین می‌شود.
  در سناریوی تحول‌برافکن اگر همه تراکنش‌های تجاری روی بلاکچین انجام شود، ویژگی‌های کلیدی غیرقابل تغییربودن و داده‌های برخط شفاف، پتانسیل جایگزینی و حذف حسابرسان را دارند. نظر به اینکه چه چیزی روی بلاکچین ثبت و بر آن تاکید شده، آن دارایی می‌تواند مورد اعتماد قرار بگیرد و از این رو انجام ممیزی‌های اضافی معنی نداشته و به‌صورت خودکار و به‌طور بالقوه بلاکچین هزینه‌های حسابرسی مرتبط را از بین می‌برد.
  در سناریوی محافظه‌کارانه، به حسابرسان اجازه داده می‌شود به‌طور خودکار بخش‌های بزرگی از مهم‌ترین داده‌های گزارش‌های مالی را ممیزی کنند. در این روش، هزینه و زمان لازم برای انجام یک حسابرسی به طرز قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد و حسابرسان می‌توانند زمان آزادشده را صرف حوزه‌هایی کنند که می‌توانند ارزش بیشتری را خلق کنند. به‌عنوان مثال بررسی تراکنش‌های بسیار پیچیده یا مکانیسم‌های کنترل داخلی، نمونه‌هایی از این دست کارهاست. بنابراین استفاده از تکنولوژی بلاکچین در حسابداری شرکت‌ها می‌تواند بیشتر تهدید باشد تا یک فرصت. به‌عنوان مثال در فرایند صدور اوراق بهادار و تسویه حساب تراکنش‌ها، به‌دلیل وجود چندین دفتر معین، نیاز به ارزیابی داده‌ها و نیز مداخله دستی، برای به‌روزرسانی دارد. در نتیجه پردازش آهسته و پرهزینه است. استانداردهای فعلی، تسویه اوراق بهادار را طی دو تا سه روز کاری پس از فروش در نظر می‌گیرند. راه‌حل‌های مبتنی بر بلاکچین اجازه می‌دهند تا اوراق بهادار دیجیتال به‌طور مستقیم در دفاتر معین توزیع‌شده، صادر شوند.

• سرمایه‌های انسانی

  فناوری بلاکچین و به‌طور خاص توکن‌های NFT می‌توانند مسئله اصالت مدارک را حل کنند. امروزه بسیاری از افراد ممکن است از مدارک تقلبی و جعل‌شده استفاده کنند. این مدارک می‌تواند شامل گواهی دروغین در رزومه افراد یا سندی جعلی باشد. این توکن‌ها می‌توانند به ما کمک کنند تا تشخیص دهیم که هر گواهی آیا واقعا متعلق به سازمان مربوطه است یا خیر. متخصصان این حوزه ادعا می کنند که در آینده ممکن است مجموعه‌های مشابه نظیر بانک‌ها شبکه‌های بلاکچین خصوص تشکیل دهند و اطلاعات کلی هویتی کارمندان و مشتریان را به اشتراک بگذارند تا سایر اعضای شبکه بتوانند از این اطلاعات استفاده کنند و ریسک تصمیمات کاهش پیدا کند.
  همچنین رمزنگاری جفت کلیدی به ما این امکان را می‌دهد تا در فرایند نامه‌نگاری و اتوماسیون اداری، اصالت فرستنده و گیرنده نامه را تشخیص دهیم. این کلیدها در واقع توابع رمزنگاری هستند که می‌توان به کمک آنها اطلاعات را رمزنگاری و مجدد رمزگشایی کرد، به این صورت که اگر داده‌ای به کمک یکی از کلید‌ها رمزنگاری شود، برای رمزگشایی حتما باید از جفت کلید دیگر استفاده کرد. به این علت از یک جفت کلید استفاده می‌شود، که یک کلید به‌عنوان کلید خصوصی است و تنها در اختیار شخص قرار می‌گیرد و دیگری کلید عمومی است که به‌صورت عمومی منتشر می‌شود.
  برای درک بهتر این موضوع، دو سناریو شرح داده می‌شود:

سناریوی اول: کاربر «الف» قصد دارد مطلبی را به اطلاع اعضای شبکه برساند و قصد دارد که مشخص کند فرستنده این مطلب کیست. برای این کار، کاربر «الف» متن مورد نظر را با کلید خصوصی خود رمزنگاری می‌کند. سایر کاربران برای دسترسی به متن این پیام، باید با کلید عمومی کاربر «الف» که در دسترس همه است متن را رمزگشایی کنند و از آنجایی که کلید‌های عمومی یکتا هستند، تمام کاربران متوجه می‌شوند که فرستنده این مطلب کاربر «الف» است.
سناریوی دوم: کاربر «الف» قصد دارد گزارشی را برای کاربر «ب» از طریق شبکه بلاکچین ارسال کند، اما قصد دارد علاوه بر مشخص‌کردن فرستنده، گزارش فقط برای کاربر «ب» قابل مشاهده باشد. در این مورد بعد از رمزنگاری گزارش با کلید خصوصی، کاربر «الف» باید خروجی را بار دیگر با کلید عمومی کاربر «ب» که در اختیار دارد نیز رمزنگاری کند. از آنجایی که رمزگشایی کلید عمومی کاربر «ب» فقط از طریق کلید خصوص امکان‌پذیر است، فقط کاربر «ب» توانایی مشاهده گزارش را دارد که با رمزگشایی از طریق کلید عمومی کاربر «الف» قابل رویت است.

• نگهداری و تعمیرات

  امروزه راهکار بهینه نگهداری و تعمیرات به این صورت است که قطعات را تا حد امکان، نزدیک به زمان خرابی، تعمیر یا جایگزین کرد. برای این فرایند، مجموعه‌ها باید حس‌گرهای مختلفی را نصب و شرایط را بررسی کنند و در زمان لازم اخطار دهند. برای تحلیل لحظه‌به‌لحظه وضعیت دستگاه‌ها باید هزینه زیادی صرف شود. بلاکچین می‌تواند داده‌های این سنسورها را به سیستم‌های ERP متصل کند، به این صورت که داده‌های لحظه‌ای در بلاک‌های مشخص ذخیره شوند و پس از هر بلاک، هش مربوطه محاسبه شود. به‌علت حساسیت بالای تابع هش به مقادیر اولیه، با کوچک‌ترین ناهمخوانی در وضعیت دستگاه، مقدار هش تغییر کرده و سیستم ERP اخطار می‌دهد. همچنین می‌توان این سیستم‌ها را به دستگاه‌ها وصل کرد تا در صورت نیاز به صورت خودکار، دستگاه مذکور را خاموش کنند.

عوامل موثر بر پیاده‌سازی بلاکچین

همیشه جدیدترین و سریع‌ترین تکنولوژی الزاما بهترین انتخاب نیست. استقرار تکنولوژی بلاکچین، مستلزم غلبه بر چالش‌های عمده‌ای در مسیر هماهنگی است. در واقع یک شبکه بلاکچین فعال، نياز به گروهی اولیه از ذی‌نفعان مختلف دارد که اطمینان داشته باشند منافعشان از طريق دفتر کل توزیع‌شده بهتر از هر جایگزین دیگری، از جمله معامله‌نکردن، برآورده می‌شود. این امر به معنای توافق بر سر طیفی گسترده از رویکردهای فنی و متعهدشدن به منابعی برای حرکت به‌سمت یک فناوری و شیوه کاری جدید است.

عوامل فنی

عوامل سازمانی

عوامل اجتماعی

منابع

1. Narayanan, A., Bonneau, J., Felten, E., Miller, A., & Goldfeder, S. (2016). Bitcoin and cryptocurrency technologies. Princeton.
2. Hunhevicz, J. J., & Hall, D. M. (2020). Do you need a blockchain in construction? Use case categories and decision framework for DLT design options. Advanced Engineering Informatics, 45, 101094.
3.  Khan, S. N., Loukil, F., Ghedira-Guegan, C., Benkhelifa, E., & Bani-Hani, A. (2021). Blockchain smart contracts: Applications, challenges, and future trends. Peer-to-peer Networking and Applications, 14(5), 2901-2925.
4. De Giovanni, P. (2020). Blockchain and smart contracts in supply chain management: A game theoretic model. International Journal of Production Economics, 228.