Back to search

IKTPLUSS-IKT og digital innovasjon

Efficient Trustworthy Computing with Blockchains and Biometrics

Alternative title: Effektiv og troverdig beregning med blokkjeder og biometri

Awarded: NOK 9.9 mill.

Blockchains are disrupting many areas of modern digital society, including financial markets and the health sector. Existing blockchains suffer from shortcomings that prevent their use in modern digital services that require high throughput and low latency, and does not waste energy. This project has developed novel scalable and intrusion-tolerant blockchain structures, algorithms, and systems that will simplify development of trustworthy applications. Beyond conducting basic research on permissionless computer systems and algorithms, the project has also constructed a prototype system for secure and permanent storage of digital artifacts, such as health records and grade transcripts. Our goal is to provide authenticity and availability of stored artifacts at a security level not possible with existing technology. This implies preventing unauthorized manipulation or removal of data; even in the event that some of the participating computers have failed or are controlled by an attacker. The system ensures that users can always retrieve stored artifacts. The potential impact of the project is a substantial improvement in the trust placed on digital artifacts and services, since they can be inextricably tied to their owners through biometrics. This can help ensure the authenticity and accuracy of important artifacts such as health records and grade transcripts.

Prosjektet har utdannet 20 masterstudenter og fem PhD studenter hvorav to har disputert, og det forventes at minst én stipendiat til disputerer i løpet av 2024. I tillegg har prosjektet i en kortere periode hatt tilknyttet en postdok. De fleste av prosjektets alumni jobber nå i næringslivet og akademia med problemstillinger og tematikk som er nært knyttet til prosjektets mål. Prosjektet har utviklet kunnskap og en dypere forståelse av blokkjeder og deres egenskaper og egnethet for andre anvendelsesområder enn kryptovaluta. Denne innsikten vil prosjektets alumni, inkludert våre masterstudenter, kunne bruke i praksis for relevante næringslivsprosjekter. Prosjektet har også utviklet flere programvare rammeverk for eksperimentell blokkjede-forskning som vil kunne gjøre fremtidig forskning enklere å utføre. Disse rammeverkene er åpen kildekode og har allerede blitt tatt i bruk av forskere ved en rekke andre institusjoner, blant andre University of California, Berkeley og EPFL, Sveits. Forskningsgruppen ved UiS har i løpet av prosjektperioden vært engasjert i Credence INTPART prosjektet som organiserte en workshop i Stavanger, forskermobilitet og andre aktiviteter sammen med flere internasjonale partnere som var relatert til BBChain prosjektets tematikk. I løpet av prosjektperioden har UiS gruppen etablert forskningssamarbeid med University of California, Berkeley, gjennom et utenlandsopphold. Dette samarbeidet fortsetter også nå etter prosjektets slutt. En annen forsker fra UiS har etablert forskningssamarbeid med Technische Universität Braunschweig. Forskningsgruppen ved UiS er jevnlig i kontakt med prosjektets alumni og andre næringslivsaktører for å videreutvikle og promotere våre forskningsresultater fra BBChain prosjektet.

Blockchain-based systems, like Ethereum and Bitcoin, have reinvigorated the decentralized peer-to-peer computing model, and demonstrated that important globally-spanning services can be constructed without having a strong centralized component. This project aims to address the shortcomings of existing blockchains that prevents these structures from being used in services that require higher throughput and lower latency, and this without requiring energy-consuming proof-of-work. The starting point for addressing these concerns derives from key competence on scalable Byzantine consensus and biometrics within the project group. Beyond the basic research on novel blockchains, the goal is to leverage blockchains to construct a prototype system for secure and permanent storage of digital artifacts whose authenticity is verifiable, preventing both unauthorized data manipulation and data loss. Hence, a key criteria for the system is to always be able to retrieve a stored artifact, in spite of partial failures. Another major goal is to facilitate keyless, but secure, access to the storage. To accomplish these goals, we develop a novel biometrics-based blockchain, and a novel signature scheme, also based on biometrics. The project is timely, as it develops theory and experimental research prototypes for blockchain technologies, which are becoming an increasingly important part of our online world. The project is also feasible, as it builds on complementary research competences and strengths of the consortium partners. The potential impact is a substantial improvement in trust among participants in blockchain-based transactions where identification is a key attribute, such as in authenticating health journals and grade transcripts.

Publications from Cristin

No publications found

No publications found

Funding scheme:

IKTPLUSS-IKT og digital innovasjon