У нефтегазовых компаний возникают проблемы с повышением эффективности производственного процесса и снижением затрат на его реализацию. Комбинированное использование технологий Blockchain и IoT открывает множество возможностей для различных компаний. В данной статье рассматриваются возможности идеализации цепочек поставок нефти и управления в этой области - децентрализованная система управления работой независимых предприятий с потоком данных и денежных потоков для международного экспорта, с использованием смарт-контракта на основе публичного блокчейна.

Цифровизация различных производственных и транспортных компаний за счет внедрения блокчейна со смарт-контрактами и цифровых технологий IoT (Интернета вещей) для создания более безопасной, прозрачной и дешевой среды для бизнеса сегодня в тренде и, вероятно, рано или поздно будет использована.

Комбинированное использование технологий Blockchain и IoT открывает множество возможностей для различных компаний. Интеллектуальная сеть, интеллектуальный транспорт, Индустрия 4.0, цепочка поставок нефти и газа требуют высочайшей безопасности для обработки данных и улучшения бизнеса. Чтобы обеспечить такую ​​разработку с повышенной безопасностью и конфиденциальностью, можно использовать блокчейн.

В нефтегазовом секторе фатальные ошибки часто связаны как с технологическим процессом, так и с расчетами экономической эффективности в результате быстро меняющихся цен на сырьевом рынке. Кроме того, такие факторы, как невозможность взлома технологии после ее запуска и прозрачность каждой транзакции для всех пользователей, делают технологию блокчейн эффективным инструментом решения сегодняшних задач.

Что касается экспорта и импорта сырья между крупными компаниями, то одним из основных преимуществ технологии является возможность совершения сделок с другими компаниями без участия третьих лиц. Использование алгоритмов и соответствующих им монет уменьшит затраты и время таких денежных транзакций.
Широко известно, что транспортировка нефти и газа представляет собой сложный управленческий процесс, особенно в отношении распределения ресурсов. Блокчейн может упростить управление и более точное развертывание ресурсов, а также правильно загрузить в него соответствующие необходимые данные о поставках, формируя смарт-контракт.

Блокчейн и Смарт-контракты

Блокчейн — это распределенная децентрализованная книга, организованная в виде цепочки блоков. Одним из применений блокчейна является передача цифровых платежей между разными сторонами без необходимости в центральном органе. Каждый блок в цепочке имеет хэш предыдущего блока с определенным временем. При асимметричной криптографии транзакции внутри блокчейна подписываются цифровой подписью. Proof-of-Work (PoW), Proof-of-Stake (PoS) и т. д. — алгоритмы консенсуса распределенного реестра.

Смарт-контракт — это протокол или контракт электронной транзакции, который содержит наборы правил, установленных написанным кодом на специальном языке, и работает в распределенной сети блокчейн. Правила могут быть согласованы, если по крайней мере 2 участника соглашаются инициировать событие в определенное время. Контракт на перераспределение цифровых активов или владение цифровыми активами среди зарегистрированных заинтересованных сторон подписывается децентрализованно, без вмешательства человека.

Схема использования смарт-контракта с блокчейном представлена на рисунке 1. Когда покупатель отправляет деньги по контракту, они замораживаются, не отправляясь продавцу до тех пор, пока не будут выполнены все условия контракта. В договоре содержатся соответствующие условия, ответ на которые определяется параметрами самого денежного перевода или данными, полученными от какого-либо действия (в представленных случаях - данными Интернета вещей). Таким образом, определяется статус договора. Когда все условия контракта соблюдены, контракт приобретает ценность, средства передаются продавцу в соответствии с правилами транзакции, а контракт отправляется в блокчейн. Ответ продавца на контракт также может быть связан с некоторыми последующими действиями. Таким образом, контракты подписываются и вносятся в общий реестр, где каждый участник сети может просмотреть информацию о контракте.

Преимущества в цепочке поставок на основе Blockchain и IoT

Чтобы подчеркнуть значение блокчейна, представлены четыре ключевые проблемы в нефтегазовой отрасли, которые можно легко решить с помощью этой технологии.

Прежде всего, цепочка поставок в нефтегазовой отрасли требует огромных усилий по отслеживанию поставок с точными параметрами состояния продукта, что требует большой административной работы. Надзор, соответствующий контроль и потенциально важные данные могут быть введены неточно или с ошибкой, что делает традиционную цепочку поставок более сложной и дорогостоящей. Затраты и усилия можно легко сократить с помощью блокчейна и Интернета вещей.

Во-вторых, в сложный процесс энергетических транзакций вовлечен широкий спектр заказов и документов, таких как отгрузочные документы, что делает этот процесс более дорогим и длительным. Поскольку смарт-контракты используются в качестве держателя определенных данных, важных для заинтересованных сторон, нет необходимости вести учет таких документов, если будут использоваться блокчейн и смарт-контракты.

В-третьих, контракты на поставку нефти и газа имеют сложную структуру оплаты, такую ​​как трансграничные сделки, требующие дополнительных затрат. Смарт-контракты требуют меньших затрат на газ (плата за транзакцию).

И последнее, но не менее важное: чтобы быть прозрачными, нефтегазовые компании или специальные организации вкладывают время, деньги и усилия, чтобы обеспечить доступ ко всем документам для всех заинтересованных сторон. Блокчейн полностью прозрачен, и заинтересованные стороны могут точно отслеживать все необходимые данные.

Схема цепочки поставок нефти

Для текущего управления цепочками поставок нефти и газа необходимо использовать блокчейн публичного консорциума со смарт-контрактами, полученными данными с широкого спектра устройств.

Идеальная система заключения смарт контракта с выдвинутыми условиями покупателем для публичного блокчейна, и необходимая передаваемая информация для его осуществления в рамках торговли нефти или нефтепродуктов представлена на рисунке.     На рисунке линией №1 обозначен поток совокупности начальных данных которые являются требованиям к продукции от потребителя для компаний, определенные как добывающая, транспортирующая и перерабатывающая.

Линией №2 обозначен поток информации от каждого участника цепочки поставок с использованием интернет вещей для поддержания надежности соответствия добываемой/ перерабатывающей/ транспортируемой продукции с требованиями потребителя. Данное соответствие анализируется контрактом и текущая информация о продукте видна как  остальным участникам цепочки так и потребителю.

Линией №3 обозначен поток продукции. В зависимости от требований покупателя цепочка поставок может меняться.

Линией №4 обозначен денежный поток от потребителя к компаниям участникам. Оплата за проведенные услуги будет распределена моментально после доставки потребителю продукции с учетом соответствующих требований.

Процесс заключения контракта между конечным потребителем и сетью отдельных компаний в рамках публичного блокчейна можно разделить на следующие фазы.

1 фаза «Подбор компаний участников»

Покупатель нефти или нефтепродуктов определяет необходимые ему параметры, время транспортировки, свойства и количество продукта, и ценовой диапазон в пределах которого, контракт может быть исполнен. Данный контракт видят все участники публичного блокчейна. Сторонняя система больших данных об продукции на рынке, или в случае если блокчейн уже проработал большое количество времени и может определить необходимые параметры из блоков о продукции, выбираются компании кандидаты для предоставления соответствующих услуг. На данном этапе также выполняется поиск наиболее оптимального решения по их стоимости для покупателя ссылаясь на время, свойства продукции и доступное количество.  После выбора оптимального маршрута системой, выбранные участники могут принять или отклонить предложение с определенными заранее условиями. Таким образом: осуществляется подбор участников транспортировки продукта. Денежные средства на предоставление услуг покупателю будут зафиксированы до достижения конечного пункта.

2 фаза «Промежуточный контроль»

После подбора компаний участников для осуществления предполагаемых услуг, последующим компаниям в цепочке поставок и потребителю необходимо представить точные данные об текущем состоянии продукции и сравнить их с требуемыми. В случаи нарушения требований компанией участником к предоставлению услуги, потребитель может оспорить, отклонить или выдвинуть санкции в ценовом диапазоне, заранее определенных системой и контрактом. 

В смарт контракт могут быть вписаны необходимые условия, используя соответствующие международные требования по предоставлению услуги. Такими как, предельно допустимые значения давления и температуры в трубопроводе для оптимальной работы, таким образом появляется возможность создания не только оптимальной, но и  безопасной цепочки поставок. В случаи нарушения каких либо из требований оповещение об возникнувшей проблеме получают как конечный потребитель так и следующие компании участники. При возникновении неблагоприятной ситуации, таких как, разлив продукции или превышения показателей транспортировки, представляющих угрозу стейкхолдерам их информирование является моментальным по заранее прописанному коду, что дает время на предотвращение увеличения масштабов проблемы и время на ее ликвидацию.

3 фаза «Распределение дохода между участниками контракта»

В зависимости от себестоимости на предоставляемые услуги, акциз, издержек, прибыли участникам и налогов на их прибыль с учетом предоставленного ценового диапазона, качества товара и соответствия с требованиями контракта система вычисляет денежную сумму для каждого участника. По окончании транспортировки до конечного потребителя система отпускает заложенные денежные средства покупателя компаниям участникам.

Текущие препятствия

Блокчейн является многообещающей технологией, однако существует множество препятствий для внедрения этой технологии.

Есть ряд проблем, которые остаются нерешенными на данный момент. Основными препятствиями для внедрения технологий в цепочку поставок являются:

1. Не все компании жаждут прозрачности. Например, акционерные общества обязаны предоставлять данные о своей деятельности, однако не все делают это должным образом, становясь, таким образом, критиками технологии.

2. Технология Блокчейн является только носителем и хранилищем информации. Информация, которая входит в зону ответственности, лежит на оборудовании и персонале.

3. Отсутствие правового регулирования затрудняет внедрение технологии и снижает доверие к ней на ранних стадиях разработки. Без правового регулирования остается открытым вопрос о том, как обеспечить соблюдение смарт-контрактов. Чтобы создать правильную и надежную экосистему, необходимо разработать нормативную среду для децентрализованного владения.

4. Если есть необходимость создания совместных блокчейнов между несколькими компаниями, то необходимо большое количество разработчиков и доверие между компаниями.

5. Для создания децентрализованной сети требуется большое количество вычислительной мощности, что приводит к массивным капитальным затратам на внедрение, не исключая будущие эксплуатационные расходы. Потребление электроэнергии в таком масштабе также является проблемой для экологически чистого будущего. Следовательно, рано или поздно большое количество компаний выберет блокчейн типа PoS.

Два года назад технологию называли аферой и утверждали, что у нее нет будущего, сегодня все эти препятствия преодолеваются научным сообществом.

Внедрение технологии блокчейн сегодня является первостепенной целью многих компаний, но многие из них сталкиваются с трудностями. Такие как выбор оптимального типа блокчейна, способ поддержания безопасности сети и другие проблемы цифровизации.

Несмотря на то, что внутренний рынок в большинстве стран монополизирован, применение технологии можно найти во многих существующих на сегодняшний день направлениях транспорта. Сложные управленческие процессы, такие как передача ресурсов на экспорт, приводят к большому количеству сложностей, связанных с оформлением документов и поддержанием доверия между сторонами договора. Эти проблемы можно решить с помощью технологий Blockchain, Internet of Things и Smart Contracts. В зависимости от потребностей компаний и заинтересованных сторон можно выбрать подходящий тип блокчейна.

Создавая эту экосистему, мир сегодня выходит на новый этап развития. Это лишь вопрос времени, когда эти технологии будут использоваться повсеместно.

Используя структуру управления ресурсами нефтегазовых компаний с помощью идеализированного публичного блокчейна, представленную в данной работе, у России есть возможность создать более прозрачный, менее коррумпированный рынок минерального сырья, снизив конечную стоимость товара за счет уменьшения документооборота, уничтожения черного рынка, улучшения обслуживаемости и контроля за качеством, сокращения сотрудников.