[論文レビュー] The Application of Blockchain-Based Crypto Assets for Integrating the Physical and Financial Supply Chains in the Construction & Engineering Industry

Hesam Hamledari, Martin Fischer|arXiv (Cornell University)|Dec 3, 2020

Blockchain Technology Applications and Security参考文献 62被引用数 12

ひとこと要約

本稿では、ブロックチェーンベースの暗号資産（暗号通貨およびトークン）を用いて、物理的および金融的サプライチェーンを建設業界に統合する手法を提案している。ドローンおよびロボットが取得した実施工事データをもとに、イーサリアム上のスマートコントラクトが自動的に支払いを実行し、原子的かつ詳細な取引処理により、流れの統合が向上することを示している。2つの商業プロジェクトにおける実世界での検証が行われた。

ABSTRACT

Supply chain integration remains an elusive goal for the construction and engineering industry. The high degree of fragmentation and the reliance on third-party financial institutions has pushed the physical and financial supply chains apart. The paper demonstrates how blockchain-based crypto assets (crypto currencies and crypto tokens) can address this limitation when used for conditioning the flow of funds based on the flow of products. The paper contrasts the integration between cash and product flows in supply chains that rely on fiat currencies and crypto assets for their payment settlement. Two facets of crypto asset-enabled integration, atomicity and granularity, are further introduced. The thesis is validated in the context of construction progress payments. The as-built data captured by unmanned aerial and ground vehicles was passed to an autonomous smart contract-based method that utilizes crypto-currencies and crypto tokens for payment settlement; the resulting payment datasets, written to the Ethereum blockchain, were analyzed in terms of their integration of product and cash flow. The work is concluded with a discussion of findings and their implications for the industry.

研究の動機と目的

• 建設業界における物理的サプライチェーンと金融的サプライチェーンの間の継続的な断片化を是正すること。
• ブロックチェーンベースの暗号資産が、管理文書ではなく実際の製品の流れに基づいて支払いを条件づける仕組みであるかを調査すること。
• 自律的データ収集を用いた現実世界の建設プロジェクトと、現金および製品の流れの統合を検証すること。
• 詳細さと原子的処理が建設財務におけるサプライチェーン統合に与える影響を検討すること。
• 商業的なAECプロジェクトにおける暗号資産ベースの支払いシステムの実現可能性とパフォーマンスを評価すること。

提案手法

• 実施工事データを取得するために無人航空機および地上車両を用い、リアルタイムでの製品流れの情報を提供した。
• イーサリアムブロックチェーン上にスマートコントラクトを実装し、検証済みの製品納品に基づいて支払い処理を自動化した。
• 決済手段として暗号通貨および暗号トークンを採用し、従来のフィアットベースの支払いを置き換えた。
• すべての支払いデータセットをパブリックブロックチェーンに追跡・記録することで、透明性と改ざん不能性を確保した。
• フィアットベースと暗号資産ベースの支払いシステムにおける流れの統合成果を比較した。
• 得られたデータセットを分析し、支払い処理における原子的処理（支払いと製品移転の同時実行）および詳細さ（支払いの頻度と正確さ）を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ブロックチェーンベースの暗号資産は、建設業界における物理的および金融的サプライチェーンの統合をどのように改善できるか？
• RQ2 従来のフィアットベースのシステムと比較して、暗号資産は支払い流れの詳細さと原子的処理をどの程度向上させるか？
• RQ3 実際の建設プロジェクトに暗号資産ベースの支払いシステムを展開する際の技術的および運用上の課題は何か？
• RQ4 自律的データ収集（例：ドローン）を用いることで、スマートコントラクトによる支払い実行がどのようにより正確かつ迅速に可能になるか？
• RQ5 価格変動性と規制の不確実性が、建設財務における暗号資産の採用に与える影響は何か？

主な発見

• 暗号資産の使用により、原子的支払い処理が実現し、製品納品が検証された場合にのみ資金が移転される仕組みとなった。これにより支払いの遅延や紛争が解消された。
• 製品流れデータの詳細度（LoD）が高い場合、支払いの頻度と正確性が向上し、より詳細な支払いが可能になった。
• 原子的処理はLoDにかかわらず実現可能であり、低精度の製品データであっても支払いが納品マイルストーンと同期された。
• スマートコントラクトベースのシステムにより、第三者金融機関への依存が軽減され、透明性が向上し、相手先リスクが低減した。
• 2つの商業プロジェクトにおける実世界での展開により、暗号資産を活用した統合の技術的実現可能性とパフォーマンス上の利点が確認された。
• 本研究では、規制の明確化と価格変動性が、広範な採用を阻害する主な障壁であると判明したが、ステーブルコインの導入や市場の拡大により、これらのリスクは緩和される可能性がある。