Главная
АИ #15 (145)
Статьи журнала АИ #15 (145)
Применение технологии блокчейн для отслеживания цепочек поставок: от теории к пр...

10.5281/zenodo.15648628

Применение технологии блокчейн для отслеживания цепочек поставок: от теории к практике

Рубрика

Экономика и управление

Ключевые слова

блокчейн
цепочка поставок
логистика
смарт-контракты
протоколы консенсуса
цифровизация
прозрачность
IoT
автоматизация
управление поставками

Аннотация статьи

В статье рассматриваются теоретические основы и практические аспекты внедрения технологии блокчейн в управление цепочками поставок. Автор раскрывает ключевые принципы функционирования блокчейн-систем, а также анализирует особенности различных протоколов консенсуса и применение смарт-контрактов. Особое внимание уделяется международной логистике, где использование блокчейн-технологий позволяет обеспечить сквозную цифровую прослеживаемость, устранить посредников, повысить доверие между участниками и сократить издержки. На основе анализа успешных кейсов и выявленных барьеров, автор формулирует перспективы интеграции блокчейн с IoT, AI и Big Data. Работа направлена на обоснование стратегического значения блокчейна в цифровой трансформации логистических систем.

Текст статьи

Актуальность исследования

В условиях глобализации и цифровизации экономики эффективность и прозрачность цепочек поставок становятся критически важными для обеспечения конкурентоспособности компаний. Традиционные системы управления поставками сталкиваются с рядом проблем, включая ограниченную прослеживаемость, высокие административные издержки, риски фальсификации продукции и недостаток доверия между участниками цепи.

Технология блокчейн, обеспечивая децентрализованный и неизменяемый реестр транзакций, предлагает инновационные решения для этих проблем. Ее применение в логистике способствует повышению прозрачности, улучшению отслеживаемости товаров в режиме реального времени и снижению операционных затрат за счет автоматизации процессов и устранения посредников. По данным аналитических исследований, рынок блокчейн-решений для отслеживания цепочек поставок демонстрирует стремительный рост, что свидетельствует о возрастающем интересе к данной технологии со стороны бизнеса и государства.

Цель исследования

Целью данного исследования является комплексный анализ теоретических основ технологии блокчейн и оценка ее практического применения в управлении цепочками поставок.

Материалы и методы исследования

Методологической основой исследования послужил комплексный анализ научных публикаций, аналитических докладов, отраслевых кейсов и нормативных источников в открытом доступе.

Применялись методы системного анализа, сравнительно-аналитический метод, а также элементы классификации и структурирования информации.

Результаты исследования

Блокчейн – выстроенная по определенным правилам непрерывная последовательная цепочка блоков (связный список), содержащих какую-либо информацию [4].

Каждый блок содержит набор транзакций и связан с предыдущим блоком посредством криптографического хэша, обеспечивая неизменяемость и целостность данных. Эта структура позволяет участникам сети достигать консенсуса без необходимости в центральном доверенном органе.

Этапы развития технологии блокчейн показаны на рисунке 1 [3, с. 53].

image.png

Рис. 1. Этапы развития технологии блокчейн

В таблице 1 представлены основные принципы функционирования блокчейн.

Таблица 1

Основные принципы функционирования блокчейн

Принцип

Описание

Преимущества

Децентрализация

Отсутствие единого центра управления; каждый участник сети имеет равные права и доступ к данным

Исключение единой точки отказа, повышение надежности, устойчивость к цензуре

Неизменяемость

Данные, записанные в блок, не могут быть изменены без пересмотра всех последующих блоков

Защита от фальсификации, обеспечение достоверности и целостности информации

Прозрачность

Все транзакции доступны для просмотра участникам сети, если система не закрытая

Повышение доверия, обеспечение контроля, предотвращение мошенничества

Безопасность

Использование криптографии: хэш-функций, цифровых подписей и шифрования для защиты данных и аутентификации

Высокий уровень защиты от подделок, взломов и несанкционированного доступа

Консенсус

Принятие решений всеми участниками сети на основе алгоритма согласования (например, голосование, вычислительная проверка и др.)

Обеспечение единой версии данных без доверенного посредника

Программируемость

Возможность выполнения условий автоматически при наступлении заданных событий с помощью смарт-контрактов

Автоматизация процессов, снижение затрат, устранение человеческого фактора и посредников

Эти принципы делают блокчейн привлекательным для применения в различных сферах, включая управление цепочками поставок, где требуется высокая степень доверия и прозрачности между участниками.

Существуют различные типы блокчейнов. Некоторые из них открытые и общедоступные, а некоторые, частные, доступны только людям, которым дано разрешение на их использование [5]:

  1. Публичный блокчейн – это открытая сеть. Любой человек может загрузить его протокол, прочитать, написать к нему дополнение и принять участие работе сети. Все транзакции публичны, и все узлы равны. Данные в публичном блокчейне неизменны: их невозможно изменить после того, как блоки проверены.
  2. Частный блокчейн – это сеть, управляемая одной организацией, и в ее работе можно участвовать только по приглашению такой организации и соответствующего от нее разрешения. У участников сети должно быть разрешение на чтение, запись или проверку блокчейна.

Смарт-контракты – это программируемые протоколы, автоматически исполняющие условия соглашений при наступлении определенных событий [1, с. 45]. Они позволяют автоматизировать бизнес-процессы, снижая необходимость в посредниках и уменьшая вероятность ошибок.

Пример работы смарт-контракта:

  • Покупатель и продавец заключают цифровое соглашение.
  • Смарт-контракт автоматически проверяет выполнение условий (например, поступление оплаты).
  • При выполнении условий происходит автоматическая передача прав собственности или других активов.

Смарт-контракты находят применение в различных отраслях, включая финансовые услуги, страхование и логистику.

Протоколы консенсуса обеспечивают согласие между участниками сети относительно текущего состояния блокчейна. Выбор протокола консенсуса зависит от требований к скорости, безопасности и масштабируемости сети (табл. 2).

Таблица 2

Протоколы консенсуса

Протокол консенсуса

Принцип работы

Преимущества

Недостатки

Proof of Work (PoW)

Участники решают сложные вычислительные задачи для подтверждения транзакций

Высокая безопасность, проверенная временем технология

Высокое энергопотребление, низкая масштабируемость

Proof of Stake (PoS)

Право генерации блока зависит от доли токенов, находящихся у узла в стейкинге

Энергоэффективность, высокая скорость транзакций

Угроза централизации, сложность справедливой начальной дистрибуции токенов

Delegated Proof of Stake (DPoS)

Участники выбирают делегатов, которые производят блоки от их имени

Быстрое достижение консенсуса, высокая пропускная способность

Возможность злоупотребления властью делегатов, снижение децентрализации

Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT)

Участники согласовывают блоки с учетом до 1/3 потенциально недобросовестных узлов

Быстрая финализация транзакций, устойчивость к атакам

Плохая масштабируемость, высокая коммуникационная нагрузка

Proof of Authority (PoA)

Право подтверждения блоков предоставляется заранее выбранным узлам (авторитетам)

Высокая скорость обработки транзакций, энергоэффективность

Централизация, снижение доверия со стороны внешних участников

Hybrid (PoW + PoS / PoA)

Комбинация различных протоколов для баланса между безопасностью, скоростью и децентрализацией

Гибкость, адаптируемость к конкретным условия

Повышенная сложность реализации и регулирования

Управление цепочками поставок – управленческая концепция и организационная стратегия, заключающаяся в интегрированном подходе к планированию и управлению всем потоком информации о сырье, материалах, продуктах, услугах, возникающих и преобразующихся в логистических и производственных процессах предприятия, нацеленном на измеримый совокупный экономический эффект (снижение издержек, удовлетворение спроса на конечную продукцию) [8].

Выделяются три основных вида логистических цепей, связывающих логистические потоки между звеньями (рис. 2) [6]:

  • цепь снабжения – между поставщиками сырья и производителями,
  • цепь производства – связывает склады ресурсов и склады готовой продукции,
  • цепь распределения – связывает производителя готовой продукции и потребителя.

image.png

Рис. 2. Примеры логистических цепей: а – снабжения; б – производства; в – распределения

В современных условиях международной торговли логистическая цепочка приобретает сложную многозвенную структуру, охватывающую разные страны, виды транспорта, регуляторные органы, таможню и посредников. Особенно это актуально при импорте продукции из Китая, где критически важны прозрачность, точность и доверие между сторонами. Применение блокчейн-технологий позволяет создать сквозную цифровую трассировку всех этапов международной цепи поставок, повысив доверие, исключив подделки и минимизировав издержки (рис. 3).

image.png

Рис. 3. Схема логистических цепей

Рассмотрим типичный пример импортной цепочки из Китая в Россию (с фокусом на морскую доставку в порт Новороссийск):

  • Завод-изготовитель (Китай) – производство товара и подготовка документов.
  • Погрузка контейнера – формирование грузового места на складе завода, маркировка, размещение в контейнер.
  • Наземная доставка до порта отправки (например, Шанхай) – автомобильным или железнодорожным транспортом.
  • Портовые процедуры в Китае – проверка, досмотры, загрузка на судно, оформление экспортной декларации.
  • Морской фрахт – транспортировка груза в порт Новороссийск.
  • Порт Новороссийск – выгрузка, таможенное оформление, ветеринарный или фитосанитарный контроль (при необходимости).
  • Авто/ЖД-доставка до склада получателя в России – последняя миля до склада компании-импортера.

На каждом из этих этапов блокчейн может обеспечить:

  1. Запись времени и геолокации событий (с помощью IoT-устройств и RFID-меток).
  2. Контроль за соблюдением температурного режима или целостности упаковки.
  3. Подтверждение передачи ответственности между сторонами.
  4. Автоматическую генерацию смарт-контрактов при достижении условий (например, факт выгрузки активирует оплату).
  5. Прозрачность для всех участников: от поставщика до получателя, включая таможенные органы и страховые компании.

Также возможен альтернативный сценарий импорта:

  • Авиадоставка – применяется при срочных или ценных грузах.
  • Железнодорожная доставка (например, по маршруту Чунцин – Москва) – активно используется для контейнерных поставок по «Новому Шелковому пути».

В случае экспорта из РФ (например, минеральных удобрений, древесины или оборудования), блокчейн может синхронизировать:

  • отгрузку со склада экспортера;
  • сертификацию происхождения продукции;
  • прохождение российской таможни;
  • контроль за морским фрахтом или ж/д-доставкой;
  • подтверждение приемки груза покупателем в другой стране.

Следовательно, технология позволяет создать единый цифровой журнал движения товара, к которому могут подключиться все участники: перевозчики, экспедиторы, агенты, банки, страховщики и даже финальные покупатели.

На сегодняшний день даже крупнейшим организациям не хватает возможностей, ресурсов и знаний, чтобы развертывать сквозную интеграцию информации в своих цепях поставок. Обычно сетевая структура цепей поставок состоит из многих звеньев (контрагентов), которые пронизаны материальными, информационными и финансовыми потоками. Всеми этими потоками можно управлять в одной единой информационной системе, в которой участники цепи поставок имеют равные права, так как она является децентрализованной. Если говорить конкретно о промышленном секторе, то область применения блокчейн-технологии широка: от контроля качества до поддержки всего жизненного цикла продукции с обеспечением достоверности и прослеживаемости параметров потоков для всех участников цепи поставок. Применение блокчейна обеспечивает быструю информационную интеграцию между участниками цепи поставок и делает их отношения полностью прозрачными [2, с. 135].

Цифровые технологии играют ключевую роль в трансформации логистики, повышая ее прозрачность, эффективность и адаптивность. Современные логистические процессы требуют точности, скорости и способности быстро реагировать на изменения спроса и внешней среды. Интеграция таких решений, как системы управления цепочками поставок (SCM), ERP-платформы, RFID-метки, технологии Интернет вещей (IoT), а также блокчейн, позволяет обеспечивать непрерывный мониторинг перемещения товаров, автоматизировать документооборот, снижать количество ошибок и оперативно выявлять сбои.

Цифровизация способствует более точному прогнозированию спроса, управлению запасами в режиме реального времени и оптимизации маршрутов поставок. Кроме того, она повышает уровень доверия между участниками за счет прозрачности и достоверности данных. В совокупности все это позволяет сократить издержки, ускорить логистические операции и повысить удовлетворенность конечного потребителя.

Интеграция технологии блокчейн в управление цепочками поставок представляет собой значительный шаг к цифровой трансформации логистики, обеспечивая прозрачность, надежность и эффективность на всех этапах движения товаров и информации.

Примеры успешного внедрения:

  1. IBM Food Trust – платформа на основе блокчейна, которая обеспечивает сквозное отслеживание и прозрачность продуктов питания. Проект IBM Food Trust объединил таких крупных производителей и распространителей продуктов питания, как Dole, Driscoll's, Golden State Foods, Kroger, McCormick and Company, McLane Company, Nestlé, Tyson Foods, Unilever и Walmart.
  2. TradeLens – совместный проект IBM и Maersk, направленный на цифровизацию и оптимизацию морских перевозок с использованием блокчейн-технологий. TradeLens дает пользователям возможность вести весь необходимый документооборот в цифровом формате: все сертификаты, сопровождающие и другие документы сохраняются в неизменном реестре, что упрощает аудит. Автоматизация бизнес-процессов достигается благодаря модулю торговых документов ClearWay, который функционирует при помощи смарт-контрактов [7].
  3. Aura Blockchain Consortium – инициатива, созданная LVMH, Prada и Cartier для обеспечения прозрачности и отслеживаемости в индустрии моды и предметов роскоши. Данная технология позволяет потребителю получить прямой доступ к истории продуктов и гарантии их подлинности [9].

Перспективы внедрения блокчейн в цепочки поставок связаны с развитием гибридных решений, объединяющих блокчейн с IoT, AI и Big Data для интеллектуального управления логистикой. Ожидается стандартизация протоколов и расширение юридического признания смарт-контрактов. Будущие исследования будут сосредоточены на повышении масштабируемости, снижении энергопотребления, создании отраслевых блокчейн-консорциумов и разработке моделей кибербезопасности и конфиденциальности в распределенных реестрах.

Выводы

Таким образом, технология блокчейн демонстрирует потенциал в трансформации логистических процессов, особенно в контексте глобальных цепочек поставок. Ее базовые характеристики обеспечивают решение ключевых проблем логистики: отсутствие доверия, фальсификация документов, задержки на границе, неэффективный документооборот и риски искажения информации. Практические примеры использования блокчейна в международных логистических цепях (импорт из Китая, экспорт из России) показывают его эффективность в обеспечении контроля, прослеживаемости и автоматизации. Однако полное внедрение блокчейн-систем сдерживается нормативными, техническими и организационными барьерами, включая отсутствие единой правовой базы и стандартизированных решений.

Для преодоления этих препятствий необходима разработка отраслевых консорциумов, внедрение гибридных архитектур, развитие механизмов защиты конфиденциальности и повышение цифровой зрелости участников логистических цепей. В перспективе блокчейн способен стать ключевым элементом единого цифрового пространства логистики, обеспечивающим надежность, устойчивость и прозрачность глобальных поставок.

Список литературы

  1. Самойлов А.В., Молчанова С.М. Применение технологий блокчейн в управлении цепочкой поставок продукции // Экономика и управление: проблемы, решения. – 2021. – Т. 3, № 9(117). – С. 44-49. – DOI 10.36871/ek.up.p.r.2021.09.03.008.
  2. Сергеев В.И., Кокурин Д.И. Применение инновационной технологии «Блокчейн» в логистике и управлении цепями поставок // Креативная экономика. – 2018. – Т. 12, № 2. – С. 125-140. – DOI 10.18334/ce.12.2.38833.
  3. Трифонов И.В., Акиндинова Д.А. Применение инновационной технологии блокчейн в процессе управления цепями поставок // Инновационное развитие экономики. – 2022. – № 5(71). – С. 52-57. – DOI 10.51832/222379842022552.
  4. Блокчейн [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Блокчейн.
  5. В чем разница между частным и публичным блокчейном [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://coinspot.io/beginners/v-chyom-raznica-mezhdu-chastnym-i-publichnym-blokchejnom/ (2018 г.).
  6. Логистическая цепь: понятие, звенья, потоки [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://lamacon.ru/blog/logisticheskaya-tsep (2021 г.).
  7. Топ-5 блокчейн проектов в сфере логистики [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://digiforest.io/blog/blockchain-in-logistics (2018 г.).
  8. Управление цепями поставок [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Управление_цепями_поставок.
  9. Aura Blockchain Consortium, the global blockchain solution for luxury brands [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.excellencemagazine.luxury/aura-blockchain-consortium-the-global-blockchain-solution-for-luxury-brands/ (2021 г.).

Поделиться

Павлихин А. К. Применение технологии блокчейн для отслеживания цепочек поставок: от теории к практике // Актуальные исследования. 2023. №15 (145). URL: https://apni.ru/article/5991-primenenie-tehnologii-blokchejn-dlya-otslezhivaniya-czepochek-postavok-ot-teorii-k-praktike

Обнаружили грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики)? Напишите письмо в редакцию журнала: info@apni.ru

Похожие статьи

Другие статьи из раздела «Экономика и управление»

Все статьи выпуска
Актуальные исследования

#25 (260)

Прием материалов

21 июня - 27 июня

осталось 5 дней

Размещение PDF-версии журнала

2 июля

Размещение электронной версии статьи

сразу после оплаты

Рассылка печатных экземпляров

16 июля