Favoritos

No has guardado posts en Favoritos. Para hacerlo, clicka en .

  • Trazabilidad en Blockchain - Proyecto PorkChain

  • En el post de hoy nos adentraremos en una de las más conocidas aplicaciones de Blockchain, su uso para la trazabilidad. Mi objetivo es poner claridad en cuáles son los principios que siguen estas integraciones y mostrar con un ejemplo real su aplicación, un proyecto del cual soy realmente fan de uno de nuestros antiguos alumnos del Máster de Barcelona.

    Este proyecto fue ideado por Zertifier, empresa del grupo Megatró, en colaboración DMRI (Danish Meat Research Institute), recibió una subvención Europea y fue nombrado ganador del premio E-Tech a la innovación en 2019. El proyecto ofrece una excelente solución a un problema que se encuentran los participantes de la industria agroalimentaria, a la cual han llamado PorkChain. ¡Vamos a ello!

    Para entender por qué usamos Blockchain para la trazabilidad hay que dar un paso atrás, definir Blockchain y detectar las propiedades que la convierten en una excelente tecnología para ofrecer datos fiables relacionados con la trazabilidad. Esta breve definición resume muchísimo su potencial pero no profundiza en lo que blockchain representa a nivel social, tecnológico y económico; sin ir más lejos, internet es una red de redes que envían información de un punto A a un punto B. Estaremos todos de acuerdo en que esta definición está claramente infravalorando lo que internet ha aportado al mundo; pues bien, con Blockchain + trazabilidad ocurre lo mismo.

    Dicho esto, Blockchain es una tecnología que comprende una red de nodos conectados entre ellos de forma descentralizada y distribuida, y que almacena en una base de datos compartida (la propia de red de nodos) todas las transacciones generadas en dicha red. Estas transacciones se validan individualmente por todos los nodos de la red, para certificar su veracidad, y después son incluidas en esta base de datos gracias a un algoritmo de consenso. Esta bbdd está formada por bloques que incluyen transacciones y quedan ligados criptográficamente entre ellos, formando lo que llamamos cadena de bloques. A raíz de esta definición podemos sacas varias conclusiones:

    • Blockchain es una red descentralizada, no hay ningún órgano central que pueda interferir en el proceso de transaccionar información entre sus usuarios.
    • El libro contable (la cadena de bloques) da veracidad a todo el sistema porque es inmutable. Es decir, como los bloques que la forman están ligados criptográficamente, un mínimo cambio en la información de un bloque sería detectado como un error y ningún nodo de la red aceptaría el cambio.
    • Es una red accesible globalmente, ya que no sigue ninguna ley o autoridad.

    Antes de nada, tenemos que aclarar que estas transacciones no tienen por qué estar siempre relacionadas con una transmisión monetaria de una cuenta a otra, también pueden ser contratos inteligentes o incluso transacciones con mensajes. En conclusión, realmente una transacción consiste en añadir información a la Blockchain.

    Gracias a estos principios las blockchains se convierten, no en un excelente -sino en el mejor- mecanismo para garantizar la veracidad de los datos y por lo tanto, la trazabilidad de la información. Cuidado! Esto no significa que en la blockchain se vaya a almacenar la información sobre la trazabilidad del producto, sino que la blockchain va a permitir comprobar la veracidad de la información de dicha trazabilidad. Este pequeño detalle es el más importante a la hora de entender cómo aplicamos Blockchain a la trazabilidad, ya que si -por ejemplo- tengo una granja de gallinas y quiero trazar el origen de los huevos, no voy a publicar en la blockchain toda la información que yo genero internamente. Más bien voy a hacer un hash de la información que yo registro y colgar el hash directamente en la blockchain, lo que me permitirá demostrar que la información que yo estoy compartiendo es verídica.

    Ejemplo Trazabilidad con Blockchain

    ¿Qué es un hash?

    Un hash es una función matemática que encripta información para convertirla en un "churro alfanumérico" completamente único. El hash no sirve para cifrar o esconder información, sino para poder verificar que esa información no ha sido manipulada. Si por ejemplo yo tengo un contenedor que obtiene datos a la temperatura del producto cada 10 segundos, esos datos se agrupan en función del tiempo escogido (cada 10s, 5m o incluso más) y se les aplica una función hash. Ese hash se cuelga a la Blockchain a través de una transacción que quedará registrada eternamente en todos los nodos de la red. Esta acción me permitirá poder demostrar la veracidad de los datos referentes a la temperatura. En el hash es donde encontramos la verdadera clave del proceso de trazabilidad.

    PORKCHAIN

    Veamos ahora cómo nuestros amigos de Megatró han ideado una solución de trazabilidad aprovechando las características anteriormente comentadas. Porkchain es básicamente una aplicación que usa la Blockchain de Ethereum por debajo para certificar datos, es decir, como servicio de verificación de la información.

    El objetivo final de Porkchain es poder reemplazar los documentos físicos actuales por documentos digitales certificados por la Blockchain, para así minimizar errores, garantizar su trazabilidad, agilizar los procedimientos y evitar la manipulación. Para poder participar en esta plataforma debes ser uno de los actores certificados, ya que a pesar de usar una red descentralizada para fuente de verificación y transparencia, el uso de la plataforma es centralizado.

    1. IDENTIDAD

    Para iniciarte en la plataforma primero debes crearte una wallet de Ethereum, a la cual se va a asociar tu identidad en la plataforma. Una vez creado, inscribes tus datos personales para después ser aceptado internamente en la plataforma. En este momento debes identificarte entre una de las identidades posibles:

    Una vez registrado y depositado tus datos personales, tu identidad está pendiente de ser verificada por los administradores de la plataforma. En este momento la verificación está centralizada, y aunque no es un problema para este tipo de implementaciones, una opción a futuro es la integración de verificación en árbol. Es decir, que sea una persona “de arriba” que verifique tu identidad, dejando guardado en la Blockchain su propia identidad, reduciendo el riesgo de fraude. Todo es público, y al detectarse que hay una identidad que no es correcta, la persona que la ha confirmado será descubierta.

    Por ejemplo, si un veterinario se da de alta, es el colegio de veterinarios quien lo confirma, y a su vez este colegio es confirmado por la administración pública. Otra opción sería la integración de oráculos con los que verificar identidades de forma automática, aunque esto aún queda un poco lejos.

    En función de tu identidad (vinculada a un wallet único en Ethereum) tendrás acceso a unas u otras funcionalidades de la plataforma. Obviamente, las necesidades y datos que debe rellenar un matadero son diferentes a las que debe rellenar un granjero.

    2. ELABORACIÓN DEL DOCUMENTO “GUÍAS”

    Como hemos dicho, el objetivo es poder generar documentos en formato digital, garantizando su veracidad y trazabilidad durante el proceso de realización. Estos documentos se conocen como “guías”, permiten la trazabilidad del ganado desde la granja al matadero de destino y son obligatorias según el Departamento de Agricultura de la Generalitat de Catalunya. Actualmente funcionan de la siguiente manera:

    • El granjero es el primero en iniciar el documento, donde rellena la información respecto al número de animales, el día en que entraron a la granja y donde se van a destinar.
    • Después está el veterinario, que firma la guía certificando la veracidad de los datos.
    • Después entra el transportista, encargado de transportar el ganado (que puede ser un trabajador de la granja o trabajador de una empresa de transporte).
    • Y finalmente el matadero, que debe rellenar la cantidad de animales recibidos, archivar el documento, y enviarlo al departamento de agricultura de la Generalitat.

    Durante este proceso nos encontramos con varios problemas. En primer lugar tenemos que en varias ocasiones estas guías o no se entregan o se entregan en condiciones muy malas (sucias, rotas, con información no rellenada, imposibles de leer), podemos encontrar guías donde falten certificaciones del veterinario, los mataderos suelen tener que escanear uno por uno todos estos documentos, e incluso a veces rellenarlas a mano. Y por último, lo más importante, no se puede verificar los datos rellenados de ninguna forma.

    Veamos ahora como funciona con esta herramienta de trazabilidad en Blockchain:

    - Granjero

    El granjero, con su identidad única verificada en la plataforma, tiene acceso a poder crear una guía, donde añade los datos siguientes:

    Al identificar, tanto el matadero de destino, como la empresa logística, esto permite que estos dos agentes les aparezca la guía en su plataforma, de tal forma que puedan empezar a ver el seguimiento del proceso a tiempo real. En cuanto al número de la guía esta se genera gracias a la integración del API del departamento de agricultura.

    Ahora bien; en este momento, ¿qué hacemos con estos datos para poder introducirlos en la Blockchain y poder garantizar su veracidad a lo largo del tiempo? Aquí es donde entra el poder del HASH.

    Una vez tenemos el documento, este se guarda en una base de datos convencional y centralizada. En ese mismo momento, este documento se pasa por un HASH, el cual el granjero que ha generado la guía firma con su dirección pública y se aplica de nuevo otro hash. Es este último hash el que se acaba publicando en la Blockchain. El wallet del administrador genera una transacción a un SmartContract con un valor de 0$Ether incluyendo el hash obtenido al final del proceso. Esta transacción se podría hacer a otra cuenta, la cuestión es grabarla en la Blockchain, enviarlo a un SmartContract te permite después poder interactuar con él y hacer consultas respecto a la transacciones recibidas.

    - Veterinario

    El siguiente participante en la elaboración de la guía es el veterinario, que debe certificar la veracidad de los datos puestos por el granjero. Ahora, el veterinario ya no tendrá que desplazarse a la granja para firmar, sino que podrá hacerlo directamente con su firma digital. De nuevo, se aplicará el mismo proceso de hasheo que en el caso anterior, así que cómo podemos ver en cada caso la identidad del firmante se podrá conocer, haciendo muy poco apetecible la opción del fraude.

    - Logística

    Aquí es lo mismo. El transportista rellena la información solicitada, esta se hashea, el transportista firma ese hash, y el resultado se vuelve a hashear para ser publicado en la Blockchain. En este caso el transportista ha estado identificado (con su identidad única) anteriormente, y solamente a este se le permitirá firmar el documento. Esto significa que no puede haber cambios de transportista a última hora, a no ser que se notifique. Esto permite que la trazabilidad y la información adquirida sea altamente fiable.

    - Matadero

    Al llegar al último participante este añade los datos finales y se mantiene el mismo procedimiento de hasheo para garantizar la veracidad de los datos.


    3. FIRMA Y VERIFICACIÓN

    En casa apartado podemos ver la opción que nos ofrece la plataforma de poder ver la firma utilizada para firmar el hash. Clicando podemos ver la firma utilizada, el hash generado después de firmar el hash anterior, y por último la posibilidad de verificar que aquellos datos coinciden con la hash colgado en la Blockchain y de ver la transacción a través de la cual se ha publicado el hash.

    Transacción en Etherscan en la red Ropsten (guía de prueba)


    4. SEGUIMIENTO A TIEMPO REAL

    Como vemos en la imagen, las guías se pueden trazar a tiempo real a través de los emoticonos verdes/grises. Hay tres tipos de logos, con una ’S’, una ‘B’ y ‘A’. Cuando el logo ’S’ está en verde significa que se ha firmado el documento, cuando el logo ‘B’ esta verde, significa que ha sido publicado en la Blockchain, y finalmente tenemos el logo ‘A’ que indica si la administración ha firmado.


    5. RESULTADO FINAL

    Aquí podemos ver el resultado final. Gracias al sistema de identidades y de verificación de los datos trazados gracias a la Blockchain hemos podido generar un documento en formato digital mucho más fiable. Ahora los mataderos pueden ahorrarse un proceso lento y tedioso de almacenaje y envío de las guías con el departamento de Agricultura.

    Como podemos ver, cada guía tiene asignado un código QR con el que poder acceder al documento rápidamente. Los demás códigos que encontramos más abajo permiten verificar que la información no ha sido manipulada, ya que coinciden con el hash guardado en la Blockchain.


    ESCALABILIDAD

    En caso de tener problemas en cuanto a la escalabilidad hay varias posibles soluciones. Cabe destacar que un problema de escalabilidad podría significar que el producto no es rentable debido a coste del gas, o incluso poco fiable, ya que las transacciones tardarían mucho tiempo en confirmarse.

    Como posibles soluciones hay la posibilidad de aplicar los árboles de merkle entre todas los hash generados cada 5 minutos. De esta forma reduces mucho la cantidad de información colgado a la Blockchain sin perder veracidad. Por otro lado, tenemos la opción de integrar este mismo sistema en otras blockchains como Ehtereum Classic.

    Finalmente también se tiene en cuanto la posible mejor de Eth 2.0 muy comentado durante estos días. Esperamos que esta vez sea la definitiva y se empiece la migración a una versión de Ethereum igual de seguro y descentralizada con mucha más escalabilidad.

    CONCLUSIONES

    Con la aparición de Bitcoin en 2008 el mundo ha visto la llegada de una nueva tecnología capaz de irrumpir la mayoría de industrias que conocemos. Una de ellas como hemos visto es el caso de la trazabilidad, donde Blockchain nos ofrece una visión a futuro en el que cada uno de nosotros podamos ir al supermercado y que con tan solo una fotografía a un código QR podamos conocer con absoluta seguridad la procedencia y el proceso productivo por el cual ha pasado ese producto. Sin duda estamos hablando de una revolución en el sector de la distribución.

    Piénsalo un momento: el día que tengas que escoger entre dos frutas, una de las cuales ofrece su trazabilidad en Blockchain y por tanto puedas saber desde donde se plantó, al día que se plantó y se recogió y el proceso posterior a la recolecta, a una mandarina que desconoces totalmente de donde viene... ¿cual escogerías?

    La respuesta es bastante clara: trazar los productos en Blockchain permitirá crear ventajas competitivas a las empresas que lo adopten, hasta finalmente obligar a todas las demás a integrarlo también si no quieren perder cuota de mercado. Esto a su vez implica mucha más transparencia y garantía de calidad para todas las empresas. Volvemos a ver Blockchain como una tecnología capaz de descentralizar la confianza, ya que por ejemplo en este caso, las empresas se comprometen a ofrecer productos de mayor calidad, ya que están expuestos a una trazabilidad y una transparencia total.

    A su vez, Bkockchain puede permitir, como hemos visto con PorkChain, la digitalización y automatización de procesos lentos y tediosos que encontramos en la mayoría de industrias. Generando mayores eficiencias, menores costes por errores y además trazabilidad completa durante la creación y transacción de estos documentos.

    Aquí un pequeño análisis e introducción a como Blockchain puede ser un antes y un después para los sectores logísticos y procesos de trazabilidad. Esto y mucho más en en nuestro Máster Blockchain y en nuestra área de consultoría y lanzamiento de proyectos. ¡Te esperamos!