<h1> Blockchain Research Nutrifood </h1> ###### tags: `Blockchain`, `Use case`, `Industry`, `P2P`, `Bitcoin`, `Smart Contract` Written by: Geraldy Christanto --- # Apa itu Blockchain? ---- #### History  Sistem sentralisasi finansial/perbankan ----  Sistem terdesentralisasi dalam blockchain ---- #### History > **1991-2008** [Stuart Haber dan W. Scott](https://www.anf.es/pdf/Haber_Stornetta.pdf) menemukan ide Blockchain. Pada saat itu pengembangan berfokus pada aplikasi timestamp sebuah dokumen digital dengan menghubungkan suatu *signed certificate* yang di hash ---- > **2008:** Krisis finansial di Amerika Serikat, yang menyebabkan kehilangan kepercayaan dengan sistem finansial saat ini. ---- #### History > **2009:** > Satoshi Nakamoto mempublish paper ["Bitcoin: A Peer-to-peer Electronic Cash System"](https://bitcoin.org/bitcoin.pdf) Blockchain 1.0: Software pertama Bitcoin dirilis ---- #### History > **2013** **Blockchain 2.0: Smart contract** Vitalik Buterin, memulai pengembangan blockchain yang tidak hanya terbatas pada transaksi digital saja, tetapi dapat digunakan untuk aplikasi yang lebih luas (DApp) menggunakan smart contract. [Ethereum](https://ethereum.org/en/whitepaper/) diluncurkan. ---- #### Latar belakang sistem bitcoin 1. Sistem terdesentralisasi Sistem dalam blockchain memiliki sifat terdesentralisasi, berbeda dengan sistem perbankan/finansial yang dikendalikan atau dikelola oleh suatu pusat/otoritas yang mengatur. Dalam blockchain, setiap orang dapat terlibat untuk memvalidasi transaksi (Konsensus) Contoh: Data SIM, KTP, ATM,dsb ---- 2. Public ledger Ledger yang menyimpan detail transaksi dalam blockchain, terbuka dan dapat diakses oleh setiap orang yang terhubung ke dalam sistem. Meskipun, detail orang yang terlibat bersifat anonymous. ---- 3. Verifikasi dari setiap transaksi (Proof of Work) Setiap transaksi perlu diverifikasi oleh node dalam blockchain melalui algoritma konsensus. Melalui penggunaan enkripsi dan timestamp server, data dapat divalidasi dan saling terhubung dengan data sebelumnya. --- ##### Konsep   - Ledger transaksi - Urutan dari rekaman transaksi digabungkan dalam suatu block yang saling terhubung - Protocol konsensus disebut dengan mining - Transaksi dapat dibentuk dari pemrograman *(smart contract)* ---- # Definisi Mekanisme digital untuk membuat ledger transaksi yang didistribusikan kepada dua atau lebih partisipan dalam **jaringan peer-to-peer** yang dapat saling bertukar informasi secara langsung **tanpa adanya perantara** --- ## 5 Elemen Blockchain  ---- **1. Distribution** * Partisipan blockchain tersebar dan terpisah secara fisik namun terhubung dalam satu jaringan. Setiap partisipan yang menjadi *Full Node* menyimpan salinan ledger secara lengkap. * Node merupakan mesin yang dimiliki atau digunakan oleh partisipan untuk menjalankan algoritma konsensus. * Setiap partisipan dapat mereview ledger tersebut tetapi tidak bisa mengubah isi ledger. ---- **2. Encryption**  Blockchain menggunakan teknologi **enkripsi** dengan menggunakan public key dan private key untuk menyimpan data transaksi dalam block dengan aman. ---- **3. Immutability** Transaksi yang berhasil tersimpan dalam ledger akan dihash, diberikan timestamp, dan secara urut disimpan. Data tersebut tidak dapat diubah oleh partisipan. Demo: https://andersbrownworth.com/blockchain/ ---- **4. Tokenization** Transaksi dan interaksi dalam blockchain melibatkan pertukaran nilai yang aman. Nilai tersebut berasal dari token. Token berfungsi sebagai representasi digital dari aset fisik, sebagai hadiah untuk partisipan yang terlibat dalam konsensus. ----  **5. Decentralization** Dalam sistem desentralisasi tidak ada satu entitas yang mengendalikan informasi atau sistem. Setiap node dapat terlibat dalam proses konsensus. --- ### Cara kerja  --- Jika database dapat memenuhi requirement proses bisnis dalam suatu sistem organisasi, mengapa perlu blockchain? ---- **Blockchain is not a Database** ---- ### Blockchain vs Database  ---- #### Arsitektur  Dalam P2P semua node yang terhubung dan menyimpan salinan dari ledger (Distributed ledger) untuk memastikan datanya tetap akurat. ---- #### Arsitektur (Part 2)  ---- Pada arsitektur client-server: 1. Aplikasi web TBC.com terdiri dari front-end dan back-end. 2. Front end dapat terlihat oleh client. 3. Komunikasi antara client-server melalui JSON menggunakan protokol HTTP. Semua data tersebut disimpan pada server. Pada DApp (Decentralized Application): - Data disimpan dalam block 45. - Setiap node yang terhubung memiliki Smart contract yang tidak dapat diubah ----  ---- A dan B melakukan transaksi. File solidity yang dibuat oleh developer akan diproses jika terjadi transaksi. Miners terlibat dalam memproses contract ke blockchain. Contract dapat dieksekusi jika terdapat trigger pada code yang ditulis. Eksekusi contract akan memberikan pembayaran atau reward kepada setiap orang yang melakukan verifikasi (miners) --- ## Blockchain dalam Industri  ---- ## Blockchain dalam Industri  --- ### Opportunity 1. Teknologi blockchain menawarkan kemampuan untuk meningkatkan maupun perubahan radikal dari model bisnis 2. Dampak dari mekanisme kepercayaan pada blockchain dapat melampaui bisnis saat ini ---- ### Tantangan Mispersepsi dari blockchain, yang menyebabkan pemahaman terkait kemampuan blockchain tidak memadai serta kurangnya model yang scalable sehingga memerlukan Proof of Concept (POC) ---- Menurut Gartner: 1. Pada tahun 2023, sebagian besar tantangan dengan blockchain kemungkinan besar dapat diselesaikan 2. Organisasi yang ingin melakukan investasi dalam blockchain membutuhkan model bisnis yang jelas, memahami perubahan/evolusi blockchain, berbagai aspek teknologi dan kepentingannya. --- Ada beberapa platform IT besar yang dibuat untuk kasus industri makanan, antara lain: - Smart Supply Chain PoC using Azure Blockchain by Schneider Electric dan Microsoft - Food Trust by IBM - Track and Trace dan Leonardo platforms by SAP - Intelligent Track and Trace by Oracle - etc ---- Blockchain-as-a-Service Vendor  ---- #### Implementasi di Indonesia 1. PT Bank Central Asia Tbk (BCA) telah menerapkan blockchain secara internal untuk mempercepat transaksi pembayaran dan mengurangi kompleksnya transaksi pada back office. 2. Pos Indonesia. Perusahaan yang bergerak di bidang logistik ini mengembangkan Digiro.in, sebuah layanan giro yang mengadopsi teknologi blockchain. 3. [Coffee supply chain Blue Korintji](https://emurgo.io/our-products#emurgo-traceability) ---- ### Case Study #### 1. [Walmart Case Study](https://www.hyperledger.org/learn/publications/walmart-case-study)   ---- ##### Case #1: Trace mangga yang dijual di toko Walmart AS Membuat benchmark dengan membeli mangga di toko dan mengidentifikasi asal mangga melalui email dan telepon semua aktor supply chain. Waktu proses tersebut dibandingkan dengan tracing menggunakan sistem web-based  ---- ##### Case #2: Trace daging babi yang dijual di toko China Untuk case kedua dengan menggunakan blockchain, Walmart dapat mengunggah sertifikat keaslian daging, sehingga meningkatkan kepercayaan pada sistem. ---- ##### 2.Carrefour Pada 2019, Carrefour telah mengadopsi blockchain pada Carrefour Quality Lines: ayam dari Auvergne, tomat Cauralina, Gillot fresh milk, dan Norwegian salmon. Pada tahun 2022, carrefour memiliki tujuan utnuk menerapkan pada semua FQC. Konsumen dapat melihat koordinat GPS untuk mengetahui di mana produk dibudidayakan. Teknologi blockchain juga dapat mengidentifikasi berbagai stakeholders yang terlibat dalam seluruh product line dan mengetahui praktik pemeliharaan ternak mereka dan praktik pengendalian kualitas yang digunakan di sepanjang proses produksi. ---- ##### 3. Tracking Tuna Aplikasi Provenance dirancang dengan interface dan sistem yang ada untuk pengambilan data di sepanjang supply chain. Aplikasi menghubungkan identitas, lokasi, atribut material, sertifikasi, dan informasi audit dengan item atau ID batch tertentu. Data disimpan dalam format yang tidak dapat diubah, terdesentralisasi, dapat diaudit secara global yang melindungi identitas secara default, memungkinkan verifikasi data yang aman. ---- <h3 style="text-align:center;">Tracking tuna Pilot</h3> Aset disertai dengan ID unik yang permanen, aset tersebut kemudian ditransfer kepemilikannya dari nelayan ke supplier, baik dalam transaksi fisik maupun dalam register digital di blockchain. Pada titik inilah barang-barang yang semula dimiliki oleh nelayan menjadi terhubung dengan pemasok. Identitas nelayan akan disimpan selamanya dalam daftar pemilik sebelumnya yang disimpan di blockchain.   https://www.provenance.org/tracking-tuna-on-the-blockchain https://thisfish.info/catch/?code=P082001 ---- ##### 4. BeefLedger Daging sapi Australia sedang tinggi dan permintaannya terus meningkat. Akses tepercaya ke jaringan pasokan dan infrastruktur yang dapat diandalkan diperlukan untuk mengamankan kapasitas pasokan dalam jangka menengah hingga panjang. Untuk importir dan distributor yang mencari akses ke daging sapi asli Australia dan produk makanan dan minuman terkait, BeefLedger dapat menyesuaikan solusi pasokan untuk memberikan konsistensi dan keamanan jangka panjang. 1. Exchange Beef Tokens (BEEF) 2. Marketplace 3. Member store (?) https://beefledger.io/wholesale/ https://opensea.io/assets/0xfcd7dc06312ed4d3142abe4c451fbbcc0912bcc5/9 ---- ###### AgriDigital POC: Rabobank  <div style="font-size: 20px;"> Smart contract dieksekusi ketika terjadi pemindahan kepemilikan komoditas dari farmer ke Rabobank dengan insentif pembayaran yang dilakukan melalui fasilitas perbankan. Ketika pedagang siap menjual grain ke pihak ketiga, smart contract akan dieksekusi kembali secara bersamaan untuk melakukan transfer kepemilikan dan menyelesaikan pembyaran ke Rabobank secara realtime. (Dolar digital:AUD = 1:1) </div> ----  --- Organisasi terus melakukan riset untuk dapat membuat transaksi otomatis sehingga lebih cepat, efisien, dan lebih aman bagi setiap pihak. Blockchain dan smart contract dapat menjadi solusi untuk permasalahan tersebut. ---- Pengembangan smart contract memungkinkan transaksi lebih terpercaya dengan adanya berbagai aktor yang berbeda tanpa perlu adanya central authority, legal structure, atau sistem eksternal lain yang mendukung adanya proses bisnis tersebut. ---- **Tracing produk yang dikirim supplier bisa dilakukan dengan database biasa**. > Menurut Frank Yiannis(VP of Food Safety Walmart), relational database masih memadai untuk mengelola ratusan SKU. Ketika berhadapan dengan 50-70 ribu SKU seperti Walmart, teknologi blockchain memiliki skalabilitas yang lebih dapat diandalkan. https://www.computerworld.com/article/3309656/qa-walmarts-frank-yiannas-on-the-use-of-blockchain-for-food-safety.html ---- > Blockchain juga memudahkan input data dari supplier yang harus terintegrasi dengan sistem Walmart. “Jika menggunakan linear database, supplier harus mengintegrasikan data mereka ke sistem Walmart. Jika mereka menyuplai toko lain, mereka harus mengintegrasikan ke sistem yang lain. Jadi banyak pekerjaan berulang yang harus dilakukan supplier” ---- > Fokus tetap untuk menyelesaikan masalah bisnis yang dihadapi, bukan menggunakan blockchain https://techcrunch.com/2018/09/24/walmart-is-betting-on-the-blockchain-to-improve-food-safety/ --- ### Roadmap Implementasi Blockchain by Deloitte  ----  ---- 1. Blockchain tidak menyelesaikan semua solusi. Tentukan use case yang paling sesuai. 2. Talent. Untuk memaksimalkan RoI dengan Blockchain, memerlukan talent dalam pengembangan fungsionalitas blockchain 4. Governance. Ekosistem blockchain biasanya melibatkan berbagai pihak dalam industri untuk bekerja sama perlu ada aturan khusus untuk mendukung blockchain platform. Agar dapat efektif, semua partisipan harus memiliki peran dan tanggung jawab yang jelas. --- #### 5 Pertanyaan Kunci jika ingin mengimplementasikan blockchain  ---- Rekomendasi untuk organisasi 1. Mengatur eksepektasi yang realistis, seperti teknologi, regulasi, platform serta framework yang akan digunakan 2. Lakukan eksperimen 3. Memahami teknologi desentralisasi, lakukan POC untuk menyerap konsep radikal 4. Berpikir strategis dan mengimplementasikan secara taktis. Pilih scope use case yang sempit untuk mengimplementasikan platform yang dipilih 5. Mempersiapkan migrasi ---- ### 3E #### Educate #### Experiment #### Extend ---- ## Contoh Berbagai Blockchain Platform | Platform | Ethereum | Hyperledger Fabric | R3 Corda | Ripple | Quorum | Hyperledger Sawtooth | EOS | Hyperledger Iroha | OpenChain | Stellar | | | -------------- | ------------------- | ------------------ |:------------------ | ------------------ | --------------------------------------- | -------------------- | ---------------------------------- | ----------------- | ------------------------ | ------------------------------ | --- | | Industry focus | Cross-Industry | Cross-Industry | Financial Services | Financial Services | Cross-Industry | Cross-Industry | Cross-Industry | Cross-Industry | Digital Asset Management | Financial Services | | | Ledger Type | Permissionless | Permissioned | Permissioned | Permissioned | Permissioned | Permissioned | Permissioned | Permissioned | Permissioned | Both Public & Private | | | Smart Contract | Yes | Yes | Yes | No | No | Yes | Yes | Yes | Yes | Yes | | | Governance | Ethereum Developers | Linux Foundation | R3 Consortium | Ripple Labs | Ethereum Developers and JP Morgan Chase | Linux Foundation | EOSIO Core Arbitration Forum(ECAF) | Linux Foundation | CoinPrism | Stellar Development Foundation | | Ref: https://www.leewayhertz.com/blockchain-platforms-for-top-blockchain-companies/ --- References: 1. https://101blockchains.com/blockchain-vs-relational-database/ 2. https://student.cs.uwaterloo.ca/~cs446/1171/Arch_Design_Activity/Peer2Peer.pdf 3. Sayeed, Sarwar & Marco-Gisbert, Hector & Caira, Tom. (2020). Smart Contract: Attacks and Protections. IEEE Access. PP. 1-1. 10.1109/ACCESS.2020.2970495 4. https://selembardigital.com/apa-itu-ethereum-node-dan-sharding/ 5. https://www2.deloitte.com/us/en/insights/focus/tech-trends/2018/blockchain-integration-smart-contracts.html 6. https://academy.binance.com/id/articles/blockchain-oracles-explained 7. https://www.ledgerinsights.com/ibms-food-trust-blockchain-carrefour 8. https://blogs.gartner.com/avivah-litan/2019/08/08/blockchains-big-bang-web-3-0/ 9. https://spectrum.ieee.org/computing/networks/do-you-need-a-blockchain 10. https://101blockchains.com/types-of-blockchain/#prettyPhoto