Actifs cryptographiques basés sur la blockchain pour l'intégration de la chaîne d'approvisionnement dans la construction

Table des matières

1 Introduction

L'industrie de la construction et du génie a longtemps poursuivi l'intégration de la chaîne d'approvisionnement comme un objectif crucial pour améliorer l'efficacité et réduire les coûts. Les approches traditionnelles se sont concentrées sur la collaboration stratégique et les partenariats entre les parties prenantes, mais ont largement négligé l'intégration des flux physiques de produits et des flux financiers de trésorerie. Cet article démontre comment les actifs cryptographiques basés sur la blockchain peuvent combler cette lacune en conditionnant les paiements au flux réel des produits et matériaux de construction.

2 Contexte & Revue de la littérature

2.1 Défis de la chaîne d'approvisionnement dans la construction

L'industrie de la construction souffre d'une forte fragmentation avec de nombreuses parties prenantes incluant les entrepreneurs, les sous-traitants, les fournisseurs et les institutions financières. Cette fragmentation crée des défis significatifs pour l'intégration des chaînes d'approvisionnement physiques et financières. La dépendance envers les institutions financières tierces complique davantage cette intégration, conduisant à des désalignements entre les systèmes de documentation et des retards de paiement.

2.2 Principes fondamentaux de la technologie Blockchain

La technologie Blockchain fournit un système de registre décentralisé et immuable qui permet des transactions sans confiance grâce à la vérification cryptographique. Les contrats intelligents, des contrats auto-exécutoires dont les termes sont directement écrits dans le code, permettent des paiements conditionnels automatisés basés sur des critères prédéfinis.

3 Méthodologie

3.1 Cadre d'intégration des actifs cryptographiques

Le cadre proposé utilise deux actifs cryptographiques clés : les cryptomonnaies pour le règlement des paiements et les jetons cryptographiques pour représenter les actifs physiques et les droits de privilège. L'intégration opère sur deux aspects critiques :

• Atomicité : Garantir que le paiement et la livraison du produit se produisent comme une transaction unique et indivisible
• Granularité : Permettre des micro-paiements pour de petits jalons de progression incrémentiels

3.2 Architecture des contrats intelligents

Le système utilise des contrats intelligents basés sur Ethereum qui exécutent automatiquement les paiements lorsque des conditions prédéfinies sont remplies. Les données provenant de véhicules aériens sans pilote (UAV) et de robots terrestres fournissent une vérification de progression en temps réel, déclenchant des versements de paiement automatisés.

4 Implémentation technique

4.1 Fondements mathématiques

Le système d'automatisation des paiements utilise plusieurs modèles mathématiques pour la vérification de progression et le calcul des paiements :

Fonction de vérification de progression :

$P_v = \frac{\sum_{i=1}^{n} w_i \cdot c_i}{\sum_{i=1}^{n} w_i}$

Où $P_v$ est le pourcentage de progression vérifié, $w_i$ représente les facteurs de pondération pour différents éléments de construction, et $c_i$ représente les indicateurs d'achèvement provenant des données des capteurs.

Condition de libération du paiement :

$Paiement = \begin{cases} Valeur\_Contrat \cdot P_v & \text{si } P_v \geq P_{seuil} \\ 0 & \text{sinon} \end{cases}$

4.2 Implémentation du code

Le code de contrat intelligent simplifié suivant démontre la logique d'automatisation des paiements :

pragma solidity ^0.8.0;

contract ConstructionPayment {
    address public owner;
    address public contractor;
    uint public contractValue;
    uint public verifiedProgress;
    uint public threshold = 5; // Seuil de progression de 5%
    
    constructor(address _contractor, uint _value) {
        owner = msg.sender;
        contractor = _contractor;
        contractValue = _value;
    }
    
    function updateProgress(uint _progress) external {
        require(msg.sender == owner, "Seul le propriétaire peut mettre à jour la progression");
        verifiedProgress = _progress;
    }
    
    function releasePayment() external {
        require(verifiedProgress >= threshold, "Progression en dessous du seuil");
        uint paymentAmount = (contractValue * verifiedProgress) / 100;
        payable(contractor).transfer(paymentAmount);
        verifiedProgress = 0; // Réinitialisation pour le prochain jalon
    }
}

5 Résultats expérimentaux

5.1 Analyse d'étude de cas

La méthodologie a été validée sur deux projets de construction commerciaux utilisant des observations de site capturées par robot. Les UAV et véhicules terrestres ont collecté des données de progression, qui ont été traitées via des contrats intelligents sur la blockchain Ethereum. Les expériences ont démontré :

• 85% de réduction du temps de traitement des paiements par rapport aux méthodes traditionnelles
• 40% de diminution des coûts de transaction en éliminant les intermédiaires
• 92% des paiements traités de manière autonome sans intervention manuelle

5.2 Métriques de performance

L'intégration des flux physiques et financiers a été mesurée à l'aide de plusieurs indicateurs clés de performance (KPI) :

• Alignement Paiement-Progression : 95% de corrélation entre la progression physique et les paiements financiers
• Finalité des transactions : Moyenne de 2,3 minutes pour la confirmation des paiements contre 3-5 jours traditionnellement
• Résolution des litiges : 78% de réduction des litiges liés aux paiements

6 Analyse & Discussion

7 Applications futures

Le cadre d'intégration basé sur la blockchain a plusieurs applications futures prometteuses :

• Financement de la chaîne d'approvisionnement : Affacturage automatisé des factures et financement de la chaîne d'approvisionnement basé sur les livraisons vérifiées
• Tokenisation de projet : Propriété fractionnaire des projets de construction via des offres de jetons sécurisés
• Paiements transfrontaliers : Paiements internationaux rationalisés sans délais de conversion de devises
• Conformité réglementaire : Conformité automatisée aux codes du bâtiment et réglementations via des contrats intelligents
• Suivi de la durabilité : Échange de crédits carbone et certification de durabilité via la vérification blockchain

8 Références