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Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Blockchain e as suas aplicações

Blockchain aplicado às cadeias de abastecimento

Projeto FEUP- 2018/2019

Professor Manuel Firmino Professor Pedro Amorim

Equipa MIEGI05_04

Supervisor: Pedro Amorim Monitor: Francisco Machado

Estudantes & Autores:

Afonso Lourenço [email protected] Carolina Oliveira [email protected]

Carina Marques [email protected] Inês Santos [email protected]

Maria João Durães [email protected]

mailto:[email protected]




Mestrado Integrado em Engenharia e Gestão Industrial

Blockchain e as suas aplicações- Blockchain aplicado às cadeias de abastecimento 2/32

Resumo

No âmbito da unidade curricular “Projeto FEUP”, focada na integração académica e no

desenvolvimento de ferramentas não técnicas por parte dos alunos, foi realizado o presente

relatório que visa abordar o Blockchain e a sua aplicação nas cadeias de abastecimento.

A tecnologia Blockchain oferece uma plataforma marcada pela sua descentralização,

imutabilidade e transparência, revolucionadora no mundo em constante mutação em que

vivemos, constituindo uma solução às mais variadas aplicações, finanças, serviços públicos

e cadeias de produção e abastecimento.

Neste relatório iremos caraterizar esta tecnologia e explicar o seu funcionamento, analisar

dois casos de estudo da sua aplicação em cadeias de abastecimento e, ainda, enquadrar

esses casos no paradigma atual, evidenciando possíveis benefícios, desvantagens e desafios

na sua adoção e desenvolvimento.

Palavras-Chave:

Blockchain; aplicações; cadeia de abastecimento; alimentar; farmacêutica




Agradecimentos

Dedicamos este relatório ao supervisor do Projeto FEUP, Pedro Amorim, e o nosso

monitor, Francisco Machado, cujo apoio, preocupação, disponibilidade e experiência foram

determinantes para a conclusão deste trabalho.

Gostaríamos também de dar uma palavra de apreço à Faculdade de Engenharia da

Universidade do Porto e, em especial, aos coordenadores e palestrantes, por nos

disponibilizarem informação, orientação, e as condições necessárias à realização deste e de

futuros trabalhos.




Índice

Lista de figuras ............................................................................................................... 6

Lista de acrónimos .......................................................................................................... 7

Glossário ........................................................................................................................ 8

1. Introdução ............................................................................................................... 9

2. Blockchain ............................................................................................................ 10

2.1 Definição e funcionamento .................................................................................. 10

2.2 Hashing ............................................................................................................... 10

2.3 Caráter revolucionário do Blockchain .................................................................. 11

2.3.1 A forma como guarda os dados .................................................................... 11

2.3.2 A confiança que traz ao utilizador ................................................................. 11

2.3.3 Eliminação de intermediários ........................................................................ 12

2.4 Blockchain: público ou privado? .......................................................................... 12

2.5 Diferença entre Blockchain e Bitcoin ................................................................... 13

2.6 Aplicações do Blockchain .................................................................................... 14

2.7 Vantagens do Blockchain .................................................................................... 15

2.8 Desvantagens do Blockchain .............................................................................. 16

3. Cadeias de abastecimento........................................................................................ 17

3.1 Definição ............................................................................................................. 17

3.2 Paradigma atual .................................................................................................. 18

3.3 Visão global sobre a aplicação do Blockchain nas cadeias de abastecimento .... 19

4. Blockchain aplicado às cadeias de abastecimento da indústria alimentar ............. 20

4.1 Paradigma atual .................................................................................................. 21

4.2 Casos de uso e vantagens comparativas ............................................................ 21

4.3 Barreiras à aplicação do blockchain .................................................................... 23

5. Blockchain aplicado à cadeia farmacêutica ........................................................... 24

5.1 Falsificação de fármacos ..................................................................................... 25

5.2 Gestão de Inventário ........................................................................................... 26

5.3 Incompatibilidade dos sistemas computacionais ................................................. 26

5.4 Dificuldade em assegurar as condições necessárias à integridade do produto ... 27

5.5 Aplicação real do Blockchain ............................................................................... 27




5.5.1 Studing case: Merck ..................................................................................... 27

6. Conclusões ............................................................................................................... 29

Bibliografia .................................................................................................................... 30




Lista de figuras

Figura 1 - Hashing ........................................................................................................ 10

Figura 2 – Símbolo Bitcoin ............................................................................................ 13

Figura 3 – Logo Blockchain .......................................................................................... 13

Figura 4 - Aplicação do Blockchain nos relatórios médicos ........................................... 14

Figura 5 - Etapas de uma cadeia de abastecimento ..................................................... 17

Figura 6 - Adesão à aplicação do blockchain em cadeias ............................................. 23

Figura 7 - Diferentes passos e entidades que integram a cadeia farmacêutica ............. 24




Lista de acrónimos

IoT – Internet of things

OMS – Organizaçãol Mundial de Saúde

PBFT – Pratical Byzantine Fault Tolerance




Glossário

Deflação - processo inverso à inflação, uma diminuição do índice de preços no

consumidor, uma queda de preços.

Descentralização – “Sistema administrativo que busca transferir certos poderes e

competências, característicos do poder central e concentrados num só lugar, para outros

setores menores, periféricos ou locais.”

P2P/Peer to peer - rede de computadores que compartilham arquivos pela internet. Não

há um servidor geral que os armazene: os usuários fazem download e, ao mesmo tempo,

disponibilizam os arquivos para que outros computadores os possam ver. Neste tipo de

sistema, cada computador funciona como servidor e cliente ao mesmo tempo.




1. Introdução

A sociedade atual está em constante mudança e, junto com ela, a forma como se efetuam

negócios e se interage com os outros também mudam, através de novas oportunidades que

surgem na realidade digital. Um dos mais importantes avanços nessa realidade foi o

Blockchain, uma tecnologia nova para muitos e, dada a complexidade e o "boom" informativo

em relação à mesma, torna-se mais difícil de conceitualizar e de perceber a sua utilidade.

O Blockchain foi inicialmente criado para servir de base para a Bitcoin (uma criptomoeda).

Desde então, e devido à maneira como esta tecnologia funciona, imensas novas aplicações

foram encontradas para a mesma

Deste modo, este trabalho inicia-se com uma visão geral do Blockchain, direcionando-se

para uma das aplicações do Blockchain: as cadeias de abastecimento, nomeadamente a

alimentar e a farmacêutica, onde o objetivo principal é simplificar processos e assegurar a

integridade dos produtos vendidos, garantindo a saúde e o bem-estar do consumidor.




2. Blockchain

2.1 Definição e funcionamento

O Blockchain é uma base de dados que guarda os dados de forma descentralizada, em

vários blocos ligados entre si, como o nome indica. De forma a gravar as novas transações

na cadeia de blocos, utiliza-se um processo chamado "hashing".

(Lisk 2018) (Decuyper 2018)

2.2 Hashing

Hashing é o processo de transformar um input de qualquer tamanho (a nossa mensagem)

num output criptografado com um tamanho específico (o hash) através de um algoritmo

matemático (a função hash).

Este processo é importante no Blockchain, pois a cada bloco é associado um hash,

podendo-se comparar a uma impressão digital, como é sugerido na Figura 1, que identifica

os dados desse mesmo bloco e o hash do bloco anterior para, dessa forma, criar uma cadeia

ordenada cronologicamente e evitar, em teoria, uma fraude ao histórico do Blockchain.

Figura 1 - Hashing

https://bigstartups.co/articles/article/what-is-blockchain-and-how-can-it-be-used-in-healthcare--big-startups




2.3 Caráter revolucionário do Blockchain

Os principais motivos para o Blockchain ter um caráter tão revolucionário são:

2.3.1 A forma como guarda os dados

Como já foi referido, os dados são guardados numa cadeia de blocos que estão ligados

cronologicamente. Se a informação guardada num dos blocos for mudada, este não é

reescrito. Adiciona-se um bloco à cadeia com a informação que os dados do bloco X foram

mudados para Y. Desta forma, é impossível editar, podendo unicamente adicionar blocos -

cria-se uma maneira não destrutiva de rastrear mudanças de dados ao longo do tempo.

2.3.2 A confiança que traz ao utilizador

O Blockchain foi baseado num método bastante antigo em que se guardava toda a

informação num livro e, mais tarde, numa base de dados guardada num só sistema. Esta

nova tecnologia renovou-se em comparação ao seu método base pois deixou a centralização

da informação de parte, caracterizando-se pela descentralização e distribuição dos dados por

vários computadores, criando uma rede. Com a introdução deste conceito reduziu-se

enormemente a possibilidade de adulteração dos dados, pois mudá-los num computador

implica conseguir mudá-los em todos os outros, enquanto no livro ou na base de dados

guardada num só sistema basta mudar os dados nesse mesmo sítio.

Antes de um bloco ser adicionado à cadeia é necessário:

Que o computador resolva um puzzle criptográfico complexo para criar o bloco.

Após a resolução desse puzzle e criação do bloco, o computador tem de partilhar

a solução do mesmo com todos os outros computadores da rede.

Toda a rede de computadores (network) tem de verificar os dados contidos no

bloco que se está a tentar adicionar, e só depois de haver essa verificação é que

o bloco é realmente adicionado à cadeia.

A combinação dos puzzles matemáticos complexos e a verificação dos vários

computadores asseguram-nos que podemos confiar nos dados que encontramos no

Blockchain. Desta maneira, podemos dizer que a network teve como papel edificar uma

estrutura de confiança para os utilizadores.




2.3.3 Eliminação de intermediários

De forma a resguardar a nossa privacidade, quando fazemos negócios com outros

indivíduos, não mostramos os nossos registos de negócios e finanças aos mesmos. Na

maioria dos casos, é necessário um intermediário (bancos, advogados, notários) que veja

esses registos, mantendo-os confidenciais, mas que declare o necessário para que o negócio

continue ou não. O papel fundamental deste intermediário é o de construir confiança entre as

duas partes. Apesar deste tipo de abordagem limitar os riscos e exposições, adicionam um

novo passo à troca, implicando mais tempo e dinheiro gastos. O Blockchain permite que se

corte esse intermediário, mas que se construa na mesma uma ponte de confiança entre as

duas partes. Como toda a informação adicionada à cadeia é verificada, já vimos que podemos

confiar nela. Se a informação necessária para os negócios estiver no Blockchain, então a

confiança entre as duas partes mantém-se e poupa-se tempo e dinheiro. Este tipo de

interação peer-to-peer pode revolucionar a maneira como interagimos e transacionamos uns

com os outros.

(Mostazo 2014)

2.4 Blockchain: público ou privado?

Dependendo dos interesses do utilizador, o blockchain poderá ser:

Público - qualquer pessoa na rede pode aceder a todos os dados do

Blockchain, sem qualquer tipo de restrições. Exemplos de blockchains públicos

são a Bitcoin e o Ethereum (criptomoedas).

Privado - unicamente um grupo restrito e autorizado de pessoas poderão

aceder ao que está na cadeia. Esta vertente é útil para empresas, bancos,

agências governamentais, etc.

Híbridos (público-privado) - todos podem aceder a uma parte da informação e

outra parte é resguardada unicamente para quem tem autorização. Por outro

lado, outro tipo de Blockchain híbrido implica que todos possam ver o que está

na cadeia, mas só um grupo selecionado de pessoas pode adicionar blocos.

(Mostazo 2014)




2.5 Diferença entre Blockchain e Bitcoin

As palavras "Blockchain" e "Bitcoin" estão interligadas, visto o objetivo inicial da

codificação do Blockchain ser a construção de uma infraestrutura que suportasse a Bitcoin.

Desta forma, os dois conceitos emergiram ao mesmo tempo e muitos acham que são o

mesmo.

A Bitcoin, cujo símbolo se pode ver na Figura 2, é uma criptomoeda que, teoricamente,

pode ser utilizada para qualquer tipo de venda, desde que com a infraestrutura necessária

para tal. Devido às altas taxas e volatilidade da mesma, duvida-se que algum dia a teoria se

aplique à prática.

(Sharma 2018) (Lucas 2017)

Já a Blockchain, cujo logo se apresenta na figura 3, é uma base de dados descentralizada,

com todas as características já enunciadas anteriormente. Esta pode ser utilizada para fazer

transações de Bitcoins e guardar todas as informações associadas às mesmas.

Apesar das palavras estarem interligadas, não são interdependentes: a Bitcoin não

precisa do Blockchain para ser utilizada e o Blockchain não guarda unicamente informações

sobre as Bitcoins e as suas transações.

(Piropo 2014)

Figura 2 – Símbolo Bitcoin

Figura 3 – Logo Blockchain

https://tradingig.com/cach-lap-tai-khoan-vi-bitcoin-tren-blockchain-info-thiet-lap-bao-mat-3-lop/blockchaininfo/




2.6 Aplicações do Blockchain

Atualmente, estão em vista imensas aplicações para o Blockchain nas mais diversas

áreas além daquela para a qual foi originalmente criado, a criptomoeda.

Algumas delas são:

Voto digital: o Blockchain pode ajudar a reduzir as incertezas sobre identidades e

transparência nos processos de voto, sem, no entanto, comprometer a segurança

do sistema, como no caso dos sistemas de voto eletrónico já existentes.

Encomendas e embarques: com a ajuda desta tecnologia, podemos fazer com que

o comércio global seja mais eficiente e confiável, dado a qualidade de

rastreamento de informação que a Blockchain nos oferece.

Registos médicos: a Blockchain poderá ajudar a fornecer registos médicos

permanentes e confiáveis, através do sistema apresentado na Figura 4,

privacidade e pagamentos mais rápidos.

Cadeias de abastecimento, tópico sobre o qual nos debruçaremos durante o resto

do trabalho.

(Violino 2018) (Decuyper 2018)

Figura 4 - Aplicação do Blockchain nos relatórios médicos

https://publications.computer.org/cloud-computing/2018/04/19/blockchain-health-medical-records-cloud-security/




2.7 Vantagens do Blockchain

São diversas as vantagens associadas à aderência ao Blockchain e que levam a que este

seja um tema cada vez mais viral.

Troca de dados autónoma e segura;

Ser uma base de dados descentralizada e consequente imutabilidade da

informação;

Diminuição da papelada nos processos, através dos contratos, poupando-se

tempo e dinheiro e evitando-se fraudes, adulterações e possíveis perdas;

Automatização dos processos ligados na rede;

Aumenta a transparência nas transações ao longo da cadeia;

Os custos são cada vez mais reduzidos devido à simplificação dos processos (não

há necessidade da existência de terceiros para a criação de acordos);

Partilha e troca de informação com melhor tempo de resposta pois o Blockchain

permite que este processo seja feito em 2.2 segundos em oposição aos 7 dias

como acontece atualmente. Desta maneira o fluxo das transições vai aumentar

uma vez que a validação destas vai ser praticamente automática;

Permite organizar e monitorizar o movimento e utilização de produtos de matérias

primas para fabrico, testes e produtos acabados, o que possibilita a criação de

diferentes tipos de análise para riscos e sustentabilidade.

(ChainPoint 2017) (Forbes 2017) (Medium 2017)




2.8 Desvantagens do Blockchain

Por ser ainda uma tecnologia nova, e, portanto, imatura, existe uma incerteza

associada a ela. Isto é, as empresas não querem correr riscos apostando numa

tecnologia que ainda não está testada em grandes escalas;

Atrasa a standardização de BlockchainNetworks, uma vez que o elevado ritmo a

que o Blockchain se está a desenvolver nas empresas faz com que seja difícil

acompanhar as bases de dados;

O tempo de transação é ainda elevado, relativamente às outras tecnologias (o

Blockchain consegue apenas processar 15 transações por segundo, enquando a

Visa tem capacidade para processar 2000 – the guardian, march 2018, Gian

Volpicelli);

Para chegar a grande escala, as empresas poderão precisar de exigir que as

restantes entidades da cadeia utilizem também esta nova tecnologia, o que pode

dificultar a criação de padrões necessários. Consequentemente, surgem desafios

de colaboração na medida em que as empresas não estão habituadas a partilhar

tanta informação com os restantes membros da cadeia. Deste modo, surge a

necessidade de decisão relativa à informação que os elementos da cadeia se

disponibilizam a partilhar.





3. Cadeias de abastecimento

3.1 Definição

Cadeia de abastecimento é o termo utilizado para descrever a sequência de processos

envolvidos na produção e distribuição de um determinado produto, como é representado na

Figura 5.

Pela análise da figura concluímos que as cadeias de abastecimento envolvem seis

intervenientes principais: o produtor de matéria-prima, o fornecedor, o fabricante, o

distribuidor, o retalhista e o consumidor.

Contudo, as cadeias tendem a ser mais complexas e extensas, incluindo um número de

fornecedores de fornecedores e clientes de cliente. Além disso, ainda tomam parte todos os

agentes de serviços necessários à cadeia, como organizadores de finanças, fornecedores de

software, gestores de marketing, entre outros.

Consequentemente, a gestão da cadeia de abastecimento é todo um processo complexo

de mapeamento e superação de desafios, como o planeamento estratégico dos transportes

e distribuição, o acompanhamento e análise dos resultados, a gestão de inventário,

fornecedores, encomendas.

Com a implementação do Blockchain, seria possível a otimização das cadeias de

abastecimento resulta num desenvolvimento das empresas e numa melhoria do nível de vida

do consumidor, visto que a crescente eficiência em movimentar produtos de uma localização

A para uma localização B reflete-se num decréscimo no custo final destes, deflação.

(Rouse 2010) (Domingues 2018) (Investopedia 2018)

Figura 5 - Etapas de uma cadeia de abastecimento




3.2 Paradigma atual

Diariamente há um número incalculável de produtos a serem fabricados globalmente que

através de cadeias de abastecimento chegam a todas as partes do mundo. Contudo há pouco

conhecimento sobre onde, quando e como estes produtos foram produzidos, não tendo os

consumidores finais informações sobre as crises envolvidas nas produções. As mercadorias

percorrem um vasto percurso de retalhistas, distribuidores, armazéns, transportadores,

fornecedores, entre outros cuja identidade é igualmente desconhecida.

Aliás, as cadeias de abastecimento estão a tornar-se cada vez mais melindrosas,

extensas e globais de tal modo que um acontecimento em uma parte do mundo pode impedir

a produção ou entrega de um serviço ou produto em outra parte oposta. Mesmo que a

ocorrência seja relativamente pequena, se o fornecimento ou produção do produto for

interrompido as consequências podem ser drasticamente prejudiciais para a reputação e

financiamento das empresas.

Por outro lado há muitas consequências negativas associadas à indústria de produção

tais como o impacto ambiental, os trabalhos antiéticos e a falsificação de produtos. Deste

modo, é notório que as cadeias de abastecimento requerem uma rápida e complexa gestão

de dados que tem que ser diretamente proporcional à evolução do negócio. Esta eficácia é

possível quando associamos as cadeias de abastecimento ao Blockchain.

A tecnologia Blockchain disponibiliza uma base de dados descentralizada e imutável onde

se reúne, armazena e coordena as principais informações sobre os produtos. Assim cada

produto teria nada mais, nada menos do que um perfil digital individual onde está disponível

toda a informação que os intervenientes no ciclo de vida do produto lá preencheram. Desta

forma, é criado um bloco seguro e compartilhado de transações para cada produto.

Atualmente, encontramos aplicações de Blockchain em diversas cadeias de

abastecimento, das quais destacamos a alimentar e a farmacêutica.




3.3 Visão global sobre a aplicação do Blockchain nas cadeias de

abastecimento

São diversas as propostas para o funcionamento dos sistemas descentralizados que

usam Blockchain para reunir, guardar e transmitir todas as informações sobre os diversos

produtos, porém todas se baseiam nas ideias a seguir referidas.

Basicamente, cada produto iria estar associado a um código de barras ou QR code que

estabeleceriam uma ligação entre o produto físico e o respetivo perfil digital onde estariam

anexadas todas as informações do produto, nomeadamente a sua localização e descrição. O

registo deste produto no sistema é feito por indivíduos ou entidades que aquando do registo

do produto também necessitam de criar um perfil para o poderem fazer. Ao criarem o perfil é

gerado um conjunto de códigos de acesso únicos que lhes permite interagir na rede. Os

códigos são fornecidos pelos registadores. Este perfil contém a identificação do individuo, a

sua localização e os produtos a que está associado. O utilizador pode optar por manter a sua

identidade anonima, porém, para poder aceder ao sistema tem que ser aceite por uma

entidade superior, os certificadores, de modo a garantir a segurança e confiança do sistema.

No perfil digital dos produtos está presente o perfil de todos os indivíduos que tiveram

influência no seu ciclo de vida contudo cada individuo pode selecionar a quantidade de

informação que quer que os outros utilizadores tenham acesso.

Todos os indivíduos registados no sistema têm acesso à rede especifica Blockchain

através de uma interface do utilizador. Cada interveniente no processo utiliza um software

que está configurado para o perfil digital de um produto. Este software é desenvolvido por um

conjunto de indivíduos confiável e qualquer empresa ou organização que esteja registada no

sistema pode baixar e operar. É também executado em um Blockchain onde as aplicações e

códigos programados são executados. Desta maneira torna-se mais fácil para qualquer

pessoa que esteja a executar o software a entrada e alteração de dados pois estes encontram-

se armazenados em Blockchain. O funcionamento deste sistema está, obviamente, submetido

a um conjunto de regras que apenas são alteradas se todos os utilizadores estiverem de

acordo, garantindo a integridade dos dados.

(Abeyratne 2016)




4. Blockchain aplicado às cadeias de abastecimento da

indústria alimentar

O mundo em que vivemos está em constante mutação, colocando dia após dia novos

desafios às organizações. Empresas têm que ser cada vez mais eficazes se querem

sobreviver nesta economia progressivamente mais globalizada, marcada por uma crescente

competitividade. Cada organização não se deve fechar em si própria, mas sim criar parcerias

e sinergias com outras organizações formando cadeias de abastecimento.

Embora haja um crescente movimento pelos consumidores de comprar produtos

locais, a indústria alimentar não é uma excecão a este estado de arte. As cadeias de

abastecimento da indústria alimentar está cada vez mais globalizada e tem,

consequentemente, à sua frente um vasto número de desafios aos quais tem de dar resposta.

Além disso, a sua crescente extensão e complexidade reflete-se em vulnerabilidade e

susceptibilidade a riscos, como interrupções devido a catástrofes naturais, instabilidade

económica, agitação política, aumento dos preços do petróleo e as variações nas exigências

e desejos do consumidor, entre outros. Para poder estar à altura dos acontecimentos é

fundamental dominar os seus processos internos e partilhar informação com todos os

intervenientes da cadeia de abastecimento.

É aqui que entra o Blockchain. Esta nova tecnologia é crucial para a e funcionamento

das organizações porque permite uma série de vantagens.

(Sowinski 2012)




4.1 Paradigma atual

A empresa Walmart, com o intuito de otimizarem os seus processos, de tomarem uma

posição mais dianteira na indústria alimentar, realizaram vários estudos e sondagens. Destas,

destaca-se um estudo feito a cidadãos chineses, representado na Tabela 1.

Tabela 1 - Segurança Alimentar

Estudo 1: 60% dos participantes não tiveram confiança nas ações do governo face a questões de

segurança alimentar.

Estudo 2: 50% dos participantes expressaram preocupações com a segurança alimentar.

Estudo 3: 95% dos participantes identificaram problemas de segurança alimentar.

Como resposta aos problemas e preocupações demonstrados, a Walmart estão a

planear um sistema alimentar totalmente transparente do século 21 que procura diminuir o

tempo de rastreabilidade dos alimentos e das cadeias para minutos ou até mesmo segundos

ao invés de semanas como atualmente demora. Estas empresas têm como principais

objetivos: aumentar a confiança do consumidor final fornecendo lhe um maior nível de

transparência; melhorar e gerenciamento de prazo de validade e o desperdício de produtos

vencidos; atender aos requisitos dos governos exigentes; construir um sistema alimentar mais

compacto, detetando a fraude alimentar e aumentando a segurança alimentar.

(Galvin 2017)

4.2 Casos de uso e vantagens comparativas

% 0

10 %

20 %

30 %

40 %

50 %

60 %

70 %

80 %

% 90

100 %

Estudo 1

Estudo 2

Estudo 3




Já existem várias a aplicações e casos de uso do Blockchain em cadeias de

abastecimento a serem explorados tanto na teoria como na prática:

A informação referente aos produtos que estão a ser movimentados fica guardada

permanentemente bem como as transações feitas pelos utilizadores;

Há uma eficaz identificação de problemas desde o momento em que o produto

começa a ser movimentado dado que a base de dados é atualizada e validada em

tempo real por cada participante da rede, o que permite a deteção de fraudes e rápida

identificação de produtos falsificados;

Maior visibilidade entre os participantes da cadeia o que permite uma melhor

comunicação;

Segurança da comida uma vez que é facilmente traceável;

Controlo da epidemia de doenças provenientes de produtos alimentares.





4.3 Barreiras à aplicação do blockchain

De facto, a aplicação do Blockchain oferece uma clara vantagem às empresas. Contudo,

não parece haver uma adesão forte a sua utilização, como se observa nas estatísticas da

Error! Reference source not found.

Como possíveis razões para este fenómeno temos:

o pequeno conhecimento da tecnologia Blockchain e dos seus benefícios por parte

das pequenas e médias empresas;

preocupações de segurança de dados;

a consequente dependência excessiva de operadores Blockchain;

a exigência da união de várias forças;

falta de maturidade tecnológica;

falta de aceitação e reluntância à mudança.

(Niels Hackius 2017)

Figura 6 - Adesão à aplicação do Blockchain em cadeias




5. Blockchain aplicado à cadeia farmacêutica

A cadeia farmacêutica é uma das cadeias mais complexas, uma vez que integra

diferentes passos e entidades, como se pode verificar na figura 7, e que estes podem

influenciar diretamente a saúde das pessoas, devido a erros ou falta de comunicação, por

exemplo.

As diferentes etapas desta cadeia consistem em: investigação, experimentação,

produção, embalamento e teste em animais seguido de teste em pessoas, obtendo-se o

produto final. Depois da sua aprovação, o produto chega finalmente ao consumidor.

Como os medicamentos influenciam diretamente a saúde do consumidor, a segurança

torna-se uma palavra chave neste meio. Para além da necessidade de proteger o produto de

possíveis falsificações, é também necessária a segurança da propriedade intelectual, isto é,

salvaguardar a privacidade da informação para evitar possíveis hackeamentos.

(LabNetwork 2015) (PharmaTimes 2018) (Megget 2018)

Figura 7 - Diferentes passos e entidades que integram a cadeia farmacêutica




5.1 Falsificação de fármacos

Devido à elevada complexidade que esta cadeia acarreta, surgem diversas

oportunidades para ocorrência de erros e perda de informação, pelo que a autenticidade dos

fármacos poderá ser posta em causa, se os mesmos forem falsificados.

A falsificação de medicamentos é um problema cada vez mais sério para a sociedade, já

que o número de casos tem aumentado nos últimos anos. De acordo com a OMS

(Organização Mundial de Saúde), 1 em cada 10 fármacos em países de baixo ou médio

rendimento são falsificados ou de qualidade inferior. Já nos países desenvolvidos, até 1 em

cada 3 produtos farmacêuticos são falsificados, sendo que 30% destes não têm substâncias

ativas. Estima-se que que mais de metade das compras online, maioritariamente em sites

ilegais, sejam de fármacos falsificados, verificando-se também que este problema tem mais

incidência em países em desenvolvimento, devido aos baixos rendimentos e consequente

procura por medicamentos a menor preço.

De forma a combater este problema, a União Europeia lançou novas diretivas (em 2001

e 2011) para um controlo mais eficaz dos medicamentos falsificados, que visa o reforço da

monitorização dos processos ao longo da cadeia. Assim, é expectável que as empresas

aumentem os padrões de visibilidade e transparência ao longo da cadeia. De modo a dar

seguimento a estas novas medidas, as cadeias farmacêuticas têm apostado na introdução de

uma nova tecnologia, o Blockchain.

Na área farmacêutica, o Blockchain apresenta relevância em diferentes áreas,

automatizando e simplificando processos de comunicação e transferência de dados entre as

diferentes entidades responsáveis.




5.2 Gestão de Inventário

A gestão de inventário é uma tarefa difícil baseada em pedidos de farmácias, uma vez

que não há visibilidade ao longo da cadeia, tornando-se difícil ter uma ideia do número de

produtos existentes no mercado. O Blockchain permite aos fabricantes ter acesso ao

inventário (das farmácias, por exemplo) e, desse modo, estarem preparados para possíveis

picos de encomendas.

Além desta questão, as farmácias estão envolvidas em alianças de marketing, através da

existência de cupões e descontos (como estratégia para aumentar a procura de certos

fármacos), não fornecendo assim, mais uma vez, uma imagem clara da quantidade de

medicamentos disponíveis para venda.

(Cryptovest 2017) (Medium 2018)

5.3 Incompatibilidade dos sistemas computacionais

Os sistemas de computadores não são compatíveis ao longo da cadeia, o que dificulta a

visibilidade de informação entre diferentes entidades ligadas à produção e aos consumidores

relativamente aos produtores. Isto é, os consumidores não têm acesso à informação relativa

à origem do produto.

O Blockchain fornecesse acesso em tempo real aos dados do produto e

simultaneamente oferece visibilidade ao longo da cadeia. Os consumidores podem rastrear o

produto que estão a comprar através de um QR code. Ou seja, os consumidores passam a

ter acesso a muito mais informação, que vai desde os códigos dos produtos de fornecedores

até às receitas fornecidas aos consumidores.

O acesso a mais informação relativa ao produto aumenta a confiança, por

parte do consumidor, depositada na aquisição do produto.

(SAP 2018) (Cryptovest 2018)




5.4 Dificuldade em assegurar as condições necessárias à integridade

do produto

Um dos problemas associados à integridade do produto é o controlo insuficiente da

temperatura, principalmente no transporte dos medicamentos. As vacinas e os

biomedicamentos, por exemplo, requerem transporte a determinadas temperaturas, para

evitar a alteração das substâncias ativas. O transporte a temperaturas irregulares

compromete a eficácia, a estabilidade e as características físico-químicas do fármaco.

A OMS estima que 50% das vacinas em todo o mundo atingem os destinos já deteoradas,

o que pode provocar riscos para a saúde.

Recorrendo ao Blockchain, estes fatores podem ser controlados através do uso de

sensores que monitorizam a temperatura. A informação relativa aos sensores (e à

temperatura) é gravada e transferida em tempo real para o Blockchain, tornando-se imutável

a partir desse momento.

5.5 Aplicação real do Blockchain

5.5.1 Studing case: Merck

A Merck é uma empresa de origem alemã líder em ciência e tecnologia em saúde,

ciências biológicas e outras áreas, que, em colaboração com a SAP, a AmeriSourceBergen e

a Cryptowerk, está a desenvolver uma aplicação para telemóveis que visa acompanhar em

tempo real a localização dos fármacos, ao longo da cadeia de abastecimento, com recurso a

QR codes.

Com o objetivo de maximizar a segurança da informação, a plataforma recorre à

criptografia, bem como a smart contracts e ao PBFT (Pratical Byzantine Fault Tolerance –

capaz de evitar ataques informáticos e corrigir possíveis erros). Além disso, a informação só

pode ser vista por pessoal autorizado.

Com a aplicação, obtém-se assim informação relativa à localização do fármaco, à sua

origem, às suas condições, aos direitos de autor, entre outra. Existe um perfil predefenido de

características às quais os fármacos devem obedecer ao longo da cadeia. Caso isto não se

verifique, um dispositivo IoT capta os desvios e consoante a fase da cadeia em que o fármaco

se encontra, o smart contract indica o procedimento a seguir.

Esta informação pode ser acedida pelos colaboradores da empresa, pelos distribuidores

e pelos supervisores, através do número de série, do lote ou da data de validade.

Deste modo, a segurança da informação e da integridade do produto são asseguradas




devido não só aos smart contracts, mas também ao facto de se tentar evitar os ataques

informáticos e o acesso a pessoas não autorizadas.

(Marriott 2018)




6. Conclusões

Tendo em conta o objetivo de estudar o Blockchain associado às cadeias de

abastecimento, principalmente na alimentar e na farmacêutica, procedeu-se à análise das

possíveis vantagens e desvantagens de cada uma.

Devido ao facto de existir um escasso conhecimento sobre o paradeiro e a origem dos

produtos e sobre o vasto percurso percorrido desde os retalhistas até aos consumidores, entre

outras razões abordadas anteriormente, surge a necessidade de investir numa rápida e

complexa gestão de dados nas cadeias, que seja diretamente proporcional à evolução dos

negócios. Essa eficácia torna-se possível quando associamos o Blockchain às cadeias de

abastecimento. Podemos sublinhar o caráter revolucionário desta tecnologia, uma vez que

tem a capacidade de transformar as tradicionais cadeias de abastecimento num sistema mais

seguro, claro e transparente, dando mais autonomia aos produtores e conferindo maior

segurança aos produtos.

Estabelecendo uma comparação entre a cadeia de abastecimento alimentar e

farmacêutica, podemos concluir que em ambas o objetivo principal é assegurar a integridade

dos produtos vendidos. Por um lado, na indústria alimentar está, ainda presente em grande

massa, casos mundiais associados à segurança alimentar, nomeadamente na China, onde a

grande maioria dos participantes do estudo identificaram problemas deste caráter, de acordo

com estudos realizados pelo IBM e pelo Walmart. Analogamente, existem disfunções na

indústria farmacêutica, onde a falsificação dos medicamentos representa um terço dos

produtos no mercado nos países desenvolvidos (dados da OMS), pelo que as medidas de

combate à fraude do produto final seguem as mesmas diretrizes.

Deste modo, o QRcode revela-se uma ferramenta eficaz para rastreio e acesso às

informações do produto em tempo real, pois é estabelecida uma ponte entre o produto físico

e respetivo perfil digital. Esta é uma medida vantajosa tanto para o consumidor como para o

vendedor, dada a transparência dos dados, evitando-se problemas de corrupção aquando

dos acordos realizados entre as várias entidades da cadeia.

Embora esta tecnologia ofereça, em todas as áreas, vantagens promissoras, ainda existe

um receio na adesão a este sistema por parte dos produtores, dado que o Blockchain ainda

não atingiu uma escala suficientemente em massa para as empresas se sentir mais seguras

em arriscar. Deste modo, sente-se a necessidade de aprofundar mais os conhecimentos

nesta área, através da realização de estudos que fundamentem a aplicação desta tecnologia

na indústria.




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