1. A transition towards decentralized service market:blockchain-based enablers, challenges, and solutions
- Author
-
Pirttikangas, S. (Susanna), Partala, J. (Juha), Lovén, L. (Lauri), Nguyen, H. T. (Hong Tri), Pirttikangas, S. (Susanna), Partala, J. (Juha), Lovén, L. (Lauri), and Nguyen, H. T. (Hong Tri)
- Abstract
Traditional service markets enable the efficient trading of a variety of services through a centralized platform, acting as an intermediary between service providers and customers. However, this centralization raises concerns about power abuse, corruption, and scalability. Decentralization of service markets addresses these issues by directly exchanging data between service providers, but it introduces trust challenges to distributed data sharing. This study explores the use of blockchain technology to establish trust and security in decentralized service markets, managing trade-offs between decentralization, scalability, and security. Focusing on applications in transportation, such as Mobility-as-a-Service (MaaS), Unmanned Aerial Vehicles (UAV), and autonomous vehicles, this work investigates the potential of blockchain-based service markets to facilitate collaboration in various sectors. The dissertation studies the core components of distributed ledger technologies: system design, deployment, and confidentiality. This work proposes a blockchain-based MaaS system design for the service market and discusses the potential usage of blockchain, along with associated challenges in distributed data sharing. Additionally, confidentiality in blockchain-based interactive systems is examined through zero-knowledge argument schemes, with a comparison of their advantages and dis-advantages. The performance regarding decentralized autonomous operation based on blockchain technology is considered via various updating capacities. The deployment of a blockchain-based service market is analyzed using two types of blockchain platforms—permissioned and permissionless—to represent access requirements. A performance comparison and proposed technique framework for blockchain platform selection are also provided., Tiivistelmä Perinteiset palvelumarkkinat toimivat keskitetyn alustan varassa. Tällainen alusta toimii linkkinä palveluntarjoajien ja asiakkaiden välillä ja välittää palveluita tehokkaasti. Keskittäminen ei kuitenkaan ole ongelmatonta erityisesti vallan väärinkäytön, korruption ja skaalautuvuusongelmien vuoksi. Palvelumarkkinoiden hajauttaminen tarjoaa ratkaisun näihin huolenaiheisiin mahdollistamalla suoran tiedonvaihdon palveluntarjoajien välillä. Toisaalta se tuo kuitenkin mukanaan haasteita luottamuksellisen datan hajautetussa jakamisessa. Tämä tutkimus keskittyy lohkoketjuteknologian käyttöön luottamuksen ja turvallisuuden luomiseksi hajautetuille palvelumarkkinoille. Tutkimus keskittyy hajauttamisen, skaalautuvuuden ja turvallisuuden tasapainottamiseen liittyviin kompromisseihin, ja tutkii erityisesti lohkoketjupohjaisten palvelumarkkinoiden soveltamista älyliikenteen palveluihin kuten liikkuvuuteen palveluna (MaaS), miehittämättömiin lennokkeihin (UAV) ja autonomisiin ajoneuvoihin, sekä niiden potentiaaliin edistää yhteistyötä eri sektoreilla. Väitöskirjassa keskitytään hajautetun tilikirjateknologian keskeisiin osa-alueisiin, kuten järjestelmän suunnitteluun, käyttöönottoon ja luottamuksellisuuteen. Työ esittelee lohkoketjupohjaisen MaaS-järjestelmän palvelumarkkinan suunnitelman ja käsittelee lohkoketjun mahdollisia käyttötapoja ja siihen liittyviä haasteita hajautetussa datan jakelussa. Lisäksi tutkimuksessa arvioidaan lohkoketjupohjaisten interaktiivisten järjestelmien luottamuksellisuutta nollatiedon argumenttien (zero-knowledge arguments) avulla, vertaillen niiden etuja ja haittoja. Hajautetun autonomisen toiminnan suorituskykyä tarkastellaan lohkoketjuteknologian perusteella erilaisten päivityskapasiteettien näkökulmasta. Tutkimuksessa analysoidaan myös lohkoketjupohjaisen palvelumarkkinan käyttöönottoa ja vertaillaan kahta eri lohkoketjualustaa—luvanvaraista ja luvatonta—, jotka edustavat erilaisia pääsynvaatimuksia (access requirements). Lisäksi verta
- Published
- 2023