블록체인이 공급망 가시성 문제를 해결하는 방법

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글로벌 공급망 (Supply chains)은 엉망입니다. 공급업체, 제조업체, 유통업체, 소매업체 모두가 종이 기록, 전화 통화, 스프레드시트라는 미로를 통해 전 세계적으로 물품을 이동시키고 있습니다. 아무도 실제로 무슨 일이 일어나고 있는지 알지 못합니다. 아무도 상대방을 완전히 신뢰하지 않습니다. 그리고 가짜 제품들은요? 그것들은 진짜 제품들과 함께 그대로 흘러 들어옵니다.

정보 비대칭 (Information asymmetry)이 치명적입니다. 당신은 당신의 물품이 실제로 어디에 있는지 알지 못합니다. 무언가 일이 발생했다는 말을 들으면, 누군가의 말을 그대로 믿어야 합니다. 위조 (Counterfeiting)는 그 간극 속에서 번창합니다. 수동 프로세스, 종이 문서, 기업마다 다른 시스템, 도처에 깔린 지연. 공급망에서는 속도가 중요하며, 누군가가 팩스로 문서를 보내주기를 기다리고 있다면 빠르게 움직일 수 없습니다.

블록체인 (Blockchain)은 모두가 읽을 수 있는 단일하고 변경 불가능한 원장 (Immutable ledger)을 제공합니다. 제품 여정의 모든 단계가 기록됩니다. 전체 네트워크가 이를 거부하기 때문에 역사를 다시 쓸 수 없습니다. 각 제품은 제품과 함께 이동하는 고유한 디지털 정체성을 갖게 되므로, 제품이 어디에서 왔고 어디를 거쳐 왔는지 실제로 추적할 수 있습니다.

12개의 물류 파트너를 대상으로 Hyperledger Fabric을 사용하여 허가형 원장 (Permissioned ledger)을 처음 배포했을 때, 우리는 4개의 노드 오더러 클러스터 (Four-node orderer cluster)에서 약 1.2초의 블록 커밋 (Block commit) 시간을 확인했습니다. 하지만 피크 시즌 동안 초당 5,000건 이상의 트랜잭션 (Transactions per second)을 밀어붙였을 때 네트워크가 과부하되었습니다. 결국 우리는 지역별로 체인을 샤딩 (Sharding)하고 저위험 이벤트를 사이드 채널 (Side-channel)로 이동시켰습니다. 각 노드에 초당 1기가바이트의 쓰기 처리량 (Write throughput)이 가능한 SSD가 필요했기 때문에 하드웨어 비용은 약 30% 증가했습니다.

진정한 힘은 암호학 (Cryptography)에 있는 것이 아닙니다. 더 이상 거래를 검증하기 위해 중개인이 필요하지 않다는 점에 있습니다. Walmart와 Nestlé는 농장에서 매장까지 식품을 추적하기 위해 블록체인을 사용하며, 이를 통해 질병이 발생했을 때 몇 주가 아닌 몇 시간 만에 문제가 된 배치 (Batch)를 찾아냅니다. Pfizer는 위조품에 대응하기 위해 의약품을 추적합니다. Maersk는 IBM과 함께 TradeLens를 구축하여 산더미 같은 선적 서류를, 컨테이너가 이동함에 따라 모든 사람이 실제 상태를 볼 수 있게 해주는 플랫폼으로 대체했습니다.

스마트 계약 (Smart contracts)은 지루한 작업들을 자동화합니다. 물품이 체크포인트에 도착하면, 계약은 조건을 확인하고, 서명을 검증하며, 다음 단계를 실행하고, 아마도 결제를 승인합니다. 이 모든 과정은 지연을 초래하는 중간의 인간 없이 이루어집니다. 데이터가 검증 가능하고 타임스탬프 (Timestamp)가 찍혀 있기 때문에 금융이 더 쉬워지며, 대출 기관은 자신들이 무엇을 금융 지원하는지 실제로 이해할 수 있습니다.

우리는 온도 센서가 승인하면 결제를 실행하는 계약을 작성했지만, 센서 데이터는 MQTT 브로커 (MQTT broker)에 존재합니다. 이를 Chainlink 오라클 (Oracle)을 통해 가져오는 과정에서 5초의 지연 시간 (Latency)과 호출당 토큰의 2/10,000에 해당하는 비용이 추가되었습니다. 운영 환경에서 브로커가 다운되었을 때 계약이 예외 (Exception)를 발생시켰기 때문에, 우리는 Redis 캐시 (Cache)에서 마지막으로 확인된 양호한 값을 읽어오는 폴백 (Fallback)을 추가했습니다. 그 추가된 코드는 공격 표면 (Attack surface)을 넓혔고, 타임아웃이 결제 분쟁으로 번지기 전에 포착할 수 있도록 전용 모니터링 파이프라인을 구축해야만 했습니다.

사기 감소는 바로 그 불변성 (Immutability)에서 나옵니다. 누군가가 수천 개의 노드 (Nodes) 전체에 걸쳐 블록체인의 전체 이력을 동시에 위조해야 하기 때문에, 체인에 가짜 제품을 몰래 끼워 넣을 수 없습니다. 경제적으로 불가능한 일입니다.

진정한 장애물은 확장성 (Scalability)과 상호운용성 (Interoperability)입니다. 전 세계적으로 수백만 건의 배송물을 추적하려면, 블록체인이 병목 현상 (Bottleneck) 없이 해당 처리량 (Throughput)을 처리할 수 있어야 합니다. 기업마다 서로 다른 플랫폼을 사용하고, 레거시 시스템 (Legacy systems)은 블록체인과 통신할 수 없으며, 아직 표준이 존재하지 않습니다. GDPR 및 기타 규제들은 불변의 장부 (Immutable ledgers)에 대해 일부 기업들이 불안감을 느끼게 만듭니다. 그리고 비용이 발생합니다.

저희 통합 팀은 각 배송 이벤트의 해시 (Hash)를 Azure Confidential Ledger에 기록하는 Kafka-Connect sink를 구축하였으며, 원본 개인정보 (PII)는 요청 시 삭제 가능한 금고 (Vault)에 보관하도록 했습니다. 그에 따른 트레이드오프 (Trade-off)는 지연 시간 (Latency)이었습니다. 센서에서 블록체인까지의 엔드 투 엔드 (End-to-end) 경로가 800밀리초까지 늘어났고, 이는 일부 실시간 알림 (Real-time alerts) 조건을 완화해야 함을 의미했습니다. 또한 저희는 각 파트너와 데이터 보유 (Data-retention) 조항을 협상했습니다. 일단 블록이 봉인되면 삭제할 수 없기 때문에, 해시만 체인 위에 남기고 전체 기록은 법정 기간 동안 오프체인 (Off-chain)에 유지하는 하이브리드 모델을 설계했습니다.

인프라, 교육, 그리고 기존 시스템과의 통합 구축 비용은 기업들이 공급망 관리 (Supply chain management)에 지출하는 비용에 비하면 엄청난 수준은 아니지만, 분명히 존재하는 비용입니다. 먼저 움직이는 기업들은 더 빠른 운영, 분쟁 감소, 사기 감소, 금융 비용 절감과 같은 실제적인 이점을 얻고 있습니다.