Blokzincir ve Nesnelerin İnterneti Kombinasyonunda Aşı Tedariği Örneği

Son yıllarda blokzincirin (blockchain) adını sıkça duyar olmuştuk. 2020’de pandemi süreciyle birlikte blokzincir üzerinde yapılan projelerin hızla başarılı ve aktif bir şekilde hayata geçmesine ise şahit olmaya başladık. Blokzincirin, sisteme dahil tüm taraflar arasında merkeziyetsiz, değiştirilemez, şeffaf bir dağıtık defter altyapısına sahip olduğunu her yerde okuduk. Ancak blokzincir uygulamalarının Bitcoin olarak bilinmesi ve bu büyük teknolojik gelişmenin tek bir çıktısına bakılması sonucu kripto para dışında nerelerde kullanılabileceğine ilişkin örneklerle anlatmanın daha sağlıklı olacağına kanaat getirdim. Çünkü bu teknolojiyi yakın zamanda hepimiz ucundan kıyısından muhakkak kullanıyor olacağız.

Tedarik zincirinde değer yaratabilmek için optimizasyonun artması, harcanan zamanın kısalması, kayıpların azalması, bu durumun sürdürülebilir olması ve geri dönüşüm ile değerlendirilebilir olması beklenmektedir. Tedarik zincirinde çok sayıda tarafın bulunması (nakliyeci, gümrükçü, liman vb) ve ürünün hammadde halinden son tüketiciye kadar uzun bir süreci izlemesi beraberinde karmaşıklığı da getiriyor. Söz konusu bir aşı olduğunda ise üretim noktasından nihai tüketiciye kadar ki taşımanın ve depolamanın belirli bir sıcaklık değer aralığında yapılmasına ise Soğuk Zincir diyoruz.

Bu noktada güvenli, dijital sürtünmesiz, evraksız ve manipülasyonsuz tüm taraflara aynı anda paylaşım imkanının altyapısını bize blokzincir teknolojisi sunmaktadır. Blokzincir bize eşsiz bir teknolojik altyapı sunuyor ancak tüm tedarik zinciri boyunca yaşanabilecek riskleri azaltmak için başka teknolojiler ile de desteklenmesi sonucu bir süper güç haline gelebiliyor. Destekleyen teknolojilerden biri de yine son yıllarda sıkça duyduğumuz Neslerin İnterneti (IoT).

IoT, elektronik cihazların bir ağ üzerinden birbiriyle ve/veya aynı zamanda başka ağlar ile iletişim kurmasıdır. Kısa bir örnek vermek gerekirse; trafik yoğunluğuna göre araçlardaki sensörlerden alınan veriye göre trafik ışıklarının sürelerini otomatik ayarlaması ve ambulans, itfaiye gibi öncelik hakkı olan araçların ilgili trafiğe girmesi ile trafik ışıklarının tekrar otomatik olarak akışı sağlayacak şekilde süre değişikliğine gitmesi diyebiliriz.

Tedarik zincirinde IoT ve blokzinciri kombinasyonun en çok çalışıldığı örnekler arasında ise tarım ve gıda izlenebilirliği gelmektedir. Çünkü nihai tüketici isek tükettiğimiz gıdaların ne koşullarda yetiştiğini, hangi koşullar altında taşındığını, satıcı isek israf oranını azaltmayı ve israfa dayalı geriye çağırmadaki maliyeti düşürmeyi istiyoruz.

Son aylarda ise gıda kadar önemli ve hassas olan bir diğer konu ise Covid-19 aşısı. Milyarlarca insanının hayatını ve dünya ekonomilerinin ferahlamasını sağlayacak bu aşının taşınması için (kuru buz destekli -70 derecede taşınması, max 5-10 gün içerisinde tüketilmesi, 2-8 derece arasında 5 günden fazla saklanmaması vb.) belirli koşullar bulunmaktadır. Bazı taşıyıcı firmalar GPS destekli termal sensörler ile transfer gerçekleştireceğini iletmiş olsa da, burada aşı olacak bizlerin sadece taşıma aşamasındaki korunması gereken sıcaklık aralığının korunup korunmadığı bilgisi aklımızdaki tüm soruları yanıtlamamaktadır. Üretim aşamasından, paketlenmesi, depolarda ve transferlerdeki bekleme süreleri, ilgili hastane ya da ecza deposuna vardıktan sonraki tüketim süreci, ve hatta aşı olanlardan alınacak yan etki raporlarını kapsayan bütüncül bir cevabı önemsiyoruz. Ancak şu an için tüm bu süreci eksiksiz olarak bir bütün halinde takip ve kontrol edebileceğimiz bir platform bulunmuyor. Peki bu süreç zincirinde aşıya ait verilerin (ısı, üretim bilgisi, tüketim tarihi, en önemlisi muhteviyatı vs) değişmeden bizlere ulaşması nasıl mümkün olabilir?

Aşının yolculuğuna başlamadan önce nasıl bir blokzincir ağı kullanacağımızı ya da blokzincir ağı içerisinde katmanlar oluşturarak hangi bilgileri kimin göreceğini belirlememiz gerekmektedir. Böylece örneğin farklı taşıma hizmeti sunan nakliyecilerin gizlilik içermesi beklenen navlun bedellerinin bir sonraki nakliyeci tarafından görünmemesi de sağlanabilir. Oluşturulan blokların kimler tarafından görülmesini istiyorsak izinli (permissioned) blokzincir, özel (private) blokzincir ya da konsorsiyuma dayalı (consortium) blokzincir olarak kurgulayabiliriz.

Öncelikle aşının size vaadedilen aşı olduğundan emin olabilmemiz için üretici firma blokzincir üzerinde aşıya ait bilgileri (aşının içeriğini, üretici firmasını, paketinin seri numarasını, üretim ve son kullanma tarihi varsa laboratuar sonuçları vb) kriptolayarak kaydettiği ilk bloğu (genesis block) oluşturur. Her bir aşının ve aşı paketinin kendisine ait barkodunun olması ve blokzincir üzerinde oluşturulan pinkodu(hash değeri) ile tedarik zinciri sürecinde taraf olmayan kişiler tarafından bu pinkodun (hash değerinin) değiştirilerek aşının çalınması riskini ve sahteciliğin azalmasını sağlayacaktır.

Ürüne ait menşe-i şehadetnamesi (certificate of origin), sigorta poliçesi, konşimento gibi gümrük ve taşıma belgelerinin hazırlanan taraflarca blokzincire kaydedilmesi hem ihracat yapan ülke gümrük sürecinde, hem de ithalat yapan ülkenin gümrük varış sürecinde zaman kaybının, evrak israfının ve bürokrasinin minimum indirilmesi sağlar. Bu zaman kazanımı antrepo ve demuraj masraflarının azalmasını da sağlayacaktır.

Paketleme koşuluna ilişkin özel ambalaj bilgilerini ise ikinci bloğa yazarak, aşılarımızı taşıyacağımız sensör destekli özel konteyner ve kutulara koyduktan sonra ise paketin düşmesi, sallanması, açılması, derecesinin değişmesi gibi her bir önemli aktivitenin sensör aracılığı ile sonraki bloklara yazmasını sağlamamız gerekir.

Aşının ana taşıma türüne (uçak, tır, tren, gemi) yüklenmesi öncesi ve tahliyesinden sonra depolarda stoklanması söz konusu olacaksa, depolara sevkiyatında kullanılacak araçların akıllı araç (smart truck) olması ile transferin ne kadar sürede gerçekleştiği, araç kapısının açılıp açılmadığı, eğer alıcı firma ve kişiler çevreye duyarlı ise ne kadar egzoz emisyonu olduğu gibi bilgiler IoT ile merkeziyetsiz bulutta yer alan bloklarımıza detayları ekleyerek blokzincirimize belirlediğimiz her bir aşamayı itina ile kaydedebilir.

IoT destekli akıllı depolar sayesinde gerçek zamanlı stok kontrolü, stok fazlası oluşmasının engellenmesi, kayıp ve çalınma risklerinin gözlemlenmesi sağlanabilmektedir. Depolanma sürecindeki istiflenme, sıcaklık vb koşullara ait bilgiler blokzincirlere kaydedilerek zedelenme, hasar, ısı değişiklikleri oluştu ise bu bilgiyi edinmemize yardımcı olabilir.

Ana taşımacılık türü olarak tercih edilmiş uçak, gemi, tır, trenin sensor destekli bir model olması ile taşıma sırasındaki tüm olaylar blokzincirde kayıt altına alınmalıdır. Böylece aşı olacak kişi, uçtan uca tedarik zincirindeki tüm bilgileri edinerek, aşının soğuk zincirinin bozulup bozulmadığını veya sahte olup olmadığını kontrol etme şansına sahip olacaktır.

Teknik Detaylar

Yukardaki sürecin sorunsuz ilerleyebilmesi için IoT cihazlarının birbirleriyle senkronize olması ve iletişim kurabiliyor olmaları gerekir. Çok sayıdaki IoT cihazının birbirine bağlı olması mevcut sunucu altyapısında yetersiz geleceği ya da senkronize sorunu olabileceği düşünüldüğü için dağıtık defter üzerinde yapılandırması verimli ve saldırı riskini azaltıcı olacaktır.

IoT cihazlarının çok sayıda olması ve çok fazla veri üretmesi ölçeklenebilirlik sorununu da beraberinde getirecektir. Bu sorunu çözmede farklı algoritmalar ve yeni sunucu konseptleri kullanılabilir. (Ölçeklenebilirlik sorunu; üretilen blokların boyut büyüklüğü sorunu ve yaratılma işlem süresinin işlem hacmini karşılayamaması.)

Tedarik zincirindeki olayları blokzincir sistemine dahil herkes tarafından kullanıma açıktır, gerçek veriler dağıtılmış bulutta depolanmaktadır.

Ethereum platform üzerinde yer alan saniyede 15 işlem (roll-up ile saniyede 3000 işlem) ETH 2.0 ile saniyede 100.000 işleme kadar çıkabileceği öngörüsüne göre Ethereum Virtual Machine (EVM) üzerinde bu sistem kurgulanabilir. Avalanche protokolü ise, proof of stake ile 3 saniyeden kısa bir süre içinde 4500 TPS (transaction per second / saniye başı işlem) ve %51 saldırısına dirençli haliyle yine bu kurgununun gerçekleştirilebileceği bir protokoldür.

Tedarik zinciri sürecine dahil tarafların gizli tutulması gereken bir bilgiyi (örneğin navlun bedeli) farklı kanallar kullanarak Hyperledger’da kurgulayabilir.