Préface

La technologie de la Blockchain s'est rapidement développée au cours de la dernière décennie, s'enracinant dans divers domaines et transformant de nombreuses industries, et la gestion de la chaîne d'approvisionnement est un domaine ayant un potentiel significatif pour les applications de la Blockchain. En tant que partie essentielle des opérations des entreprises modernes, la gestion de la chaîne d'approvisionnement nécessite une coordination efficace des ressources à travers différentes régions dans le paysage mondialisé pour assurer des processus de service et de production fluides et répondre précisément aux demandes des clients. Avec ses caractéristiques de transparence, de fiabilité et d'automatisation, la technologie de la Blockchain peut améliorer les capacités d'échange d'informations entre les utilisateurs et améliorer les performances des autres moteurs de la chaîne d'approvisionnement, tels que la production, l'inventaire et le transport.

Dans ce cours, nous commencerons par présenter les principes fondamentaux de la blockchain, puis explorerons ses applications dans la gestion de la chaîne d'approvisionnement. Le grand livre distribué décentralisé et la sécurité cryptographique de la blockchain en font une solution idéale pour de nombreux problèmes dans les systèmes d'information de la chaîne d'approvisionnement. En établissant des données de la chaîne d'approvisionnement sur la blockchain avec des enregistrements immuables, les entreprises peuvent réaliser la traçabilité des produits tout au long du processus, de l'achat et de l'inspection des matières premières à la surveillance en temps réel pendant la fabrication et de la gestion logistique lors de l'expédition à la vente par les détaillants. De cette manière, tous les participants de la chaîne d'approvisionnement peuvent partager des données en temps réel, augmenter la visibilité du processus, garantir la qualité du produit, améliorer l'efficacité de la collaboration et réduire les risques de retards et d'erreurs. Nous fournirons des exemples pratiques et des expériences dans ce secteur pour vous aider à mieux comprendre les applications de la blockchain dans la gestion de la chaîne d'approvisionnement.

Principes de base de la Blockchain

La blockchain est un type spécial de base de données où le stockage des données est soumis à des règles spécifiques et ne peut pas être supprimé ou modifié arbitrairement. Sa technologie principale est le registre distribué, où chaque morceau de données est lié au précédent, et les données stockées de cette manière sont généralement appelées un “bloc.”

Chaque bloc est construit sur le précédent, connecté et ordonné par des horodatages, et identifié par une valeur de hachage unique générée par une fonction de hachage. C'est pourquoi on l'appelle une "chaîne de blocs". De nouvelles données ne peuvent être ajoutées qu'en tant que partie d'un bloc à la chaîne de blocs, et la collection de blocs constitue la base de données de la chaîne de blocs.

Il est largement reconnu que dans un réseau blockchain :

1. Les données peuvent être ajoutées.
2. Les données ne peuvent pas être supprimées ou modifiées arbitrairement.
3. Chaque morceau de données est lié au précédent.

Cette base de données inviolable est précieuse car elle ne nécessite pas une autorité centrale de confiance (un intermédiaire tiers) pour faire fonctionner le système, minimisant ainsi le risque de mauvaise utilisation ou de mauvais traitement de la confiance. Ses caractéristiques de transparence des données, de vérification facile et d'immutabilité réduisent considérablement le coût de la confiance.

La Blockchain repose sur un réseau distribué pair à pair et utilise un mécanisme de consensus pour parvenir à une compréhension partagée entre tous les participants des données contenues dans la base de données et pour synchroniser toutes les mises à jour. Une fois qu'un bloc est ajouté à la Blockchain, il peut être considéré comme définitivement valide.

En conséquence, la technologie de la blockchain peut servir de facteur axé sur l'information pour améliorer la réactivité et l'efficacité de la gestion de la chaîne d'approvisionnement. Elle peut accroître la transparence, la traçabilité et la coordination des échanges de données entre les différents participants tout en prévenant la contrefaçon et la fraude.

Introduction à la technologie de la Blockchain

Cryptographie

La cryptographie est la base de la technologie de la blockchain, et ses applications incluent les signatures numériques, le chiffrement asymétrique et les fonctions de hachage. Les signatures numériques sont utilisées pour vérifier l'authenticité et l'intégrité des données, garantissant que les données n'ont pas été altérées. Le chiffrement asymétrique utilise des clés publiques et privées, où les données sont chiffrées avec la clé publique lors de l'initiation d'une transaction et déchiffrées avec la clé privée, garantissant la confidentialité et la sécurité de la transmission des informations.

La cryptographie joue un rôle crucial dans la blockchain en protégeant la sécurité des données, en empêchant l'accès non autorisé et la falsification, et en offrant aux participants l'anonymat et la protection de la vie privée, permettant à la blockchain de gérer de manière sécurisée des informations sensibles et des transactions.

Mécanisme de consensus

Dans les systèmes distribués, le problème de confiance entre les participants se pose. Permettre la communication et parvenir à un consensus entre tous les participants en présence d'informations erronées est connu sous le nom de Problème des Généraux Byzantins. Les systèmes capables de surmonter ce problème sont appelés systèmes tolérants aux fautes byzantines (BFT).

Les approches traditionnelles reposent sur des autorités centrales de confiance pour déterminer l'authenticité et l'ordre des données. Cependant, les réseaux blockchain pair à pair utilisent des mécanismes de consensus pour résoudre les litiges.

Le but des mécanismes de consensus est de déterminer les données réelles dans le réseau et d'ordonner correctement les événements. Différentes plateformes et projets de blockchain peuvent utiliser différents mécanismes de consensus, tels que la preuve de travail (PoW) et la preuve d'enjeu (PoS).
Dans le mécanisme de preuve de travail, les participants doivent résoudre un problème mathématique complexe pour prouver leur contribution au système et obtenir le droit d'écrire des données. Dans le mécanisme de preuve de travail, les participants doivent détenir une certaine quantité de cryptomonnaie comme garantie pour soumettre des données. Les nœuds malveillants seront identifiés et subiront des pertes, évitant ainsi les attaques malveillantes et garantissant que tous les participants puissent parvenir à un consensus pour maintenir le bon fonctionnement du réseau blockchain.

Structure du réseau de la Blockchain

La Blockchain est un registre distribué maintenu par de nombreux participants mutuellement non fiables utilisant le chiffrement et les mécanismes de consensus. Ces participants sont communément appelés noeuds, mais tous les noeuds ne sont pas identiques. Ils peuvent être classés en fonction de leurs fonctionnalités en tant que noeuds complets, noeuds légers et noeuds mineurs. Les noeuds complets effectuent des vérifications approfondies sur le contenu des blocs, y compris la validation des transactions et le stockage de copies complètes de la blockchain. Cependant, ils nécessitent des ressources importantes pour fonctionner. Les noeuds légers se connectent à d'autres noeuds complets et ne valident que des données limitées sur les blocs, nécessitant ainsi moins de ressources de stockage et de bande passante. Les noeuds mineurs sont soit des noeuds complets soit des noeuds légers et sont responsables de fournir de la puissance de calcul ou de miser des jetons pour traiter des transactions, gagner des récompenses à partir de l'algorithme de consensus et protéger le réseau blockchain contre les attaques malveillantes.

L'écriture et l'échange de données entre différents nœuds créent un réseau blockchain décentralisé, pair-à-pair, synchrone et sans confiance, qui mitige le risque d'un point de défaillance unique entraînant un crash du système.

Blockchain public, Blockchain privé, Blockchain de consortium

La technologie de la blockchain peut être appliquée à différents scénarios. Selon l'identité et le but des participants, elle peut être catégorisée en blockchains publiques, blockchains privées et blockchains de consortium.

Blockchain public

Une blockchain publique est un réseau blockchain ouvert où tout le monde peut participer, et les transactions et validations peuvent être effectuées de manière anonyme. Les données et les transactions sur une blockchain publique sont ouvertes à tous, permettant à tous les participants de les consulter et de les vérifier. Des exemples typiques de blockchains publiques comprennent Bitcoin et Ethereum. Elles se caractérisent par la décentralisation et la transparence, mais rencontrent également des défis en termes de scalabilité.

Blockchain Privé

Une blockchain privée est un réseau blockchain limité aux participants invités ou autorisés. Elle est souvent utilisée au sein des organisations ou dans des scénarios d'application commerciale spécifiques, offrant une confidentialité et une sécurité renforcées. Cela permet un meilleur contrôle de l'accès aux données, en veillant à ce que les données ne soient transparentes que dans le réseau interne. Certains exemples de blockchains privées sont KitChain et la plateforme IBM Blockchain, qui répondent à des besoins spécifiques des entreprises, tels qu'un débit élevé, une latence faible et des frais nuls.

Blockchain de consortium

Un consortium blockchain est un type de réseau blockchain qui intègre des caractéristiques de blockchain publique et privée. Il est géré et exploité conjointement par plusieurs organisations ou institutions, et les participants doivent signer des accords pour déterminer les mécanismes de consensus et les règles de partage des données. Les consortiums blockchain sont généralement appliqués à des projets de blockchain impliquant des industries spécifiques ou des partenariats, tels que la compensation des paiements entre les institutions financières. Des exemples de consortiums blockchain incluent AntChain et la Fondation Energy Web.

Contrats intelligents

Les contrats intelligents sont des codes auto-exécutants avec une logique programmable sur la blockchain, similaire à des programmes déterministes. Ils exécutent des tâches spécifiques lorsque certaines conditions sont remplies. Les contrats intelligents fonctionnent en suivant des déclarations "si...alors...". Leurs règles sont pré-définies par les programmeurs et peuvent être reproduites et exécutées par tous les nœuds une fois déployées sur le réseau blockchain.

Les contrats intelligents permettent l'établissement d'accords sans confiance, permettant aux utilisateurs d'effectuer des transactions sécurisées et fiables sans avoir besoin de faire confiance à un tiers. Ils peuvent être utilisés pour mettre en œuvre diverses entreprises et engagements de transaction. Les contrats intelligents ne prennent effet que lorsque des conditions spécifiques sont remplies, ce qui signifie que si les conditions ne sont pas remplies, le contrat intelligent ne sera pas exécuté.

L'utilisation de contrats intelligents peut éliminer le besoin d'intermédiaires, réduisant ainsi considérablement les coûts opérationnels liés aux erreurs humaines et aux retards. Ils peuvent être utilisés pour développer différents types d'applications décentralisées (DApps).

Raccourcir les cycles de production pour améliorer la traçabilité

Dans l'industrie de la fabrication d'électronique, huit sociétés partenaires, dont Arrow, Lenovo, Micron, SK Hynix, ZT Systems et Wiwynn, ont utilisé les services de blockchain fournis par Microsoft Azure pour optimiser les cycles de fabrication et d'approvisionnement de leur chaîne d'approvisionnement existante.

L'éclosion mondiale de la pandémie de COVID-19 en 2020 a rendu la gestion de la chaîne d'approvisionnement encore plus difficile, avec des perturbations dans les routes de transport et des demandes de commandes imprévisibles entraînant des retards importants dans les délais de production pour de nombreux fabricants. Grâce à la technologie de la blockchain, les nœuds de données indépendants de la chaîne d'approvisionnement ont été connectés pour former un réseau de données pour le partage d'informations, permettant une communication fréquente entre les partenaires amont et aval.

Le réseau blockchain a rendu les données de chaque maillon de la chaîne d'approvisionnement transparentes, de la fourniture des composants à la fabrication et au transport, en passant par l'entreposage et la livraison. Cela permet non seulement un échange de données visible et fiable, mais permet également la traçabilité des marchandises, facilitant ainsi la gestion proactive et dynamique de la chaîne d'approvisionnement.

À l'avenir, la gestion de la qualité sera également renforcée, s'étendant davantage aux matières premières minérales, aux centres de données et à l'élimination en fin de vie (EOL).

En créant des « jumeaux numériques » pour chaque composant afin d'enregistrer les documents et les informations pertinents, il devient possible d'empêcher l'inclusion de composants contrefaits et de qualité inférieure dans la chaîne d'approvisionnement. Cela permet également de vérifier les sources amont des composants, d'éviter l'utilisation de matières premières obtenues de manière inhumaine et de minerais de conflit, et d'identifier les problèmes de qualité dans des processus complexes.

Le commerce sans papier réduit les coûts de friction

Le commerce sans papier est l'objectif idéal du commerce international, qui permettra non seulement d'améliorer significativement l'efficacité de la logistique mondiale, mais aussi de bénéficier aux commerçants indépendants et aux consommateurs de différents pays. Selon Trademark East Africa, dans une seule transaction, les entrepreneurs africains peuvent avoir besoin de remplir jusqu'à 96 documents papier.
Pour relever les défis de la numérisation auxquels sont confrontés les exportateurs kényans, Trademark East Africa s'est associé à la Fondation IOTA pour mettre en place un système crucial d'accès aux documents commerciaux basé sur le réseau Tangle au Kenya. Ils partagent des informations avec les douanes des pays de destination pour accélérer le processus d'exportation, renforçant ainsi la compétitivité des entreprises kényanes à l'échelle mondiale.

Actuellement, Trademark East Africa a fait de ce projet un axe stratégique et expérimente avec plus de routes commerciales. Par exemple, ils explorent les exportations de thé vers le Royaume-Uni, les exportations de poisson vers la Belgique et les exportations de textiles vers les États-Unis. Ils collaborent également avec d'autres gouvernements d'Afrique de l'Est pour tester l'intégration de cette technologie avec leurs agences frontalières.

Cette application a aidé les agences frontalières kényanes à établir des normes pour l'échange transfrontalier et intersectoriel d'informations commerciales, nous rapprochant ainsi d'un pas de l'objectif mondial de rendre le commerce accessible et sans effort pour tous. Le projet a reçu un fort soutien des agences de développement gouvernementales aux Pays-Bas, au Royaume-Uni et aux États-Unis.

Sécurité alimentaire améliorée

Intel s'est associé à Curry & Company, un grand distributeur indépendant de bleuets, pour renforcer la traçabilité et le contrôle qualité de la chaîne d'approvisionnement alimentaire en utilisant la blockchain Hyperledger Sawtooth. Ce partenariat garantit que les bleuets frais peuvent être transportés sur le marché pour la vente dans un délai spécifique après la récolte.

La plateforme logistique connectée Intel® est intégrée au réseau blockchain, incorporant des capteurs tout au long de la chaîne d'approvisionnement et utilisant la technologie de l'Internet des objets (IdO) pour surveiller en temps réel des facteurs tels que la température, l'humidité et les conditions lumineuses. Le système peut vérifier et suivre les conditions environnementales des produits à chaque étape, depuis la récolte et le stockage jusqu'à la livraison, garantissant une fraîcheur optimale des aliments et une qualité supérieure pour les consommateurs.

Par rapport aux méthodes traditionnelles de gestion de la chaîne d'approvisionnement, l'introduction de la technologie blockchain a considérablement amélioré la traçabilité et la sécurité alimentaire. En surveillant en continu l'état des fruits, les risques potentiels de détérioration des aliments et les problèmes de rappel peuvent être évités de manière proactive, et le gaspillage alimentaire peut également être réduit.

De plus, les dossiers numériques ont remplacé de nombreuses saisies de données manuelles, facilitant l'échange de données entre les partenaires de la chaîne d'approvisionnement et favorisant une collaboration hautement efficace, transparente et digne de confiance entre eux.

Renforcer le transport et la logistique

Maersk, l'une des plus grandes compagnies de transport de conteneurs et d'opérateurs de navires au monde, a collaboré avec IBM pour développer TradeLens, un système de suivi en temps réel basé sur la blockchain pour l'expédition internationale de marchandises. Cette plateforme permet le partage d'informations pratique et sécurisé, permettant à différentes entreprises de la chaîne d'approvisionnement de collaborer, favorisant ainsi un commerce mondial plus transparent et efficace.

Le fonctionnement de la plateforme TradeLens repose sur de nombreux capteurs attachés aux marchandises, aux unités de transport et aux équipements portuaires, qui utilisent la technologie IoT pour suivre l'emplacement des marchandises et d'autres données telles que la température, les vibrations, l'humidité, etc. Les informations sont enregistrées sur la blockchain pour que tous les utilisateurs y aient accès, garantissant une surveillance constante de l'état de la cargaison.

De plus, lorsque le navire atteint sa destination, des codes de contrat intelligents préprogrammés sont utilisés pour remplir automatiquement les documents liés aux conteneurs et aux marchandises, tels que les calculs financiers, les paiements de droits de douane, les audits, etc. Grâce à la fonction d'interaction automatisée principale de TradeLens, les participants peuvent rationaliser les flux de travail et accélérer le traitement des données. Le réseau blockchain garantit que toutes les données sont fiables, sans erreurs ni inexactitudes.
Actuellement, plusieurs sociétés de transport maritime internationales utilisent TradeLens pour réduire les coûts logistiques. Des sociétés telles qu'Agility, APM Terminals, PSA International, CMA CGM, DP World, et d'autres tirent parti de la technologie blockchain pour améliorer la vitesse et l'efficacité de la consolidation des cargaisons, des déclarations, du dédouanement, des paiements et d'autres opérations.

Protection de l'environnement et conformité

La société papetière sud-africaine Sappi et le fabricant indien de pâte et de fibres Birla Cellulose ont collaboré pour créer GreenTrack, un système qui trace le flux de produits en tissu et de matériaux recyclés. Les partenaires peuvent utiliser un suivi en temps réel en scannant des codes QR, garantissant que le processus de production provient entièrement de forêts durables certifiées. Cela aide les consommateurs à faire des choix d'achat plus éclairés. Actuellement, la plateforme a été adoptée par plus de 250 partenaires de la chaîne d'approvisionnement, y compris des entreprises bien connues comme Walmart et Marks & Spencer.

Dans le secteur de la pêche, TraSeable Solutions s'est associé au Fonds mondial pour la nature (WWF) pour répondre aux demandes des clients en matière de chaînes d'approvisionnement en produits de la mer conformes aux normes ESG et pour prévenir la pêche illégale. Leur système collecte des données sur la capture de chaque navire de pêche, y compris les coordonnées, les journaux de capture et les détails de l'équipage, puis étiquette l'emballage du produit avec des codes QR pour permettre aux consommateurs finaux de récupérer les informations enregistrées sur le réseau blockchain et de minimiser la vente de poissons capturés illégalement. Dans l'industrie de la joaillerie, De Beers, l'un des plus grands producteurs de diamants, utilise la plateforme blockchain Tracr pour suivre les diamants de l'extraction, du traitement et de l'expédition aux boutiques de bijoux. Chaque diamant se voit attribuer un identifiant unique immédiatement après son extraction. Des capteurs détectent la section, la pureté, la couleur et le poids de chaque diamant, et les informations sont ensuite enregistrées sur la plateforme Tracr. Les données ultérieures sur le polissage, le traitement, l'expédition et la revente sont également mises à jour en temps réel, permettant à toutes les parties prenantes concernées de retracer et de vérifier le parcours du diamant. Cela non seulement renforce la transparence et la fiabilité des enregistrements, mais empêche également les diamants de sang inhumains d'entrer sur le marché par des canaux illégaux.

Conclusion

Dans ce cours, nous avons exploré l'application de la blockchain dans la gestion de la chaîne d'approvisionnement. La technologie blockchain stocke des données dans un registre distribué, offrant l'immuabilité et la décentralisation. Elle utilise également des mécanismes de consensus pour garantir que les participants parviennent à un consensus, permettant ainsi d'atteindre la transparence des données, la traçabilité et la coordination sans faille. De plus, nous avons acquis des connaissances sur différents types de réseaux blockchain, tels que les blockchains publiques, privées et consortium, offrant aux entreprises la flexibilité de sélectionner la technologie la plus adaptée en fonction de leurs cas d'utilisation et de leurs besoins spécifiques.

Dans la gestion de la chaîne d'approvisionnement, la technologie blockchain a connu un succès significatif. Elle s'est avérée efficace pour raccourcir les cycles de production, améliorer la traçabilité des produits, améliorer la gestion des transports et de la logistique, réduire les coûts opérationnels manuels et garantir la protection de l'environnement et la conformité. L'utilisation de contrats intelligents a considérablement amélioré la gestion de la chaîne d'approvisionnement, permettant des transactions et des opérations commerciales sécurisées et fiables. Elle a également réduit le besoin d'intermédiaires et les coûts opérationnels liés aux erreurs humaines et aux retards.

Dans la leçon à venir, nous plongerons dans les applications de la blockchain dans la finance de la chaîne d'approvisionnement et explorerons les tendances futures et les défis potentiels.

Plats à emporter

1. La blockchain est un type spécial de base de données qui stocke des données à l'aide d'un grand livre distribué et d'une structure en chaîne, caractérisée par l'immuabilité et la décentralisation.
2. Grâce aux mécanismes de consensus, la blockchain garantit que tous les participants parviennent à un consensus sur les contenus inclus et synchronisent toutes les mises à jour, atteignant ainsi la transparence des données, la traçabilité et la coordination.
3. La cryptographie joue un rôle crucial dans la technologie de la blockchain, y compris les signatures numériques, le chiffrement asymétrique et les fonctions de hachage. Elle garantit la sécurité des données et la confidentialité des transactions.
4. Les mécanismes de consensus jouent un rôle crucial dans la résolution des problèmes de confiance dans les systèmes distribués, garantissant des données authentiques et un ordre correct. Les mécanismes courants incluent la Preuve de Travail et la Preuve d'Enjeu.
5. Les blockchains publiques sont des réseaux blockchain ouverts où tout le monde peut participer, et les données et les transactions sont publiques, caractérisées par la décentralisation et la transparence.
6. Les blockchains privées sont des réseaux blockchain avec des participants limités, utilisés au sein des organisations ou dans des scénarios d'application spécifiques, offrant une confidentialité et une sécurité accrues.
7. Les chaînes de consortium sont un type de réseau blockchain qui intègre à la fois des caractéristiques de blockchain publique et privée, gérées et exploitées conjointement par plusieurs organisations ou institutions.
8. Les smart contracts sont des codes auto-exécutants sur la blockchain avec une logique programmable, permettant des transactions sécurisées et fiables ainsi que des opérations commerciales sans avoir besoin de faire confiance à des tiers. Ils peuvent éliminer le besoin d'intermédiaires, réduire les coûts d'exploitation causés par les erreurs humaines et les retards, et sont utilisés pour développer diverses applications décentralisées (DApps).
9. Dans la gestion de la chaîne d'approvisionnement, la technologie blockchain a été pratiquement appliquée dans divers scénarios, notamment pour raccourcir les cycles de production, accroître la traçabilité, améliorer la sécurité alimentaire, renforcer le transport et la logistique, réduire les coûts opérationnels manuels, améliorer l'efficacité de la collaboration entre les entreprises, promouvoir la protection de l'environnement et garantir la conformité.