Certification of IoT elements using the blockchain

Abstract

[Abstract]: The non-fungible tokens have been widely used to prove ownership of art and gaming collectibles and used as utility tokens. The use of this tokens in this work is to represent the ownership of the internet of things devices from the manufacturing phase, in the distributed and decentralized public ledger. This physical devices will have attached a token that represent them in the blockchain and the possession of an owner by an unique identifier. Hence, the devices are identified by their public blockchain address and their token that associates them to their owner. Besides, this address allow the Internet of Things devices to participate in the network and establish a shared secret between owner and device. This work, proposes to use the physical unclonable functions to establish a noose between the physical world and the blockchain by deriving the private key of the blockchain address from the physical unclonable functions response. This link is difficult to tamper and can be traced during the lifetime of the token. Moreover, there is no need of using a security module or similar to store the key since the physical unclonable functions response is generated each the private key is needed so that it not stored in a non volatile memory. Once we have the shared secret this are used to cipher the certificates that will be deployed by the owner of the devices on a decentralized storage blockchain like FileCoin or the InterPlanetary File System. This certificates are used to communicate with other devices using standard protocols like Transport Layer Security or Datagram Transport Layer Security. An API called Powergate, is part of the infrastructure of certification of the Internet of Things elements, providing communication with the decentralized storage blockchains.

[Resumo]: Os tokens non funxibles utlízanse amplamente para demostrar a propiedade de obxectos de colección de arte e xogos e utilizanse como ”utility tokens”. O uso destes tokens neste traballo é para representar na rede distribuído e descentralizado que é a blockchain, a propiedade dos dispositivos Internet of Things desde o mesmo momento da súa creación, é dicir. durante o proceso de manufactura. A estes dispositivos físicos achégaselles un token que os identifica na blockchain e permite representar a posesión dun propietario mediante un identificador único. Polo tanto, os dispositivos identifícanse pola súa dirección pública na cadea de bloques e o seu token é o que os asocia ao seu propietario. Ademais, esta dirección permite aos dispositivos da Internet of Things participar na rede e establecer un secreto compartido entre propietario e dispositivo. Este traballo, propón utilizar as funcións físicas non clonables para establecer un lazo entre o mundo físico e a blockchain derivando a clave privada da dirección do blockchain a partir da resposta das funcións físicas non clonables. Este vínculo é difícil de manipular e pode ser rastrexado durante a vida do token. Ademais, non é necesario utilizar un módulo de seguridade ou similar para almacenar a clave, xa que a resposta da función física non clonable é xerada durante o proceso de arranque e é guardada nunha memoria non volátil. Unha vez que teñamos o secreto compartido, este utilizarase para cifrar os certificados que serán despregados polo propietario dos dispositivos nunha blockchain de almacenamento descentralizado como FileCoin ou InterPlanetary File System. Estes certificados utilizaranse para comunicarse con outros dispositivos utilizando protocolos estándar como son Datagram Transport Layer Security y Transport Layer Security. Unha API compoñerá a infraestrutura de certificación dos elementos do Internet of Things proporcionando comunicación coas blockchains de almacenamento descentralizadas.