jarvis_5c582d79498e40fdfd3e2d57.jpeg
Technologie blockchain známá z kryptoměn se začala prosazovat i v oblasti logistiky a dopravy.
autor: Shutterstock

Informační technologie samozřejmě nejsou v logistice žádnou novinkou. Každý z účastníků logistických řetězců je v nějaké formě využívá, snaží se i vyměňovat data a synchronizovat své databáze s partnery. Už desítky let se používá například elektronická výměna dat podle standardů EDI i další způsoby komunikace. Ty však z různých důvodů nemusí být dostupné nebo přijatelné pro všechny.

S nástupem cloudových technologií se objevila myšlenka centrálně budovaných logistických portálů, které by umožnily komunikovat flexibilním způsobem velkému počtu uživatelů a měly centrálně spravovaná konzistentní data. Ovšem tento koncept vyžaduje existenci centrální autority či provozovatele, který systém vlastní. Centrální autorita systém spravuje, zajišťuje identifikaci a přístup oprávněným účastníkům a je zárukou, že se data v databázích nezmění, ovšem sama má ke všem datům přístup. Myšlenka centrální autority proto nemusí například z hlediska možného zneužití i z dalších důvodů vyhovovat všem, kteří by takovou sdílenou databázi chtěli či potřebovali využívat.

Co kdyby ale existovala forma distribuované databáze, která by umožnila důvěryhodným způsobem sdílet vybraná data všem účastníkům připojeným do takto vzniklé sítě, a to bez nutnosti budovat centrální systém? Takovéto řešení ovšem přináší řadu otázek. Jak zajistit u distribuovaného řešení bezpečnost a důvěryhodnost lokálně uložených záznamů? Jak zajistit, aby jednou vložený záznam někdo jiný nezměnil, nebo dokonce nesmazal? Odpovědi na tyto otázky nabízí technologie blockchainu známá zatím nejvíce z využití v oblasti takzvaných kryptoměn, jako jsou například bitcoin či ethereum. Možnosti blockchainu však sahají mnohem dále (využití technologie blockchain v logistice bude jedním z témat, na která se zaměří i konference Zóna Logistika)

Neviditelnost dalších řádů

"Cloudové technologie umožnily budovat elektronická tržiště s poptávkou a nabídkou služeb a logistické portály pro řízení dodavatelských řetězců v automobilovém průmyslu a později i v dalších oborech," vysvětluje Petr Čermák, enterprise architekt z české pobočky společnosti IBM Global Services. "Tato řešení fungují relativně dobře, vyžadují však existenci nějakého silného subjektu, který je zřizuje. Může to být třeba významná automobilka v pozici centrálního odběratele a zpracovatele všech dílů, které z logistického řetězce získává. Taková firma si může zřídit svůj systém a přinutit ostatní, aby se ho účastnili, protože jinak nebudou jejími subdodavateli."

2

Jsou dva typy uživatelů blockchainové databáze. Jeden provozuje uzel blockchainu a je jím většinou nějaká firma, druhý typ můžeme nazvat běžným uživatelem, který se připojuje k uzlům v síti, když potřebuje získat informaci.

Výhodou takového uspořádání by měla být viditelnost všech dodaných dílů v celém řetězci a možnost jejich sledování podle různých hledisek. Nicméně i v tomto případě budou pravděpodobně existovat další subdodavatelé druhého, třetího a dalších řádů, kteří už v systému nemusí být vidět. A tady začíná být zajímavý blockchain, který umožní připojení a sdílení informací dalším, třeba i drobným výrobcům a subdodavatelům různých úrovní. Ti se podle své velikosti mohou stát dalším uzlem v distribuované síti nebo se jen pomocí aplikace připojí ke svému nejbližšímu uzlu, kterým může být jejich velký odběratel nebo logistický partner, a ten jim pak může poskytnout uživatelský přístup. Tím vzniká rozsáhlý ekosystém vzájemně propojených firem, které spolu důvěryhodným způsobem komunikují. Takováto síť pak umožní například sledovat stav dodávky až na úroveň každého dílu, který je zpětně vysledovatelný doslova od svého vzniku, nebo dokonce i před vznikem, pokud se sleduje již vstupní materiál.

A stejně tak blockchainová technologie pomůže, když spolupracuje skupina firem stejné úrovně a nechtějí budovat jedno centrální řešení nebo nejsou schopny se na něm domluvit. Ačkoli potřebují spolupracovat, mohou mít rozdílné zájmy a nechtějí sdílet svá citlivá data. Blockchain rovněž umožní do databází vstup státních subjektů, jako jsou například celní úřady a podobně, které se nemohou integrovat do řešení soukromé firmy.

Co je to blockchain?

"Blockchain je technologie, která umožňuje vytvořit důvěryhodnou distribuovanou databázi. Do ní lze zaznamenávat transakce takovým způsobem, že je potom již nelze nikdy změnit. Této unikátní vlastnosti se poprvé využilo pro evidenci kryptoměn," vysvětluje Petr Čermák. "Někdy se mluví také o Distributed Ledger Technology (DLT), tedy o sadě technologií, které jsou odvozené od původního bitcoin blockchainu a vhodným způsobem ho dále rozšiřují, tak aby byl lépe použitelný i nad rámec kryptoměn. Z hlediska DLT je zajímavé, že blockchain umožňuje implementovat nezměnitelnou databázi, což je zajištěno pomocí kryptograficky vzájemně provázaných bloků, které v sobě obsahují jednotlivé transakce zakódované pomocí tzv. hash funkce. Díky provázání nelze jeden blok vyjmout a nahradit ho jiným, aniž by bylo viditelné, že došlo k narušení databáze. Navíc každý zápis nového bloku podléhá odsouhlasení ostatních uzlů v síti (tzv. consensus), které může probíhat na základě různých algoritmů podle požadované úrovně zabezpečení. Samotný blockchain je ostatně jen textový soubor tvořený sadou vzájemně provázaných hashů. Vlastní data se pak mohou nacházet i mimo blockchain (tzv. off-chain) v separátní databázi nebo dokumentech. Změní-li se jakákoli informace v databázi, nebudou už data odpovídat hashům v blockchainu, a falešný záznam tak bude ihned odhalen."

Hash je jednosměrný algoritmus. Dokáže z velkého souboru udělat malý řetězec dat, který je unikátním "otiskem" původního souboru. Ale protože je to algoritmus jednosměrný, z vypočítaného výsledku nelze zpětně zjistit, jak původní soubor vypadal. Je to bezpečné, hash může mít velikost třeba pouhých sto bitů, ze kterých by útočník musel zrekonstruovat smysluplný, o několik řádů větší soubor, a to není úplně jednoduché, pokud by měl mít stejný otisk. Odborníci tvrdí, že tato technologie bude odolná i proti výpočetní síle budoucích kvantových počítačů.

U dnešních certifikačních autorit platí klíč dva až tři roky. Potom se kvůli rozvoji technologie a zrychlení výpočtů provádí revize jeho délky a bezpečnosti a klíč se musí obnovit. Po nástupu kvantových počítačů mohou být ale tradiční technologie ohroženy, neboť se předpokládá, že výpočetní výkon se o několik řádů zvýší, a pouhé prodloužení klíčů tak již nebude stačit. Technologie blockchain založené na algoritmech hash jsou v tomto ohledu mnohem stabilnější a i po příchodu kvantových počítačů zůstanou jen obtížně prolomitelné, a nebude je proto třeba měnit.

Uživatelé blockchainu

Jsou dva typy uživatelů. Jeden je ten, který provozuje uzel blockchainu − tedy nějaký subjekt, firma či osoba. V případě veřejných blockchainů, které pracují s kryptoměnami, je to tzv. těžař neboli miner. Druhý typ můžeme nazvat běžným uživatelem.

V případě logistického blockchainu může být uzlem každá účastná firma. Pak existují běžní uživatelé, typicky třeba sekundární dodavatelé logistických služeb, kteří se připojují k uzlům a používají pouze služby, které "jejich" uzel nabízí. Může to být například potvrzení originálnosti dodaného náhradního dílu. Něco takového se bude hodit třeba malému autoservisu, pro který nemá smysl, aby se sám stal uzlem, a tedy provozovatelem blockchainové sítě. Může se připojit ke kterémukoli uzlu v síti, protože z hlediska dat jsou tyto uzly většinou rovnocenné, každý uzel má totiž kopii celé blockchain databáze.

Blockchain ovšem není ideální pro superrychlé transakce, neboť každá transakce se musí v síti potvrdit a zkopírovat do všech ostatních databází. U veřejných blockchainů, jako je třeba bitcoin, který může obsahovat desítky tisíc uzlů-těžařů, může trvat uzavírání bloků kvůli použitým algoritmům desítky minut a někdy i hodiny, ale u privátních blockchainových sítí pouze s několika desítkami uzlů je to otázka sekund.

"Samozřejmě je třeba také říci, že samotný blockchain je vlastně low-level technologie, něco jako databázový systém," vysvětluje dále Petr Čermák. "Databáze sama o sobě nemá pro běžné uživatele velký smysl, protože nad ní musí být postavena nějaká aplikace, která teprve umožní její efektivní využívání. Nad blockchainem tedy vzniká řada aplikací, které se přes vystavená rozhraní API připojí k uzlu a přes ně koncový uživatel může využívat nabízené služby."

Business blockchain pro logistiku

IBM se soustřeďuje na to, čemu se říká business blockchain, tedy použití této technologie pro obchodní aplikace. "Podporujeme platformu s názvem Hyperledger Fabric, což je blockchain určený pro vytváření obchodních aplikací," říká Petr Čermák. "Tato platforma je open source, je tedy pro uživatele zdarma, platí se však za její implementaci a konkrétní aplikaci."

Blockchain podle Petra Čermáka umí ještě jednu další zajímavou věc. Podporuje takzvanou platformovou ekonomiku, která je založena na vytváření ekosystému firem a obchodních partnerů nabízejících doplňkové služby spojené se vznikající obchodní platformou. Třeba u platformy pro sledování kontejnerů se k blockchainové síti připojí nejen velké rejdařské, dopravní a jiné firmy, ale i pojišťovací firmy nebo malí lokální dopravci a doručovací firmy.

U platforem tohoto typu je důležité, aby členství bylo otevřené a nabízelo všem členům stejná práva. Počet členů je přitom důležitý, protože hodnota platformy a její sítě je tím větší, čím více je v ní zapojeno firem, a růst platformy má charakter nabalující se sněhové koule. Příkladem takové platformy je Tradelens, do které se jako první velká rejdařská firma připojil Maersk a ten pak začali následovat další.

Tradelens je asociace společností, které se spojily a provozují platformu pro řízení globální kontejnerové dopravy. Má několik kategorií členů, jsou v ní jednak klíčoví členové jako Maersk, kteří jsou schopni realizovat globální námořní dopravu kontejnerů, ale připojit se mohou i menší místní dopravci z železniční či kamionové dopravy. Ti pak vytvářejí partnerskou síť, ale sami neprovozují žádný blockchain uzel. Uživatelé první kategorie si ale mohou vytvořit vlastní aplikaci a provozovat svůj uzel. Přes uzly jsou pak jednotliví účastníci platformy schopni vyměňovat si důvěryhodným způsobem data, přestože nemusí využívat vždy stejnou aplikaci. Tradelens tedy nastavuje určité technologické a datové standardy, které jsou do blockchainu implementovány.

Technologii pro Tradelens dodává IBM, které je zároveň hlavním implementačním partnerem pro blockchain na platformě Hypeledger. Tuto technologii dnes už nabízí logistickým firmám, dopravcům a přepravcům i v České republice.

Konkurenční blockchainy

Tradelens je jedním z prvních příkladů využití platforem založených na blockchainu v logistice, ale dnes už vznikají i další. Například Kühne + Nagel se rozhodl k Tradelens nepřipojit a vytvořil si vlastní platformu. Obě sítě tedy budou muset koexistovat a časem si třeba nějak vyměňovat data.

Loni v listopadu IBM uvedlo v tiskové zprávě, že do platformy Tradelens se připojilo nebo je v procesu připojování přes 100 organizací, včetně 40 přístavů a terminálů, řady velkých spedičních firem, osmi celních úřadů, čtyř námořních a tří pozemních dopravců. Co se týče dopravců, minimálně tři z nich ale patří pod křídla Maersku − Maersk Line, Hamburg-Süd a Damco − a v tisku se objevily zprávy, že rozšiřování neprobíhá podle předpokladů.

IBM má ještě několik dalších velkých blockchainových projektů, které jsou zajímavé z hlediska obchodu a logistiky. Jedním z nich je projekt WeTrade, platforma pro oblast trade finance, která je určena bankám. V současné době je k platformě připojeno 14 velkých evropských bank. Klientům zapojených bank se pak nabídnou on-line služby v oblasti financování obchodu podobné produktům typu dokumentárních akreditiv (L/C), a to mezi všemi bankami a jejich pobočkami zapojenými v platformě.

Dalším projektem je platforma Food Trust, do které jsou zapojeny desítky firem a potravinářských řetězců jako Nestlé, Unilever či Walmart. Food Trust umožňuje sledovat původ a originalitu potravinářských výrobků a rychle informovat maloobchodní síť v případě, kdy je s nějakým potravinářským výrobkem něco v nepořádku.

jarvis_5c582d8f498e40fdfd3e2d69.jpeg
V blockchainové platformě Food Trust jsou zapojeny desítky firem a potravinářských řetězců jako Nestlé, Unilever či Walmart. Platforma umožňuje sledovat původ a originalitu potravinářských výrobků.
Foto: Nestlé

Hodila by se jednotná pravidla

Klíčový dokument, kolem kterého se využívání blockchainových databází v logistice a dopravě točí, je konosament čili náložný list označovaný zkratkou B/L (Bill of Lading). Funguje jako cenný papír a kdo má originál, může disponovat se zbožím. Proto je dosud požadován v papírové podobě. Komise OSN pro mezinárodní obchodní právo UNCITRAL pracuje na vytvoření modelového zákona, který by upravoval používání elektronických dokumentů.

Využívání blockchainu v námořní dopravě a logistice by podle Petra Koláře z katedry logistiky Vysoké školy ekonomické napomohla existence jednotných pravidel pro spolupráci soukromých poskytovatelů technologie a konečných uživatelů. Problém při zavádění blockchainu vidí především v oblasti právní a organizačně-procesní.

"Myslím, že stránka technologická je ta nejjednodušší," vysvětluje. "Chybí ovšem určitý právní rámec nebo trhem aplikované jednotné standardy bez ohledu na dodavatele technologie, ve kterých by mohl fungovat nějaký jednotný systém. To by však musela existovat například mezinárodně právně závazná úmluva 'shora', která by tuto oblast přiměřeně regulovala. Ale strategie top-to-bottom ve smyslu elektronizace a digitalizace přepravního trhu, kdy by všichni využívali stejný systém, se téměř určitě s ohledem na složitost přijímání legislativy na národní, evropské a mezinárodní úrovni realizovat nebude," říká Petr Kolář.

Dobré řešení vidí v již zmíněné aktuální spolupráci rejdařů při snaze vytvořit společnou blockchainovou platformu. "Myslím, že za dobrý konec to chytli ti, kteří ve spolupráci se svými technologickými společnostmi vnímají blockchain jako možnost pro vytvoření decentralizované databáze se stejnými standardy na zápis, formu a strukturu."

Otazník ovšem vidí v tom, co skutečně nového blockchain do logistiky přináší. "Nyní zřejmě vznikne několik paralelních systémů, do kterých se přístavy, dopravci i speditéři a další subjekty přepravního trhu budou muset přihlásit. Technologie je nová, ale přinese také řádově vyšší přidanou hodnotu ve smyslu úspory nákladů, větší transparentnosti informačního toku nebo zefektivnění organizace nejen samotné přepravy, ale celého zásobovacího řetězce souvisejícího se zbožím od jeho výroby až po konečnou spotřebu včetně obchodních operací?" ptá se Petr Kolář. "Chci říct, že blockchain sám o sobě není lékem ani odpovědí na většinu problémů souvisejících s neefektivnostmi a externalitami přepravního trhu. Dnes zatím pro řadu firem v mnoha oblastech papírová dokumentace funguje dostačujícím způsobem. Otázkou jsou vždy také náklady na implementaci související nejen s technologickou změnou formy distribuce a sdílení informací, ale i nutnou procesní změnou v managementu a fungování organizací při zavádění jakékoliv technologické inovace," dodává.

Blockchainové revoluce

Blockchainová technologie má potenciál přinést revoluci do spolupráce firem a budování společných databází. Umožňuje vytvářet společnou databázovou síť a prostor virtuálního tržiště, na kterém firmy mohou sdílet informace a provádět obchodní operace nejen bezpečným, ale také prokazatelným způsobem. Některé blockchainové sítě již tímto způsobem fungují, další se brzy přidají a zejména v některých oborech, jako je doprava a logistika, pravděpodobně zásadním způsobem promění způsob, kterým spolu firmy jednají.

Vadou na kráse ale může být to, že v jednom oboru pravděpodobně vznikne více sítí a uživatelé budou muset být připojeni k víceru z nich. Nebo spolu dokážou blockchainové sítě v další generaci plynně komunikovat? A nesplynou pak nakonec samy v jedno? Co když se plně automatizované sítě mezi sebou nakonec domluví lépe než lidé? Každopádně v přicházejících digitalizovaných časech bude nejspíš napojení na blockchain nutností, neboť v automatizovaných obchodních operacích nezůstane místo pro papírové doklady ani pro e-mail.

Článek vyšel v Logistice 1-2/2019.

Autoři: Pavel Toman