ردیابی بر بستر بلاک چین طبق استاندارد های جهانی GS1

فصلنامه شماره 53(بهار1404)-فاطمه مراد زاده

چکیده

با گسترش فناوری بلاک‌چین^[1]، صنایع مختلف به دنبال بهره‌گیری از این تکنولوژی برای بهبود شفافیت، امنیت و کارایی زنجیره تأمین هستند. سازمان ^[2]GS1  به عنوان یکی از پیشگامان استانداردسازی شناسه‌های دیجیتال، نقش مهمی در یکپارچه‌سازی بلاک‌چین با سیستم‌های ردیابی جهانی ایفا کرده است.  GS1با استانداردسازی داده ها و تمرکز بر همکاری پذیری، بلاک‌چین را از یک فناوری آزمایشی به یک ابزار کاربردی در مدیریت زنجیره‌تأمین تبدیل کرده است. پروژه‌های موفق این سازمان در صنایع غذایی، دارویی و مد نشان می‌دهد که ادغام استانداردهای جهانی با بلاک‌چین، نه تنها شفافیت و امنیت را افزایش می‌دهد، بلکه به کاهش هزینه‌ها و افزایش اعتماد مصرف‌کنندگان نیز منجر می‌شود. پیش‌بینی می‌شود ترکیب بلاک‌چین با کدهای دیجیتال پیشرفته (مانند GS1 Digital Link) و فناوری‌های مانند QR Codeدوبعدی، تحولی در ردیابی محصولات ایجاد کند. این ادغام، ارتباط مستقیم بین محصولات فیزیکی و سوابق دیجیتال آنها را تقویت کرده و زنجیره‌های تأمین را هوشمندتر می‌کند. این مقاله به بررسی دستاوردهای GS1 در حوزه بلاک‌چین، نحوه عملکرد این فناوری و مزایای آن در ردیابی زنجیره‌تأمین می‌پردازد.

1- مقدمه

در دنیای امروز، شفافیت و اعتماد در زنجیره تأمین کالاها از اهمیت بالایی برخوردار است. فناوری بلاک‌چین با ارائه یک سیستم غیرمتمرکز و تغییرناپذیر، امکان ردیابی دقیق و ایمن محصولات را فراهم میکند. سازمان GS1  با تعریف استانداردهای جهانی مانند بارکدها، شناسه‌های دیجیتال (EPCIS)^[3] وپروتکل‌های ردیابی، بستر مناسبی برای پیاده‌سازی بلاک‌چین در صنایع مختلف ایجاد کرده است. ترکیب بلاک‌چین و استانداردهای GS1 می‌تواند سیستمی ایمن، شفاف و کارآمد برای ردیابی محصولات از تولید تا مصرف ایجاد کند. [1]

2- تکنولوژی بلاک‌چین و کارکرد آن در زندگی بشر

2-1 تعریف بلاک‌چین

بلاک‌چین یک دفترکل توزیع شده ^[4] (DLT) است که اطلاعات به‌صورت بلوک‌های رمزنگاری شده و زنجیرهای ذخیره می‌شوند. هر بلوک حاوی داده‌های تراکنش‌ها بوده و پس از تأیید توسط شبکه، غیرقابل‌تغییر میماند. [2]

2-2 ویژگی‌های کلیدی بلاک‌چین

• غیرمتمرکز بودن: عدم نیاز به واسطه‌های مرکزی مانند بانک‌ها.
• تغییرناپذیری: داده‌های ثبت‌شده قابل‌حذف یا دست‌کاری نیستند.
• شفافیت: تمام تراکنش‌ها برای کاربران مجاز قابل‌مشاهده است.

2-3 کاربردهای بلاک‌چین در زندگی روزمره

• زنجیره تأمین: ردیابی محصولات از مزرعه تا مصرف‌کننده.
• سلامت و دارو: جلوگیری از داروهای تقلبی با ردیابی اصالت.
• مالی: تراکنش‌های امن و سریع با ارزهای دیجیتال.

3- استانداردهای GS1 و یکپارچه‌سازی با بلاک‌چین

3-1 معرفی سازمان GS1 

GS1  یک سازمان بین‌المللی است که استانداردهایی مانند بارکد ^[5]GTIN، شناسه‌های ^[6]RFID (EPC) و EPCIS را برای مدیریت زنجیره تأمین تعریف کرده است. این استانداردها امکان شناسایی یکتا و ردیابی محصولات در سطح جهانی را فراهم می‌کنند . [1]

3-2 دستاوردهای GS1 در حوزه بلاک‌چین

• EPCIS  روی بلاک‌چین:  GS1 با توسعه EPCIS 2.0  امکان ثبت رویدادهای زنجیره‌تأمین روی بلاک‌چین را فراهم کرده است.
• همکاری با هایپرلجر^[7]: GS1 با کنسرسیوم هایپرلجر   (Hyperledger) برای توسعه راه‌حل‌های مبتنی بر بلاک‌چین همکاری می‌کند. [3]
• پروژه‌های پایلوت: اجرای پروژه‌های ردیابی مواد غذایی و دارویی در شرکت‌های بزرگی مانند  ^[8]Walmart و ^[9]Nestlé با استفاده از استانداردهای GS1 و بلاک‌چین.

 3-3 مزایای ترکیب GS1 و بلاک‌چین

✅   یکپارچگی داده‌ها: استانداردهای GS1 تضمین می‌کند که تمام ذی‌نفعان از یک زبان مشترک برای شناسایی محصولات استفاده کنند.

✅   کاهش تقلب: با ثبت داده‌های تولید و توزیع روی بلاک‌چین، امکان جعل محصولات کاهش می‌یابد. 

✅   بهبود ردیابی: امکان پیگیری سریع منشأ آلودگی در مواد غذایی با استفاده از بلاک‌چین و GS1 

4- فواید ردیابی مبتنی بر بلاک‌چین در کسب‌وکار

4-1 افزایش شفافیت زنجیره‌تأمین

با استفاده از بلاک‌چین، مصرف‌کنندگان می‌توانند تاریخچه کامل محصول را از طریق اسکن QR Code مشاهده کنند . [4]

4-2 کاهش هزینه‌های عملیاتی حذف واسطه‌ها و خودکارسازی فرآیندها با قراردادهای هوشمند (Smart Contracts) باعث کاهش هزینه‌های لجستیک می‌شود.

4-3  بهبود امنیت غذایی و دارویی

شرکت Walmart با استفاده از بلاک‌چین و استانداردهای GS1، زمان ردیابی منشأ محصولات غذایی را از 7 روز به 2 ثانیه کاهش داده است. [5]

5- چالش­های پیاده­سازی  

• مقاومت سازمان‌ها در برابر تغییر: برخی شرکت­ها به سیستم­های سنتی وابسته هستند.  
• هزینه­های اولیه بالا: پیاده‌سازی بلاک‌چین و GS1 نیازمند سرمایه­گذاری اولیه است.  

5-1 راهکارها  

• آموزش و آگاهی‌بخشی به ذی‌نفعان.  
• استفاده از راهکارهای مقیاس‌پذیر و کم هزینه مانند بلاک‌چین‌های هیبرید.  

6- نقش هوش مصنوعی در تحول فناوری بلاک‌چین

هوش مصنوعی (AI) و بلاک‌چین دو فناوری پیشرو در عصر دیجیتال هستند که همگرایی آنها پتانسیل ایجاد تحولات بنیادین در صنایع مختلف را دارد. بلاک‌چین به عنوان یک دفتر کل توزیع شده غیرمتمرکز، امنیت و شفافیت را تضمین می کند، در حالی که هوش مصنوعی با تحلیل داده ها و خودکارسازی فرایندها، به بهینه سازی سیستم‌ها کمک می­کند. ادغام این دو فناوری نه تنها نقاط ضعف هر یک را پوشش می­دهد، بلکه افق­های جدیدی را در حوزه­هایی مانند امنیت سایبری، مدیریت انرژی، زنجیره‌تأمین و سلامت دیجیتال باز می‌کند . در این مقاله، به بررسی کاربردهای کلیدی هوش مصنوعی در بلاک‌چین، چالش­ها و آینده این همکاری پرداخته می­شود. [6]

6-1بهبود امنیت و شفافیت در سیستم­های غیرمتمرکز  

هوش مصنوعی با تحلیل الگوهای داده در بلاک‌چین، امکان شناسایی فعالیت­های مشکوک مانند حملات سایبری یا تقلب را فراهم می­کند. برای مثال، الگوریتم­های یادگیری ماشین می­توانند تراکنش­های غیرعادی را در شبکه­های رمزارزی تشخیص دهند و از وقوع حملات ۵۱٪ جلوگیری کنند. از سوی دیگر، بلاک‌چین با ذخیره‌سازی غیرقابل‌تغییر داده­ها، صحت اطلاعات مورداستفاده در مدل­های هوش مصنوعی را تضمین می­کند. این همکاری متقابل، پایه‌ای سیستم­های امنیتی غیرمتمرکز را تقویت می­کند که در حوزه­هایی مانند اینترنت اشیا (IoT) و مدیریت هویت دیجیتال حیاتی است. [4]

6-2 بهینه سازی مصرف انرژی و مقیاس پذیری  

یکی از انتقادات اصلی به بلاک‌چین، مصرف بالای انرژی در الگوریتم­های اجماع مانند «اثبات کار» ^[10] (PoW) است. هوش مصنوعی با ارائة الگوریتم­های هوشمند، می­تواند الگوی مصرف انرژی را بهبود بخشد. برای نمونه، پیش‌بینی تقاضای محاسباتی و توزیع بهینه‌ی منابع، مصرف انرژی در فرایند استخراج را کاهش می­دهد. علاوه بر این، هوش مصنوعی با استفاده از تکنیک­هایی مانند شاردینگ^[11](Sharding)، حجم داده­های ذخیره شده در بلاک‌چین را مدیریت کرده و مقیاس‌پذیری شبکه را افزایش می­دهد. این موضوع به ویژه در شبکه­های بزرگی مانند اتریوم که با چالش­های تراکنش­های سنگین روبه رو هستند، حیاتی است. [6]

 6-3  کاربرد هوش مصنوعی در صنعت و زنجیره­تأمین 

• ردیابی محصولات: بلاک‌چین تاریخچة تولید و توزیع محصولات را ثبت می‌کند، درحالی‌که هوش مصنوعی این داده‌ها را تحلیل کرده و نقاط ضعف زنجیره­تأمین را شناسایی می­کند .  
  • نگهداری پیش‌بینانه: در صنایع تولیدی، هوش مصنوعی با تحلیل داده­های حسگرهای IoT ثبت شده در بلاک‌چین، خرابی دستگاه­ها را پیش‌بینی و از توقف خط تولید جلوگیری می­کند . 
  • تجارت انرژی: در شبکه‌های انرژی غیرمتمرکز، هوش مصنوعی تقاضا را پیش‌بینی کرده و بلاک‌چین از طریق قراردادهای هوشمند، تبادل انرژی بین کاربران را تسهیل می­کند. [6]

7- چالش­های ادغام هوش مصنوعی و بلاک‌چین

با وجود مزایا، ادغام این دو فناوری با موانعی همراه است:  

• مقیاس‌پذیری: افزایش حجم داده­های پردازش شده توسط هوش مصنوعی، بار محاسباتی شبکه­های بلاک‌چین را افزایش می­دهد.
  • حریم خصوصی: اگرچه بلاک‌چین داده­ها را ایمن می­کند، اما استفاده از داده­های حساس در مدل­های هوش مصنوعی ممکن است با قوانین حریم خصوصی (مانند ^[12]GDPR) در تضاد باشد.  
  • پیچیدگی فنی: توسعة سیستم­های ترکیبی نیازمند تخصص هم‌زمان در هر دو حوزه است که هنوز به‌صورت گسترده در دسترس نیست. [6]

8-آینده و جهت­گیری­های تحقیقاتی  

پیش‌بینی می­شود که همکاری هوش مصنوعی و بلاک‌چین در حوزه­های زیر گسترش یابد: 

• سلامت دیجیتال: ایجاد سوابق پزشکی غیرمتمرکز که توسط هوش مصنوعی تحلیل شده و تشخیص­های دقیق­تری ارائه می­دهند.  
• شهرهای هوشمند: مدیریت ترافیک و انرژی با استفاده از داده­های بلادرنگ ذخیره شده در بلاک‌چین و تحلیل شده توسط AI .  
• امور مالی غیرمتمرکز [13] (DeFi): توسعه­ی پروتکل­های مالی خودکار که ریسک­ها را با استفاده از هوش مصنوعی ارزیابی می­کنند.  

   9-  نتیجه‌گیری

بلاک‌چین به دلیل ساختار غیرمتمرکز و رمزنگاری شده، در برابر هک و دستکاری مقاوم است. داده‌های ثبت شده در بلوک‌ها پس از تأیید شبکه، قابل تغییر نیستند از طرفی استانداردهای GS1 با تعریف فرمت های داده یکسان، از خطاهای انسانی در ثبت اطلاعات جلوگیری می‌کنند. این هماهنگی، به ویژه در صنایعی مانند داروسازی یا لوازم پزشکی حیاتی است. ترکیب استانداردهای GS1 با فناوری بلاک‌چین، انقلابی در صنعت ردیابی زنجیره‌تأمین ایجاد کرده است. این همکاری نه تنها شفافیت و اعتماد را افزایش می‌دهد، بلکه کارایی عملیاتی را نیز بهبود می‌بخشد. با گسترش فناوری‌های نوین، انتظار می‌رود در آینده شاهد ادغام بیشتر این دو حوزه در صنایع مختلف باشیم. همگرایی هوش مصنوعی و بلاک‌چین نه تنها مشکلات فنی هر دو فناوری را کاهش می‌دهد، بلکه زمینه ساز نوآوری در صنایع مختلف است. با این حال، حل چالش هایی مانند مقیاس پذیری، حریم خصوصی و نیاز به نیروی انسانی متخصص، برای دستیابی به پتانسیل کامل این ادغام ضروری است. با پیشرفت های آینده، انتظار می­رود این دو فناوری به ستون های اصلی تحول دیجیتال تبدیل شوند.  

10- منابع

1- GS1. (2022). Blockchain and GS1 Standards. Retrieved from [www.gs1.org](https://www.gs1.org) 

2- Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System.  

3- Hyperledger. (2021). GS1 and Hyperledger Collaboration. Retrieved from [www.hyperledger.org](https://www.hyperledger.org)  

4- IBM. (2020). Blockchain for Supply Chain Transparency.  

5- Forbes. (2019). How Walmart Uses Blockchain to Improve Food Safety.  

6- پژوهش­های آکادمیک در نشریات MDPI، ScienceDirect، و Frontiers .  

---

^[1] Blockchain: فناوری دفتر کل توزیع شده که امکان ثبت غیرمتمرکز و تغییرناپذیر داده ها را فراهم می کند.  

^[2] Global Standard One

^[3] – EPCIS (Electronic Product Code Information Services): استانداردی برای اشتراک‌گذاری داده‌های ردیابی.  

^[4] Distributed Ledger Technology

^[5] – GS1 Standards: استانداردهای جهانی برای شناسایی و تبادل داده در زنجیره تأمین.  

^[6] Radio Frequency Identification :سامانه شناسایی بی‌سیمی است که قادر به تبادل داده‌ها به‌وسیله برقراری اطّلاعات بین یک Tag که به یک کالا، شیء، کارت و…متّصل شده‌است و یک بازخوان (Reader) است.

^[7] Hyperledger: هایپرلجر یک شرکت برای توسعه بلاک چین‌های صنعتی منبع باز به شمار می‌‎آید که توسط بنیاد لینوکس توسعه یافته است.

[8] – Walmart: یکی از بزرگترین خردهفروشان جهانی که از بلاکچین برای ردیابی مواد غذایی استفاده میکند.  

[9] Nestlé شرکت صنایع غذایی چندملیتی سوئیسی است، که به‌عنوان بزرگ‌ترین تولیدکننده مواد غذایی و آشامیدنی جهان شناخته می‌شود.

[10] گواه اثبات کار یا به اختصار (PoW) یا همان (Proof of Work ) یک سیستم (تابع یا پروتکل) اندازه گیری است تا در برابر حملات محروم‌سازی از سرویس یا به اختصار (DoS) و دیگر سیستم هایی که قصد اذیت کردن را دارند مانند اسپم های شبکه از طریق مستلزم دانستن کاری از طرف درخواست کننده سرویس جلوگیری کند

^[11] شاردینگ یکی از بهترین روش‌های ارائه شده برای حل مشکل مقیاس‌پذیری شبکه‌های بلاک چین است. بر اساس این فرایند، شبکه بلاک چین به اجزای کوچک‌تری تقسیم می‌شود که به هر یک از آن‌ها یک شارد می‌گویند. طبق این ساختار، همه تراکنش‌های فرستاده شده به شبکه، بین شاردهای مختلف تقسیم می‌شود و در نتیجه سرعت تراکنش‌ها افزایش می­‌یابد.

[12] مقررات عمومی حفاظت از داده اتحادیه اروپا (The General Data Protection Regulation (GDPR) (EU) 2016/679)  مقرراتی است که در مورد حفاظت از داده و محرمانگی همه اشخاص و خروج داده در اتحادیه اروپا و منطقه اقتصادی اروپا وضع شده‌است.

[13]آسانتر خدمات متنوع مالی نظیر رمزارز‌ها به مردم به صورت غیر متمرکز و بدون واسطه‌هایی مثل بانک‌ها و موسسات مالی است.