Інтелектуальна інформаційна система визначення автентичності товару на основі технології Blockchain

Abstract

Актуальність. Попри розвиток технологій, проблема підробок залишається актуальною, завдаючи мільярдних збитків економіці та становлячи загрозу для здоров’я споживачів [1]. Підробки поширені у сферах одягу, електроніки та медикаментів, а споживачі часто не можуть їх виявити візуально. Традиційні методи захисту як RFID-мітки, QR-коди ідентифікаційні номери — володіють власними обмеженнями й вразливостями. Це стимулює впровадження інтелектуальних рішень, зокрема хмарних сервісів AI, як AWS Supply Chain і Google Vision AI, а також блокчейн, зокрема Hyperledger Fabric [2], який забезпечує захист даних та ефективну автентифікацію товарів завдяки прозорості, децентралізації та консенсусу. Об’єкт дослідження являє собою процес визначення автентичності товарів на основі технології Blockchain. Предметом дослідження виступають методи та технології застосування Blockchain для забезпечення автентичності товарів, зокрема із використанням штучного інтелекту для аналізу даних. Мета і задача дослідження – розробка інтелектуальної інформаційної системи визначення автентичності товару на основі технології Blockchain, що зможе визначати автентичність товару та аналізувати дані за допомогою штучного інтелекту. Для досягнення поставленої мети необхідно виконати такі етапи: • Здійснити аналіз ринку та актуальних проблем, що стосуються визначення автентичності товарів; • Здійснити аналіз та оцінку існуючих підходів та альтернативних систем для верифікації автентичності товарів, зокрема на основі технології блокчейн; • Здійснити системний аналіз інтелектуальної інформаційної системи визначення автентичності товару на основі технології блокчейн; • Розробити концепцію і архітектуру інтелектуальної інформаційної системи на основі блокчейн; • Реалізувати інтелектуальну інформаційну систему згідно з розробленою концепцією та архітектурою та здійснити її тестування. Наукова новизна полягає у створенні інтелектуальної системи, що поєднує блокчейн і штучний інтелект для перевірки автентичності товарів. В основі рішення комплексний підхід із аналізом наявних технологій, їхніх переваг і недоліків, що дозволило сформувати ефективну концепцію та архітектуру. Така інтеграція забезпечує високу надійність і практичну ефективність у боротьбі з підробками. Практичне значення отриманих результатів полягає в розробці системи перевірки автентичності товарів на базі блокчейну. Веб-застосунок надає зручний інтерфейс для перевірки даних про продукцію. Інтегровані модулі ШІ аналізують дані для вдосконалення процесів компаній. Це сприяє довірі до продуктів і допомагає боротися з контрафактом. Запропоноване рішення може бути ефективно застосоване у різних галузях для боротьби з контрафактною продукцією. Опис реалізації завдання У межах проєкту створено інформаційну систему для перевірки автентичності товарів на основі блокчейн-технології. Основою є мережа Hyperledger Fabric з двома організаціями (Samsung і Sony), які взаємодіють через спільний канал використовуючи peer-вузли, ordering-сервери, CA-сервер і базу даних CouchDB для зберігання даних. Для досягнення консенсусу при обробці транзакцій використано алгоритм консенсусу RAFT [3]. Розроблено веб-інтерфейс для взаємодії з системою: користувачі перевіряють товар за серійним номером або QR-кодом, а компанії оновлюють інформацію. Клієнтська частина на HTML/CSS/JavaScript, серверна — на Node.js з Express.js і Fabric SDK. Комунікація з мережею Fabric через Gateway для автентифікації та формування транзакцій. Усі транзакції проходять перевірку і запис у блокчейн з оновленням стану в CouchDB [4]. Система розгортається у Docker [5], Vagrant [6] і VirtualBox, автоматизація процесів через bash-скрипти. Створено масштабовану, безпечну платформу для автентифікації товарів у реальному часі.Actuality. Despite the development of technology, the problem of counterfeiting remains relevant, causing billions of dollars in losses to the economy and posing a threat to consumer health [1]. Counterfeits are widespread in the areas of clothing, electronics, and medicines, and consumers often cannot detect them visually. Traditional security methods such as RFID tags, QR codes, and identification numbers have their own limitations and vulnerabilities. This stimulates the introduction of intelligent solutions, including cloud-based AI services such as AWS Supply Chain and Google Vision AI, as well as blockchain, in particular Hyperledger Fabric [2], which provides data protection and effective product authentication through transparency, decentralization, and consensus. The object of research is the process of ensuring product authenticity based on Blockchain technology. The subject of research is the methods and technologies of using Blockchain to ensure product authenticity, in particular, using artificial intelligence for data analysis. The goal and task of the research is to develop an intelligent information system for ensuring product authenticity based on Blockchain technology, which will be able to determine product authenticity and analyze data using artificial intelligence. To achieve this goal, the following steps are required: • Analyze the market and current issues related to product authenticity; • Analyze and evaluate existing approaches and alternative systems for verifying product authenticity, in particular based on blockchain technology; • Carry out a systematic analysis of the intellectual information system for determining product authenticity based on Blockchain technology; • Develop the concept and architecture of an intelligent information system based on blockchain; • Implement the intelligent information system in accordance with the developed concept and architecture and test it. The scientific novelty lies in the creation of an intelligent system that combines blockchain and artificial intelligence to verify product authenticity. The solution is based on an integrated approach with an analysis of existing technologies, their advantages and disadvantages, which allowed for the formation of an effective concept and architecture. This integration ensures high reliability and practical efficiency in the fight against counterfeiting. The practical value of the obtained results is the development of a blockchain-based product authentication system. The web application provides a user-friendly interface for verifying product data. Integrated AI modules analyze data to improve company processes. This promotes trust in products and helps fight counterfeiting. The proposed solution can be effectively applied in various industries to combat counterfeit products. Description of task implementation Within the framework of the project, an information system for product authenticity verification based on blockchain technology has been created. It is based on a Hyperledger Fabric network with two organizations (Samsung and Sony) that interact through a common channel using peer nodes, ordering servers, a CA server, and a CouchDB database for data storage. The RAFT consensus algorithm [3] was used to achieve consensus in transaction processing. A web interface has been developed for interacting with the system: users verify products by serial number or QR code, while companies update the information. The client-side is built with HTML/CSS/JavaScript, and the server-side is based on Node.js with Express.js and Fabric SDK. Communication with the Fabric network is done through the Gateway for authentication and transaction formation. All transactions are verified and recorded in the blockchain with state updates in CouchDB [4]. The system is deployed in Docker [5], Vagrant [6], and VirtualBox, with process automation via bash scripts. A scalable, secure platform for real-time product authentication has been created.