Arquitecturas blockchain para compartir información y optimizar servicios en tiempo de ejecución

  1. Mezquita Martín, Yeray
Supervised by:
  1. Juan Manuel Corchado Rodríguez Director
  2. Javier Prieto Tejedor Director

Defence university: Universidad de Salamanca

Fecha de defensa: 18 November 2022

Committee:
  1. María Angélica González Arrieta Chair
  2. Ricardo S. Alonso Rincón Secretary
  3. Patricia Wolf Committee member
Department:
  1. INFORMÁTICA Y AUTOMÁTICA

Type: Thesis

Abstract

La tecnología blockchain, en base a sus características de transparencia, inmutabilidad, y democracia de los datos, se presenta como el potencial disruptor de la industria actual. El paradigma que presenta la industria hoy, basado en el Internet de las Cosas, genera una gran cantidad de comunicaciones entre los dispositivos, donde pueden existir problemas a la hora de verificar el origen y autoría de los datos generados. Por esta razón, la blockchain se presenta como una tecnología que puede solucionar los problemas mencionados. Sin embargo, la tecnología blockchain no está extenta de sus propios problemas: consumo de energía excesivo para preservar la seguridad en la red, imposibilidad por sí sola para detectar corrupción en el origen de los datos, o las violaciones a la intimidad y privacidad de los usuarios por la transparencia de la información almacenada. En la literatura se han propuesto soluciones a la hora de enfrentar los desafíos que presenta esta tecnología como, por ejemplo, (i) sustituir el uso de redes públicas por redes permisionadas, optimizando el consumo energético de la red al no ser necesario un algoritmo tan estricto para garantizar su seguridad, (ii) almacenar datos sensibles off-chain, utilizando la blockchain como metodo de verificación de la información, resumiéndola con el hash, o (iii) reducir la funcionalidad de las soluciones propuestas, eliminando servicios que potencialmente podrían ofrecer. En primer lugar, esta investigación realiza un estudio y análisis sobre las soluciones propuestas en la literatura, encontrando que, (i) no hacen frente a todos los desafíos que propone esta tecnología, o (ii) la centralización de su propuesta no justifica la implementación de la red blockchain. Todo esto hace imposible la implementación de estas arquitecturas en un escenario real, donde los marcos regulatorios cada vez son más estrictos. En base a las carencias encontradas en el Estado del Arte, esta Tesis Doctoral propone dos arquitecturas en diferentes ámbitos: la industria logística farmacéutica y el intercambio de electricidad en mercados automáticos. En el primer caso, se hace uso de modelos de teorías de juegos, para asegurar el buen comportamiento de los actores en la plataforma, además de sistemas de auditabilidad para tener controlado los posibles fallos técnicos que puedan ocurrir en los dispositivos. En el segundo caso, se hace uso de pruebas de conocimiento nulo y firmas en anillo para asegurar la privacidad y seguridad de los datos y los usuarios. Estas dos arquitecturas hacen frente a los desafíos que propone la tecnología blockchain, y permiten su implementación dentro de cualquier ámbito regulatorio.