A sidechain platform for restaurant e-commerce transactions.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lima Alves, Davi
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UFBA
Texto Completo: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/38572
Resumo: Pedir comida online está presente diariamente na vida das pessoas, entretanto, este procedimento exige o envio de dados de clientes para diferentes sistemas de restaurantes, e muitas vezes esses restaurantes compartilham informações sensíveis com seus parceiros sem autorização, criando um risco à segurança ao compartilhar tais dados. Ainda, em muitos casos quando uma pessoa viaja para um país diferente de sua origem e deseja pedir comida é exigida a transação de câmbio para moeda local que tem custo elevado. As blockchains revolucionaram o modo de fazer pagamentos online e intrinsecamente de forma segura eliminando a entidade centralizadora e autorizativa, a exemplo da Bitcoin, primeira blockchain utilizada em larga escala. Entretanto, a literatura científica registra a dificuldade diante da alta frequência de transações na Bitcoin, alto tempo de transações, e, também, seu alto custo por transação além da limitação da linguagem Script para desenvolvimento de aplicações. Nesse passo a blockchain Ethereum surge como alternativa a Bitcoin, num ambiente de aplicações mais complexas com maior frequência de aplicações e número de transações por segundo, mas, ainda distante da performance de soluções como cartão de crédito, o que desfavorece esta “cadeia de blocos” ante soluções tradicionais de pagamento como o cartão de crédito, além disso teve por um grande período altas taxas de custo por transação. Do estudo deste contexto nós propomos o modelo de pagamento de transações para o varejo por meio da blockchain a partir de Prova de Conceito (POC) voltada para restaurantes utilizando o SDK da blockchain Lisk. A POC Lisk Restaurante representa uma integração da Lisk blockchain na indústria de alimentos permitindo clientes comprarem comida de forma rápida e segura através de sidechains - blockchains exclusivas para transações especiais tipo-restaurantes, sem intermediação e com menores taxas ao utilizar um único cripto ativo no mundo: o LSK. Realizamos estudo empírico da solução proposta no qual é avaliada o desempenho de transações em bloco, taxas de transação, auditabilidade, escala de solução, privacidade e segurança no envio de mensagens em transações. Os resultados foram utilizados na comparação com dados da literatura das blockchains Bitcoin, Ethereum, e Multichain. Os resultados apontam que, as transações especiais utilizadas na Lisk Restaurante permitem garantir privacidade de dados para seus clientes, pois, apenas ao recipiente de uma transação é possível acessar dados sensíveis de remetente. Assim, através de pesquisa, revisão da literatura e experimentos de avaliação de desempenho foi observado que a solução de sidechain para restaurantes demonstrou eficiência da tecnologia blockchain em prover serviços globais de forma menos custosa do que meios de pagamentos comuns; também, quando comparadas suas taxas de transações com outras blockchains como Bitcoin ou Ethereum, pois, seus valores são menores e mantida a privacidade de seus clientes. Ainda, a nossa solução demonstrou aumento na capacidade de transações Food em um único bloco e melhor escalabilidade por meio de sidechains, as quais, aceitam transações específicas ao negócio envolvido o que difere de blockchains únicas como Bitcoin ou Ethereum que executam transações de diversas finalidades, superando também à primeira versão da Prova de Conceito (PoC) Lisk Restaurante, ultrapassando em duas vezes a capacidade de número de transações ou frequência em um bloco. Finalmente, ainda foi realizado experimentos com a Lightning network, tecnologia off-chain que funciona sobre a Bitcoin sendo uma solução de escalabilidade para a Bitcoin. A avaliação de resultados de experimentos da solução sidechain Lisk e da Lightning network demonstraram as diferenças de cada tecnologia e foi enaltecida as vantagens e desvantagens de cada uma. Assim, foi observado que a tecnologia Lightning network também pode ser utilizada na indústria de varejo, mas sem a possibilidade de personalizar custos de transação.
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As blockchains revolucionaram o modo de fazer pagamentos online e intrinsecamente de forma segura eliminando a entidade centralizadora e autorizativa, a exemplo da Bitcoin, primeira blockchain utilizada em larga escala. Entretanto, a literatura científica registra a dificuldade diante da alta frequência de transações na Bitcoin, alto tempo de transações, e, também, seu alto custo por transação além da limitação da linguagem Script para desenvolvimento de aplicações. Nesse passo a blockchain Ethereum surge como alternativa a Bitcoin, num ambiente de aplicações mais complexas com maior frequência de aplicações e número de transações por segundo, mas, ainda distante da performance de soluções como cartão de crédito, o que desfavorece esta “cadeia de blocos” ante soluções tradicionais de pagamento como o cartão de crédito, além disso teve por um grande período altas taxas de custo por transação. Do estudo deste contexto nós propomos o modelo de pagamento de transações para o varejo por meio da blockchain a partir de Prova de Conceito (POC) voltada para restaurantes utilizando o SDK da blockchain Lisk. A POC Lisk Restaurante representa uma integração da Lisk blockchain na indústria de alimentos permitindo clientes comprarem comida de forma rápida e segura através de sidechains - blockchains exclusivas para transações especiais tipo-restaurantes, sem intermediação e com menores taxas ao utilizar um único cripto ativo no mundo: o LSK. Realizamos estudo empírico da solução proposta no qual é avaliada o desempenho de transações em bloco, taxas de transação, auditabilidade, escala de solução, privacidade e segurança no envio de mensagens em transações. Os resultados foram utilizados na comparação com dados da literatura das blockchains Bitcoin, Ethereum, e Multichain. Os resultados apontam que, as transações especiais utilizadas na Lisk Restaurante permitem garantir privacidade de dados para seus clientes, pois, apenas ao recipiente de uma transação é possível acessar dados sensíveis de remetente. Assim, através de pesquisa, revisão da literatura e experimentos de avaliação de desempenho foi observado que a solução de sidechain para restaurantes demonstrou eficiência da tecnologia blockchain em prover serviços globais de forma menos custosa do que meios de pagamentos comuns; também, quando comparadas suas taxas de transações com outras blockchains como Bitcoin ou Ethereum, pois, seus valores são menores e mantida a privacidade de seus clientes. Ainda, a nossa solução demonstrou aumento na capacidade de transações Food em um único bloco e melhor escalabilidade por meio de sidechains, as quais, aceitam transações específicas ao negócio envolvido o que difere de blockchains únicas como Bitcoin ou Ethereum que executam transações de diversas finalidades, superando também à primeira versão da Prova de Conceito (PoC) Lisk Restaurante, ultrapassando em duas vezes a capacidade de número de transações ou frequência em um bloco. Finalmente, ainda foi realizado experimentos com a Lightning network, tecnologia off-chain que funciona sobre a Bitcoin sendo uma solução de escalabilidade para a Bitcoin. A avaliação de resultados de experimentos da solução sidechain Lisk e da Lightning network demonstraram as diferenças de cada tecnologia e foi enaltecida as vantagens e desvantagens de cada uma. Assim, foi observado que a tecnologia Lightning network também pode ser utilizada na indústria de varejo, mas sem a possibilidade de personalizar custos de transação.Requesting food online is daily present in the lives of people, however, it is necessary to send delivery information to different restaurant systems and sometimes these restaurants share customer-sensitive information with their partners without the authorization of the customer creating a security risk to customers’ data. Also, in most cases when a person travels to a different country and wants to request food online, it is necessary to use the local currency, requiring a currency exchange operation. Blockchains revolutionized the online payment method and intrinsically safely eliminated central authoritative entities with Bitcoin as the first blockchain utilized on a large scale. However, the scientific literature recognizes the difficulties in such technology as scalability flaws in the number of transactions executed per second on Bitcoin, high transaction time, and also the high fee per transaction, beyond the limitation of Script language. The Ethereum Blockchain was raised as a Bitcoin alternative that allowed the development of more complex applications, and despite the increase in the default number of transactions per second, it is still away from payment method solutions such as credit cards, furthermore, it had for a long period a high fee per transaction. In this thesis, we studied and proposed blockchain as a payment method for retail transactions and we created a Proof-Of-Concept (PoC) for restaurants utilizing the Lisk blockchain SDK. The Lisk Restaurant PoC represents an integration of the Lisk blockchain in the food industry allowing customers to order food fast and safely through a sidechain, an exclusive blockchain with specific custom transaction types for restaurants, eliminating third parties, reducing fees, and utilizing a single crypt-asset around the world, LSK. We performed an empirical study on our proposed solution to evaluate the performance of the number of transactions per block, transactions fee, audit ability, scalability of solution, the sending of a data message in transactions safely, and guaranteeing privacy. The results were utilized to compare with known information in literature from blockchains Bitcoin, Ethereum, and Multichain. The specific blockchain transaction types utilized in Lisk Restaurant allow guarantee data privacy for its customers allowing only transaction recipients to access sender data. Hence, through research, revision of previous research findings, and experiments of performance evaluation it was observed that the restaurant sidechain solution demonstrated the efficiency of Blockchain technology in providing global services less costly than regular ways of payment, or even other blockchains as Bitcoin or Ethereum through lower transactions fee, and respecting the privacy of customers. Furthermore, the new solution demonstrated an increase in the maximum number of Food transactions capacity in a single block, and better transaction scalability through sidechains, these accept transactions related to their business differently from blockchains such as Bitcoin or Ethereum that don’t have sidechains as they execute transactions with distinct business needs, superior to the first version of PoC Lisk Restaurant, surpassing by twice in the number of transactions capacity in a single block. Finally, experiments were performed with the Lightning network, an off-chain technology that runs on top of Bitcoin offering a scalability solution for Bitcoin. The evaluation of the results of the experiments of the Lisk sidechain solution and Lightning network show the differences between each technology and highlight the advantages and disadvantages of each one. Hence, it was observed that the Lightning network can be utilized in the retail industry but without the possibility of customized transaction costs.Submitted by Davi Alves (davi.alves@ufba.br) on 2023-12-01T10:28:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação_de_mestrado.pdf: 2985320 bytes, checksum: 064c973cdf96701c78ecbb692db86a13 (MD5)Approved for entry into archive by Cátia Silva dos Santos (catia.santos@ufba.br) on 2023-12-01T10:53:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação_de_mestrado.pdf: 2985320 bytes, checksum: 064c973cdf96701c78ecbb692db86a13 (MD5)Made available in DSpace on 2023-12-01T10:53:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação_de_mestrado.pdf: 2985320 bytes, checksum: 064c973cdf96701c78ecbb692db86a13 (MD5) Previous issue date: 2023-08-22engUniversidade Federal da BahiaPrograma de Pós-Graduação em Ciência da Computação (PGCOMP) UFBABrasilInstituto de Computação - ICAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessLiskBlockchainBitcoinSidechainProof-of-ConceptPerformancePrivacyTransaction feeLightning networkCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOLiskBlockchainBitcoinSidechainProva de conceitoDesempenhoPrivacidadeCustoLightning networkA sidechain platform for restaurant e-commerce transactions.Uma plataforma sidechain para transações de comércio eletrônico em restaurantes.Mestrado Acadêmicoinfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionMendonça Neto, Manoel Gomes de0000-0002-0874-7665http://lattes.cnpq.br/1608062196337851Silva Freitas, Allan Edgard0000-0003-2503-3100http://lattes.cnpq.br/2901867166038988Rocha Pita, Robespierre Dantas da0000-0002-0616-620Xhttp://lattes.cnpq.br/9031151666715654Sampaio, Leobino Nascimento0000-0003-4855-0936http://lattes.cnpq.br/1952937182023132Mendonça Neto, Manuel Gomes de0000-0002-0874-7665http://lattes.cnpq.br/1608062196337851Prazeres, Cássio Vinícius Serafim0000-0003-0197-0909http://lattes.cnpq.br/50757360891005440000-0002-3130-1928http://lattes.cnpq.br/6500811630037406Lima Alves, Davireponame:Repositório Institucional da UFBAinstname:Universidade Federal da Bahia (UFBA)instacron:UFBATEXTDissertação_de_mestrado.pdf.txtDissertação_de_mestrado.pdf.txtExtracted texttext/plain387934https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/38572/4/Disserta%c3%a7%c3%a3o_de_mestrado.pdf.txt6ad2ea2dd5b2c682894630a9cb0cfd00MD54ORIGINALDissertação_de_mestrado.pdfDissertação_de_mestrado.pdfDissertação de Mestrado em Ciência da Computação, Davi Lima Alvesapplication/pdf2985320https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/38572/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o_de_mestrado.pdf064c973cdf96701c78ecbb692db86a13MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/38572/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1715https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/38572/3/license.txt67bf4f75790b0d8d38d8f112a48ad90bMD53ri/385722023-12-02 02:05:02.12oai:repositorio.ufba.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://192.188.11.11:8080/oai/requestopendoar:19322023-12-02T05:05:02Repositório Institucional da UFBA - Universidade Federal da Bahia (UFBA)false
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