Blockchain in the public sector

Mgr. Kanitha Chim

Master's thesis

Abstract:

Blockchain věnuje velkou pozornost svému potenciálu umožnit zapojení třetích stran mezi finančními transakcemi, jeho odolnost vůči hackerům a charakteristiku transparentnosti. Jedním z nejzřetelnějších a nejsilnějších případů použití blockchainu je ekosystém kryptoměny, konkrétně bitcoin a další alternativní coiny. Po úspěchu bitcoinu se mnoho obhájců blockchainu snaží prozkoumat možný přínos této technologie i v jiných oblastech. I když existuje mnoho probíhajících směrů výzkumu, v této práci chceme důkladně prozkoumat téma blockchainu ve veřejném sektoru. Primárním cílem této práce je blíže se podívat na současnou pozici blockchainu ve veřejném sektoru, hypotetické případy použití, výzvy a omezení a postupy adopce. Navrhujeme také proof-of-concept využití blockchainu pro integritu otevřené datové sady. Abychom toho dosáhli, modelujeme aplikaci tak, aby spolupracovala s API otevřených dat s blockchainem Ethereum. Ze studie byly objeveny tři významné nálezy. Nejprve je to preference povoleného blockchainu implementovaného pro aplikace veřejného sektoru. Zadruhé jsme zjistili, že navzdory externím novým případům použití blockchainu existují nejistoty ohledně technologické vyspělosti, regulace, standardizace, bezpečnosti a této technologie jako celku při jejich implementaci. Nakonec je to cesta přijetí blockchainu ve veřejném sektoru ve srovnání se soukromým sektorem. Pokud jde o náš navrhovaný proof-of-concept, zjistili jsme, že je velmi efektivní a efektivní pro konzistenci záznamů a velké srovnání záznamů. Jedním z omezení je schopnost zjistit bitové modifikace dat v případě, že byly zaznamenány změny.

Abstract:

Blockchain has been receiving a lot of attention for its potential to enable non-third-party involvement between financial transactions, its resistance to hacking, and its transparency characteristic. One of the most obvious and powerful use cases of blockchain is in the cryptocurrency ecosystem, namely Bitcoin and other alternative coins. Following the success of Bitcoin, many blockchain advocates are trying to explore the possible benefit of this technology in other areas as well. While there are many ongoing research directions, in this thesis, we want to explore the topic of blockchain in the public sector thoroughly. The primary goal of this thesis is to look closely at the current position of blockchain in the public sector, the hypothetical use cases, challenges and limitations, and the adoption procedures. We also propose the proof-of-concept of blockchain usage for open dataset integrity. To achieve this, we model the application to collaborate the open data API with the Ethereum blockchain. Three significant findings were discovered from the study. First, it is the preference of permissioned blockchain implemented for public sector applications. Second, we found that, despite the external novel blockchain use cases, there are uncertainties over the technology maturity, regulation, standardization, security, and this technology as a whole when implementing them. Finally, it is the pathway of blockchain adoption in the public sector compared to the private sector. Regarding our proposed proof-of-concept, we found that it is very effective and efficient for record consistency and large record comparison. One limitation is the capability to figure out the modification bits of data in case changes were captured.

Keywords

blockchain, consensus, Ethereum, public sector, CKAN, open data

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 5. 2021

Thesis defence

• Date of defence: 24. 6. 2021
• Supervisor: Mgr. Marek Grác, Ph.D.
• Reader: RNDr. Pavel Šmerk, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / field:
Software Systems and Services Management (eng) / Services Development Management