Application of blockchain technologies to the decentralization of data marketplaces

Salgado Iturrino, María (2018). Application of blockchain technologies to the decentralization of data marketplaces. Thesis (Master thesis), E.T.S. de Ingenieros Informáticos (UPM).

Description

Title: Application of blockchain technologies to the decentralization of data marketplaces
Author/s:
  • Salgado Iturrino, María
Contributor/s:
  • Soriano Camino, Francisco Javier
Item Type: Thesis (Master thesis)
Masters title: Ingeniería Informática
Date: June 2018
Subjects:
Freetext Keywords: Mercado de datos; Descentralización; Blockchain, Distribute Ledger Technologies; Tangle; Hyperledger; Data Marketplace, decentralization
Faculty: E.T.S. de Ingenieros Informáticos (UPM)
Department: Lenguajes y Sistemas Informáticos e Ingeniería del Software
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

La comunidad de software libre europea FIWARE ofrece distintas herramientas para la gestión de datos a través de su plataforma tecnológica del mismo nombre. Trabaja con datos en tiempo real basados en el estándar NGSI utilizando la plataforma Orion Context Broker y, gracias al Business API Ecosystem, comercializa y controla su acceso. Esta combinación genera un ecosistema y, en particular, un mercado de datos (en adelante data marketplace o simplemente marketplace). A través de esta plataforma cualquier participante puede hacer disponibles sus datos (de forma gratuita o con un modelo de pagos), así como acceder a los datos ofrecidos por otros participantes para hacer uso de ellos o para generar valor añadido combinándolos, procesándolos o generando aplicaciones/servicios en base a los mismos. El marketplace de la plataforma FIWARE está concebido como un elemento central que integra el catálogo de productos y ofertas, establece los contratos, recibe los pagos y se encarga de la distribución de los beneficios. Por lo tanto, todos los participantes tienen que confiar en él. Por otra parte, la tecnología de cadenas de bloques (en adelante blockchain) es un mecanismo que, basándose en cálculos criptográficos, ofrece un libro maestro contable distribuido (denominado ledger) en el que se apuntan transacciones entre participantes que no tienen una relación de confianza entre ellos. La principal característica de este libro maestro, que se distribuye entre múltiples nodos participantes de la red, es que es inmutable, no repudiable y no depende de relaciones de confianza entre participantes o en una entidad central. El objetivo de este trabajo es doble. Por un lado se estudia la aplicación de la tecnología blockchain en lo relativo al catálogo, las compras y los pagos, elementos todos ellos clave del marketplace, para establecer una arquitectura descentralizada capaz de gestionar el almacenamiento y acceso a las ofertas, así como la creación de acuerdos de forma distribuída. Por otro lado, se pretende convertir la distribución de datos a un modelo P2P, que no re quiera una relación de confianza con el marketplace, ni entre ellos. Este proyecto analiza las tecnologías blockchain existentes y plantea distintas arquitecturas, combinándolas para satisfacer distintos requisitos, como modelos de precio complejos que requieren accounting. Todas las propuestas están validadas mediante pruebas de concepto cuyas especificaciones técnicas también se detallan. Al final, todos los resultados se recogen en las conclusiones que contienen una guía de decisión estratégica para diseño de arquitecturas de marketplaces de datos descentralizados.---ABSTRACT---The European open source community FIWARE offers different tools for data management through its technological platform of the same name. It works with real-time data based on the NGSI standard using the Orion Context Broker platform and, thanks to the Business API Ecosystem, markets and controls its access. This combination generates an ecosystem and, particularly, a data marketplace. Through this platform, any participant can make their data available (free of charge or with a payment model), as well as access data offered by other participants to use it or to generate added value by combining, processing or generating applications/services based on it. The FIWARE’s marketplace is conceived as a central element that integrates the catalog of products and offers, establishes contracts between suppliers and consumers, receives payments and is responsible for the distribution of benefits. Therefore, all participants in these types of exchanges have to trust it. On the other side, the blockchain technology is a mechanism that, based on cryptographic calculations, offers a distributed ledger to register transactions between participants who do not trust each other. The main characteristic of this ledger, which is distributed among multiple participating nodes of the network, is that it is immutable, non-repudiable and does not depend on trust relationships between participants or in a central entity. The goal of this paper is twofold. On the one hand, the application of blockchain is studied in terms of catalog, purchases and payments to establish a decentralized architecture capable of managing storage and access to offerings, as well as the creation of agreements in a distributed way.. On the other hand, we intend to convert the data distribution to a P2P model, which does not require a trust relationship with the marketplace, nor between them. This project analyses the existing Distributed Ledger Technologies (DLTs) and proposes different architectures, combining them to satisfy different requirements, such as complex price models that require accounting. All the proposals are validated through proofs of concept whose technical specifications are also detailed. In the end, all the results are included in the conclusions that contain a strategic decision guide for the design of decentralized data marketplaces architectures.

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Item ID: 51463
DC Identifier: http://oa.upm.es/51463/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:51463
Deposited by: Biblioteca Facultad de Informatica
Deposited on: 09 Jul 2018 10:34
Last Modified: 09 Jul 2018 10:34
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