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https://hdl.handle.net/1822/81102
Título: | A secure IoT Communication system for smart contracts |
Autor(es): | Leite, Nuno André Lopes |
Orientador(es): | Santos, Alexandre Lopes, Nuno Vasco |
Palavras-chave: | Blockchain Smart contracts Iot Security Compliance Contratos inteligentes Segurança |
Data: | 9-Mar-2021 |
Resumo(s): | The need to ensure the confidentiality and integrity of data generated in industrial systems
and applications has been increasingly highlighted over the years, due to the clear and
urgent requirements of not disclosing sensible proprietary information and ensuring that
data is kept immutable since it is generated until it is permanently stored.
It is from these two main ideas that this dissertation is created, framed in a project that is
being developed at the Digital Transformation CoLab with Bilanciai and Cachapuz. These are the
industrial partners and key stakeholders of this project, having identified the requirements
for the weight measurement process that occurs in the weighing stations that are placed in
their customers. This dissertation essentially consists on the definition of a secure Internet of
Things (IoT) communication system between the devices that operate on the weighing stations
of the customers and on top of that, develop a smart contract application using blockchain
technology capable of: i) automating the process of verifying the correct application of
weighing guidelines; and ii) registering and storing ”receipts” of weighings that take place
in the customers’ weighing stations.
In this dissertation, a revision of the state of the art is made with the goal to perceive
the most secure and current technologies capable of providing the required functionalities,
which are the fuel for the identification of the problems and challenges that such a project
might face, ultimately leading to the design of a solution that can both: i) mitigate the
aforementioned problems and challenges; and ii) comply with the goals defined for the
dissertation. Additionally, in this document, the development of such a solution is also
explored by providing clear insights into the decisions that were made and the reasoning
behind them and by implementing components that are able to provide registration and rich
querying of weighing tickets (receipts), weighing ticket building and secure communication
as well as the enforcing of a blockchain network structure that fosters data confidentiality.
Ultimately, results are shown, collected from a proof of concept, which essentially provide
evidence on the functional correctness of the system that was built, i.e., its ability to grant
the retainment of weighing ticket characteristics and the capabilities of the communication
system, which demonstrates to be able to securely build and transmit weighing tickets, with
fault tolerance.
The outcomes of this project can be integrated into existing systems of the industrial
partners to increase efficiency, security and business innovation. A necessidade de assegurar a confidencialidade e a integridade dos dados gerados em sistemas e aplicações industriais tem sido cada vez mais destacada ao longo dos últimos anos, devido a claros e urgentes requisitos de não divulgar informação proprietária e de garantir que essa informação permanece imutável desde o momento em que é gerada até ao ponto em que é guardada permanentemente. É a partir destas duas ideias principais que esta dissertação é criada, enquadrada num projeto que esta a ser desenvolvido no Digital Transformation CoLab com a Bilanciai e a Cachapuz. Estes são os parceiros industriais e stakeholders do projeto, tendo identificado os requisitos para o processo contínuo de medição de pesagens que ocorre nas estações de pesagem dos seus clientes. Esta dissertação consiste, essencialmente, na definição de uma comunicação segura em IoT entre os dispositivos que operam nas estações de pesagem dos clientes e, complementarmente, desenvolver uma aplicação baseada em smart contracts utilizando tecnologia Blockchain com o intuito de: i) Automatizar o processo de verificação da aplicação correta de diretrizes de pesagem; e, ii) Registar e armazenar ”recibos” de pesagem ˜ que são efetuadas nas estações de pesagem dos clientes. Nesta dissertação, a revisão do estado da arte é feita com o objetivo de entender as tecnologias mais atuais e seguras capazes de providenciar as funcionalidades adjacentes aos requisitos, o que se torna na base para a identificação dos problemas e desafios que um projeto desta natureza pode enfrentar, resultando, em última instância, no desenho de uma solução que consiga: i) Mitigar os problemas e desafios anteriormente mencionados; E, ii) Cumprir com os objetivos definidos para esta dissertação. Adicionalmente, neste documento, o desenvolvimento da solução é explorado, ao fornecer informações claras sobre as decisões que foram tomadas e o raciocínio por trás das mesmas e ao implementar componentes capazes de fornecer o registo e consulta avançada de recibos de pesagem, construção e transmissão segura dos mesmos, como também a capacidade de estruturar e assegurar uma organização da rede blockchain que promove a confidencialidade de dados. Finalmente, resultados são ilustrados, extraídos de uma prova de conceito, fornecendo provas da correção funcional do sistema construído, isto e, a sua capacidade para garantir a manutenção das características dos recibos de pesagem e, além disso demonstra a capacidade do sistema de comunicação em transmitir, de forma segura, os recibos de pesagem, com tolerância a falhas. O resultado obtido neste projeto tem a possibilidade de ser integrados em sistemas existentes dos parceiros industriais com o objetivo de aumentar a eficiência, segurança e inovação nos seus modelos de negócio. |
Tipo: | Dissertação de mestrado |
Descrição: | Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Informática |
URI: | https://hdl.handle.net/1822/81102 |
Acesso: | Acesso restrito autor |
Aparece nas coleções: | BUM - Dissertações de Mestrado DI - Dissertações de Mestrado |
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Ficheiro | Descrição | Tamanho | Formato | |
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