Thiết kế và triển khai khuôn khổ chuỗi cung ứng dựa trên blockchain với khả năng truy xuất, bảo mật và quyền sở hữu được cải thiện

Mohit1, Sanmeet Kaur2, Maninder Singh1
1CSED, Thapar Institute of Engineering & Technology, Patiala, India
2Eastern Washington University, Cheney, USA

Tóm tắt

Blockchain là một công nghệ thời đại hiện đại được sử dụng để ghi lại các giao dịch kỹ thuật số dưới dạng nhất quán, an toàn và có thể xác minh nhằm giải quyết các vấn đề từ nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong chuỗi cung ứng, công nghệ này được áp dụng để cải thiện khả năng truy xuất, quyền sở hữu và sự tin cậy. Hơn nữa, nó có thể giải quyết các vấn đề liên quan đến hàng giả trong chuỗi cung ứng. Tuy nhiên, chuỗi cung ứng dựa trên blockchain có một số nhược điểm nhất định, chẳng hạn như sự riêng tư của thông tin được chia sẻ giữa các thành viên trong chuỗi cung ứng. Trong bài báo này, một cơ chế mới đã được đề xuất để đảm bảo sự riêng tư của những thông tin đó bằng cách xem xét khả năng truy xuất và quyền sở hữu. Điểm mới của hệ thống đề xuất là khả năng đạt được sự riêng tư với sự bao gồm của khả năng truy xuất và quyền sở hữu. Để thực hiện sự riêng tư, chúng tôi đã sử dụng sự kết hợp giữa mã hóa khóa đối xứng và bất đối xứng. Với hệ thống đề xuất, chủ sở hữu của sản phẩm có thể theo dõi sản phẩm đó và người sở hữu sản phẩm có thể chuyển nhượng quyền sở hữu. Hệ thống đề xuất hạn chế việc xâm nhập của các sản phẩm giả vào chuỗi cung ứng. Blockchain Hyperledger Sawtooth đã được sử dụng cho mục đích thử nghiệm. Phân tích tiếp theo cho thấy hệ thống đề xuất có thể cung cấp sự riêng tư mà không làm ảnh hưởng đến các yếu tố liên quan đến khả năng truy xuất và quyền sở hữu. Các kết quả cho thấy sự bao gồm của sự riêng tư không ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất.

Từ khóa

#Blockchain #chuỗi cung ứng #truy xuất #bảo mật #quyền sở hữu #mã hóa #hàng giả

Tài liệu tham khảo

Substandard and falsified medical products. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/substandard-and-falsified-medical-products, 2018. Accessed 29 April 2020 M Mettler. 2016 Blockchain technology in healthcare: The revolution starts here. 2016 IEEE 18th International Conference on e-Health Networking, Applications and Services, Healthcom p. 1–3 Using Blockchain Technology to Fight Counterfeiters. https://development.asia/case-study/using-blockchain-technology-fight-counterfeiters. Accessed 29 Jan. 2019 D Tse, B Zhang, Y Yang, C Cheng, H Mu. 2018 Blockchain application in food supply information security. IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management, 2017-Decem:1357–1361 M Mettler, MA Hsg. 2016 Blockchain technology in healthcare: The revolution starts here. 2016 IEEE 18th International Conference on e-Health Networking, Applications and Services (Healthcom) : 14-16 Sept. 2016 Caro, Miguel Pincheira, Ali, Muhammad Salek, Vecchio, Massimo, Giaffreda, Raffaele, Blockchain-based traceability in Agri-Food supply chain management: A practical implementation.: IoT Vertical and topical summit on agriculture - tuscany. IOT Tuscany 2018, 2018 (2018) Lin, Qijun, Wang, Huaizhen, Pei, Xiaofu, Wang, Junyu: Food safety traceability system based on blockchain and EPCIS. IEEE Access 7, 20698–20707 (2019) Leng, Kaijun, Bi, Ya., Jing, Linbo, Han Chi, Fu., Van Nieuwenhuyse, Inneke: Research on agricultural supply chain system with double chain architecture based on blockchain technology. Future Gene. Comput. Sys. 86, 641–649 (2018) Gao, Zhimin, Lei, Xu., Chen, Lin, Zhao, Xi., Yang, Lu., Shi, Weidong: Coc: A unified distributed ledger based supply chain management system. J. Comput. Sci. Technol. 33(3), 237–248 (2018) Thomas Bocek, Bruno B. Rodrigues, Tim Strasser, and Burkhard Stiller. 2017 Blockchains everywhere - A use-case of blockchains in the pharma supply-chain. Proceedings of the IM 2017 - 2017 IFIP/IEEE International Symposium on Integrated Network and Service Management, p. 772–777 Chod, Jiri, Trichakis, Nikolaos, Tsoukalas, Gerry, Aspegren, Henry, Weber, Mark: On the Financing Benefits of Supply Chain Transparency and Blockchain Adoption. Manage. Sci. 66(10), 4378–4396 (2019) Malik, Sidra, Kanhere, Salil S., Jurdak, Raja: ProductChain: scalable blockchain framework to support provenance in supply chains. Int. Symp. Net. Comput. Appl. (2018). https://doi.org/10.1109/NCA.2018.8548322 Kamanashis Biswas, Vallipuram Muthukkumarasamy, and Wee Lum Tan. 2017 Blockchain based wine supply chain traceability system. Future Technologies Conference (FTC) Kentaroh Toyoda, P., Mathiopoulos, Takis, Sasase, Iwao, Ohtsuki, Tomoaki: A Novel Blockchain-Based Product Ownership Management System (POMS) for Anti-Counterfeits in the Post Supply Chain. IEEE Access 5, 17465–17477 (2017) Mingxiao, Du., Chen, Qijun, Xiao, Jie, Yang, Houhao, Ma, Xiaofeng: Supply Chain Finance Innovation Using Blockchain. IEEE Trans. Eng. Manag. 67(4), 1045–1058 (2020) Shahid, Affaf, Almogren, Ahmad, Javaid, Nadeem: Fahad Ahmad Al-Zahrani, Mansour Zuair, and Masoom Alam. A complete solution. IEEE access, Blockchain-Based Agri-Food Supply Chain (2020) Liu, Zhiyong, Li, Zipei: A blockchain-based framework of cross-border e-commerce supply chain. Int. J. Inform. Manag. 52, 102059 (2020) Abidi, Mustufa Haider, Alkhalefah, Hisham, Umer, Usama, Mohammed, Muneer Khan: Blockchain-based secure information sharing for supply chain management: optimization assisted data sanitization process. Int. J. Intel. Sys. 36(1), 260–290 (2021) Ravi, Deebthik, Ramachandran, Sashank, Vignesh, Raahul, Falmari, Vinod Ramesh, Brindha, M.: Privacy preserving transparent supply chain management through hyperledger fabric. Blockchain Res. Appl. 3(2), 100072 (2022) Malik, Sidra, Dedeoglu, Volkan, Kanhere, Salil S., Jurdak, Raja: PrivChain: Provenance and Privacy Preservation in Blockchain enabled Supply Chains. Proc. IEEE Int. Conf. Blockchain. (2022). https://doi.org/10.1109/Blockchain55522.2022.00030 BB Sezer, S Topal, U Nuriyev 2022 TPPSUPPLY: A traceable and privacy-preserving blockchain system architecture for the supply chain. J. Inf. Secur. Appl. 66, 103116 A. Averin, O. Averina. 2020 Review of Blockchain Frameworks and Platforms. 2020 International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies, FarEastCon N Amarasinghe, X Boyen, M McKague. 2019 A Survey of Anonymity of Cryptocurrencies. ACM International Conference Proceeding Series B Ampel, M Patton, H Chen. 2019 Performance modeling of hyperledger sawtooth blockchain. In 2019 IEEE International Conference on Intelligence and Security Informatics Architecture Guide. https://sawtooth.hyperledger.org/docs/core/releases/latest/architecture.html. Accessed 29 April 2020 A Nadeem, MY Javed. 2005 A performance comparison of data encryption algorithms. In 2005 International Conference on Information and Communication Technologies, p. 84–89 S Enkov, T Karavasilev. 2017 Benchmarking hash functions. Benchmarking hash Funct. TECHSYS QT Zhong, Z Cole. Analyzing the Effects of Network Latency on Blockchain Performance and Security Using the Whiteblock Testing Platform. page 7. Online; accessed 29 April 2020 L Chen, L Xu, N Shah, Z Gao, Y Lu, W Shi. On security analysis of proof-of-elapsed-time (PoET). Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 10616 LNCS:282–297, 2017 S Su, K Wang, HS Kim 2018 Smartsupply: Smart Contract Based Validation for Supply Chain Blockchain. Proceedings - IEEE 2018 International Congress on Cybermatics: 2018 IEEE Conferences on Internet of Things, Green Computing and Communications, Cyber, Physical and Social Computing, Smart Data, Blockchain, Computer and Information Technology, iThings/Gree, M Arora. How secure is AES against brute force attacks? https://www.eetimes.com/how-secure-is-aes-against-brute-force-attacks/#, 2012. Accessed 27 Oct. 2019 Learn Cryptography - Why Is 2\(^{\wedge }\)256 Secure? https://learncryptography.com/cryptanalysis/why-is-2-256-secure. Accessed 14 Oct. 2019