Белый лист

Резюме проекта

Происхождение Ambrosus

Я знаю, что я смертен и создан ненадолго. Но когда я изучаю орбиты

звёзд, я не касаюсь стопами Земли и, восседая за столом самого Зевса,

вкушаю небесную амброзию и ощущаю себя богом…

– Птолемей

Ambrosus — это экосистема, основанная на использовании блокчейн технологий и разработанная для оптимизации и совершенствования цепей поставок посредством подтверждения происхождения, качества, соответствия нормам товаров, а также соблюдения надлежащих условий перевозки и хранения на всем пути их следования от производителя до конечного потребителя. Основной сферой применения технологий Ambrosus являются системы поставок жизненно важных товаров, в первую очередь, продуктов питания и лекарственных препаратов. При этом протокол Ambrosus может быть реализован в рамках почти любой сложной логистической системы.Используя технологию распределенного реестра, инструменты обработки данных и систему сенсорных датчиков, платформа Am-brosus может обеспечить интеграцию различных потоков в цепи поставок и гарантировать прозрачность каждого ее этапа. Новые функциональные возможности гарантируют всем участникам логистической системы соблюдение требуемых стандартов и норм качества. Ambrosus также содействует передаче дополнительной информации между сторонами в режиме реального времени, что позволяет создавать новые приложения и торговые площадки. Децентрализованный характер системы Ambrosus дает возможность использовать инновационный механизм стимулирования — токен Amber. Токены Amber применяются для поддержания актуальной информации в сети Ambrosus по мере того, как товары перемещаются по цепочке поставок, при этом не требуется наличие центрального управления. Токен Amber обеспечивает прозрачность экосистемы и достоверность данных, свободный доступ к которым могут получить заинтересованные стороны.В настоящей Белой книге представлен обзор платформы Am-brosus, ее архитектуры, рассмотрены примеры ее применения

3

на практике. С другими материалами, посвященными деятельности и технологиям Ambrosus, можно ознакомиться на английском, китайском (мандарин), русском, арабском, корейском и японском языках на нашем сайте по ссылке: https://ambrosus.com/#tech-doc.

Наш открытый исходный код доступен на GitHub по ссылке: https://github.com/ambrosus.

4

Содержание1. Введение 5 1.1. Решения, ориентированные на базы данных 7 1.2. Проект Ambrosus 8 1.3. Технология Ambrosus 9 1.4. Токен Amber 10 1.5. Белая книга 11

2. Протокол Ambrosus 12 2.1. Общие сведения 13 2.2. Хранилище измерений 14 2.3. Умный контракт по требованиям 18 2.4. Токен Amber 21 2.5. Оптимизация сетевых затрат 22 2.6. Архитектура 22

3. Данные о системе поставок 25 3.1. Система ярлыков, индикаторов и датчиков 26 3.2. Системы обнаружения 27 3.3. Передача данных 27

4. Команда и партнеры 31

ПРИЛОЖЕНИЕ

I. Тематические исследования 33 1. Первоначальные исследования рынка 33 2. Пищевая промышленность: соответствие стандартам и аудит 33 3. Система здравоохранения: управление данными и информацией 35

II. Текущее состояние проекта и предстоящая работа 38 1. Прототип 38 2. Протокол 39

III. Список использованных источников 40

1. Введение

6

Процессы глобализации и начавшийся переход к новой промышленной революции, привели к трансформации гло-бальных цепей поставок товаров и услуг. Усложнение мате-риальных, финансовых и информационных потоков в цепях поставок требует разработки новых подходов к их оптими-зации и моделированию [1].

Успешное развитие производства, торговли и инноваций по всему миру невозможно без создания эффективной ло-гистической системы. Однако традиционные технологии и методы, применяемые для управления цепями поставок, по темпам своего развития уступают резкому усилению взаи-мосвязей и усложнению системы функционирования миро-вого рынка. В связи с этим существует множество проблем, требующих безотлагательного решения [1-2].

Согласно МакКинзи, настоящей проблемой для участников логистической системы стало обеспечение надлежащего контроля за процессами, протекающими в ней. [1] Это, в свою очередь, затрудняет обеспечение качества и целостности как промежуточного сырья, так и готовой продукции, услож-няет борьбу с ее загрязнением, распространением контра-факта, повышает риск разрыва цепей поставок и негативно сказывается на эффективности функционирования логисти-чесих операций. [3]

Усложнение взаимосвязей в цепях поставок и вовлечение большого количества участников также создают условия для мошенничества, халатности и других негативных явлений. Помимо этого, снижается прозрачность процессов, проте-кающих в системе, что создает препятствия для оператив-ного обнаружения и решения возникающих проблем. [1] В то же время конечные потребители требуют повышения уров-ня прозрачности информации о происхождении и качестве продукции, а также ее персонализации.

7

С экономической точки зрения, современные глобальные цепочки поставок пронизаны архаичными, медленными и дорогостоящими процессами, которые возводят барьеры, замедляя работу цепей и создавая сложности их участникам, особенно малым производителям и дистрибьюторам. Самые успешные примеры из логистической практики подтвержда-ют необходимость наличия интегрированного подхода к планированию и управлению всеми потоками и процессами, возникающими и преобразующимися в цепях поставок, для достижения совокупного экономического эффекта. [1] При этом возрастающие комплексность и сложность этих про-цессов требуют совершенствования существующих и разра-ботки новых инструментов и методов их управления.

Для решения указанных проблем и поддержания конкурен-тоспособности на рынке, логистические операторы сталки-ваются с необходимостью системных структурных преоб-разований, внедрения инновационных технологий и поиска новых решений ведения бизнеса. [1-3] Многие, совершенно обоснованно, забили тревогу и перешли от слов к действиям.

1.1. Решения, ориентированные на базы данных

Основной акцент в улучшении функционирования мировых систем поставок делается на совершенствовании инстру-ментов сбора и обработки информации. До настоящего момента значительные трудности вызывал процесс получе-ния точных данных о состоянии и целостности материалов или продукции по мере их продвижения по логистической цепочке. Но даже при наличии указанной информации, до-статочно сложно обеспечить полноту ее сбора, обработку и анализ данных, гарантировать их достоверность и целост-ность.

Решить эту проблему должны новые технологии.

8

В первую очередь, речь идет о разработках в области сенсо-ров и Интернета вещей в сочетании с возможностями тех-нологий блокчейн, умных контрактов и децентрализованных приложений (dApps), которые позволяют взглянуть на про-цесс работы мировых цепей поставок под новым, инноваци-онным углом.

Мы предлагаем систему, основанную на работе взаимосвя-занных датчиков, которые записывают всю историю товара, и предоставляют достоверную информацию о его качестве. [4] Блокчейн обеспечивает защиту целостности и подлинности полученных данных. Умные контракты смогут обеспечить са-моуравление в цепях поставок, автоматически обеспечивая выполнение условий договоров и регулируя коммерческие отношения между их участниками. [5-6]

1.2. Проект Ambrosus

Ambrosus — это амбициозный проект, нацеленный на реа-

лизацию описанной выше концепции. Проект воплощают в

жизнь ведущие мировые эксперты и новаторы в области сен-

сорных технологий, шифрования данных, систем поставок,

блокчейн, умных контрактов, децентрализованных приложе-

ний, а также многие другие (см. раздел «Команда» ниже).

Задача нашей команды — создать полезные решения для

управления цепями поставок, способные повысить их каче-

ство, целостность и прозрачность, таким образом улучшая

качество и безопасность продуктов, потребляемых всеми

нами.

Мы считаем, что лучший способ реализации этой идеи за-

ключается в создании самоуправляемых, сконцентрирован-

ных на качестве сетей, позволяющих отслеживать товары по

мере их прохождения по всей логистической цепочке, от

9

производителя до конечного потребителя. Речь идет о соз-

дании экосистемы на основе открытой платформы, базиру-

ющейся на технологии блокчейн, в которой отсутствует цен-

трализованный владелец. Протокол Ambrosus специально

разработан, чтобы создавать такие экосистемы.

1.3. Технология Ambrosus

Ambrosus — это комплексное интегрированное решение, состоящее из аппаратных средств, программного обеспече-ния, уровнего протокола и инструментов разработки.

Протокол Ambrosus и программный слой поверх него по-строены на блокчейне Ethereum, как и другие технологии распределенных систем, которые позволяют записывать информацию с устройств Интернета вещей в децентрали-зованную сеть. Мы также создаем набор инструментов для разработчиков, чтобы упростить написание приложений по-верх сети. Он включает в себя открытый API с учетом потреб-ностей участников цепочек поставок продуктов питания и лекарственных препаратов, который довольно легко можно трансформировать для любого типа товаров или потреби-тельской продукции. Интерфейс JavaScript для Ambrosus на-писан поверх блокчейн-слоя, что позволяет пользователям разрабатывать приложения на основе нашей платформы даже при отсутствии навыков программирования блокчейна.

Чтобы наглядно показать, как работает наша система, мы разработали действующий прототип экосистемы, который демонстрирует функциональную возможность протокола собирать информацию с устройств Интернета вещей и запи-сывать их в неизменяемые децентрализованные базы данных. На момент написания Белой книги мы выпустили демо-вер-сии приложений, построенных на основе текущего протоко-ла. Их можно найти в открытом доступе в Интернете.

10

Вместе с тем, команда Ambrosus разрабатывает аппаратное обеспечение — сенсорные датчики, работающие в режиме автоматического конфигурирования с нашей блокчейн-се-тью. Созданное нами аппаратное обеспечение на сегод-няшний день включает множество неинвазивных и быстрых аналитических устройств для произведения локальных изме-рений биологических образцов. Сейчас мы находимся в про-цессе сборки датчиков Интернета вещей для контейнеров и принтеров, чтобы трансформировать пассивные компонен-ты цепочки поставок в элементы умной системы.

Технология нашей разработки включает в себя методы пер-сонифицированной маркировки, биодатчики и индикаторы условий хранения продовольствия, которые преобразуют пассивные решения по упаковке продукции в интеллекту-альную транспортную систему. Эти датчики подключаются к нашему блокчейну посредством системы шлюзов, предна-значенных для разных вариантов использования.

При подготовке будущих редакций нашей системы будут рассмотрены варианты, позволяющие внедрить готовые кон-некторы многоразового применения для быстрого обмена информацией о состоянии цепи поставки с существующи-ми информационными сервисами (SAP или Oracle), а также сервисами, которые поддерживают стандарты GS1, как, на-пример, EPCIS (Cистема Информации Электронного Кода Продукции). [7]

1.4. Токен Amber Ключевой элемент сети Ambrosus — токен Amber. Совмести-мый со стандартом ERC-20, он сопровождает продукцию на всех этапах доставки, аккумулируя всю собранную информа-цию на данном пути, и поддерживает все транзакции в сети Ambrosus.

11

Amber — первый в мире токен, который непосредственно привязан к данным. Он объединяет в единую систему по-стоянно обновляемую и котролируемую информацию о состоянии логистических процессов, экологических и био-логических параметрах груза по мере его прохождения по распределительному каналу. Амбер также предназначен для переноса стоимости в рамках экосистемы. Таким образом, токен выполняет двойную роль утилиты и способа переноса стоимости в рамках экосистемы приложений, построенных на базе протокола Ambrosus.

1.5. Белая книга

По нашему мнению, на сегоднящний день Ambrosus является самым прогрессивным проектом, призванным помочь в ре-шении сложных и зачастую жизненноважные задач в сфере логистики и управления цепями поставок.

В следующих главах нами будут рассмотрены разработан-ные в рамках проекта протокол и технологии Ambrosus. Мы выражаем надежду, что инструменты, созданные Ambrosus, помогут всем причастным справиться с задачами, стоящими перед мировой логистической отраслью, и внесут большой вклад в создание нового поколения цепей поставок, отвеча-ющих важнейшим требования современного мира.

2. Протокол Ambrosus

13

2.1. Общие сведения

В данной главе приведено описание основных компонентов протокола Ambrosus, а также рассмотрены другие важные вопросы, связанные с его структурой и внедрением.

2.1.1. Компоненты протоколаПротокол Ambrosus состоит из трех главных компонентов:• Хранилище измерений: Построенный на Умном контрак-

те по измерениям, этот компонент управляет набором распределенных данных об измерениях конкретного про-дукта и основан на блокчейне Ethereum и распределенной файловой системе IPFS. Данный умный контракт использу-ется для хранения собранной информации об определен-ных параметрах состояния конкретной партии продукции в моменты ее прохождения через контрольные пункты ло-гистической цепочки. Указанный умный контракт обладает следующими свойствами:

◦ Проверка подлинности: Источник данных идентифи-цируется и может быть проверен криптографически.

◦ Прозрачность: Собранные данные находятся в откры-том доступе для всех заинтересованных сторон.

◦ Неизменяемость: Собранные данные защищены от изменений или удаления.

◦ Вместимость: Система способна хранить большое количество небольших пакетов данных.

◦ Умный контракт по требованиям: Этот компонент фиксирует требования к качеству продукции для срав-нения с содержанием Умного контракта по измере-ниям. Четко определенные требования могут быть ис-пользованы повторно для следующего:

◦ Контроль: Пользователи могут удостовериться в том, что качество определенной партии товара соответ-ствует заявленным требованиям.

14

◦ Соглашения: Несколько сторон могут автоматически выполнять условия соглашения, сравнивая содержа-ние Умного контракта по измерениям с положениями Умного контракта по требованиям. Это подразумева-ет автоматическое осуществление платежей в рамках блокчейна.

• Токен Amber: Архитектура токена, связанная с данными, непосредственно привязывает последние к транзакциям в Amber-ах в блокчейне, соединяя цепочки по мере того, как товары передвигаются по системе поставок.

Вместе эти компоненты образуют основу протокола Ambrosus.

2.1.2. Архитектура системыПротокол Ambrosus создан для возможности загрузки боль-шого количества данных от аппаратных устройств и участ-ников сети. Его вместимость гораздо выше вместимости стандартного программного обеспечения на Ethereum. Ар-хитектура платформы позволяет использовать ее в разных отраслях экономики, даже не находящихся в центре внима-ния основной рабочей группы Ambrosus. Детальное описа-ние архитектуры системы приведено в конце этой главы.

2.2. Хранилище измерений

Компонент протокола Ambrosus под названием Хранилище измерений управляет набором распределенных данных об измерениях конкретного продукта. Оно используется для хранения собранной информации о параметрах состояния продукции в моменты ее прохождения через установленные точки цепи поставок. Главными особенностями Хранилища измерений являются проверка подлинности, вместимость, прозрачность и неизменяемость. Далее будет приведе-но описание первых двух компонентов, в то время, как два оставшиеся являются естественным результатом общего проектного решения.

15

2.2.1. Проверка подлинностиСеть Ambrosus идентифицирует устройства при помощи криптографии с использованием двойного ключа. Каждое устройство индентифицирует себя в качестве авторизиро-ванного путем подписания передачи данных уникальным за-крытым ключом. Подписи устройств можно проверить, со-отнеся их со списком авторизованных устройств, который устанавливает соответствие между публичными ключами и устройствами и общедоступен в умном контракте.

Умный контракт по измерениям содержит список автори-зованных измерительных устройств. Устройства, сертифи-цированные Ambrosus, могут быть добавлены в список при помощи платформы Ambrosus. На следующих стадиях реали-зации проекта Ambrosus планируется запустить свободную торговую площадку для производителей систем определе-ния репутации.

Когда авторизованное устройство посылает сообщение в сеть Ambrosus, проверка осуществляет путем сравнения его публичного ключа с данными, содержащимися в Списке ав-торизованных устройств. Будучи проверенным, сообщение принимается и записывается в блокчейн.

Если неавторизованное устройство посылает информацию об измерениях, то по результатам процедуры проверки оно получает отказ, и эти измерения просто игнорируются.

На приведенных ниже диаграммах показан процесс переда-чи данных от измерительного устройства к устройству поль-

зователя, авторизованного в сети Ambrosus.

Изображение 1: Считывание данных в сети Ambrosus

16

2.2.2. ВместимостьНесмотря на то, что размер одного измерения не превышает 100 байт, система спроектирована таким образом, что по-тенциально может собирать по каждой партии товара тыся-чи измерений, полученных от множетсва устройств. Таким образом, в долгосрочной перспективе, сети Ambrosus пона-добится ежедневно обрабатывать терабайты информации.

Чтобы достичь такой вместимости сети, Ambrosus был соз-дан собственный блокчейн, который интегрируется с блок-чейном Ethereum и распределенной системой хранения.

На ранних стадиях создания Ambrosus было обнаружено, что полагаться исключительно на блокчейн Ethereum для хране-ния данных категорически не стоит, т.к. он ограничен в воз-можности вместить все данные, обрабатываемые Ambrosus. Двойная архитектура, созданная для Ambrosus, является мас-штабируемым решением для емкости сети, которое может поддерживать ее децентрализованность, неизменяемость и прозрачность.

Новые измерительные данные хранятся в качестве листьев хеш-дерева (дерева Меркла). Узлы дерева измерений затем сопоставляются с IPFS-узлами. Дерево Меркла — это струк-тура, которая позволяет любой стороне быстро проверить достоверность данных в ветках или листьях, используя кор-невой хэш дерева. В рамках сети Ambrosus это позволяет любому участнику быстро проверить принадлежность кон-кретного измерения данному Хранилищу измерений. Корень дерева Меркла постоянно хранится в Умном контракте по измерениям сети Ambrosus. Каждое новое измерение, до-бавленное в Умный контракт по измерениям, создает новую версию дерева Меркла с новым корнем, который в послед-ствии может быть сохранен контракте.

17

Для поддержания масштабируемой структуры системы, было принято решение не сохранять новый корень при каждом из-менении дерева, которое означало бы запись в блокчейн при поступлении новых измерений. Вместо этого, корень дере-ва периодически обновляется в умном контракте (например, один раз на 100 отчетов).

Хранение корня дерева Меркла в блокчейне обеспечивает неизменность данных с момента их внесения в контракт. По-мимо этого Ambrosus сохраняет полную историю всех кор-ней дерева Меркла, тем самым гарантируя невозможность утери или замены данных в промежутках между обновления-ми дерева Меркла.

Изображение 2: Дерево Меркла с отчетами и корнем, хранящимися в контракте Ethereum

18

2.3. Умный контракт по требованиям

Второй компонент протокола Ambrosus — это Умный кон-тракт по требованиям. Эта часть протокола используется для определения стандартов качества, которые можно сравнить напрямую с информацией из Умного контракта по измере-ниям. Важно, чтобы пользователи создавали продуманные, четко определенные и проверенные Контракты по требова-ниям, которые будут общедоступны в блокчейне. Требова-ния, сформулированные пользователями, будут иметь реша-ющее значение для приложений, отслеживающих продукцию в экосистеме.

Проще говоря, Умный контракт по требованиям определя-ет, отвечает ли товар стандартам, определенным заинте-ресованными лицами в рамках сети Ambrosus. К примеру, сторона может указать требования к перевозке и хранению продукции, чтобы обеспечить потребителям качество и без-опасность продуктов питания и лекарственных препара-тов. Однако, понятие потребления относительно и зависит от назначения товара. Например, требования соответствия продуктов могут варьироваться в зависимости от целей их применения:

• Для потребления людьми• Для потребления детьми• Для потребления животными• Для потребления аллергиками• Для потребления пациентами с определенными

показателями• Для немедленного потребления или

будущего потребления• Для дальнейшей обработки (разных типов).

Ambrosus может пойти дальше, определив разные уровни качества для определенных продуктов питания (например, продукты низкого/среднего/высокого/премиум качества).

19

С технической точки зрения, Требования — это списки пока-заний, основанных на информации, считанной сенсорными устройствами. Например, мы можем задать список допусти-мых диапазонов измерений для условной компании, рабо-тающей в области пищевой промышленности. Информация, приведенная ниже, является наглядным примером Списка требований для партии молока, включающий в себя следую-щие диапазоны колебаний:

• Температура [4°C — 7°C],• Жирность [3.18% — 3.22%],• Лактоза [2% — 4%].

Подобно этому, мониторинговая система в фармацевтиче-ской отрасли выделяет следующие Требования по хранению вакцин в замороженном виде:

• Температура [-25°C — -10°C],• Влажность [2 — 3%],• Отсутствие солнечного света или

флуоресцентного освещения.

Требования могут быть описаны при помощи различных ко-личественных переменных: диапазон, двоичные выражения (истинно/ложно), информация о которых предоставляет-ся специальными устройствами или вводится инспектором (при помощи соответствующего устройства, его закрытого ключа доступа и репутации). Сложные выражения тоже до-пускаются (например, температура должна быть в диапазоне [0°C – 10°C] не дольше 10 минут и [4°C – 7°C] после этого). Альтернативное комплексное выражение может определять время измерений (например, минимум одно измерение тем-пературы каждые 10 минут). Данные составные показания также могут сопровождаться мгновенным материальным по-ощрением при подтверждении высокого качества, и штра-фом — при невозможности подтвердить его.

Мы ожидаем, что усовершенствованные Требования будут использовать статистический анализ и машинное обучение для того, чтобы выявлять нарушения и поддерживать автома-

20

Изображение 3: Упрощенная диаграмма классов UML для Контракта по требованиям

тическое принятие решений, а также осуществлять контроль в реальном времени. Эти алгоритмы могут кодироваться как контракты Ethereum или могут быть реализованы за предела-ми цепи с последующим подтверждением на Ethereum.

Поскольку Требования устанавливаются умными контракта-ми, работающими вместе и получающими информацию друг от друга, в рамках объектного программирования, Требова-ния можно рассматривать как составной шаблон.

На представленной ниже Диаграмме изображено детальное описание структуры Требований.

21

2.4. Токен Amber

Сеть Ambrosus поддерживается токеном Amber, совме-стимым со стандартом ERC-20. Amber — ключ для экосистемы Ambrosus и является первым токеном, связанным с данными. По мере того, как продукты двигаются по цепочке поставок и преобразуются в процессе производства, баланс Amber-ов, присвоенных определенной партии, может быть разделен и присоединен к множеству других Умных контактов по измерениям. Вместе они создают граф, представляющий историю данного продукта. Токены Amber посылаются сети вместе с отчетами и остаются закрытыми в Умных контрактах по измерениям до тех пор, пока партия не завершит свое движение по цепочке поставок.

Токены Amber связаны с товаром до момента прекращения установленного срока действия или наступления «завершающего события», которым могут быть покупка, доставка или любое другое событие в цепи поставок.

Конечные потребители могут потребовать токены в конце цикла. В этом случае, Amber-ы могут быть переработаны и возвращены в оборот экосистемы. Прибыль, получаемая при рециркуляции токенов, инициирует потребителей к приобретению товаров, отслеживаемых системой Ambro-sus. Помимо этого, производители получают выгоду в вид бесплатного продвижения их товаров.

Изображение 4: Продвижение токена по системе

22

2.5. Оптимизация сетевых затрат

Для того, чтобы способствовать внедрению Ambrosus, важно оптимизировать стоимость эксплуатации сети. Каждая цепочка поставок использует уникальные транзакции и соглашения в сети Ethereum для обработки данных по мере продвижения товаров по цепи. Осуществление транзакций в блокчейне Ethereum довольно дорогостоящая услуга, и решить эту проблему способен блокчейн Ambrosus.

Вместо Ethereum, в качестве основной сети для реализации транзакций Ambrosus использует свой блокчейн, который является частной версией блокчейна Ethereum. Заметьте, что термин «частная» может ввести в заблуждение, так как сеть общедоступна и любой пользователь может получить доступ к ней. В данном контексте термин используется для того, чтобы отличать блокчейн Ambrosus от основной сети Ethereum. Все умные контакты, связанные с протоколом Am-brosus, будут работать в блокчейне Ambrosus, который будет периодически копироваться в основную сеть Ethereum для дальнейшего подтверждения.

Массовое привлечение инвестиций изначально будет происходить в блокчейне Ethereum, а после завершения строительства блокчейна Ambrosus токены Amber будут переданы сети Ambrosus.

2.6. Архитектура

2.6.1. Многоуровневая архитектураНа самом низком уровне, Ambrosus — это набор основных умных контрактов на Ethereum (включая, но не ограничиваясь, Умными контрактами по измерениям и требованиям, описанными в предыдущих разделах). В них заключается основная бизнес-логика Ambrosus, и они поддерживают хранение данных.

23

Библиотека JavaScript построена поверх уровня контрактов. Уровень JavaScript раскрывает интерфейс протокола Ambrosus для разработчиков приложений. Он извлекает детали, связанные с определенными вариантами реализации (например, на текущий момент мы используем Ethereum в качестве блокчейна и IPFS в качестве распределенного хранилища). Этот слой также используется для программного обеспечения, которое не должно быть распределено и/или которое слишком дорогое для внедрения в качестве умного контракта, как, например, оффлайн-проверка измерений. Операции внутри и вне сети сочетаются здесь в едином интерфейсе.

Верхний слой Ambrosus состоит из библиотеки React-компонентов. Она предоставляет компоненты пользовательского интерфейса для разработки приложений поверх сети Ambrosus. Этот уровень доступен в любом интернет-браузере, и он соединяется с уровнем JavaScript.

2.6.2. Архитектура данныхAmbrosus использует дополнительную трехуровневую архитектуру для хранения данных:

1. Первый уровень — это библиотека, используемая для хранения огромного количества малых данных, с блокчейном и распределенной файловой системой. Этот уровень может хранить наборы индивидуальных данных прозрачным, надежным и неизменным образом. Основные составляющие уровня — это подписанные данные и схемы в виде деревьев Меркла.

2. Второй уровень предназначен для цепей поставок. Он состоит из таких конструкций, как Умные контракты по измерениям и требованиям.

3. Верхний уровень — это Ambrosus.js, протокол, посвященный цепочкам поставок продуктов питания и лекарственных препаратов, с особыми видами измерений и требований, характерными для этих отраслей.

24

В зависимости от потребностей конкретного проекта, разработчики могут использовать некоторые или все характеристики наших библиотек JavaScript и React и/или Умные контракты по измерениям и требованиям.

Изображение 5: Диаграмма взаимосвязей для приложения, использующего Ambrosus

3. Данные о системе поставок

26

Предыдущий раздел был посвящен программным компонен-там Ambrosus. В текущей главе будет объяснено, как данные поступают на устройства и как они интегрируются в про-граммное обеспечение Ambrosus.

3.1. Система ярлыков, индикаторов и датчиков

Ключевой особенностью сети Ambrosus является наличие полномасштабной поддержки аппаратных средств Интерне-та вещей и сенсерных датчиков. Данная функция позволяет маркировать и контролировать физические объекты, а затем передавать данные о них в систему. Указанная совмести-мость дает возможность отслеживать товары на протяжении всей цепочки поставок и гарантировать полную целостность и достоверность отчетов. Сеть Ambrosus, в первую очередь, собирает данные с помощью ярлыков, индикаторов и сен-сорных датчиков.

Ярлык — это элемент, прикрепляемый на продукт, чаще все-го на его упаковку, который содержит информацию о про-дукте и его идентичности. Штрих-коды 1D/2D и пассивные электронные RFID-стикеры являются примерами общей си-стемы маркировки. Индикатор — обладает естественными композиционными характеристиками продукта или добав-ленного в него компонента и помещается непосредствен-но в продукт, а датчик (сенсор) — это устройство, обнаружи-вающее и реагирующее на входные сигналы, поступающие из физической среды. Датчики характеризуют продукт и/или физико-химические особенности его окружающей среды. Индикатор остается неизменным на протяжении всего его пути по цепочке поставок, в то время как для корректной ра-боты сенсорные системы нуждаются в проектировке с уче-том особенностей всех контрагентов, участвующих в цепи

27

поставок, что требует больших первоначальных вложений, а также знаний о свойствах продукта. Индикаторы — это иде-альное решение для наблюдения за продвижением продук-ции. Использование же сенсорных систем в цепи поставок помогает оценить ее качество, безопасность и соблюдение условий логистического процесса.

3.2. Системы обнаружения

Специальные системы выбираются и развертываются на раз-ных этапах цепочки поставок с целью произведения обсле-дования продукта на каждом этапе наиболее экономичным и эффективным методом. Физико-химическая структура про-дукта, его состав и качество могут отличаться на разных эта-пах поставки, и должны постоянно проверяться на предмет соответствия нормам, установленным участниками сети.

Существуют несколько типов сенсорных систем, которые могут использоваться для определения физического со-стояния продукта. Аналитические системы основываются на методах анализа, включая оптический, электрический, акустический и ядерный. Биологические и химические дат-чики — это иной тип аналитических систем, которые могут быть использованы для определения уровня pH, аллергенов и других физических свойств. При необходимости, для оцен-ки продуктов питания могут использоваться иммунологиче-ские и ферментивные методы анализа, либо анализ ДНК и белковых цепочек. Такие показатели среды, как температу-ра, световое излучение, влажность, движение и содержание кислорода также могут записываться.

Аппаратные устройства служат платформой для автоматиза-ции ввода информации в систему и создают надежную ос-нову базы данных.

28

3.3. Передача данных

Когда информация передается с устройства сети Ambrosus, данные прикрепляются к токену Amber и посылаются в систему. При передаче может быть отправлена следующая информация:

1. Идентификаторы ярлыков, местоположение и время, удостоверения индикаторов, датчиков и шлюза;

2. Идентификаторы цифровых сертификатов и транзакций;3. Характеристики качества и безопасности продукции;4. Условия перевозки, обработки и хранения,

измеренные при помощи датчиков;5. Работоспособность, потенциал и технологичность

производителей;6. Целостность систем обнаружения.

Токен Amber следует за товаром или партией товара по ме-рее его продвижения по цепочке поставок, играя роль циф-рового сертификата, который гарантирует прозрачную пере-дачу информации. Вся предыдущая информация может быть извлечена на любом последующем этапе цепочки поставок.

Диаграмма ниже наглядно показывает, как передаются дан-ные по сети Ambrosus.

29

Изображение 6: Архитектура технологии Ambrosus

30

Данные из системы обнаружения преобразуются и шифру-ются на уровне датчиков с использованием технологии ап-паратного шифрования. Зашифрованное содержимое затем посылается к пограничному шлюзу по различным локальным коммуникационным интерфейсам, как, например, BLE, NFC или RFID, в зависимости от ограничений конкретной реали-зации (например, от пропускной способности соединения, стоимости или расстояния).

Пакет данных затем расшифровывается посредством погра-ничного шлюза, который обладает малой обрабатывающей мощность для анализа основных норм и поэтому просто пе-ресылает необходимую сети информацию о продукте. По-граничный шлюз — это устройство, состоящее из микрокон-троллера, способного собирать, объединять и сортировать данные с различных устройств, чтобы впоследствии пере-дать по цепи другому пограничному или внутреннему шлю-зу только необходимые данные для основного анализа. Во многих случаях, пограничному шлюзу необходимо подклю-чение к источникам питания (аккумуляторам или системам аккумулирования энергии), после чего он сможет работать на протяжении нескольких недель или месяцев, поддерживая мобильные решения.

Таким образом, некоторые алгоритмы могут быть встро-ены и распределены через пограничные шлюзы и даже че-рез сенсорные датчики, обладающие такой функциональной возможностью. Разработчики могут адаптировать общую архитектуру под особенности каждого продукта, цепочки поставок и приложения.

31

4. Команда и партнеры

Рабочая группа: Angel Versetti (CEO), Dr Stefan Meyer (Тех-нический директор), Marek Kirejczyk (Ведущий блокчейн- разработчик), Matthew Roberts (Ведущий блокчейн-разра-ботчик); Prof Jean-Paul Sandoz (Ведущий инженер); Prof. Esther Amstad (Ведущий исследователь); Katerina Ianishevska (Менеджер по коммуникациям); Konrad Szalwinski (Ведущий разработчик пользовательских интерфейсов).

Партнеры/спонсоры: Парк инновационных технологий Федеральной политехнической школы Лозанны, Швейцар-ский федеральный технологический институт; Департа-мент по стимулированию экономической деятельности, Правительство Кантона Во, Швейцария; ООН, Десяти-летние рамочные программы, Программа по устойчи-вому развитию продовольственных систем; EIT Food, Европейский технологический институт; LDJ Capital; Kenetic Capital; Parity Technologies; Bitcoin Suisse; Crypto Valley Association; MassChallenge; Microsoft BizSpark; MME; WachsmanPR; Trek Therapeutics; Monaco Growth Forums; Lyons Communications.

ПРИЛОЖЕНИЕ

33

I. Тематические исследования

1. Первоначальные исследования рынкаAmbrosus ведет активную работу с отраслевыми партнерами в направлении изучения потенциальных вариантов исполь-зования протокола. В нижеследующем списке приведены исследования в разных сегментах рынка, которые проводят-ся на данный момент. Детальная документация по нашим исследованиям и результаты пилотных проектов регулярно публикуются в виде отдельных документов на нашем сайте: https://ambrosus.com/#tech-docs.

Мы активно тестируем разные решения с отраслевыми пар-тнерами. Среди этих решений:

• Отслеживание различных сырьевых материалов• Защита бренда для продукции класса «премиум»• Внедрение системы проверки соответствия,

работающей в реальном времени• Отслеживание надлежащих условий доставки

замороженных товаров• Регистрация производственных процессов

для проверки соблюдения установленных норм• Защищенная передача данных и управление

клиническими испытаниями• Разработка приложения для проверки качества продукции

класса «премиум», произведенных в Китае

2. Пищевая промышленность: соответствие стандартам и аудитПищевую промышленность преследуют частые сканда-лы, один из них произошел недавно в Европе — покупате-ли пострадали от мошенничества, связанного со свежими яйцами, загрязненными пестицидами. [8] Мошенничество и ненадлежащее обращение зачастую обнаруживаются, но к тому моменту как эта информация становится достоянием общественности, ущерб уже нанесен. Потребители уже при-обрели и скорее всего употребили в пищу продукцию, кото-

34

рая потенциально может нанести вред здоровью, привести к потере доверия к бренду, повлечь отзыв партии продук-ции, штрафные санкции и другие негативные последствия. Все эти проблемы происходят от недостатка контроля. Про-верки компаний проводятся слишком редко, и сам по себе процесс проверки занимает много времени и не является эффективным.

Блокчейн может изменить многие бизнес-процессы, делая данные, используемые в этих процессах, более доступными, прозрачными, оперативными и безопасными. Неизменность, оперативность и прозрачность информации, достигаемая в рамках блокчейна Ambrosus, означает, что все необходимые данные могут быть записаны в систему Ambrosus и стать до-ступными в режиме реального времени. В таком мире, заин-тересованные стороны уже не просто получатели постфак-тум отчетов, а, наоборот, они становятся частью процесса, происходящего в реальном времени.

Применяя блокчейн-технологии к цепям поставок продуктов питания, Ambrosus разрушает привычный процесс их провер-ки. Одним из самых замечательных свойств блокчейна, с точ-ки зрения соответствия стандартам, является его неизмен-ность: как только данные сохраняются в блокчейне, они уже не могут быть изменены или удалены. Это свойство делает технологию блокчейна идеальной для автоматизированных и прозрачных операций, позволяя компаниям соблюдать нор-мативные требования экономически эффективным образом.На практике, цифровые умные индикаторы на продукте бу-дут подключены к сети Ambrosus. По мере того, как продукт будет продвигаться по цепочке поставок и проходить разные стадии и датчики, токены Amber будут отсылаться и следо-вать за ним, постоянно записывая действия и их результаты в блокчейн. Это создаст своего рода контрольный журнал для проверяющих органов или государственных структур, с по-мощью которого они смогут произвести проверку соответ-ствия стандартам на основании всей необходимой инфор-мации легко доступной в режиме реального времени.

35

Эта информация также имеет важное значение и для самих компаний. Обладая данными в реальном времени Ambrosus может значительно автоматизировать процессы поставок продукции. Это, в свою очередь, оказывает влияние на теку-щее управление цепочкой поставок, упрощая работу компа-ний и государственных структур при минимальных затратах. Разработка Ambrosus предоставляет регулирующим органам прямой доступ к цепочкам поставок, позволяя им постоян-но контролировать продукцию и обеспечивать соблюдение самых строгих правил и норм. Полагаясь на надежные, по-стоянно обновляемые данные, записанные в блокчейн, пред-ставители бизнеса и органы власти смогут восстановить до-верие потребителя.

3. Система здравоохранения: управление данными и информациейВ сфере здравоохранения делаются попытки мотивировать пациентов принимать более активное участие в заботе о своем здоровье, путем самостоятельного контроля лекар-ственных препаратов [9], которые они обычно принимают в больницах или покупают в аптеках. Доставка на дом лекарств, выдаваемых по рецепту, нарастит столь необходимый потен-циал системы, и поэтому является важной задачей, стоящей перед фармацевтической промышленностью.

Переход от системы, при которой медицинский помощь предоставляется в относительно небольшом количестве больниц, клиник и кабинетов врачей, к системе, при которой помощь будет предоставляться посредством широко рас-пространенной сети медицинских работников, повлечет за собой огромные последствия. Фармацевтическим компа-ниям необходимо будет распространять продукцию в боль-шем количестве мест, включая дома пациентов. Предостав-ление новых методов лечения потребует быстрых решений по доставке, особенно на развивающихся рынках, с лучшим

36

управлением рисками и в соответствии с более строгими стандартами качества. Фармацевтической промышленности придется наладить эффективные «последние участки» рас-пределительной сети, чтобы наиболее экономично достав-лять лекарственные препараты.

Актуальной задачей системы здравоохранения является из-менение бизнес-модели на клиент-ориентированную, где цепочки поставок обусловлены потребностями потребите-лей. Во избежание превращения данной системы в слишком раздробленную и сложную, необходимо внедрить беспе-ребойное двустороннее управление информацией между пациентами и фармацевтическими компаниями. Таким об-разом, информация о пациентах и необходимых им лекар-ственных препаратах будет настолько важной, насколько и сама продукция.

Проект Ambrosus создан для длинных и комплексных цепо-чек поставок. В рамках системы здравоохранения протокол Ambrosus может соединить цифровые умные индикаторы с токенами Amber, которые будут связывать медицинскую про-дукцию с данными о ней, собранными посредством датчи-ков. По мере того, как продукт перемещается по цепочке по-ставок и проходит различные этапы и датчики, токены Amber постоянно следуют за ним. Это создает большую гарантию отслеживаемости и соответствия всех ингредиентов и ком-понентов лекарств, и в то же время контроль надлежащих условий их обработки. При необходимости решение можно настроить под индивидуальные нужды пациентов. Любые па-раметры могут быть переданы посредством умных контрак-тов, которые приводит в действие протокол Ambrosus.

Протокол Ambrosus является основой информационных платформ, посредством которых логистические системы могут безопасно и экономически эффективно регистриро-

37

вать, обмениваться данными, поступающими от поставщи-ков по всему миру, а также быстро воспроизводить и ана-лизировать данные и реагировать на внезапные изменения в спросе и предложении. Протокол дополняется системой индикаторов и датчиков Ambrosus, которые обеспечивают расширенные возможности отслеживания, дающие возмож-ность логистическим системам эффективно и безопасно наблюдать за продукцией от заводских ворот до дома паци-ента, устраняя любые возможности ошибок, связанных с че-ловеческим фактором.

Токены Amber связаны с данными конкретного продукта, на-чиная от компонентов лекарства, заканчивая логистикой и самими пациентами. Эта информация автоматически кре-пится к физической продукции. Таким образом, пациент мо-жет использовать Amber-ы, привязанные к его препаратам, чтобы получить всю необходимую информацию перед при-емом лекарства. Ambrosus обеспечивает эту функциональ-ность посредством простого и понятного пользователь-ского интерфейса. Amber-ы могут играть роль цифрового сертификата, подтверждающего соответствие продукта и га-рантирующего, что весь процесс и доставка были осущест-влены надлежащим образом, следуя высоким стандартам. Это позволит избежать мошенничества и сбоев в процессе поставки, а также поможет защитить здоровье пациентов.

Ambrosus предлагает интегрированное решение для цепей поставок, призванное решить проблемы, с которыми сталки-вается и будет сталкиваться фармацевтическая отрасль.

38

II. Текущее состояние проекта и предстоящая работа

Во время написания этой Белой книги мы внедрили прото-тип протокола с примерами приложений, которые использу-ют этот протокол.

1. ПрототипНиже представлен скриншот приложения, использующе-го протокол. Приложение предоставляет распределенную торговую площадку для продовольственной продукции, где стороны могут договориться о ее качестве. Качество оце-нивается, и информация о нем сохраняется в распреде-ленном хранилище. Условно врученный документ позволит автоматически заключить соглашение, основываясь на отче-тах с датчиков, что позволит создать контракты по качеству продукции.

Демо-версия доступна по адресу: ambrosus-demo.com.

39

2. ПротоколТекущее состояние протокола Ambrosus доступно на нашей странице на Github (https://github.com/ambrosus).

40

III Список использованных источников

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

http://www.mckinsey.com/business-functions/operations/our-insights/the-challenges-Ahead-for-supply-chains-mckinsey-global-survey-results

The top ten global health supply chain issues: Perspectives from the field («Десять главных проблем глобальных систем поставок в области здравоохранения: Взгляд со стороны экспертов»), N. Privett, D. Gonsalvez, Operations Research for Health Care 3 («Исследование технологических операций в области здраво-охранения 3»), 2014, 226–230

Traceability in agriculture and food supply chain: A review of basic concepts, technological implications, and future prospects («Отсле живаемость в сельском хозяйстве и система поставок продовольственной продукции: Основные понятия, вовлече-ние технологий и перспективы на будущее»), статья в European Journal of Operational Research («Европейский журнал по ис-следованию операций»), Январь 2003

Non-invasive sensing for food reassurance («Неинвазивное счи-тывание данных для подтверждения качества продуктов пита-ния»), Analyst, 141, 1587-1610, 2016, Xiaobo, Xiawei, Povey

http://firstmonday.org/ojs/index.php/fm/article/view/548/469-publisher=First

https://blog.ethereum.org/2014/05/06/daos-dacs-das-and-more-an-incomplete-terminology-guide/

https://en.wikipedia.org/wiki/EPCIS

bfr.bund.de, health-assessment-individual-measurements-of-fipronil-levels-detected-eggs.pdf

PwC, Pharma-2020-supplying-the-future.pdf

Большое спасибо за внимание.Команда Ambrosus

ambrosus.cominfo@ambrosus.com

Ambrosus Technologies GmbHEPFL Innovation Park, Station 13, 1015, Lausanne, Switzerland Gotthardstrasse 26, 6300, Zug, SwitzerlandTel. + 41 795 96 5876