1. Anasayfa
2. Sayfalar
3. Blockchain Tabanlı Tarımsal Gıda Tedarik Zinciri İzlenebilirliği

Wang ve arkadaşları, (2021), tarımsal gıda tedarik zincirlerinin karmaşık yapısından kaynaklanan güvenlik ve kalite sorunlarının izlenmesindeki zorluklara odaklanan kapsamlı bir araştırmadır. Geleneksel tarımsal gıda tedarik zincirleri, çok sayıda katılımcı, uzun döngüler nedeniyle zorlaşan iletişim, katılımcılar arasındaki veri güvensizliği ve merkezi sistem yapısı gibi temel problemlerle karşı karşıyadır. Bu sorunların çözümü için blockchain teknolojisinin sunduğu olanaklar, özellikle akıllı kontrat tabanlı konsorsiyum zincirleri aracılığıyla değerlendirilmektedir.

Çalışmanın temel yaklaşımı, Hyperledger Fabric platformu üzerinde konsorsiyum blockchain ve akıllı kontratları kullanarak tarımsal gıda tedarik zincirlerindeki iş akışlarını takip etmek ve izlemektir. Bu framework, tedarik zincirlerinin izlenebilirlik ve paylaşılabilirlik özelliklerini geliştirirken, işletmeler arasındaki bilgi adalarını kırmayı ve merkezi kurum ihtiyacını ortadan kaldırmayı hedeflemektedir. Sistem, işlem kayıtlarının bütünlüğünü, güvenilirliğini ve güvenliğini artırmaya odaklanmaktadır.

Teknolojik altyapı açısından, çiftçilerin çevre koşulları ve ürün büyüme verilerini InterPlanetary File System (IPFS) üzerinde kaydetmesi ve IPFS hash değerlerinin akıllı kontratlarda saklanması yenilikçi bir yaklaşım sunmaktadır. Bu metodoloji, veri güvenliğini artırırken blockchain depolama patlaması sorununu da hafifletmektedir. IPFS kullanımı, büyük veri dosyalarının blockchain dışında güvenli bir şekilde saklanmasına olanak tanırken, hash değerleri üzerinden doğrulama mekanizması sağlamaktadır.

Sistem mimarisi, tarım bürosu, çiftçi, işlemci, kalite denetim bürosu, distribütör, perakendeci ve tüketici olmak üzere yedi ana katılımcıyı içermektedir. Her katılımcının belirli rolleri ve sorumlulukları bulunmakta, akıllı kontratlar aracılığıyla birbirleriyle etkileşim kurabilmektedirler. Tarım bürosu çiftçi bilgilerini, tohum bilgilerini ve arazi bilgilerini kaydederken, çiftçiler ürün yetiştirme sürecindeki detaylı verileri IPFS sisteminde saklamaktadır. İşlemci, ham ürünleri işleyerek son tüketicinin satın alabileceği ürünlere dönüştürürken, kalite denetim bürosu üretim sürecini denetlemektedir.

Dijitalleşme perspektifinden bakıldığında, sistem QR kod teknolojisi ile son kullanıcı deneyimini optimize etmektedir. Tüketiciler, ürün ambalajındaki QR kodu tarayarak, ürünün ekimden tüketiciye kadar olan tüm yaşam döngüsü hakkında kapsamlı bilgi edinebilmektedirler. Bu durum, tüketici güvenini artırırken, şeffaflık ilkesini de güçlendirmektedir. Sistem, gerçek zamanlı video izleme ve yüksek çözünürlüklü kameralar aracılığıyla çiftliklerin uzaktan izlenmesine olanak tanımaktadır.

Güvenlik açısından, blockchain teknolojisinin değiştirilemezlik, anti-kurcalama ve izlenebilirlik özellikleri, geleneksel merkezi sistemlerin güvenlik açıklarını kapatmaktadır. Dijital imza kullanımı, veri bütünlüğünü korurken, kimlik doğrulama ve inkâr edilemezlik özelliklerini sağlamaktadır. Erişim kontrol politikaları, yalnızca yetkili kullanıcıların işlem gerçekleştirme yetkisine sahip olmasını garantilemektedir.

Bir modern tarım şirketindeki pilot uygulama, sistemin pratik uygulanabilirliğini göstermektedir. Karabuğday tedarik zinciri üzerinde gerçekleştirilen uygulama, browser/server (B/S) mimarisi kullanarak VMware sanal makinesi üzerinde blockchain ağının dağıtık olarak konuşlandırılmasını içermektedir. Go, JavaScript, HTML ve CSS geliştirme dilleri kullanılarak, JSON formatında veri işleme ve Nodejs ile Bootstrap framework tabanlı geliştirme gerçekleştirilmiştir.

Maliyet analizi açısından, Hyperledger akıllı kontratlarının Ethereum'a kıyasla daha avantajlı olduğu görülmektedir. Ethereum'da gas tüketimi gerekliliği olan işlemlerden farklı olarak, Hyperledger sisteminde yerleşik token bulunmaması, kaynak tüketimini azaltmaktadır. Timer şeması kullanımı, sonsuz döngü problemiyle başa çıkabilse de, dağıtık sistemlerde her node'un farklı performans gösterebilmesi nedeniyle konsensüs algoritmasının başarısızlık oranını artırabilmektedir.

Gelecek perspektifi açısından, blockchain ölçeklenebilirliği, gizlilik ve düzenleme konularında çözüm bekleyen problemler bulunmaktadır. Veri işlemlerinin güvenilirlik ve denetlenebilirliği konularında iyileştirme ihtiyacı vardır. Tedarik zincirinin gelişimi ile birlikte, tüm sistem varlıklarının anlaşmalara uyumunu sağlayacak merkezi olmayan otomatik ödeme mekanizmaları geliştirilmesi gerekmektedir. Bu çalışma, tarımsal gıda güvenliği ve izlenebilirlik sistemlerinde blockchain teknolojisinin potansiyelini ortaya koyarken, dijital dönüşüm sürecinde karşılaşılan zorluklar ve çözüm önerilerini de detaylandırmaktadır.

GADOM Önerileri ve Değerlendirmeler

Gıda Arzı Güvenliği ve Dijitalleşme Ortak Uygulama ve Araştırma Merkezi (GADOM) olarak, blockchain tabanlı tarımsal gıda tedarik zinciri izlenebilirlik sistemlerinin ülkemizde yaygınlaştırılması için stratejik öneriler sunmaktayız. "Tarladan Sofraya" yaklaşımımız doğrultusunda, blockchain teknolojisinin tarım sektöründe uygulanabilirliğini artırmak için sektörel paydaşlarla işbirliği modellerinin geliştirilmesini öneriyoruz. Özellikle küçük ve orta ölçekli tarım işletmelerinin bu teknolojiye erişimini kolaylaştıracak mali destek mekanizmaları ve teknik rehberlik programları oluşturulmalıdır. Ayrıca, mevcut çalışmalarda tespit edilen güvenlik açıklarının giderilmesi için ulusal düzeyde siber güvenlik standartlarının belirlenmesi ve bu standartlara uyumun sağlanması kritik önem taşımaktadır.

GADOM'un dijital platform tasarlama hedefi kapsamında, üretici-tüketici arasındaki güven köprüsünü güçlendirecek şeffaflık mekanizmalarının hayata geçirilmesini öneriyoruz. Bu bağlamda, QR kod tabanlı izlenebilirlik sistemlerinin yaygınlaştırılması, tüketici bilinçlendirme kampanyaları ile desteklenmelidir. Gıda güvenliği konusunda ulusal politika geliştirme misyonumuz çerçevesinde, blockchain teknolojisinin hukuki altyapısının güçlendirilmesi ve sektörel düzenlemelerin bu teknolojik dönüşümü destekleyecek şekilde revize edilmesi gerekmektedir. Bu kapsamda geliştirmiş olduğumuz izlenebilirlik sistemimizi https://izlenebilirlik.klu.edu.tr adresini ziyaret ederek inceleyebilirsiniz.

Kaynakça

Wang, L., Xu, L., Zheng, Z., Liu, S., Li, X., Cao, L., … Sun, C. (2021). “Smart Contract-Based Agricultural Food Supply Chain Traceability”. IEEE Access, 9, 9296-9307. doi:10.1109/ACCESS.2021.3050112