Notas
 
Instituto Mexicano del Transporte
Publicación bimestral de divulgación externa

NOTAS núm. 193, SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2021, artículo 3
Estudio exploratorio sobre la tecnología blockchain aplicada en cadenas de suministro
BARRÓN Marisol, DE LA TORRE M. Elizabeth y HERNÁNDEZ Bernardo

 

1. Blockchain: visión tecnológica y aspectos básicos

Una cadena de bloques, conocida en inglés como blockchain, es una estructura de datos cuya información se agrupa en conjuntos (bloques) a los que se les añade metainformaciones relativas a otro bloque de la cadena anterior en una línea temporal. En este contexto, cuando se habla de palabras "bloque" y "cadena", en realidad se está hablando de información digital (el "bloque") almacenada en una base de datos pública (la "cadena"). De esta manera, los “bloques” en la cadena de bloques están formados por piezas digitales de información (Reiff, 2020).

Blockchain podría entenderse como un libro compartido e inmutable que facilita el proceso de registro de transacciones y seguimiento de activos en una red. Un activo puede ser tangible (una casa, un automóvil, efectivo, terreno) o intangible (propiedad intelectual, patentes, derechos de autor, marca). En este sentido, una red blockchain proporciona los medios para registrar cualquier tipo de transacción y rastrear el movimiento de cualquier activo, ya sea tangible, intangible o digital, lo que reduce el riesgo y los costos para todos los involucrados (IBM, 2020).

Blockchain permite que computadoras distribuidas en distintos lugares almacenen información actualizada de forma permanente con todas las copias sincronizadas (BBVA, 2018), sin la necesidad de depender de un intermediario que valide la información (IBM, 2019). Todos los nodos son responsables de la gestión y modificación de datos al mismo tiempo, por lo que corromper los datos es prácticamente imposible.

 

1.2 Características de blockchain

Blockchain no es otra cosa que una herramienta DLT de uso general que se caracteriza por cuatro atributos fundamentales: transparencia, trazabilidad, confianza y gobernanza distribuida, y además, tiene el potencial de crear nuevos procesos comerciales y regulatorios. Rodriguez, N. (2020) ha identificado las siguientes características de la tecnología blockchain:

·         No puede ser corrompida. Para agregar una transacción cada nodo necesita verificar su validez, lo que promueve la transparencia de la información.

·         Tecnología descentralizada. Al ser una red descentralizada significa que no hay ninguna autoridad que ejerza el control.

·       Seguridad mejorada. Nadie puede cambiar la información contenida en la red para su beneficio. Además, el uso de cifrado garantiza otra capa de seguridad para la red.

·        Registros distribuidos. El registro de la información en la red es mantenido por todos los nodos, lo que distribuye el poder computacional a través de las computadoras para asegurar un mejor resultado.

·         Consenso. La creación de cada bloque se realiza a través de un algoritmo de consenso.

·       Acuerdos más rápidos. En comparación con los sistemas actuales, blockchain ofrece acuerdos más rápidos al no depender de intermediarios o autoridades que controlen los activos.

En blockchain, los datos se agrupan en bloques y cada uno de ellos se enlazan el uno con el otro como si fuera una cadena, de allí su nombre. Y todas las personas interesadas en los datos pueden verlos.

Cada uno de los bloques de la cadena tiene datos: el valor Hash del bloque y el valor Hash del bloque anterior. El dato que está almacenado dentro un bloque varía dependiendo del tipo de sistema, por ejemplo, en el caso de un sistema Bitcoin, el bloque contendrá la información de las transacciones realizadas como: quién envía el Bitcoin, quién recibe, cantidad y fecha de la transacción.

 

Figura 1.1 Ilustración de una cadena de bloques.

 

Fuente:    Elaboración propia.

Las agrupaciones de bloques tienen que estar validadas por el sistema. Para ello, se debe encontrar una clave o huella digital que los identifique. Esta clave se denomina ‘hash’[1] la cual, es única, irrepetible y no se puede modificar. Cada vez que se descubre un nuevo ‘hash’, se distribuye al resto de nodos de la red, de modo que estén siempre sincronizados (BBVA, 2018).

 

 

 

Figura 1.5 Ejemplo de una serie de bloques con su clave hash SHA-256.

 

Fuente:    Elaboración propia.

 

2. Blockchain aplicado en la cadena de suministro

La tecnología blockchain ofrece una gran gama de aplicaciones para empresas de diferentes industrias, una de ellas es la gestión de las cadenas de suministro. Sin embargo, en México, el estudio “Eficiencia en la Cadena de Suministro” identificó que un 68% de las empresas aún no implementan un proyecto enfocado en blockchain, mientras que el 24% ya lo ha hecho, pero aún observan mejoras por aplicar, y apenas un 8% se encuentra satisfecho por sus proyectos desarrollados (Duarte, E., 2019). La principal razón para adoptar esta tecnología es porque permite la optimización y automatización de procesos y con ello, el ahorro de costos.

En la cadena de suministro intervienen instituciones, tanto públicas como privadas, estas diferentes entidades requieren intercambiar información a fin de lograr una adecuada coordinación en sus operaciones. La eficiencia de las cadenas de suministro depende en gran medida de la transferencia ágil y segura de datos verificados; en las actividades logísticas no existe lugar para el error, un dato erróneo puede ocasionar la detención de un embarque en aduana, una devolución por parte del cliente, un retraso en la producción, etc.

La tecnología de blockchain evita intermediarios y permite el intercambio de información en un ambiente seguro, es decir, realizar operaciones rápidas y confiables, las cuales pueden ser: colocación de órdenes de compra, transferencia de pagos y rastreo de mercancías, entre otras. A continuación, se listan los beneficios del blockchain:

·      Reducción del manejo de documentación física: Eliminar el uso de documentos impresos tiene dos beneficios principales que son la reducción de costos para empresa y el beneficio para el medio ambiente al reducir el consumo de papel ya que la industria de fabricación de papel tiene efectos adversos para el medio ambiente, como la explotación forestal y el elevado consumo de agua.

·      Reducción de errores: Los datos son ingresados por la fuente de información original y son validados al momento, lo que reduce el número de intermediarios y esta información no puede modificarse por los demás colaboradores, por lo tanto, el margen de error es mínimo, a la vez que es más seguro contra fraudes, ya que es posible detectar si alguien pretende alterar algún código.

·         Optimización: La tecnología blockchain permite una mejor utilización de recursos y evita pérdidas, ya sea por robo o daño.

·         Confianza: Uno de los principales problemas en la cadena de suministro es la confianza entre los socios, las empresas deben verificar la información de sus contrapartes, y llevar a cabo largos procesos para la firma de contratos. Blockchain permite que las empresas puedan conocer la reputación de una empresa de acuerdo a las calificaciones de sus socios, también permite la facilidad para generar contratos virtuales y brinda una mayor seguridad en la transferencia de recursos.

·         Trazabilidad: Esta tecnología permite crear una huella digital inalterable para cada lote, y esta información puede estar disponible para todos los actores que intervienen en la cadena de suministro. Esta huella digital tiene una importante aplicación en la trazabilidad de productos que, por su naturaleza, necesitan ser fácilmente rastreables en caso de presentarse un caso de contaminación que pudiera poner riesgo vidas humanas, como pueden ser productos alimenticios o medicamentos.

En la cadena de suministro, blockchain puede mejorar significativamente la eficiencia de un gran número de operaciones, pero las principales áreas donde se ha encontrado su máximo aprovechamiento son:

Compras: El blockchain ofrece una plataforma común en la que fabricantes y proveedores convergen sin la necesidad de intermediarios, la identificación de posibles proveedores se vuelve más clara, las empresas pueden conocer de antemano la reputación del posible socio, con base en las calificaciones de sus clientes y proveedores, brindando una mayor confianza. Adicionalmente, la posibilidad de celebrar contratos de manera virtual agiliza en gran medida las operaciones.

Almacén y embarques: En el área de almacén y embarques es muy importante tener la información correcta y a la mano, blockchain evita errores y devolución de mercancías, adicionalmente, facilita el uso de tecnologías de picking o preparación de pedidos. Incluso es posible que los clientes puedan conocer las existencias de los almacenes de sus proveedores para realizar sus pedidos.

Transporte: Durante el traslado de una carga existen varios actores que están involucrados y necesitan conocer en tiempo real datos como la ubicación de la mercancía, tener acceso a los documentos como carta de porte, lista de embarque, pedimentos, certificados de origen, permisos etc. Toda esta información puede estar disponible para los diferentes interesados de manera segura y sin riesgo de que esta pueda ser interceptada por terceros para hacer mal uso de ella, o que pueda ser alterada.

Planeación de la producción: La información en la cadena de suministro fluye en ambas direcciones, durante los últimos años, el uso de blockchain ha facilitado la elaboración de pronósticos colaborativos en la cual distribuidores, mayoristas y minoristas comparten sus estimaciones de ventas y de esta manera el pronóstico resulta más exacto que una estimación proveniente solo por parte del fabricante.

 

3. Industrias y sectores ideales para la implementación de blockchain

Los registros digitales de transacciones pueden programarse para sentar prácticamente todo lo que tenga valor e importancia para la humanidad, entre ellos, las finanzas comerciales, registros médicos electrónicos, el origen de los alimentos y cualquier otra cosa que pueda codificarse (Tapscott, Salmerón, 2017). Aunque podría llevar algunos años más para que la tecnología blockchain sea implementada en más empresas e industrias, ya está demostrado cómo puede mejorar varios sistemas y procesos que eran ineficientes y costosos. En un futuro, esta tecnología logrará extender sus aplicaciones y usos en áreas que no eran imaginables.

Se ha observado su mayor potencial en sectores como la industria alimentaria, el financiamiento comercial, el sector automotriz, aeronáutico, salud y el bienestar social. A continuación, se presentan algunas aplicaciones en estos sectores e industrias que usan la tecnología blockchain para solucionar la visibilidad, la protección de datos y la gestión de activos.

·      Sector financiero. Dentro del financiamiento comercial, se ha observado que las pequeñas y medianas empresas son el motor de los mercados emergentes, sin embargo, muchos bancos rechazan las solicitudes de financiamiento de las PYMES debido a la falta de visibilidad de su solvencia económica. Por ello, se han creado redes de blockchain para facilitar el comercio, y con ello reducir el riesgo y los costos operativos, aportando oportunidades a nuevos segmentos de mercado.

 

·      Sector salud. La industria de la salud necesita un sistema más eficiente y seguro para la gestión de historiales clínicos y registros médicos. Con blockchain los pacientes podrán acceder a sus datos de salud (historiales, citas, tratamientos, vacunas, etc.) en cualquier momento y compartirlos con quien considere oportuno. Algunos de los casos de uso dentro del sector farmacéutico que se pueden beneficiar con el uso del blockchain es la producción de medicamentos, la detección de falsificación de fármacos, la gestión de la cadena de frío, y la verificación del control de la temperatura (vacunas), así como garantizar el cumplimiento normativo. 

 

·       Bienestar social. Blockchain también ayuda a los desafíos humanitarios más urgentes del mundo. Las personas que realizan trabajos humanitarios y las organizaciones, están utilizando tecnología blockchain para remediar problemas como: desigualdad financiera, contaminación, alimentos, seguridad e identidad.

 

·      Industria alimentaria. Utilizar la tecnología blockchain en la industria alimentaria ayuda a mejorar la trazabilidad y la calidad de los productos, proporcionando información fiable sobre su origen y estado. Además, ayuda a prevenir y mitigar el fraude alimentario. Aplicaciones basadas en blockchain permiten rastrear el historial de un alimento a lo largo de su cadena de suministro, proporcionar pruebas de certificación, datos de temperatura, minimizar el desperdicio, mejora la calidad, sostenibilidad y hace que el consumo de los alimentos sea más seguro.

 

·         Sector automotriz. Blockchain en el sector automotriz ha tenido un gran impacto, particularmente en las cadenas de suministro que son complejas e involucran una gran variedad de proveedores. Blockchain aporta garantía de origen y de calidad para cada pieza de un vehículo, de esta forma, se pueden conocer las piezas de una línea de fabricación, y lo más importante, retirarlas de inmediato en caso de defecto. Además, se puede asignar una identidad digital a cada vehículo para tenerlo localizado, así, el fabricante podrá avisar en un solo día a los vehículos con las piezas defectuosas. (González, J., 2020).

 

·      Sector aeronáutico. La aportación de blockchain en este sector puede ayudar a las compañías aeroespaciales a reducir los costos de mantenimiento, aumentar la disponibilidad de aeronaves y minimizar los errores en la cadena de suministro de las piezas de los aviones.

Esta tecnología tiene el potencial de ofrecer beneficios a los cientos de proveedores que participan en la fabricación de un solo avión, ayudando a rastrear y proporcionar datos fiables de la configuración de las aeronaves a lo largo de su cadena de suministro (Computing, 2018).

 

4. Elementos tecnológicos de la tecnología blockchain

Más allá de las criptomonedas, el éxito de la tecnología blockchain para generar consenso, funcionar de forma descentralizada y resistir intentos de hackeo con su condición de inmutabilidad, motivó a la comunidad emprendedora a considerarla como una opción atractiva para construir soluciones digitales a nivel gubernamental y empresarial, (Allende, M., Colina, V., 2018).

Es por ello, que cada vez más programadores se están acercando a conocer esta tecnología, sin embargo, aún se cuenta con pocos especialistas en este ámbito, por lo que muchas empresas han decido contratar servicios con proveedores o consultores que les brinden las herramientas necesarias para la automatización de sus operaciones.

Blockchain no es más que una capa de datos dentro de una aplicación. A través de esa capa se logra la persistencia de los datos. En este sentido, se puede hablar de una API REST (en el lado cliente o servidor) que almacena datos en una o múltiples bases de datos. En la capa de datos y probablemente la más importante están los procedimientos almacenados. Estos procedimientos son funciones que controlan la base de datos y reciben las entradas para ejecutar operaciones con los datos, que en el lenguaje blockchain se llaman contratos inteligentes o smart contracts (Barahona, D., 2018).

De acuerdo a IBM existen varias formas de construir una red blockchain, ya sean estas públicas, privadas, autorizadas o construidas por un consorcio. Sus principales diferencias son el modelo de administración, el nivel de descentralización y el grado de transparencia. A continuación, se da una breve descripción de cada una.

·         Redes públicas. Son aquellas en las que cualquiera puede unirse y participar. Tienen poca privacidad para las transacciones y una seguridad débil. Las redes públicas blockchain también pueden ser autorizadas.

·      Redes privadas. Esta es una red descentralizada (Peer to Peer), similar a la red pública, la diferencia es que una organización gobierna la red. La organización controla qué participante tiene permiso en la red, quién puede ejecutar un protocolo de consenso o mantener las transacciones compartidas.

·      Redes autorizadas. En estas redes los participantes deben obtener una invitación o permiso para poder unirse. En general, las empresas que configuren una red privada configurarán una red autorizada de blockchain.

·      Blockchain de consorcio. En esta red, organizaciones preseleccionadas comparten la responsabilidad de mantener una red blockchain. Éstas determinan quién puede enviar transacciones o acceder a los datos. La red es ideal para los negocios, pues se controla la autorización de los participantes.

No hay mejores protocolos. Solo hay diferentes herramientas con diferentes características que sirven mejor para unos propósitos (y tipos de blockchain) que para otros. Básicamente se debe lograr el consenso. Esto significa que todos los integrantes de una red deben estar de acuerdo en que una transacción ha ocurrido entre dos miembros de la red en un momento determinado (Zamorano, V., 2018).

Existen diversas plataformas de código abierto para crear una red blockchain, las cuales, pueden usarse para promover el crecimiento tecnológico de las pequeñas y medianas empresas, y fortalecer sus operaciones ante las nuevas demandas de tecnológicas. Estas son: Convector, Ethereum, Hyperledger, Corda, ConsenSys Quorum y Openchain.

Por otro lado, existen herramientas que proveen soluciones basadas en la nube para crear, alojar y utilizar aplicaciones blockchain. De acuerdo a TrustRadius las mejores infraestructuras para el 2021 son:

·         IBM Blockchain Platform

·         Oracle Blockchain Cloud

·         Hyperledger Fabric

·         Kaleido

·         Azure Blockchain Service

·         Amazon Managed Blockchain

 

Finalmente, IBM Blockchain (2019) propone los siguientes pasos para implementar una aplicación basada en blockchain.

·         Determinar cómo blockchain se adapta a su industria.

·         Examinar los procesos comerciales en busca de ineficiencias.

·         Determinar cómo blockchain puede ayudar.

·         Elegir un caso de uso adecuado para lo que se quiere lograr.

·         Determinar el objetivo de la red de blockchain.

·         Identificar dependencias con un socio de servicios.

·         Elegir un proveedor de plataforma blockchain.

·         Desarrollar e implementar contratos inteligentes.

·         Probar y ajustar la red y aplicación.

5. Casos de éxito, perspectivas, retos y oportunidades

Hoy en día, la transformación digital se ha convertido prácticamente en un factor de supervivencia de los negocios. Las ventajas de las nuevas aplicaciones y servicios que ofrecen las tecnologías de información pueden hacer una gran diferencia en la eficiencia de las operaciones logísticas.

Sin embargo, existen empresas que llevan a cabo grandes inversiones en sofisticados sistemas que no son aprovechados de manera adecuada, en algunos casos ni siquiera llegan a ser completamente implementados, cayendo en desuso con el paso del tiempo. Po ello, resulta importante conocer las diferentes alternativas tecnológicas y evaluar las características de cada una, con el fin de elegir la plataforma que mejor se adecue a las necesidades y perfil de la organización.

A pesar de que la implementación de tecnologías de información ha presentado una tendencia moderadamente creciente, se estima que el efecto de la reciente pandemia de Covid-19 propiciará que cada vez más empresas implementen de manera intensiva el uso y aplicación de nuevas tecnologías, pues a raíz de la pandemia se hizo evidente que en algunos casos, aun cuando algunas de estas nuevas tecnologías ya estaban en funcionamiento, no siempre estaban debidamente articuladas en la cadena de suministro.

Actualmente las empresas que vieron cerrados sus puntos de venta, volcaron sus ojos a las ventas a través de internet, algunas de estas empresas no tenían página habilitada para vender y recibir cobros en línea y sus socios en su cadena de suministro no estaban preparados para reaccionar ante esta situación.

Lo que anteriormente implicaba entregar lotes completos en tiendas, ahora requiere de una logística más fina de última milla, con sus respectivos retos de logística inversa y atención directa al consumidor. Este tipo de escenarios son propicios para el desarrollo y crecimiento del blockchain, pues se requiere de una mayor comunicación en tiempo real, confiabilidad y seguridad de la información.

Uno de los factores críticos en el crecimiento del comercio electrónico, el cual implicó para algunas empresas incrementos de hasta el 300%, fue el procesamiento de cobros a través de internet. Paradójicamente, los primeros en implementar el sistema de cadenas de bloques fueron las instituciones financieras.

Este punto puede ser de gran ayuda sobre todo para que las empresas pequeñas y medianas puedan vender sus productos en línea de manera segura y a su vez genere confianza en sus clientes, ya que uno de los principales obstáculos en las compras a pequeñas y medianas empresas, es el temor por parte del cliente hacia el vendedor, sobre todo en aquellos casos que el vendedor no dispone de una plataforma enlazada con las instituciones financieras y pretende operar a través de depósitos directos de sus clientes.

Adicionalmente, al superar el obstáculo de los recursos financieros, las empresas se enfrentan al factor humano que muchas veces presenta resistencia al cambio; principalmente, para generaciones posteriores a la década de los 80’s, operar nuevas tecnologías puede ser causa de estrés, y por consiguiente, rechazo. Por esta razón la implementación de nuevas tecnologías debe incluir un plan de capacitación a todos los niveles, y debe estar acompañado por campañas de sensibilización para concientizar al personal sobre la importancia y beneficios que el uso de estas tecnologías aportará a la empresa y cómo estas facilitarán su trabajo en su caso en particular, por ejemplo: evitando repetir trabajos por información imprecisa o errónea.

A pesar de los grandes retos que representa la implementación de la tecnología blockchain, se espera que los beneficios que se logren a través de su incorporación a los procesos logísticos, ocasionará que en el mediano y largo plazo crezca su aplicación y que cada vez más empresas estén interesadas en su incorporación.

6. Conclusiones

La tecnología blockchain ha demostrado tener un gran potencial, sin lugar a dudas, esta tecnología puede aportar muchas ventajas para las cadenas de suministro internacionales que compiten en mercados globalizados, permitiendo operar en entornos seguros con socios comerciales que se encuentran al otro lado del mundo y agilizando transacciones a través de sus procesos de validación.

Sin embargo, los beneficios de esta tecnología no son exclusivos para las grandes empresas con un alto desarrollo tecnológico, el blockchain puede también brindar respaldo a las pequeñas empresas; desde aquellas interesadas en ampliar sus mercados, aprovechando las plataformas existentes donde convergen en un ambiente seguro compradores y proveedores, hasta aquellas que, a causa de la actual situación sanitaria, requieren incursionar en las ventas en línea y recibir pagos a través de internet.

Desafortunadamente aún se desconocen los beneficios que aporta esta tecnología. Por ello, se espera acercar a las empresas este tipo de documentos, a fin de que más negocios como micro, pequeños y medianos empiecen a aprovechar los desarrollos y plataformas existentes para su beneficio, impulsando de esta manera el crecimiento tecnológico del país.

Por otro lado, se observa que los métodos técnicos en los que se basa la tecnología blockchain (registro e intercambio de información, desintermediación, autenticación, etc.) están experimentando un cambio considerable a medida que evolucionan conjuntamente los protocolos de bases de datos, gestión de identidad, acceso y transmisión de datos. En este sentido, usar los servicios web basados en blockchain que provee el mercado tecnológico, es considerada la opción más rápida, pues no se tendría que invertir tiempo en su desarrollo, sino simplemente comenzar con plantillas prediseñadas y comenzar a personalizar según las necesidades.

Iniciar la evaluación de formas novedosas para estructurar datos a través de la tecnología blockchain, puede contribuir a la optimización eficiente y transparente de las operaciones, y fortalecer el ecosistema de datos para el respaldo de las actividades propias de la organización.

BARRÓN Marisol
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DE LA TORRE M. Elizabeth
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HERNÁNDEZ Bernardo
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[1] Una función hash es un procedimiento criptográfico donde se emplea un algoritmo específico para transformar una información determinada en una secuencia alfanumérica única de longitud fija.