Blockchain w przemyśle

Zanim przeanalizujemy to, w jakich dziedzinach przemysłu tytułowe rozwiązanie może przyjąć się najszybciej, na wstępie warto wyjaśnić, czym właściwie jest blockchain. Zwykle jest on definiowany jako rozproszona baza danych albo zdecentralizowany system rekordów. Żeby to doprecyzować, wystarczy się odwołać do tłumaczenia nazwy tej technologii, czyli łańcucha bloków. Blok to z kolei dowolna, zależna od konkretnego zastosowania blockchainu, jednostka informacji. Przykładowo w przypadku kryptowalut jak bitcoin każda nowa transakcja sprzedaży i kupna jest rejestrowana jako nowy blok.

Łańcuchy natomiast reprezentują połączenia między danym blokiem a blokiem kolejnym. Bloki są ustawione w porządku chronologicznym i są ze sobą powiązane, każdy łańcuch stanowi bowiem zestaw zaszyfrowanych informacji, które zawierają oprócz przykładowo w przypadku kryptowalut informacji o transakcji, także identyfikatory, takie jak znaczniki czasu oraz hashe, ten obliczany dla zawartości bloku i dla bloku go poprzedzającego.

Co czyni blockchain unikalnym?

Dzięki temu kluczową cechą struktury blockchain jest jej niezmienność. Nie można zmodyfikować zapisanych w niej wcześniej rekordów bez pozostawienia śladów takiego działania, jeżeli bowiem zawartość bloku zostanie w jakikolwiek sposób zmieniona, modyfikacji ulegnie również przypisany mu hash.

Oprócz tego blockchain jest rozproszoną bazą danych współdzieloną przez wielu użytkowników – żadne informacje nie są w jej przypadku przechowywane centralnie, a zamiast tego łańcuch bloków jest kopiowany i rozpowszechniany wśród wszystkich użytkowników. Ich kopie, za każdym razem, kiedy dodawany jest nowy blok, zostają zaktualizowane. Dlatego każda lokalna i nieuprawniona zmiana modyfikująca hash bloku zostanie natychmiast już podczas kolejnej aktualizacji wykryta przez innych użytkowników.

Bazy danych w przemyśle

W przemyśle od dawna już powszechnie korzysta się z baz danych. Opierają się na nich na przykład systemy ERP, w przypadku których operacje na bazach danych obejmują zadania od zarządzania zestawieniami materiałów po rejestrację transakcji finansowych. Systemy MES wykorzystują bazy danych do planowania oraz realizowanie zleceń produkcyjnych. Systemy zarządzania magazynami polegają z kolei na bazach danych w śledzeniu stanu ich zapełnienia.

Można się zatem zastanawiać, czy właściwie potrzebny jest nam nowy typ architektury gromadzenia danych. Okazuje się jednak, że ze względu na unikalne cechy blockchainu – przede wszystkim brak możliwości (a przynajmniej bardzo dużą trudność) nieautoryzowanego modyfikowania informacji oraz możliwość prześledzenia ich uwiarygodnionej samą strukturą bazy danych historii – odpowiedź na to pytanie jest twierdząca.

Blockchain w przemyśle

Najbardziej oczywistym zastosowaniem blockchainu w przemyśle jest identyfikowanie produktów. W takim przypadku kolejne jego bloki byłyby zapisami poszczególnych etapów procesu wytwarzania danego wyrobu, zaś każdej wyprodukowanej i sprzedanej sztuce przypisywany byłby jeden blockchain.

Dzięki temu można by m.in. znacząco obniżyć koszty oraz ograniczyć inne negatywne skutki, jakie wiążą się z koniecznością wycofania wadliwego produktu z rynku. Obecnie, jeżeli podjęta zostanie decyzja o tym, że dany wyrób nie może być dłużej dostępny w sprzedaży, producenci, zachowując ostrożność, zwykle zapobiegliwie wycofują o wiele więcej produktów, niż jest to konieczne. Wynika to z faktu, że wyroby za wybrakowane są uznawane na podstawie ogólnych wyznaczników, takich jak zakresy dat produkcji, lokalizacja miejsca produkcji czy numery partii albo serii. W rezultacie czasami te kryteria mogą okazać się tak szerokie, że zmarnuje się więcej produktów niż potrzeba.

Jeżeli jednak skorzystamy z bazy danych typu blockchain, można tę grupę znacząco zawęzić. Przykładowo, jeśli wiemy, że powodem wycofania danego produktu jest problem z konkretnym dostawcą określonego składnika lub podzespołu, dostarczy nam ona precyzyjnej informacji o tym, do wyprodukowania których wyrobów został użyty surowiec albo komponent dostarczony akurat przez tego producenta.

Blockchain w IIoT i cyberbezpieczeństwie

Ten przypadek użycia blockchainu znajdzie zastosowanie zwłaszcza w śledzeniu łańcuchów dostaw żywności – pierwsze takie przykłady już zresztą zostały odnotowane. Takim jest współpraca firm IBM i Walmart. Ta druga wdrożyła oparty na blockchainie system identyfikowalności pozwalający sprzedawcom detalicznym śledzić przychodzące dostawy żywności od gospodarstwa aż do sklepu w czasie rzeczywistym. Pomaga on m.in. zapobiegać rozprzestrzenianiu się groźnych dla zdrowia i życia bakterii przenoszonych przez żywność, takich jak salmonella. Z podobnych systemów mogą w przyszłości korzystać również m.in. firmy farmaceutyczne. Blockchain jako gwarant identyfikowalności produktów odegra też z pewnością znaczącą rolę w walce z podróbkami.

Kolejny przykład to zarządzanie siecią Przemysłowego Internetu Rzeczy. Blockchain w tym przypadku zapewniłby niemodyfikowalny system zapisów aktywności sieciowej przemysłowych urządzeń IoT.

Szczególnym przypadkiem wykorzystania tego rejestru byłoby monitorowanie komunikacji M2M (Machine to Machine) w systemach sterowania procesami przemysłowymi. Gwarantowałoby to, że danych procesowych, takich jak temperatura czy ciśnienie, nie można by w nieuprawniony sposób zmieniać, usuwać ani modyfikować, a ich wszystkie wartości pośrednie można by prześledzić, od ostatniej do początkowej. W czasie, gdy zakłady przemysłowe coraz częściej stają się celem hakerów, blockchain mógłby zatem odegrać kluczową rolę w poprawie ich cyberbezpieczeństwa.

Monika Jaworowska