Trong những năm gần đây, dưới sự phát triển của Cách mạng công nghiệp 4.0, “công nghiệp kết nối” đã có rất nhiều phương pháp khác nhau để giám sát quá trình và hoạt động sản xuất. Những phương pháp này dẫn đến việc “ảo hóa” các quy trình, cung cấp khả năng truy cập theo thời gian thực trong chuỗi cung ứng. Có nhiều đề xuất nhằm đưa việc truy xuất nguồn gốc, giám sát quá trình trở thành yếu tố cạnh tranh và đáng tin cậy cho người tiêu dùng trong đó có công nghệ chuỗi khối.

Chuỗi cung ứng của ngành dệt may có đặc thù là một chuỗi phức tạp và rời rạc, vị trí địa lý có thể ở tất cả mọi nơi trên thế giới, xu hướng về sản phẩm thì ngày càng trở nên riêng lẻ và có vòng đời ngắn, để theo dõi một chuỗi sản xuất phức tạp như vậy thông tin cần phải đảm bảo những yếu tố sau:

• Tính minh bạch và khả năng hiển thị tất cả thông tin chia sẻ giữa các bên tham gia chuỗi cung ứng.
• Cung cấp thông tin về cách thức chăm sóc sản phẩm (nhãn chăm sóc), đây còn là thông tin có ý nghĩa đối với độ bền và khả năng tái chế của sản phẩm
• Nên sử dụng đến một quy trình logistic “ngược” trong truy xuất nguồn gốc, quy trình sẽ bao gồm việc quản lý chất thải và thu gom các sản phẩm may đã qua sử dụng.
• Thông tin về nguồn gốc và thành phần nguyên liệu đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn và luật tại các thị trường tiêu thụ
• Tình trạng tiêu thụ hàng hóa được quản lý theo thời gian thực cho phép dự báo bán hàng, quản lý sản xuất và kiểm soát hiệu quả và chính xác hơn.
• Bảo mật và ngăn ngừa rò rỉ dữ liệu.

Trong bối cảnh này, công nghệ blockchain đã phát triển như một mô hình mới trong thế giới kết nối toàn cầu. Nghiên cứu này trình bày tổng quan về khả năng truy xuất nguồn gốc (tức là khả năng xây dựng lại lịch sử của sản phẩm) và khả năng theo dõi (tức là “theo dõi” một sản phẩm ở phần cuối của chuỗi giá trị) trong chuỗi cung ứng của ngành may dựa trên công nghệ blockchain.

Công nghệ chuỗi khối (blockchain)

Từ góc độ chung, một blockchain có thể được hiểu là một giao thức cho phép nhóm dữ liệu thành các khối, liên kết các khối đó lại với nhau thành một chuỗi. Mỗi khối là duy nhất, nó phụ thuộc vào các khối trước đó và về cơ bản chứa các dữ liệu giao dịch  về: nhận diện, nội dung, thời gian khởi tạo và được liên kết với các khối trước đó (xem Hình 1).

 

Hình 1. Sơ đồ các khối trong chuỗi khối

Công nghệ blockchain cho phép xác định trạng thái của toàn bộ chuỗi bất kỳ lúc nào, do đó, nếu bất kỳ khối nào của chuỗi bị thao túng hay kiểm soát thì người ta hoàn toàn có thể phát hiện ngay ra sự việc đó. Các blockchains có thể được phân loại theo các tiêu chí khác nhau và người ta dùng các tiêu chí này để phân biệt các blockchain công khai (public) với các blockchain riêng (private). Trong một blockchain công khai, bất kỳ ai cũng có thể tham gia và làm thành viên. Blockchain công khai được phân cấp theo hình thức không có nút nào kiểm soát được toàn bộ mạng. Còn blockchain riêng tư thường hạn chế người tham gia và vai trò của các thành viên tham gia.

Một tiêu chí khác cũng rất quan trọng cho phép phân biệt blockchain mở với blockchain đóng, tiêu chí này đề cập đến việc người dùng chỉ được quyền đọc dữ liệu. Như vậy, sử dụng cả hai tiêu chí, có thể quản lý bốn loại blockchain: công khai và mở, công khai và đóng, riêng và mở, riêng và đóng. Trong chuỗi cung ứng, việc quản lý các blockchain riêng và mở (private và open) sẽ có ý nghĩa hơn vì chỉ đối tượng tham gia vào quá trình sản xuất mới có quyền ghi dữ liệu nhưng bất kỳ ai cũng có thể đọc dữ liệu đó.

Hầu hết các blockchain sử dụng hai phương pháp đồng thuận để xác thực các khối mới và kết hợp chúng vào blockchain. Loại đầu tiên được gọi là “bằng chứng công việc”, đại diện cho một số dữ liệu khó tạo ra (về thời gian hoặc khả năng tính toán) nhưng dễ xác minh.

Để thực hiện các tính năng nói trên, công nghệ blockchain sử dụng một số yếu tố nổi tiếng trong lĩnh vực mật mã, có liên quan nhất là các hàm băm (hash function), cây Merkle và chữ ký số (digital signature).

Các hàm băm:  Hàm băm, còn được gọi là hàm thông báo, được định nghĩa là hàm biến đổi các khối dữ liệu nhị phân có độ dài tùy ý thành một khối nhị phân có kích thước cố định. Các hàm băm đầu tiên được thiết kế nhằm mục đích sử dụng chúng trong các giao thức chữ ký số, trong đó chữ ký được tạo ra bằng cách sử dụng bản tóm tắt các phần dữ liệu thay vì phần tử thực tế cần được ký. Vì hàm băm thường là một phần tử ngắn nên các giao thức sẽ hiệu quả hơn khi sử dụng hàm băm thay vì dữ liệu thực và cần ít băng thông hơn trong quá trình truyền dữ liệu. Các hàm băm cũng đã được sử dụng với mục đích kiểm tra tính toàn vẹn của tệp, do đó, nó có thể phát hiện ra dữ liệu hỏng hoặc có các phần tử độc hại như vi-rút.

Chữ ký số:  Chữ ký số là một cơ chế mã hóa được sử dụng để xác minh tính xác thực và tính toàn vẹn của dữ liệu kỹ thuật số. Nó có thể coi nó như một phiên bản kỹ thuật số của chữ ký viết tay thông thường, nhưng với mức độ phức tạp và bảo mật cao hơn. Nói một cách đơn giản, chữ ký viết tay được mã hóa, đính kèm với tin nhắn hoặc tài liệu. Sau khi được tạo, mã đóng vai trò là bằng chứng cho thấy thông tin được gửi tới người nhận không bị giả mạo.

Cây Markle: Cây là đồ thị mà tất cả các nút được kết nối (trực tiếp hoặc gián tiếp) và không chứa chu trình. Do đó, trong cây có thể phân loại thứ bậc các nút thành ba loại: một gốc, các nút trong và các lá. Cây Merkle là một cấu trúc dữ liệu dạng cây trong đó mọi nút lá được dán nhãn bằng giá trị băm của khối dữ liệu và mọi nút không phải là nút lá được dán nhãn bằng giá trị băm của nhãn của các nút con của nó. Cây băm cho phép xác minh hiệu quả và an toàn nội dung của các cấu trúc dữ liệu lớn. Cây băm là một dạng tổng quát của danh sách băm và chuỗi băm.

Truy xuất nguồn gốc sản phẩm may mặc

Ngành công nghiệp sản xuất hàng dệt may là một trong những ngành công nghiệp lâu đời nhất, một lĩnh vực rất phức tạp, bao gồm nhiều phân ngành khác nhau với toàn bộ chu trình sản xuất từ nguyên liệu thô đến các sản phẩm trung gian và cuối cùng là sản phẩm may với đặc trưng là khối lượng sản xuất lớn, chi phí thấp và thời gian giao hàng nhanh. Vì sự phức tạp này nên việc truy xuất nguồn gốc sản phẩm dệt may rất khó thực hiện.

Nghiên cứu này chia Quy trình sản xuất hàng dệt may 5 giai đoạn, đó là:

Hình 2. Các khối chứa thông tin ở từng công đoạn của chuỗi cung ứng hàng may mặc

1. Khối nguyên liệu: thông tin đầy đủ về nguyên liệu ví dụ cây bông hồ sơ chuỗi bao gồm các thông số phát triển của cây bông như nhiệt độ, độ ẩm và đặc tính sinh trưởng, quy trình trồng, thời gian thu hoạch; đặc tính của xơ bông.
2. Khối sản xuất vải: bao gồm những thông tin về: nhà cung cấp, ngày cấp nguyên liệu, loại nguyên liệu, quy trình sản xuất sợi (ví dụ: chải thô, kéo sợi…), quy trình sản xuất vải (dệt, nhuộm,…), loại hóa chất thuốc nhuộm sử dụng, hồ sơ phân phối sản phẩm, v.v.
3. Khối sản xuất hàng may mặc: Thông tin cần được ghi lại ở giai đoạn này bao gồm phân loại, làm mẫu rập, đánh dấu, cắt, may, kiểm tra chất lượng, là/ủi và đóng gói. Trong công đoạn này, việc ghi nhãn cho từng sản phẩm may được thực hiện do vậy cần đảm bảo tính nhất quán của thông tin xuất hiện trên nhãn và các bản ghi được lưu trữ trên blockchain.
4. Khối phân phối và tiêu thụ:
   • Thông tin về nhà phân phối (tiếp nhận hàng hóa, lưu trữ, điều động, quản lý kho, nếu đóng gói và dán nhãn lại thì các thông tin mới này phải được đưa vào từng khối của chuỗi);
   • Thông tin về nhà bán buôn: quy trình logistic, tiếp nhận hàng hóa, lưu kho và vận chuyển hàng đi.
   • Thông tin của nhà bán lẻ: lượng hàng bán đi, tồn kho, thông tin toàn bộ về hàng hóa từ công đoạn đầu tiên cho tới tay người tiêu dùng.
5. Người tiêu dùng: xem xuất xứ của quần áo đã mua bằng cách nhập số nhận dạng của sản phẩm trên trang web hoặc quét mã trên thiết bị di động

Các đối tượng khác: là những đối tượng tham gia trong chuỗi cung ứng nhưng không liên quan trực tiếp đến sản xuất hoặc gia công hàng may mặc, đó là các nhà cung cấp máy móc thiết bị ngành dệt may; cung cấp phụ liệu (chỉ, khóa, cúc, nhãn mác, bao bì…); cung cấp hóa chất thuốc nhuộm; nhà khai thác vận chuyển hàng hóa, nhà nhập khẩu,…

Ở mỗi công đoạn của chuỗi, công nghệ DLT của blockchain sẽ giúp ghi lại toàn bộ dữ liệu như một khối trong chuỗi. Tính toàn vẹn và xác thực thông tin là yếu tố rất quan trọng mỗi thành viên trong chuỗi phải giám sát dòng chảy và bảo vệ an toàn cho thông tin. Các chuỗi khối liên tục nhau chứa một danh sách đầy đủ các giao dịch giống như việc ghi lại thông tin trong một sổ cái công khai thông thường.

Để có các dữ liệu đưa vào các khối, ngành dệt may cần đến một nguồn dữ liệu lớn và nguồn dữ liệu này được chia thành 5 mục:

Thông tin về sản phẩm:

• Thành phần nguyên liệu và nguồn gốc của sản phẩm
• Thông tin chi tiết về tất cả các công ty và các nhà cung cấp tham gia vào chuỗi.
• Thông tin cụ thể của các nhà cung cấp nguyên liệu trong và ngoài nước
• Giá thành sản phẩm, được tính bằng tổng chi phí của các nguyên liệu và sản phẩm trung gian
• Số lô hàng.
• Dữ liệu bán hàng theo thời gian thực trong các kênh bán lẻ khác nhau.

Thông tin về chất lượng, đây là những thông tin cần thiết trong quản lý và phát triển chuỗi cung ứng. Các báo cáo về quy trình kiểm tra và kiểm tra ở mỗi bước của chuỗi; các chứng nhận về chất lượng của nguyên liệu (xuất xứ, lịch sử, v.v.) và sản phẩm ở mỗi công đoạn; dữ liệu truy xuất của từng bán thành phẩm, thành phẩm sẽ giúp theo dõi toàn bộ vòng đời của sản phẩm.

Thông tin về quy trình, bao gồm các dữ liệu về quy trình sản xuất và dấu thời gian.

Thông tin Xã hội-môi trường, bao gồm các dữ liệu báo cáo về trách nhiệm xã hội, môi trường, khí thải carbon, chứng nhận sản phẩm xanh,…

Mỗi sản phẩm với đầy đủ thông tin sẽ có những thông tin nhận diện duy nhất (ID). Từng tệp (file) là những dữ liệu ở từng công đoạn sản xuất trước đó đã được thu thập và lưu trữ. Các dữ liệu lưu trữ nói trên được mã hóa bằng khóa riêng qua một hàm băm (hash) sau đó được đính kèm dưới dạng “chữ ký” vào tài liệu gốc, đây chính là nguyên tắc để khách hàng có thể xác minh độ tin cậy của thông tin

Hình 4 cho thấy một ví dụ về khối thứ i trong sổ cái phân tán, bao gồm một số dữ liệu sản phẩm.

Hình 4. Khối thứ i với các dữ liệu đặc trưng được lưu trữ.

Truy xuất nguồn gốc sản phẩm áo sơ mi bằng công nghệ blockchain

Hình dưới đây là một số nhãn thông dụng của sản phẩm áo sơ mi nữ với các thông tin tương đối đầy đủ như sau:

Giặt ở nhiệt độ tối đa 30⁰C đối với các sản phẩm có màu tương tự nhau, không tẩy, không sấy rối, là ở nhiệt độ tối đa 150⁰C, không  giặt khô (hình 5a); Sản xuất tại Ấn Độ (hình 5b); Địa chỉ công ty, nhà nhập khẩu, cỡ số, mã vạch (hình 5c)

Hình 5. Nhãn áo Sơ mi nữ: (a) Thông tin về giặt, là, làm sạch,… (b) thông tin về quốc gia/nơi sản xuất và (c) địa chỉ công ty, nhà nhập khẩu, cỡ số và mã vạch.

Với sự trợ giúp của EPC (Mã sản phẩm điện tử-Electronic Product Code), RFID (Nhận dạng bằng sóng vô tuyến), NFC (Thẻ giao tiếp gần – Near Field Communication) hoặc thậm chí là mã QR, người bán lẻ hoặc người tiêu dùng có thể biết các thông tin trên nhãn sản phẩm và sử dụng quy trình theo dõi (xem Thuật toán 1) để biết thông tin về sản phẩm.

Thuật toán lấy thông tin hàng may mặc có thể được định nghĩa như sau:

Đối với trường hợp cụ thể của áo sơ mi, chúng tôi đã tính toán các số Nonce (một số nguyên 32bit) phải được thêm vào thông tin để có được số lượng các số 0 ở đầu khác nhau khi băm chuỗi đầy đủ với SHA-256 (thuật toán băm an toàn – SHA), như được hiển thị bên dưới. Đối với mỗi chuỗi (String), một ký tự “#” đã được thêm vào ngay sau số nonce, do đó, các hàm băm được tính bằng cách sử dụng đầu vào của chuỗi data_string # nonce. Chúng tôi trình bày ở đây sự xuất hiện trước hết của hai số không đầu tiên, ba số không đầu tiên… vì vậy có thể đánh giá rằng độ khó đang tăng lên, nơi các phép tính bắt đầu với số nonce có giá trị 0.

Ví dụ như sau:

String: Material: 100% viscose. Extracted from plant-based products. Made from wood pulp. Chemical treatment with ammonia, acetone, and sulphuric acid. From China. (String: Vật liệu: 100% viscose. Nguyên liệu có nguồn gốc từ thực vật. Được làm từ bột gỗ. Xử lý hóa chất với ammoniac, axeton và axit sunfuric. Từ Trung Quốc)

Durability: 7 years. (Độ bền: 7 năm)

#70:00b5ed758dfc28ff6fd56b7a1b6d2ccb279c82121695e337b528ae460eee126a #293:00034157ad04991ca0a2e7a54f3ac4bce74b87a0ab708b06446d5af3573e3e00 #129697:000069b2ee4512a3178cb56343ff30d24c089d47c34209a51de17f97e12734dc

#1206386:00000a1d995b03a0f248f076e255b0cd11f4392a5d96f7ba4b6bfb8eab54cfa2 #11094201:000000db8d2f7b35ba38bf5c17e090aa54fd466a8486ac114820ce28ae035c99

Blockchain là một cơ sở dữ liệu mở, phi tập trung và phân tán, lưu giữ các bản ghi của các giao dịch kỹ thuật số, với một mạng lưới các cơ sở dữ liệu giống hệt nhau (các nút), trong một kết nối ngang hàng có khả năng hiển thị cho bất kỳ ai trong mạng cụ thể. Một chuỗi khối truyền đạt một đảm bảo chắc chắn rằng dữ liệu không bị sửa đổi và các chương trình liên quan đến chuỗi khối sẽ tiếp tục được thực thi theo cách đã chỉ định. Chuỗi cung ứng sử dụng công nghệ blockchain cho phép các bên tham gia thêm các khối mới của chuỗi với mục tiêu truy xuất nguồn gốc hàng may mặc từ mọi địa điểm và bất kỳ lúc nào; các nhà bán lẻ, người bán, khách hàng hay bất kỳ ai trong chuỗi cung ứng đều có thể truy xuất nguồn gốc, sản xuất và lịch sử mua hàng của từng sản phẩm riêng lẻ (nếu thông tin của sản phẩm sẵn sàng) và khách hàng có thể xác minh nguồn gốc và tính xác thực của sản phẩm đã mua, theo dõi tất cả các công đoạn của nó. Việc truy xuất nguồn gốc thu gom và xử lý nguyên liệu thô có thể được đảm bảo bằng cách sử dụng một sổ cái phân tán, trong đó tất cả các giao dịch được ghi lại một cách an toàn.

Bài Thảo Nguyên