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Abstract(s)
The appearance of blockchain technologies and their growth and development have led to
the exploration of applications of the technology in new areas, in addition to the original,
cryptocurrencies, areas such as product management and traceability in supply chains
are being explored. Initially, this technology was explored with the aim of providing food
supply chains with traceability and transparency for the consumer. Currently, solutions
for a larger variety of supply chains are being studied and developed. Current studies
have proven that the technology has powerful properties to promote traceability and nonrepudiation of information related to products in a supply chain, as well as providing liability of entities for damages caused to products, which in the past has been notoriously
difficult. The current structure of these supply chains, several different entities located in
different physical spaces, is prone to the application of blockchain solutions as it also fits
the architecture of the technology itself. All of this leads to a strong interest in applying
blockchain technology to supply chains. Unfortunately, all the blockchain based solutions
found to solve similar problems in the research phase of this project were developed by
private entities, with little to no divulgation about their development and many times not
even about how they function. This led to this project being mainly about researching the
base technology and developing a solution from scratch.
The problems of currently used traditional solutions are related to the use of non-standardized
information registration strategies and ease of repudiation of information, but current
consumer demands for knowledge of the origin of products has led to the exploration of
new solutions to overcome this. Additionally, it is common for products, at the end of their
production cycle, to be damaged and it is practically impossible to locate where the damage occurred in the chain. The idea of adapting blockchain technology as a solution for
product traceability in the supply chain presents some points of concern, as blockchains
are generally associated with distributed and public systems to maintain a given cryptocurrency, thus making information public. Although this is the initial purpose of its
creation, other blockchain technologies oriented to data storage in a business to business
model have emerged. These blockchains have access control measures, and are therefore
called private. Only allowing access by a select group of entities. Additionally, information stored on a blockchain is also often associated with high costs, and when we refer
to public blockchains like Ethereum this is a reality, but by using private solutions we
can mitigate this cost. It is also often a concern the computational costs associated with
cryptocurrency blockchains like Bitcoin and Etherum. Again, it is possible to get around
this limitation by using private solutions where we can use more light weight algorithms,
because the environment in which the system will be inserted, does not benefit from the
properties of such algorithms.
With the usage of blockchain to certify and record the progress of products as they travel
through the supply chain, it is also interesting to explore the collected data, and how it
could be used to make the supply chain itself more efficient. The purpose of this dissertation is to study how blockchain technology can be combined with a supply chain to offer product traceability and information collection. To achieve this goal, a prototype of
a blockchain-based application was developed to collect data in a supply chain, as well as
a prototype of an application for remote viewing of the data entered and a prototype of a
Machine Learning module able to make use of the information collected by the blockchain.
O aparecimento das tecnologias blockchain e o seu crescimento e desenvolvimento, têm levado à exploração de aplicações da tecnologia em novas áreas. Inicialmente, e relativamente ao tema desta tese, esta tecnologia foi explorada com o objetivo de prover cadeias de fornecimento alimentícias de rastreabilidade e transparência para o consumidor. Estudos atuais têm provado que a tecnologia apresenta propriedades poderosas para promover a rastreabilidade e não repúdio de informação. Infelizmente todas as soluções baseadas em blockchain encontradas na fase de pesquisa são soluções desenvolvidas por entidades privadas não havendo qualquer divulgação de informação relativa ao seu desenvolvimento, e também na maioria esmagadora dos casos sobre o seu funcionamento. Isto levou a que esta dissertação fosse maioritariamente um trabalho de investigação da tecnologia base, e desenvolvimento de raiz de uma solução funcional. Os problemas das soluções tradicionais, prendem-se com o uso de estratégias de registo de informação não estandardizadas e facilidade de repúdio de informação isto porque cada entidade por norma age independentemente das outras e apenas comunica com aquelas que lhe estão diretamente ligadas. Adicionalmente, é comum verificar que produtos no final da sua cadeia de produção estão danificados e de ser praticamente impossível localizar onde na cadeia os danos ocorreram. A ideia de adaptar a tecnologia blockchain como uma solução para a rastreabilidade de produtos na cadeia de fornecimento apresenta alguns pontos preocupantes, pois as blockchains são geralmente associadas a sistemas distribuídos e públicos para manter uma dada criptomoeda. Apesar de este ser o propósito inicial para a sua criação têm vindo a surgir outras tecnologias blockchain orientadas para o armazenamento e processamento de dados num modelo business to business. Estas blockchains possuem medidas de controlo de acesso, e são, portanto chamadas de privadas permitindo apenas acesso por parte de um grupo seleto de entidades. Adicionalmente, o armazenamento de informação numa blockchain é também muitas vezes associado a custos elevados, e quando nos referimos a blockchains públicas como a Ethereum isto é uma realidade, mas pelo uso de soluções privadas podemos colmatar este custo. É também uma preocupação os custos computacionais associados a blockchains de criptomoeadas como a Bitcoin e Etherum. Novamente é possível contornar esta limitação pelo uso de soluções privativas onde podemos usar algoritmos mais leves, pois o ambiente em que o sistema se vai inserir, não carece de tantos cuidados. Através do uso de blockchain para certificar a origem e percurso de produtos numa cadeia de fornecimento é também interessante explorar os dados recolhidos no processo e como estes podem ser utilizados para tornar a própria cadeia de fornecimentos mais eficiente. O objetivo desta dissertação é estudar como a tecnologia blockchain pode ser conjugada com uma cadeia de fornecimento para oferecer rastreabilidade de produtos e recolha de informação. Para alcançar este objetivo foi desenvolvido um protótipo de uma aplicação baseada em blockchain para recolha de dados numa cadeia de fornecimento, bem como um protótipo de uma aplicação para a visualização e interação remota com os dados e também um protótipo de um módulo de Machine Learning capaz de fazer uso da informação recolhida pela blockchain.
O aparecimento das tecnologias blockchain e o seu crescimento e desenvolvimento, têm levado à exploração de aplicações da tecnologia em novas áreas. Inicialmente, e relativamente ao tema desta tese, esta tecnologia foi explorada com o objetivo de prover cadeias de fornecimento alimentícias de rastreabilidade e transparência para o consumidor. Estudos atuais têm provado que a tecnologia apresenta propriedades poderosas para promover a rastreabilidade e não repúdio de informação. Infelizmente todas as soluções baseadas em blockchain encontradas na fase de pesquisa são soluções desenvolvidas por entidades privadas não havendo qualquer divulgação de informação relativa ao seu desenvolvimento, e também na maioria esmagadora dos casos sobre o seu funcionamento. Isto levou a que esta dissertação fosse maioritariamente um trabalho de investigação da tecnologia base, e desenvolvimento de raiz de uma solução funcional. Os problemas das soluções tradicionais, prendem-se com o uso de estratégias de registo de informação não estandardizadas e facilidade de repúdio de informação isto porque cada entidade por norma age independentemente das outras e apenas comunica com aquelas que lhe estão diretamente ligadas. Adicionalmente, é comum verificar que produtos no final da sua cadeia de produção estão danificados e de ser praticamente impossível localizar onde na cadeia os danos ocorreram. A ideia de adaptar a tecnologia blockchain como uma solução para a rastreabilidade de produtos na cadeia de fornecimento apresenta alguns pontos preocupantes, pois as blockchains são geralmente associadas a sistemas distribuídos e públicos para manter uma dada criptomoeda. Apesar de este ser o propósito inicial para a sua criação têm vindo a surgir outras tecnologias blockchain orientadas para o armazenamento e processamento de dados num modelo business to business. Estas blockchains possuem medidas de controlo de acesso, e são, portanto chamadas de privadas permitindo apenas acesso por parte de um grupo seleto de entidades. Adicionalmente, o armazenamento de informação numa blockchain é também muitas vezes associado a custos elevados, e quando nos referimos a blockchains públicas como a Ethereum isto é uma realidade, mas pelo uso de soluções privadas podemos colmatar este custo. É também uma preocupação os custos computacionais associados a blockchains de criptomoeadas como a Bitcoin e Etherum. Novamente é possível contornar esta limitação pelo uso de soluções privativas onde podemos usar algoritmos mais leves, pois o ambiente em que o sistema se vai inserir, não carece de tantos cuidados. Através do uso de blockchain para certificar a origem e percurso de produtos numa cadeia de fornecimento é também interessante explorar os dados recolhidos no processo e como estes podem ser utilizados para tornar a própria cadeia de fornecimentos mais eficiente. O objetivo desta dissertação é estudar como a tecnologia blockchain pode ser conjugada com uma cadeia de fornecimento para oferecer rastreabilidade de produtos e recolha de informação. Para alcançar este objetivo foi desenvolvido um protótipo de uma aplicação baseada em blockchain para recolha de dados numa cadeia de fornecimento, bem como um protótipo de uma aplicação para a visualização e interação remota com os dados e também um protótipo de um módulo de Machine Learning capaz de fazer uso da informação recolhida pela blockchain.
Description
Keywords
Análise de Séries Temporais Armazenamento de Dados Blockchain Machine Learning Quorum