Blockchain Papers

Sonny Marmon

No abstract is available for this record.

Issula, Noora

Tämä opinnäytetyö tarkastelee lohkoketjuteknologian ominaisuuksia ja hajauttamisen keskeisiä periaatteita. Työn ensisijaisena tavoitteena oli perehtyä Ethereum-lohkoketjuverkossa toimivan ja erityisesti digitaalisiin hallintatodistuksiin (NFT) perustuvan hajautetun sovelluksen kehittämiseen. Tämän lisäksi tavoitteena oli tarjota yksinkertaistettu perusta älysopimusten ja hajautettujen sovellusten kehittämiseen. Työn kehys muodostuu aihetta ympäröivästä kirjallisuuskatsauksesta ja oman henkilökohtaisen kehitysprojektin toteutuksen sekä tulosten raportoinnista. Aluksi perehdytään hajautettujen tietokantojen keskeisiin periaatteisiin vertaillen näiden vahvuuksia ja rajoitteita suhteessa keskitettyihin tietokantoihin. Tarkastelun kohteena on myös lohkoketjuteknologian vallitsevat rajoitteet ja sen haasteet sekä tietoturvallisuus ja sen hallinta. Lisäksi syvennytään tarkemmin työhön toteutetussa kehitysprojektissa hyödynnettyyn Ethereum-alustaan ja sen erityispiirteisiin. Oman kehitysprojektin toteutus nojautui työn alussa esitellyn teorian lisäksi muun muassa Ethereumin ja Solidityn dokumentaation. Kehitysprojekti toteutettiin hyödyntäen Scaffold-ETH 2 -työkalupakkia ja sen tarjoamaa kehitysympäristöä. Tämä mahdollisti syventymisen älysopimuksen ja sovelluksen hajautettujen toiminnallisuuksien kehittämiseen yksinkertaistaen lisäksi muun muassa käyttäjäinteraktioiden toteutusta sekä sovelluksen testaamista kehitysprosessin aikana. Projektissa toteutettu älysopimus perustuu ERC-721-standariin, joka on kehitetty erityisesti NFT-pohjaisten sopimusten kehykseksi. Toteutuksessa hyödynnettiin lisäksi hajautettua tiedostojärjestelmää (IPFS) mintattavan NFT:n kuvatiedoston ja metatietojen tallennukseen. Kehitysprojektin tuloksena saatiin toteutettua kevyt testiverkossa toimiva prototyyppimallinen hajautettu sovellus, joka mahdollistaa NFT:n luomisprosessin eli minttaamisen käyttäjän valitsemalla kuvatiedostolla. Sovelluksessa on myös äänestystoiminto, jossa NFT-kohtaiset äänet kirjataan lohkoketjuun sisäisesti. Käyttäjän minttaamien tokenien lukumäärä on rajoitettu enintään kolmeen, ja jokaisella käyttäjällä on käytössään vain yksi ääni. Tämä kehitysprojektin tuotos havainnollistaa hyvin, kuinka lohkoketjujen ja älysopimusten avulla voidaan luoda lisäarvoa ja käyttäjien välistä vuorovaikutusta sovelluksen sisäisesti, ilman tarvetta kolmansille osapuolille tai keskitetyille järjestelmille.

Yun‐Cheng Tsai, Jiun‐Yu Huang, Da‐Ru Chiou

As blockchain technology continues to gain attention, there is a growing need to make it more accessible to young learners in K-12 education. However, the technical complexity and lack of accessible tools have been identified as significant barriers to adoption. Our paper proposes a new method for empowering NFTs by continuously updating their metadata using an API layer. The approach aims to reduce the barriers to entry and enable K-12 students to explore blockchain technology in the same way they learn computational thinking through visual programming tools like Scratch. Our method utilizes Google Blockly, a visual programming language, to make updating NFT metadata more accessible and engaging for young learners. By leveraging a familiar and engaging visual programming language, students can develop their computational thinking skills and explore blockchain technology in a fun and intuitive way. The paper discusses the benefits of using NFTs as a learning tool, including how they can help students understand the concept of digital ownership and value. Overall, our proposed method has the potential to promote student engagement and understanding of blockchain technology, which could have significant implications for the future of education.

Suthee Ruangwises

Ball sort puzzle is a popular logic puzzle consisting of several bins containing balls of multiple colors. Each bin works like a stack; a ball has to follow the last-in first-out order. The player has to sort the balls by color such that each bin contains only balls of a single color. In this paper, we propose a physical zero-knowledge proof protocol for the ball sort puzzle using a deck of playing cards, which enables a prover to physically show that he/she knows a solution with $t$ moves of the ball sort puzzle without revealing it. Our protocol is the first zero-knowledge proof protocol for an interactive puzzle involving moving objects.

M.E. Sousa‐Vieira, David Ferrero-Castro, J.C. López-Ardao

Badges are non fungible tokens used to document or certify achievements in academics or in any other domain. Besides their utility as proof of achievement, badges are of interest in higher education as pure incentives to push the students and learners in general toward pursuing well-defined goals and skills. In this respect, badges can be naturally incorporated into digital learning platforms also as part of informal learning activities, and stimulate participation, merit, and visibility for the students. However, the level of engagement of learners into these learning activities depends crucially on how the system of badges and rewards has been designed and on how it is applied, if it is to be used effectively. In this paper, we report on the design and implementation of a smart badges system, and an example of its use inside a gamification methodology for informal learning in a master level course, and discuss the benefits and the observed gains in learning performance that can be obtained.