مدرن کردن لجستیک بندر دریایی با یک راه حل امن بلاک چین

آیا تا به حال به پیچیدگی عملیات در یک بندر دریایی فکر کرده اید؟ اکوسیستم بندر بسیار زیاد است و تعداد زیادی از ذینفعان و نهادهای مختلف را درگیر می کند. تدارکات روزانه هر بندر شامل خرده فروشان، حمل و نقل کالا، حامل ها، گیرندگان، اداره بندر، پایانه های کانتینری، فرستنده ها، نمایندگان حمل و نقل و غیره است.


متأسفانه، هر یک از این اپراتورها معمولاً سیستم‌های ثبت دیجیتال خود را دارند که تقریباً هیچ ارتباطی بین شرکت‌های همتا را امکان پذیر نمی‌کند. سیلوهای راکد از اطلاعات تکراری، غیرقابل تأیید و غیرقابل دسترسی تولید می‌شوند و پتانسیل واقعی داده‌ها تقریباً به‌طور کامل استفاده نمی‌شود.


اکنون پورت هوشمند آینده را با هاب های دیجیتالی به هم پیوسته تصور کنید که زنجیره تامین همه اپراتورها و اپراتورها را تقویت می کند. یک دیدگاه واحد از داده ها در کل زنجیره وجود دارد که به عنوان منبعی از حقیقت قابل دسترسی برای همه ذینفعان اکوسیستم عمل می کند. این دقیقاً همان کاری است که IBM در بندر والنسیا به عنوان بخشی از پروژه Dataports H2020 EU انجام می دهد. آی‌بی‌ام با بنیاد بندر والنسیا پیوست تا فرآیندهای تجاری بندر را با ایجاد اشتراک‌گذاری شفاف، قابل تأیید و قابل اعتماد در سراسر اکوسیستم بندر مدرن‌سازی کند. ما این کار را با استفاده از فناوری بلاک چین و Hyperledger Fabric انجام دادیم.


هدف: بهبود انطباق مقررات با تأیید وزن محموله دیجیتالی شده

یکی از فرآیندهای تجاری رایج در یک بندر دریایی شامل پشتیبانی از درخواست و ارائه گواهی جرم ناخالص تایید شده (VGM) است. گواهی VGM یک سند اجباری است که توسط کنوانسیون بین‌المللی ایمنی جان در دریا (SOLAS) مورد نیاز است و جرم ناخالص تأیید شده محموله را در یک کانتینر مشخص می‌کند.


با دیجیتالی کردن فرآیند VGM، ما سیستمی را برای تسهیل انطباق با مقررات SOLAS در مورد توزین کانتینر برای جامعه لجستیک بندر ایجاد می کنیم. فرآیند دیجیتالی شدن کانتینرها را قادر می‌سازد تا با وزن ناخالص تأیید شده به بندر برسند و حوادث لحظه آخری، ازدحام و تاخیر در پایانه‌های کانتینری را کاهش دهد. در صنعت زنجیره تامین پرسرعت و فشار بالا، این تاخیرهای کاهش یافته به بندر مزیت رقابتی می دهد.


بسیاری از ذینفعان سازمانی مختلف در فرآیند درخواست VGM و سنجش شرکت می کنند. شرکت حمل و نقل و نماینده آن، حمل و نقل، مالک کانتینر هستند و گواهی VGM را درخواست می کنند. اپراتور ترازو خدمات توزین را ارائه می دهد و VGM را تولید می کند. حمل و نقل جاده ای کانتینرها را بر روی زمین حمل می کند و اطلاعات خودرو مانند وزن خودرو را ارائه می دهد. خط کشتیرانی و نماینده آن در بندر - نماینده کشتیرانی - کانتینرها را حمل می کنند. سیستم جامعه پورت (PCS) پس از تکمیل گواهی VGM، ترمینال کانتینر پورت را مطلع می کند. ترمینال کانتینر بندر به گواهی تکمیل شده نیاز دارد تا امکان بارگیری کانتینر در کشتی را فراهم کند.


با پیاده سازی این راه حل در بالای شبکه تجاری بلاک چین، ما به دنبال ایجاد یک نمای واحد، قابل تایید و تغییر ناپذیر از داده های به اشتراک گذاشته شده در کل زنجیره این سهامداران بودیم.


بلاک چین به عنوان یک پلت فرم عالی برای چنین راه حلی عمل می کند. بلاک چین یک وعده ذاتی اجماع دارد: هیچ سازمانی نمی تواند بدون تایید سازمان های دیگر یک رکورد را به روز کند یا حذف کند. دفتر کل مشترک برای همه شرکت کنندگان تکرار می شود و شفافیت داده ها و منبعی از حقیقت را فراهم می کند. و بلاک چین تغییرناپذیر و نهایی است. هنگامی که یک رکورد در دفتر نوشته می شود، در آنجا باقی می ماند. اما مورد استفاده از بندر والنسیا نگرانی های بیشتری را در مورد حفظ حریم خصوصی داده ها ایجاد کرد.


برخی از داده‌های گواهینامه VGM که توسط اپراتور ترازو پر می‌شود و شامل جزئیات عملیات وزنی و قیمت‌ها می‌شود، حساس تجاری محسوب می‌شود. نمی توان آن را با رقبای شرکت، که اپراتورهای مقیاس دیگر در شبکه هستند، به اشتراک گذاشت. این داده ها باید فقط با سهامداران "خنثی" شبکه، مانند PCS، و با شرکت های درگیر در چرخه عمر درخواست وزن (مانند فرستنده / حمل و نقل، حمل و نقل جاده ای و خط حمل و نقل) به اشتراک گذاشته شود.


اپراتورهای مقیاس، سازمان‌های زنجیره بلوکی هستند که نسخه‌ای از دفتر کل را در اختیار دارند. از نظر تئوری، اگر همه داده‌ها، از جمله تمام داده‌های درخواست وزن، در دفتر کل همه همتایان به صورت یکسان تکرار شوند، رقبای اپراتور ترازو می‌توانند به این داده‌های حساس دسترسی پیدا کنند.


علاوه بر این، تمام دسترسی به داده ها باید بر اساس "نیاز به دانستن" باشد. هر یک از ذینفعان به توانایی دسترسی و ویرایش فقط آن دسته از درخواست‌های وزنی که مربوط به شرکتشان است و فقط آن بخش‌هایی از درخواست وزن مربوط به نقش شرکت در چرخه عمر درخواست وزن نیاز دارد.


راه حل: پارچه هایپرلجر

Hyperledger Fabric، یکی از شناخته‌شده‌ترین پیاده‌سازی‌های فناوری بلاک چین در سطح سازمانی، چندین مکانیسم حفاظت از حریم خصوصی داخلی مانند مجوز مبتنی بر مجوز، کانال‌ها، مجموعه‌های داده خصوصی و کنترل دسترسی مبتنی بر ویژگی را ارائه می‌دهد.


کانال‌ها به ما امکان می‌دهند شبکه بلاک چین را به چندین زیرشبکه تفکیک کنیم که هر کدام دارای دفتر کل جداگانه‌ای هستند که فقط برای شرکت‌کنندگان کانال قابل دسترسی است. ایجاد چندین کانال، که هر کدام توسط زیرمجموعه‌ای از سازمان‌های شبکه بلاک چین استفاده می‌شوند، به ما امکان می‌دهد داده‌ها را از بین آن گروه‌ها جدا کنیم و کل تراکنش‌ها را قادر می‌سازد فقط برای یک زیرگروه خاص قابل مشاهده و در دسترس باشد.


از مجموعه داده های خصوصی می توان برای خصوصی نگه داشتن داده های حساس از شرکت کنندگان کانال خاص استفاده کرد. داده‌های خصوصی فقط در بین سازمان‌های بلاک چین تعیین‌شده به اشتراک گذاشته می‌شود و محتوای آنها برای همتایان سازمان‌هایی که به عنوان بخشی از مجموعه داده‌های خصوصی تعریف نشده‌اند، تکرار نمی‌شود.


دسترسی به داده‌ها را می‌توان به کاربران درون سازمان بلاک چین که دارای ویژگی‌های خاصی مانند نقش سازمانی خاص هستند، محدود کرد.


با توجه به غنای این مکانیسم‌های داخلی حفظ حریم خصوصی، متوجه شدیم که ترکیبی از این ویژگی‌های داخلی همه نیازهای ما را پوشش می‌دهد.


برای اطمینان از حفظ حریم خصوصی داده‌های حساس به کسب‌وکار، گزینه‌های داخلی ممکن در Fabric شامل استفاده از چندین کانال یا مجموعه داده‌های خصوصی است. ما به دو دلیل عمده تصمیم گرفتیم از مجموعه داده های خصوصی استفاده کنیم.


اول، جداسازی داده‌های شبکه و دفتر کل به کانال‌های متعدد، برای مواردی که کل معاملات یا دفتر کل باید در زیر مجموعه‌ای از سازمان‌های شبکه محرمانه نگه داشته شوند، بهتر عمل می‌کند. در مورد ما، ما می‌خواستیم همه شرکت‌کنندگان شبکه همه تراکنش‌ها را ببینند، در حالی که تنها بخشی از داده‌های تراکنش رکورد وزن (مانند هزینه عملیات وزن) را از رقبا خصوصی نگه می‌داشتند.


دوم، چندین کانال دارای سربار مدیریت و عملکرد هستند.


برای اعطای دسترسی به داده ها بر اساس نیاز به دانستن، تصمیم گرفتیم از ویژگی کنترل دسترسی مبتنی بر ویژگی Fabric استفاده کنیم. این ویژگی متکی بر افزودن ویژگی‌های سفارشی اضافی به گواهی کاربر برای نشان دادن نقش کاربر و وابستگی شرکت است. مقادیر آن ویژگی‌ها در کد زنجیره‌ای بررسی می‌شوند تا کاربر فقط به آن دسته از رکوردهایی دسترسی داشته باشد که کاربر بر اساس نقش و شرکتش مجاز به دیدن آنهاست.


نوبت شماست

اکنون که یک مورد استفاده واقعی از بلاک چین Hyperledger Fabric را در راه حل دریایی به اشتراک گذاشتیم، باید درک بهتری از نحوه استفاده از ویژگی های حریم خصوصی Fabric برای ارائه کنترل دسترسی مبتنی بر نقش دقیق و حفظ حریم خصوصی داده ها داشته باشید.