Trustworthy medical applications on the blockchain : an experiment using remote attestation to provide a digital twin infrastructure
Jatkola, Kaisa (2023)
Diplomityö
2023
School of Engineering Science, Tuotantotalous
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20231003138593
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20231003138593
Tiivistelmä
The verification of the integrity of data recorded on blockchains is a disregarded challenge. The limitations of blockchains to provide verification mechanisms suggest the necessity to extend the data provenance verification further back into the real-world infrastructure. The deployment of blockchain in critical areas handling sensitive data, such as healthcare machines, motivates the development of such measures.
The purpose of this thesis is to explore blockchains in real-world medical applications. The implementation introduces a mechanism to establish a link between real-world medical systems and blockchains by utilizing mechanisms such as Non-Fungible Tokens (NFT), Trusted Platform Module (TPM), and remote attestation.
This thesis provides practical insight into the design of blockchain applications with the requirement of digital twin-like properties. In conclusion, TPM and remote authentication mechanisms can be used to verify the integrity of devices and the data they generate. However, the overall architecture of blockchains and the required infrastructure are still lacking. Thus, more investigation is required to understand the actual utility of blockchains. Lohkoketjuun tallennettujen tietojen eheyden todentaminen on huomiotta jätetty haaste. Lohkoketjujen rajoitukset todentamismekanismin tarjoamisessa viittaavat siihen, että tietojen alkuperän todentaminen on ulotettava kauemmas reaalimaailman infrastruktuuriin. Lohkoketjujen käyttöönotto arkaluonteisia tietoja käsittelevillä kriittisillä aloilla, kuten terveydenhuollon koneissa, motivoi tällaisten toimenpiteiden kehittämiseen.
Tämän diplomityön tavoitteena on tutkia lohkoketjuja reaalimaailman lääketieteellisissä sovelluksissa. Työn toteutuksessa esitellään mekanismi, jolla voidaan luodaan yhteys reaalimaailman lääketieteellisten järjestelmien ja lohkoketjujen välille hyödyntämällä mekanismeja kuten etätodennus, Non-Fungible Tokens (NFT) ja Trusted Platform Module (TPM).
Diplomityö tarjoaa käytännön näkemystä lohkoketjusovellusten suunnittelusta, joissa vaaditaan Digital Twin -konseptin kaltaisia ominaisuuksia. Johtopäätöksenä voidaan todeta, että TPM- ja etätodennusmekanismeja voidaan käyttää laitteiden ja niiden tuottamien tietojen eheyden todentamiseen. Lohkoketjujen kokonaisarkkitehtuuri ja tarvittava infrastruktuuri ovat kuitenkin vielä puutteellisia. Näin ollen, lohkoketjujen todellisen hyödyn ymmärtämiseksi tarvitaan vielä lisätutkimusta.
The purpose of this thesis is to explore blockchains in real-world medical applications. The implementation introduces a mechanism to establish a link between real-world medical systems and blockchains by utilizing mechanisms such as Non-Fungible Tokens (NFT), Trusted Platform Module (TPM), and remote attestation.
This thesis provides practical insight into the design of blockchain applications with the requirement of digital twin-like properties. In conclusion, TPM and remote authentication mechanisms can be used to verify the integrity of devices and the data they generate. However, the overall architecture of blockchains and the required infrastructure are still lacking. Thus, more investigation is required to understand the actual utility of blockchains.
Tämän diplomityön tavoitteena on tutkia lohkoketjuja reaalimaailman lääketieteellisissä sovelluksissa. Työn toteutuksessa esitellään mekanismi, jolla voidaan luodaan yhteys reaalimaailman lääketieteellisten järjestelmien ja lohkoketjujen välille hyödyntämällä mekanismeja kuten etätodennus, Non-Fungible Tokens (NFT) ja Trusted Platform Module (TPM).
Diplomityö tarjoaa käytännön näkemystä lohkoketjusovellusten suunnittelusta, joissa vaaditaan Digital Twin -konseptin kaltaisia ominaisuuksia. Johtopäätöksenä voidaan todeta, että TPM- ja etätodennusmekanismeja voidaan käyttää laitteiden ja niiden tuottamien tietojen eheyden todentamiseen. Lohkoketjujen kokonaisarkkitehtuuri ja tarvittava infrastruktuuri ovat kuitenkin vielä puutteellisia. Näin ollen, lohkoketjujen todellisen hyödyn ymmärtämiseksi tarvitaan vielä lisätutkimusta.