Trusted remittance services in decentralized ledger technology using a three-layered stack : a proposed model

Maketa Lutete, Thomas (2020). Trusted remittance services in decentralized ledger technology using a three-layered stack : a proposed model. Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Remittance is a global service used to transfer money to family and friends. Throughout the world, many companies offer remittance services to families who depend on them for their livelihood. Regrettably, there is an aspect of the remittance transaction that is not adequately addressed in the current remittance model. A majority of remittance transactions are initiated with the clear intention that the receiver will acquire a service, for example, pay for school fees, medical procedures or groceries. Unfortunately, the current model stops managing the remittance transaction when the beneficiary collects the money and does not ensure that the remittance is correctly used to acquire the intended service. This research addresses this limitation in proposing a model of remittance that considers all the steps necessary to ensure that the remittance transaction concurs with the intention of the expeditor: sending the money, acquiring a service and paying for a service or returning the money in the case that the service is not provided. In this model, the amount transferred through remittance will only be used for its intended purpose as expected by the remittance’s expeditor; otherwise, the expeditor of the remittance gets the money back.

This type of remittance of service is called a trusted remittance of service (TRS) compared with the legacy remittance of money that stops with the collection of the money by the beneficiary. After conducting an in-depth analysis of the current limitations of the remittance of money in the city of Kinshasa, in the Democratic Republic of Congo, as an example, this thesis proposes a generic model for TRS. The proposed 3-layered stack model includes the logical (business requirements) and technological requirements needed to safely conduct a trusted remittance of service. This proposed model, independent of any technology, allows for better design and implementation of not only trusted remittance of service transactions, but also of other business transactions that behave similarly.

The validation steps of the proposed 3-layered stack model showed that the emerging distributed ledger technology (DLT) and blockchain technologies reduce the development time needed to develop a prototype. By design, DLT provides the foundational layer of the 3-layered stack model, which is the layer that verifies and further guarantees the security and authentication of the remittance actors and their respective transaction.

This thesis presents all the steps leading to the experimentation of a working prototype based on the proposed 3-layered stack model. The research results concluded that indeed, the 3-layered stack model can be implemented using Ethereum blockchain technology to show the potential of the TRS model proposed. However, it also showed that when using this technology as the foundational layer for implementing the 3-layered stack, additional elements inherent to this technology, such as the notion of gas or a penalty for running code in the Ethereum Virtual Machine, have to be considered in order to provide end users with a financially seamless experience similar to those they can expect from the current remittance methods of money providers.

Titre traduit

Services d'envoi de fonds avec confiance à l'aide de la technologie de registre décentralisé utilisant un modèle à 3 couches : un modèle proposé

Résumé traduit

L’envoi de fonds est un service utilisé mondialement pour transférer de l’argent à la famille et aux amis. Dans le monde entier, de nombreuses entreprises proposent des services d’envoi de fonds aux familles qui en dépendent pour leur subsistance. Malheureusement, un élément de la transaction actuelle d’envoi de fonds qui n’est pas suffisamment pris en compte dans le modèle actuel est qu’une majorité des envois sont initiés avec l’intention claire que le destinataire acquiert un service, par exemple, en payant ses frais de scolarité, ses frais médicaux, ses frais de subsistances ou d’épicerie avec les montants reçus. Le modèle actuel termine la gestion de la transaction lorsque le bénéficiaire collecte l’argent et ne garantit pas que ce montant sera correctement utilisé pour acquérir le service souhaité par l’expéditeur. Cette recherche étudie cette problématique en proposant un nouveau modèle d’envoi de fonds qui tient compte de toutes les étapes nécessaires pour que les fonds envoyés soient effectivement versés afin de garantir que l’intention initiale de l’expéditeur soit réalisée. Dans ce modèle, le montant envoyé par virement ne sera utilisé que pour le but auquel il a été initialement destiné, comme prévu par l’expéditeur. Dans le cas contraire, l’expéditeur récupèrera son argent.

Ce type d’envoi de fonds est appelé l’envoi de fonds avec confiance en comparaison avec le simple envoi de fonds qui se termine à la suite de la collecte de l’argent par le bénéficiaire. À la suite d’une analyse approfondie des limites actuelles du modèle d’envoi de fonds, en prenant comme exemple la ville de Kinshasa, en République démocratique du Congo, cette recherche propose un modèle générique pour l’envoi de fonds avec confiance. Ce modèle novateur, possède des caractéristiques permettant l’utilisation et la réutilisation de technologiques émergentes nécessaires pour effectuer en toute sécurité une remise de service sécurisé à l’aide d’un modèle logique d’implantation à 3 couches d’abstraction. Ce modèle d’abstraction, indépendant de toute technologie, permet de mieux concevoir et mettre en oeuvre, non seulement les transactions d’envoi de fonds avec confiance, mais également d’autres transactions commerciales se comportant de la même manière.

Le modèle d’abstraction à 3 couches est ensuite implanté dans un prototype expérimental réutilisant des technologies émergentes de la technologie des registres décentralisés (DLT) et de la chaine de blocs (blockchain) qui réduisent considérablement l’effort de conception et de développement nécessaire pour implanter le modèle en prototype logiciel expérimental. Les technologies DLT fournissent, de manière native, la couche centrale du modèle d’abstraction à 3 couches, cette couche qui vérifie et garantit la sécurité et l’authentification des acteurs et des envois de fonds avec confiance.

Cette thèse présente toutes les étapes de conception à du modèle d’envoi de fonds à l’aide d’une abstraction en 3 couches. Sa conception est effectuée à la suite d’une enquête sur le terrain, et est validé à l’aide du développement d’un prototype expérimental qui fait l’objet de la conception d’un modèle de validation et d’une simulation.

La simulation, démontre qu’en effet, le modèle proposé peut être mis en oeuvre à l’aide de la technologie de la chaine de bloc Éthéréum afin de démontrer son potentiel. La simulation a également démontrée que, lors de l’utilisation d’Éthéréum, en tant que couche de mise en oeuvre, des éléments supplémentaires inhérents à cette technologie, telle que la notion de gaz doivent être considérées afin que les utilisateurs finaux puissent bénéficier d’une expérience financière semblable à celle à laquelle ils sont habitués de la part des services d’envoi de fonds actuels.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Thèse de doctorat électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Thesis presented to École de technologie supérieure in partial fulfillment for the degree of doctor of philosophy". Comprend des références bibliographiques (pages 147-155).
Mots-clés libres:	envoi de fonds, chaîne de blocs, Ethéréum, technologie de registres décentralisée
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse April, Alain
Codirecteur:	Codirecteur Zhang, Kaiwen
Programme:	Doctorat en génie > Génie
Date de dépôt:	01 oct. 2020 20:28
Dernière modification:	01 oct. 2020 20:28
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/2544

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