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Tipologie di blockchain e potenziali applicazioni
Immaginiamo di essere in un grande supermercato, dove la corsia della pasta è lunga vari metri e ci sono almeno dieci diverse marche che dichiarano di essere Made In Italy: come può essere possibile distinguere tra quelle che utilizzano materie prime italiane da quelle solamente trasformate in Italia partendo però da grano che viene dall’estero?
Le leggi europee e italiane permettono di dichiarare come “made in Italy” anche un prodotto la cui lavorazione è parzialmente fatta in Italia [1].
Nel caso della pasta, è sufficiente indicare “origine UE ed extra UE”, a cui spesso viene allegata una dichiarazione dei Paesi di provenienza. Negli ultimi anni è aumentata di molto l’attenzione dei consumatori verso la sicurezza alimentare [2].
Allo stesso tempo, cala la fiducia che il consumatore ha verso la qualità e sicurezza riportata in etichetta, quindi è necessario fornire al consumatore un sistema di tracciabilità affidabile e sicuro [3].
Immaginate ora di prendere il vostro smartphone e, inquadrando un codice stampato sulla confezione, di poter risalire a tutte le informazioni sull’origine delle materie prime di tutti i pacchi di pasta ma anche di tutti gli altri prodotti alimentari. Le informazioni ottenibili sarebbero molte di più rispetto a quelle che, semplicemente, si possono scrivere sull’etichetta.
Le tecnologie basate sulla Blockchain, sistemi su cui si basano i Bitcoin e le altre criptovalute, possono essere la risposta a questa necessità di maggiore tracciabilità e trasparenza.
È un sistema sicuro, garantisce la privacy, è immutabile e trasparente e fa parte di quei sistemi chiamati Distributed Ledgers, cioè “libro mastro distribuito”.
In poche parole, è come se si possedesse una copia di un database dove ogni volta che viene effettuata un’attività questa viene registrata in modo permanente. Consideriamo una filiera alimentare tracciata con una blockchain o un altro DL in cui siano coinvolti 10 attori tra agricoltori, trasformatori, magazzini di stoccaggio, ecc.
Ognuno di questi attori possiede un database identico a quello degli altri e ogni volta che viene effettuata una qualsiasi modifica, o una qualsiasi cancellazione, quest’ultima viene automaticamente copiata sul database degli altri, riportando anche le informazioni relative al momento specifico in cui è stata effettuata.
La Blockchain utilizzata per i bitcoin è di tipo permissionless, cioè chiunque può leggere e scrivere i dati su questo sistema. Si tratta di un sistema pesante, che richiede computer con un elevata potenza di calcolo in modo da per poter validare le informazioni.
Tutto questro rende il sistema permissionless lento e complesso. Per la tracciabilità di filiera è più adatto un sistema permissioned, dove solo chi possiede le chiavi di accesso può scrivere dati, mentre tutti gli altri possono esclusivamente leggerli: oltretutto chi scrive è coinvolto nella filiera e la sua identità deve per
forza essere nota. In ultimo, nella Blockchain di tipo private solo chi ha i permessi può leggere e scrivere dati.
Grazie alle caratteristiche sopraelencate, i sistemi basati sulla Blockchain sono sicuri e verificabili perché ogni informazione viene tracciata e resta scritta nel sistema immutabilmente senza la necessità di un’autorità terza che controlli [4].
La blockchain può quindi fornire un database sicuro, immutabile e verificabile dove inserire tutte le informazioni relative alla filiera, come l’origine geografica, i vari step di lavorazione, le eventuali analisi chimiche e biologiche effettuate [5] e altre informazioni che possono essere registrate senza essere mostrate al consumatore (ad esempio prezzi di vendita o contratti tra i partner).
La blockchain propriamente detta è un sistema complesso e con requisiti di sicurezza alti, adatto a tracciare filiere che coinvolgono più produttori (Fig 1 e Fig 2), in quanto è un sistema informatico studiato per ripristinare la fiducia tra i partner quando essa viene meno, mentre per il caso di una azienda che certifica i propri prodotti sarebbe sufficiente un database certificato [6].
Grazie alle tante potenziali applicazioni, non solo in campo agroalimentare, sono stati sviluppati diversi sistemi basati sulla blockchain con caratteristiche adatte all’implementazione della tracciabilità anche di un solo produttore, ad esempio Hyperledger Fabric.
Vantaggi e svantaggi della blockchain
I vantaggi di questi sistemi sono molteplici per i consumatori, per i produttori e anche per gli enti di controllo [6].
• I consumatori possono accedere a maggiori informazioni, quindi hanno maggiore sicurezza su ciò che comprano. Questo aumenta la fiducia e, soprattutto, il potere di scelta, in quanto ci si può orientare verso prodotti che rispettano maggiormente i requisiti richiesti.
• Le aziende possono beneficiare di una maggior fiducia da parte dei consumatori, garantendo maggiore trasparenza e quindi uno story telling attraverso immagini e video salvati insieme ai dati, attraverso un nuovo canale di marketing.
• Gli enti di controllo, come EFSA, NAS o USDA, hanno il potere di bloccare la vendita in caso di frodi o contaminazioni e attraverso questi sistemi possono accedere ai dati e bloccare i lotti incriminati con effetto immediato, oltre ad avere un maggior controllo sui disciplinari.
Il principale svantaggio risiede nella predisposizione che le aziende devono avere nel voler mostrare trasparenza verso i consumatori, elemento da cui non può prescindere l’applicazione della blockchain alla filiera agroalimentare.
La possibilità che le informazioni inserite nella blockchain non siano reali costituisce un potenziale problema, però questi sistemi non sono volti a sostituire i controlli effettivi sulla filiera, quanto piuttosto ad affiancarli. Tra gli altri possibili svantaggi c’è un probabile aumento di costo dei prodotti [7], che però viene considerato accettabile dai consumatori in una percentuale intorno al 10-20% [8].
Un altro tema discusso è la profilazione del consumatore da parte delle aziende [9] e su questo è essenziale che sia il consumatore stesso a decidere se fornire o meno i propri dati, a propria discrezione. Tuttavia, lo svantaggio più grande è la mancanza di standard che dettino le regole per lo sviluppo di questi sistemi [10], affiancato ad una ancora carente impianto legislativo che ne regoli le applicazioni.
L’Università di Modena e Reggio Emilia sta conducendo uno studio sulle opinioni dei consumatori riguardo i sistemi della blockchain. Se vuoi lasciare la tua opinione da consumatore, segui il QR che trovi nella Fig. 4.
Esempi applicativi della blockchain
Negli ultimi anni, molte applicazioni hanno reso chiaro quanto questa tecnologia sia adatta alle filiere agroalimentari [11] [12].
Partiamo con alcuni dei nomi più noti: il gigante americano della grande distribuzione, Walmart, è stato tra i primi ad adottare la blockchain per tracciare i prodotti alimentari.
Le prime due filiere sono state quelle del mango e della carne di maiale cinese, dai campi e dagli allevamenti fino ai banchi dei supermercati. Il successo è stato tale che pochi mesi più tardi il progetto è stato allargato a 25 filiere in totale e ha aperto la strada ad altri progetti.
Il tempo risparmiato è stato enorme, riuscendo a tracciare in soli 2,2 secondi il percorso degli alimenti, rispetto ai 7 giorni necessari precedentemente.
Poco più tardi, anche il francese Carrefour ha applicato la blockchain alla filiera del pollo, espandendo pochi mesi dopo il progetto al salmone norvegese e poi a pomodori, uova e latte. Il colosso francese dichiara di voler arrivare a tracciare tutti gli altri prodotti alimentari marcati Carrefour entro il 2022.
Tuttavia, anche molti piccoli e medi produttori hanno adottato tecnologie blockchain con cui certificare i propri prodotti per mostrare trasparenza e differenziarsi dalla concorrenza. Un caso interessante, da questo punto di vista è Saporare, un e-commerce di prodotti italiani che certifica i prodotti di piccoli e medi produttori, venduti sulla propria piattaforma con il sistema proprietario S|Trace.
Saporare non si sostituisce al produttore ma si pone come “soggetto terzo” nella filiera, fornendo una garanzia ulteriore.
Conclusioni
La blockchain ha molti vantaggi e non mancano i casi di applicazione che attestano i benefici di questa tecnologia. Quello che manca è l’applicazione sistemica e strutturata che renda questi sistemi disponibili e alla portata di tutti.
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Speriamo che tu abbia trovato la lettura di questo articolo sulla tracciabilità alimentare tramite blockchain interessante. Per altri contenuti simili, consulta la sezione Blog del nostro sito web. E se vuoi restare sempre al passo con le ultime novità in fatto di Agrifood, iscriviti alla nostra Newsletter!
[1] Regolamento CE n.178/2002. Parlamento europeo (2002)
[2] Losasso, C., Cibin, V., Cappa, V., Roccato, A., Vanzo, A., Andrighetto, I., & Ricci, A. Food
safety and nutrition: Improving consumer behaviour. Food Safety and Nutrition, 26, 252–258 (2012).
[3] Zhang, A., Mankad, A., & Ariyawardana, A. Establishing confidence in food safety: Is traceability a solution in consumers’ eyes? Journal of Consumer Protection and Food Safety, 15, 99–107 (2020).
[4] Cachin, C., & Vukolic ́, M. Blockchain consensus protocols in the wild. Leibniz International Proceedings in Informatics, 91, 1–16 (2017).
[5] Pearson, S., May, D., Leontidis, G., Swainson, M., Brewer, S., Bidaut, L., … Zisman, A. Are distributed ledger technologies the panacea for food traceability? Global Food Security, 20, 145–149 (2019).
[6] Patelli, N., & Mandrioli, M. Blockchain technology and traceability in the agrifood industry. Journal of Food Science, 85(11), 3670-3678. (2020).
[7] Catalini, C., & Gans, J. S. Some simple economics of the blockchain. National Bureau of Economic Research, 63, 80–90 (2016).
[8] Violino,S., Pallottino,F., Sperandio,G., Figorilli,S., Antonucci,F., Ioannoni,V., Costa,C. Are the innovative electronic labels for extra virgin olive oil sustainable, traceable and accepted by consumers? Foods, 8, e529. (2019).
[9] Feng, Q., He, D., Zeadally, S., Khan, M. K., & Kumar, N. A survey on privacy protection in blockchain system. Journal of Network and Computer Applications, 126, 45–58. (2018).
[10] Antonucci, F., Figorilli, S., Costa, C., Pallottino, F., Raso, L., & Menesatti, P. A review on blockchain applications in the agri-food sector. Journal of the Science of Food and Agriculture, 99, 6129–6138. (2019).
[11] Caro, M. P., Ali, M. S., Vecchio, M., & Giaffreda, R. Blockchain-based traceability in agri- food supply chain management: A practical implementation. IoT Vertical and Topical Summit on Agriculture-Tuscany (IOT Tuscany), Tuscany, Firenze, pp. 1–4. (2018).
[12] Galvez, J. F., Mejuto, J. C., & Simal-Gandara, J. Future challenges on the use of blockchain for food traceability analysis. Trends in Analytical Chemistry, 107, 222–232. (2018).
Niccolò Patelli
Dottore in Scienze e Tecnologie Agrarie ed ora studente di dottorato in Tracciabilità Digitale della Filiera Agroalimentare presso l’Università di Modena.
È specializzato in Entomologia, disciplina per la quale nutre una grande passione, è anche fotografo naturalista e divulgatore scientifico.
L’Università di Modena e Reggio Emilia sta conducendo uno studio sulle opinioni dei consumatori riguardo i sistemi della blockchain. Se vuoi lasciare la tua opinione da consumatore, compila il questionario cliccando sul pulsante qui sotto
