[논문 리뷰] Transparent and Traceable Food Supply Chain Management

Narayan Subramanian, Atharva Joshi외 1명|arXiv (Cornell University)|2023. 05. 20.

Food Waste Reduction and Sustainability인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 원재료에서 소매까지의 제품 추적을 가능하게 하는 블록체인 기반 시스템을 제안하며, 식량 공급망에서 종단 간 투명성과 추적 가능성을 제공한다. 분산 레지스트리와 암호화 보안을 활용함으로써 시스템은 위조 탐지 능력을 향상시키고, 낭비를 줄이며 공급망 전반에서 이해관계자 간의 책임을 강화한다.

ABSTRACT

The food supply chain has a number of challenges, including a lack of transparency and disengagement among stakeholders. By providing a transparent and traceable digital ledger of transactions and movements for all supply chain actors, blockchain technology can provide a resolution to these problems. We propose a blockchain-based system for tracking a product's full path, from its raw components to the finished item in the store. Many advantages of the offered system include improved quality assessment, increased product transparency and traceability, and sophisticated fraud detection capabilities. By reinventing the way transactions are carried out and enabling stakeholders to obtain a complete record of each product's journey, the system has the potential to completely alter the food supply chain. Also, by minimising inefficiencies, waste, and fraudulent activities that have a negative influence on the supply chain, the deployment of this system can remove limits imposed by the current supply chain. Overall, the suggested blockchain-based system has the potential to significantly increase the efficiency, transparency, and traceability of the food supply chain.

연구 동기 및 목표

• 현재 식량 공급망에서의 투명성 부족과 이해관계자 참여 부족을 해결하기 위해.
• 투명하고 분산된 거래 기록으로 인한 비효율성, 위조 및 낭비 문제를 극복하기 위해.
• 원재료에서 최종 소매 제품에 이르기까지 제품의 완전한 추적 가능성을 보장하기 위해.
• 불변 디지털 레지스트리로 품질 평가 및 위조 탐지 능력을 향상시키기 위해.
• 모든 거래 및 이동 기록을 완전하고 검증 가능한 방식으로 제공함으로써 공급망 운영 방식을 재구상하기 위해.

제안 방법

• 데이터 무결성과 액세스 제어를 보장하기 위해 권한이 있는 블록체인 아키텍처를 설계하기 위해.
• 각 거래를 검증 가능하고 변조 금지된 레지스트리에 연결하기 위해 암호 해시를 구현하기 위해.
• 실시간 제품 이동 및 상태 기록을 위해 IoT와 RFID 데이터 캡처를 통합하기 위해.
• 공급망 이벤트의 검증 및 검증을 자동화하기 위해 스마트 계약을 사용하기 위해.
• 불변성과 공개 감사 가능성을 보장하기 위해 제품 이동 데이터를 블록체인에 저장하기 위해.
• 역할 기반 권한과 프라이버시를 위한 제로 지식 증명을 통해 이해관계자 액세스를 보장하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 블록체인 기술은 식량 공급망에서 투명성과 추적 가능성을 어떻게 향상시킬 수 있는가?
• RQ2 원산지에서 소매까지 식품 제품의 종단 간 추적을 가능하게 하는 기술적 아키텍처는 무엇인가?
• RQ3 이 시스템은 위조 탐지 능력 향상과 공급망 비효율성 감소에 어떻게 기여하는가?
• RQ4 탈중앙화된 시스템에서 데이터 무결성과 이해관계자 신뢰를 확보하는 메커니즘은 무엇인가?
• RQ5 이 시스템은 식품 물류에서 낭비 감소와 품질 평가 향상에 어느 정도 기여할 수 있는가?

주요 결과

• 제안된 시스템은 원재료에서 최종 판매 지점에 이르기까지 식품 제품의 완전하고 불변 추적을 가능하게 한다.
• 암호 해시와 블록체인의 불변성으로 인해 데이터의 무결성이 보장되고 변조가 방지된다.
• 스마트 계약은 검증 프로세스를 자동화하여 수동 오류와 지연을 줄인다.
• 이해관계자들은 검증된 제품 이력에 실시간으로 액세스할 수 있어 신뢰도와 책임감이 향상된다.
• 위조 및 위조 제품의 기회가 크게 감소한다.
• 데이터 사각지대와 비효율성을 최소화함으로써 시스템은 식품 낭비 감소와 공급망 성능 향상에 기여한다.