I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   10 ,   No .   6 Decem b er   2 0 2 0 ,   p p .   6 3 9 9 ~ 6 4 1 1   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 10 i 6 . pp 6 3 9 9 - 6 4 1 1           6399       J o ur na ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m/in d ex . p h p /I JE C E   dece ntrali z ed  c o nsens us  a pplica t io n   using   blo ckcha in  e co sy ste m         Chet a na   P uja ri B a l a cha nd ra   M un iy a l Cha nd ra k a la   C .   B .   De p a rtme n o f   In f o rm a ti o n   a n d   C o m m u n ica ti o n   T e c h n o l o g y ,   M a n ip a In stit u te  o f   T e c h n o l o g y ,     M a n ip a A c a d e m y   o f   Hi g h e Ed u c a ti o n ,   I n d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   3 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   Ma y   9 ,   2020   A cc ep ted   Ma y   27 ,   2 0 2 0       T h e   c o n se n su is  a   c rit ica o p e ra ti o n   o f   a n y   d e c isio n - m a k in g   p ro c e ss .     It  in v o lv e a   se o f   e li g ib le  m e m b e rs;   w h o se   d e c isio n   n e e d   t o   b e   h o n o re d   b y   tak in g   th e ir  a c k n o w led g m e n b e f o re   m a k in g   a n y   d e c isio n .   T h e   trad it io n a l   c o n se n su p ro c e ss   f o ll o w c e n tralize d   a rc h it e c tu re ,   th e   m e m b e r n e e d   to   re l y   o n   a n d   tru st  th is  a rc h i tec tu re .   T h e   p ro p o se d   sy ste m   a i m to   d e v e lo p   a   se c u re   d e c e n tralize d   c o n se n su a p p li c a ti o n   in   t h e   u n tr u ste d   e n v iro n m e n b y   m a k in g   u se   o f   b lo c k c h a in   tec h n o lo g y   a l o n g   w it h   s m a rt  c o n trac a n d   in ter p lan e tary   f il e   s y ste m   (IP F S ).   K ey w o r d s :   B lo ck ch ai n   C o n s e n s u s     DA p p   E th er eu m   Secu r it y   Co p y rig h ©   2 0 2 0   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   C h a n d r ak ala  C .   B .   Dep ar t m en t o f   I n f o r m atio n   an d   C o m m u n icatio n   T ec h n o lo g y ,     Ma n ip al  I n s tit u te  o f   T ec h n o lo g y ,   Ma n ip al  A ca d e m y   o f   Hi g h er   E d u ca tio n   ( MA HE )   Ma n ip al,   Kar n ata k a,   I n d ia.   E m ail: c h an d r ak a la. cb @ m an i p al. ed u       1.   I NT RO D UCT I O N     A   d ec is io n - m a k i n g   s y s te m   is   d esig n ed   to   m ak d ec is io n   b ased   o n   th co n s en s u s   f r o m   th elig ib l e   p ar ticip an ts   as  p er   th r u les/ r eg u la tio n s .   An   ex a m p le  o f   d ec is io n   s y s te m   i s   v o ter   s y s te m   u s ed   d u r in g     th elec tio n ,   w h er t h eli g ib le  p ar ticip an ca n   ca s v o te  t o   th ca n d id ate  o f   th eir   c h o ic an d   th o n w it h     th m aj o r ity   o f   t h v o te  is   d ec l ar ed   as a   w i n n er .   T h s a m m ec h an i s m   is   u s ed   to   tak co n s en s u s   w h en   n e r u les an d   r eg u lat io n s   ar p r o p o s ed   in   an y   in d u s tr y   o r   o r g an i za tio n .     T h s i m p le  d ec is io n - m a k i n g   s y s te m   i s   d esi g n ed   b y   ad ap ti n g   clien t - s er v er   ar ch itect u r e,   a n d   m o s o f   th d ata  p r o ce s s in g   an d   s to r ag ar h an d led   at  th s er v er - s id e.   Du to   th is   ce n tr alize d   ar ch i tectu r e,   th c u r r en t   d ec is io n - m a k i n g   s y s te m   s u f f er s   f r o m   f o llo w i n g   li m ita tio n s :   -   Av ailab ilit y As  t h d ata  is   m an ag ed   at  t h ce n tr al ized   s er v er ,   if   th s er v er   g o es  d o w n .   T h d ata  w ill  n o   lo n g er   b av ailab le  to   s u p p o r d ec is io n   m a k i n g .   -   I n teg r it y Du e   to   ce n tr alize d   s to r ag t h er is   p o s s ib il it y   t h at  t h d ata  ca n   b m a n ip u la t ed   b y   o n w h o   o w n s   t h ce n tr alize d   s er v er .     -   Data   P r o v en an ce L ac k   o f   tr u s t in   ta m p er - r esi s tan t in   d ata  p r o v en a n ce   is   o n o f   t h co n ce r n s .     T o   ad d r ess   th ese  i s s u es  d ec en tr alize d   ap p licatio n   ca n   b d esig n ed   o n   to p   o f   th b lo ck ch ai n   tech n o lo g y .   I f o llo w s   p ee r   to   p ee r   ar ch itectu r e,   h e n ce   in s tead   o f   s to r in g   t h d ata  in   ce n tr alize d   s er v er ,     th d ata  i s   s to r ed   at  ev er y   n o d in   th e   n e t w o r k   a n d   th e   d ata  is   s ec u r ed   cr y p to g r ap h ic all y .   I n   t h is   m o d el ,     t h i m p o r ta n t p r o p er ties   o f   an y   d ec en tr alize d   ap p licatio n s   ar e:   -   Au t h o r it y : D u to   its   d is tr ib u t ed   s to r ag e,   th is s u e s   co n ce r n ed   w it h   ce n tr alize d   au th o r it y   c an   b av o id ed .   -   Av ailab ilit y Av ailab ili t y   o f   t h d ata  is   en s u r ed   ev en   i f   o n o f   th n o d es f ai ls   to   o p er ate.   -   I n teg r it y : T h h as h i n g   co n ce p t   u s ed   to   s to r tr an s ac tio n s ,   en s u r es d ata   in te g r it y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     6 3 9 9   -   6 4 1 1   6400   -   C o n f lict  R e s o lv e:  Sec u r d ata  p r o v en an ce   is   en s u r ed   u s i n g   cr y p to g r ap h ical  co n ce p t,  w h ic h   h elp s   to   r eso lv co n f licts   i n   s h o r t ti m e.     T h p r o p o s ed   w o r k   ai m s   t o   b u ild   d ec e n tr alize d   co n s en s u s   ap p licatio n   u s i n g   b lo ck ch ai n   ec o s y s te m ,   w h er t h u s er s   ar id en tif ied   b ased   o n   th eir   lo g in   cr ed en tial s   an d   ac co u n ad d r ess ,     ea ch   tr an s ac t io n   is   s ec u r ed   b y   en cr y p tin g   th e m   u s i n g   t h p r iv ate  k e y .   T h d ata  is   s to r ed   in   th s m ar co n tr ac t   s to r ag w h ich   e n s u r es  d ata  i n teg r i t y   a n d   p r o v en an ce .   T h f r o n en d cl ien t - s id ap p licatio n   is   h o s ted   in     th I P FS   n et w o r k .   T h p r o p o s ed   w o r k   ad d r ess es  t h is s u e s   id en ti f ied   in   cu r r e n d ec is io n - m a k i n g   s y s te m s .   T h d ata  av ailab ilit y   is   g u a r an teed   b y   m a k i n g   u s o f   d ec en tr alize d   n et w o r k ,   w h er ea ch   n o d in     th n et w o r k s   m ai n tai n s   co p y   o f   t h d ata.   T h u s er   is   au th e n tica ted   b y   h i s   ac co u n t   n u m b er   an d   lo g i n   cr ed en tials .   T h d ata  co n f id en tialit y   i s   en s u r ed   b y   u s in g   p u b l ic - k e y   cr y p to s y s te m   a n d   f in al l y ,   t h d ata   in te g r it y   is   e n s u r ed   b y   u s i n g   h as h i n g   a lg o r it h m .   T h p ap er   is   o r g an ized   a s   f o llo w s .   Se ctio n   2   p r esen t s   a n   o v er v ie w   o f   b lo ck c h ai n   tech n o lo g y   a n d   its   ec o s y s te m .   I n   s ec tio n   3 ,   th p r o b lem   w i th   an   e m p h a s is   o n   o b j ec ti v es,  r esear ch   g ap   a n d   r atio n ale  ar d escr ib ed .   Sectio n   4   g i v es  t h m et h o d o lo g y   f o r   th r ea lizat io n   of   d ec en tr alize d   ap p licati o n   f o r   co n s en s u s .   T h r esu lt  s ec tio n   g iv e s   an   in s i g h in to   th o u tco m es.   T h co n clu s io n   s ec tio n   co n clu d es th p ap er .       2.   B L O CK CH AIN   2 . 1 .     B lo ck cha in o v er v iew     B lo ck ch ai n   is   s ec u r d is tr ib u ted   led g er   tech n o lo g y .   I c o n s is ts   o f   tr an s ac tio n s ,   g r o u p ed   to   f o r m   b lo ck s .   T h ese  b lo ck s   ar lin k ed   cr y p to g r ap h icall y ,   h e n ce ,   it  is   ca lled   b lo ck ch ai n .   T h b lo ck ch ain   is   d is tr ib u ted   to   e v er y   n o d in   th p ee r   to   p ee r   b lo ck ch a in   n et w o r k .   T h b lo ck c h ai n   tec h n o lo g y ,   t h er e f o r e,   en s u r es d ec en tr alize d   an d   ta m p er   r esis tan ce   b eh a v io r   [ 1 ] .       2 . 1 . 1 .   Why   blo ck cha i n ?     As  m o s o f   t h d ev elo p in g   c o u n tr ies  h a v s tar ted   m o v e m en f r o m   ca s h   to   ca s h le s s   an d   g o in g   d ig i tized ,   t h s ec u r e   m icr o p ay m en t,  o n l in e   tr an s ac tio n ,   an d   s ec u r d ig ital c o m m u n icatio n   a r ess e n tial   f ac to r s   to   co n s id er .   C u r r en tl y ,   d is tr ib u ted   s y s te m s   ar u s ed   f o r   d i g i tal  co m m u n icat io n .   T h e y   ar p r o n to   is s u es  l ik e   d ata  in teg r it y ,   d ata  co n f id en ti alit y ,   d ata  p r o v en a n ce   an d   lac k   o f   o w n er s h ip   [ 2 - 4 ] .   T h b lo ck ch ai n   tec h n o lo g y   ca n   b u s ed   to   ad d r ess   is s u es r elate d   to   d ata  co n f id en tialit y ,   i n teg r i t y ,   a n d   n o n - r ep u d iatio n .   B an k s   an d   f i n an c ial  o r g a n izat io n s   ar g o v er n ed   b y   ce n tr al  o r   f ed er al  au t h o r ities .   T h r u l es   i m p o s e d   o n   tr an s ac tio n s ,   s u c h   as   tr an s ac tio n   f ee s   a n d   tr a n s ac tio n   li m it  c h a n g e s   w i th   s h ar m ar k et  an d   g o v er n m e n t   p o licies,  h en ce ,   t h er i s   n ee d   to   n av i g ate  to   d ec e n tr alize d   s y s te m   li k b lo ck ch a in   w h er e in   p eo p le  in v o lv ed   in   s y s te m   ca n   m ak co n tr ac t   an d   v alid ate  ev er y   tr a n s ac tio n   b y   tak i n g   co n s e n s u s   f r o m   ev er y   o t h er   m e m b er   i n   th s y s te m .   Fra u d s   a n d   h ac k in g   r elate d   to   co n f id en tial  d ata  li k i n ter n et  b a n k in g ,   cr ed it/d eb it  ca r d   d ata,     h ea lt h   r ec o r d s ,   d ata  g e n er ated   b y   m o n ito r i n g   s y s te m s   li k v id eo   s u r v ei llan ce ,   e lectr o n ic  a p p lian ce   u s ag d at a   an d   s en s o r   d ata  ar ch allen g es  f o r   an y   d ig ita an d   I o T   b a s ed   ap p licatio n s .   Usi n g   b lo ck ch ain   w it h   ap p lied   cr y p to g r ap h y ,   m o s t o f   t h ab o v e - m e n tio n ed   ch alle n g e s   ca n   b ad d r ess ed   to   s o m ex te n t.      2 . 1 . 2 .   B lo ck cha in  us ec a s   B lo ck ch ai n   ca n   b u s ed   i n   v ar iet y   o f   ap p licatio n s   li k cr y p to c u r r en c y ,   c lo u d   s er v ice,   la n d   r eg is tr atio n ,   v o ti n g   s y s te m ,   la w   en f o r ce m e n t   an d   I o T   b ased   ap p licatio n s   [ 5 6 ] .   L et s   co n s id er   th e   u s ec ase   o f   th lan d   r eg i s tr atio n   ap p licati o n .   T h ap p lic atio n   m u s id en tify   th u s er   an d   au t h e n ticate  th e m   b e f o r s ellin g   o r   b u y in g   t h la n d .   I m u s t   also   en s u r e,   s ec u r r ec o r d   m an a g e m e n t,  v er i f y   an d   v ali d ate  th u p lo ad ed   d o cu m en ts .   B lo ck ch ai n   ec o s y s te m   ca n   b u s ed   to   ad d r ess   th ese  r eq u ir e m en t s   b y   p r o v id in g   a n   in ter f ac to   u p lo ad   d o cu m en ts   r elate d   to   u s er   id en tit y   an d   la n d   d etails,  en ab le  tr ac k in g   tr a n s ac ti o n s   an d   v er if y i n g   d o cu m en ts .   B lo ck ch a in   ec o s y s te m   al s o   en s u r es t h p r o tectio n   ag ai n s t la n d - f r a u d   an d   r ec o r d   tam p er i n g   [ 7 ] .     2 . 1 . 3 .   B uil din g   blo cks   o f   a   blo ck cha i n   T h th r ee   b u ild in g   b lo ck s   o f   b lo ck ch ai n   ar s h o w n   in   t h F ig u r e   1.   -   E n cr y p tio n   an d   cr y p to g r ap h y T h ese  en s u r s ec u r it y   s er v ices  s u c h   as  a u t h en ticatio n ,   au th o r izatio n ,     n o n - r ep u d iatio n   a n d   co n d en t ialit y   [ 8 ,   9 ] .   -   C o n s e n s u s   m ec h a n i s m s T h es ar th e   alg o r it h m s   u s ed   to   d ec id e,   w h e th er ,   a   n e w   b lo ck   o f   v alid ated   tr an s ac tio n s   s h o u ld   b ad d ed   t o   th ch ai n   o r   r ej ec te d .   -   T im esta m p   a n d   h a s h in g   o f   th p r ev io u s   b lo ck T h ese  e n s u r d ata  in te g r it y .   T h b lo ck c h ain   s tr u ctu r e   h elp s   to   tr ac k   b ac k   to   s p ec i fic  tr an s ac t io n ,   d u to   co n s is te n t a n d   i m m u tab le  d ata  p r o v en an ce .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       A   d ec en tr a liz ed   co n s en s u s   a p p lica tio n   u s in g   b lo ck ch a in   ec o s ystem  ( C h eta n a   P u ja r i)   6401       Fig u r 1 .   B lo ck ch ain   b u ild in g   b lo ck s       2 . 1 . 4 .   B lo ck cha in  wo rk ing   B lo ck ch ai n   tec h n o lo g y   u s es   a   lin k ed   lis t   d ata   s tr u c tu r e   as   s h o w n   in   Fi g u r e   2.   T r an s a cti o n s   ar e   v alid at ed   by   t h e   p ar ticip an t   n o d es   in   t h e   b lo ck c h ai n   [ 1 0 ] .   A   g r o u p   of   th e   v al i d   tr an s ac tio n s   is   s to r ed   in   a   b lo ck   an d   co n d e n tialit y   is   m ai n tai n ed   by   h a s h in g   each   b lo ck .   E ac h   b lo ck   s to r es   th e   h as h   g e n er ated   by   th e   p r ev i o u s   b lo ck   to   f o r m   a   ch ain   of   b lo ck s   w h ich   r ese m b les   a   lin k ed   lis t   s tr u c tu r e.   E v er y   b lo ck   m ai n tai n s   a   led g er   of   a   v a li d   tr a n s ac tio n .   If   a n y   h ac k er   tr ies   to   ta m p er   th e   d ata,   it   af f ec ts   th e   h as h   v a lu e   s ig n i ca n tly .   A d d in g   a   n ew   b lo ck   to   ch ai n   r eq u ir es   a   co n s e n s u s   f r o m   e v e r y   o t h er   n o d e   in   t h e   ch ain   h en ce   en s u r i n g   v alid ati o n   of   each   b lo ck   [ 1 1 ] .   T h tw o   m aj o r   r o les o f   a n y   p ar ticip an ts   i n   th b lo ck c h ai n   ar d is cu s s ed   b el o w :   -   I n itiate  tr an s ac tio n I n   o r d er   to   h av ac ti v b lo ck ch a in   o r   t o   in itiate  b lo ck c h ain ,   t h p ar ticip an m u s t   in itiate  tr a n s ac tio n .   T h tr an s ac tio n   is   t h e n   v er i fied   b y   o t h e r   p ar ticip an ts   in   t h b lo ck ch ai n   n et w o r k .   -   P ar ticip an ca n   p la y   th e   r o le  o f   m i n er s   a n d   ca n   d o   a   tas k   lik v er i f y in g   a n d   b r o ad ca s ti n g   tr an s ac tio n   co m p eti n g   to   ad d   b lo ck ,   b r o ad ca s tin g   n e w   b lo ck   a n d   co n r m i n g   t h tr an s ac tio n .           Fig u r 2 .   B lo ck ch ain   ex a m p le       B lo ck ch ai n   tech n o lo g y   is   d iv i d ed   in to   p r iv ate  an d   p u b lic  b lo ck ch ai n s .   -   P r iv ate  B lo ck ch ain I is   also   k n o w n   a s   p er m i s s io n ed   b lo ck ch ai n ,   h er o n n ee d s   to   h a v p er m is s io n   to   p er f o r m   r ea d ,   w r ite  an d   u p d ate  o p er atio n .   T h d is tr ib u ted   p r o p er ty   o f   b lo ck ch ai n   is   w it h   r esp ec to     th led g er .   -   P u b lic  B lo ck ch ai n An y b o d y   ca n   p ar ticip ate  in   p u b lic  b l o ck ch ai n   as  it  is   p u b lic.   I d o es  n o d ea w it h   ac ce s s   m a n ag e m e n t   a n d   a n y b o d y   ca n   b p ar o f   t h co n s en s u s .   Va lid atio n   is   d o n e   b y   t h n o d es  co n n ec ted   to   th n et w o r k .     2 . 2 .     Co ns ens us   m ec ha n is m   T h co n s en s u s   m ec h a n is m   is   th d ec is i o n   m a k i n g   p r o ce s s   th r o u g h   w h ich   a n y   n e w   v alid   o r   v er ifi ed   b lo ck   is   ad d ed   to   th b lo ck c h ain ,   w h ich   in   tu r n   i m p r o v e s   t h tr u s le v el.   T h t w o   m o s p r o m i n e n co n s en s u s   m ec h a n i s m   is   p r o o f   o f   w o r k   a n d   p r o o f   o f   s tak e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     6 3 9 9   -   6 4 1 1   6402   -   P r o o f   o f   w o r k :   I n   t h i s   m ec h a n is m ,   a n y   n e w   tr a n s ac tio n   i n   t h b lo ck ch ai n   n et w o r k   i s   b r o ad ca s ted   to   ev er y   o th er   n o d i n   t h e   n et w o r k   v ia  g o s s ip   p r o to co l.  T h m i n er   n o d es  s elec t   g r o u p   o f   t h tr a n s ac tio n s   to   f o r m   b lo ck .   A ll  th s elec ted   tr an s ac tio n s   ar v er i ed   an d   a r h as h ed   alo n g   w it h   th n o n ce .   T h i s   h as h i n g   p r o ce s s   is   r ep ea ted   f o r   th d if f er en n o n ce   u n til  t h d i f c u lt y   is   m et.   O n ce   t h b lo ck   is   cr ea ted   it  is   b r o ad ca s ted   to   ev er y   o th er   n o d e.   T h b lo ck   is   th en   v er i ed   at  ea ch   n o d u s in g   th g iv e n   n o n ce .   T h m in e r   w h o   cr ea tes  th b lo ck   an d   r ec eiv es  p o s itiv co n s e n s u s   f r o m   o th er   n o d es  w ill  b r ew ar d ed   an d   th m i n er s   b lo ck   is   ad d ed   to   th n et w o r k   [ 1 2 ] .   I f   t w o   m i n er s   cr ea te  b lo ck   at  th s am ti m e,   b o th   b lo ck s   w il b ad d ed   to   th n et w o r k   f o r m i n g   t w o   b r an c h es  o f   th c h ain ,   b ased   o n   w h er th n e x t   b lo c k   is   ad d ed   th ad d itio n al  b lo ck   is   d is ca r d ed .   T h is   p r o o f   o f   w o r k   co n s en s u s   m ec h a n i s m   i s   cu r r en tl y   u s ed   in   b itco in ,   E th er eu m ,   an d   m an y   o th er   b lo ck ch ai n   p lat f o r m s .   -   P r o o f   o f   s tak e I n   p r o o f   o f   w o r k   m ec h a n i s m ,   h u g co m p u t atio n   p o w er   is   r eq u ir ed   to   cr ea te  b lo ck   th at   s atis fies   t h d if ficu l t y   le v el,   an d   also   th m i n er   w it h   t h h i g h est  co m p u tat io n   p o w er   is   g e n er all y     th w i n n er .   T o   o v er co m t h i s   p r o b lem   n e w   m ec h a n i s m   ca lled   p r o o f   o f   s ta k ca m in to   e x is te n ce .   I n   th i s   m ec h an is m ,   th m i n er s   ar k n o w n   as  v alid ato r s ,   an d   th e y   n ee d   to   d ep o s it  s o m co i n   as  s tak i n     th e   n e t w o r k .   T h v alid ato r s   ar s elec ted   in   s o m p s eu d o r an d o m   o r d er .   On ce   s elec ted   th v alid ato r   h as  t o   v er if y   th tr a n s ac tio n s   an d   cr ea te  b lo ck .   T h is   b lo ck   is   th e n   b r o ad ca s ted   to   o th er   n o d es  w h o   th e n   v er i f y   th b lo ck   cr ea ted   an d   s en d   p o s itiv co n s en s u s   f o r   th v alid   b lo ck   [ 1 2 ] .       3.   RE L AT E WO RK S   T h f o llo w i n g   r esear ch   r e v ie w   i s   d o n to   u n d er s ta n d   th e   ex is t in g   ap p r o ac h es  u s ed   in   d ec is io n   m ak in g ,   an d   s o m p ap er s   ar s tu d ied   to   k n o w   t h i m p o r tan ce   o f   b lo ck ch ai n   tec h n o lo g y   a n d   its   d ec en tr al ized   ap p licatio n s .   Su p e n o   et   al. ,   [ 1 3 ]   h a v e   p r o p o s ed   a   d esig n   f o r   a   s ec u r e   elec tr o n ic   v o tin g   s y s te m .   SH A - 256   h as h i n g   a n d   t h e   R S A   alg o r it h m   ar e   u s ed   in   th e   p r o p o s ed   d esig n   to   en s u r e   d ata   s ec u r it y   a n d   in t eg r ity .   A ll   t h e   d ata   co llected   ar e   s to r ed   in   t h e   ce n tr alize d   s e r v e r ,   h en ce   if   t h e   s er v er   g o es   d o w n ,   th e   d ata   w o u ld   n o t   be   av aila b l e.   T h e   d ata   is   m ain tain ed   by   th e   ce n tr alize d   au t h o r i ty ;   h e n ce   it s   r eliab ilit y   a n d   tr u s t w o r t h in e s s   ar e   a   m atter   of   co n ce r n .   T h ese   is s u es c a n   b o v e r c o m e   b y   u s in g   b lo ck ch ai n   t e ch n o l o g y .   Sh a h za d   et  al. ,   [ 1 4 ]   h av p r o p o s ed   f r am e w o r k   f o r   th elec tr o n ic  v o ti n g   ap p licati o n   u s i n g   b lo ck ch ai n   tech n o lo g y .   B lo c k ch ai n   tec h n o lo g y   is   u s ed   to   en s u r d ata  s ec u r i t y ,   v er i fia b ilit y ,   an d   p r iv ac y ,     d u to   its   ir r e v er s ib le,   d is tr ib u ted   led g er   p r o p er ty .   I n   t h p r o p o s ed   s y s te m   S H A - 2 5 6   h ash i n g   u s ed   is   t h o n l y   s ec u r it y   as p e c t   c o n s i d e r e d   t o   s a f eg u a r d   b u s i n e s s   l o g i c .   I n clu d i n g   a   s m a r t c o n t r a c t ,   w h i ch   h as b u s in e s s   l o g ic   in   it  can   p r o v i d e   b e tt e r   s e cu r i ty .   K s h e t r i   e t   al . ,   [ 1 5 ]   h av d i s c u s s e d ,   h o w   b l o c k c h a in   c an   b e   u s e d   t o   en s u r e   t am p e r   r es is t an t   v o t es .   B l o ck ch a in   p l at f o r m   a ls o   en s u r es   th a t   t h e   d a t a   is   s t o r e d   a c cu r a te ly ,   p e r m an e n t ly   an d   t r a n s p a r en t ly .   A s   th e   b l o ck ch a in   t e ch n o l o g y   i s   s t i ll   in   t h e   d e v e l o p m en t   s t ag e ,   t ec h n o l o g y   im m a tu r i ty   i s   th e   o n ly   m a tt e r   o f   c o n c e r n .   I r h am   et   a l . ,   [ 1 6 ]   h av e   p r o p o s e d   a n   e - v o t in g   s y s tem ,   b as e d   o n   h as h in g   an d   p u b l i k ey   in f r a s t r u c tu r e .     I n   th is   s y s t em ,   th e   k ey   g en e r a t i o n   p r o c e s s   d e p en d s   o n   ce n t r al   au th o r i ty .   I n   th e   v o t in g   p r o c e s s ,   th e   c en t r a l   a u th o r ity   n ee d s   t o   en c r y p t   th e   b a l l o t   w ith   th e   c o r r es p o n d in g   p u b l i c   k ey   o f   e a ch   v o t e r ,   w h o   t h en   n e e d   t o   d e c r y p t   t h e   b al l o t   t o   c as t   v o t e .   T h e   p r o p o s e d   s y s tem   d e p e n d s   o n   ce n t r a l   au th o r i ty   a t   e v e r y   s t ag e   o f   t h e   v o ti n g   p r o c es s ,   u s in g   b l o c k c h a in s   d is t r i b u t e d   le d g e r   p r o p e r ty   an d   th e   s m a r t   co n t r a ct   a   b e t t e r   s o lu ti o n   ca n   b e   p r o v i d e d .   H a o   e t   a l . ,   [ 1 7 ]   h av e   p r o p o s e d   a n   en d   t o   en d   v e r ifi a b l e   c l a s s r o o m   v o tin g   s y s t em ,   w ith o u t   an y   i n te r m e d i a t t al ly in g   au th o r i ty .   F i at   Sh am i r   t r an s f o r m at i o n   an d   DR E - p r o t o c o l   a r e   u s e d   t o   e n s u r e   c o n c e al in g ,   r e v e al in g   a n d   s e lf   t al ly in g   p r o p e r ty   in   th e   s y s t em .   T h e   s ec u r ity   o f   th e   s y s t em   ca n   b e   f u r th e r   im p r o v e d   b y   m an ag in g   th e   i d en t i ty   o f   th v o t e r .   A b o u   e t   a l . ,   [ 1 8 ]   h av e   d is cu s s e d   th e   a p p l ic a t i o n s   o f   b l o ck c h a in   in   a   d if f e r en t   d o m a in .   T h i s   w o r k   h e l p s   t o   u n d e r s t an d   t h e   p r o m in e n t f e a tu r es   o f   b l o ck ch ai n   l ik p r i v a cy ,   im m u t a b l e ,   d e c e n t r a l i z e d   an d   c o n d en t ia l ity .   I t   a ls o   a s s is ts   in   c o m p r eh en d in g   h o w   t h e s e   f e at u r es   c an   b e   u s e d   t o   p r o v i d e   a   s o lu t i o n   t o   t h e   v a r i o u s   b u s i n es s   p r o b l em   in   t o d ay s   w o r l d .     Y in in g   e t   a l . ,   [ 1 9 ]   h av e   p r o p o s e d   a   p ay m en t   s ch em e ,   u s i n g   th e   E th e r e u m   b l o ck ch ai n   p l a t f o r m .     T h e   s ch em e   a im s   t o   en s u r e   r e li a b l e   s e r v i c e   o v e r   t h e   u n r e l i a b le   n etw o r k .   B l o ck ch a in s   d is t r ib u t e d   l e d g e r   f e a tu r e   g u a r an t e es   d i s t r i b u t e d   v e r ifi ca t i o n .   T h e   s m a r t   c o n t r a c t   in c l u d es   b u s in es s   l o g i c   f o r   s er v i c e   m an ag em en t .   A s   in   E t h e r e u m ,   s m a r t   c o n t r a c ts   a r e   t r e at e d   a s   a   t r an s a c t i o n ,   its   s ec u r i ty   is   en s u r e d .   K u m a r   e t   al . ,   [ 2 0 ]   h av r e c o m m en d e d   a   m eth o d ,   u s in g   a   m o d ifi e d   R SA   a lg o r i th m   t o   p r o v i d e   d a ta  s e cu r i ty .   T h e   m a in   f o c u s   o f   th is   m e th o d   w a s   t o   en s u r e   d a ta   c o n d en ti a l ity   b u t   u s in g   b l o c k ch a in   t ec h n o l o g y ,   w e   c an   en s u r e   b o th   t h e   c o n d e n t i a li ty   o f   d a t a   b u t   a l s o   d a t a   i n te g r i ty .   A d am u   et   a l . ,   [ 2 1 ]   h a v e   p r o p o s e d   a   f r am e w o r k   f o r   s e cu r in g   an   e l e c t r o n i c   m e d i c a l   r e c o r d   s y s tem .   T h is   w o r k   in v o lv es   c o m p a r i n g   d if f e r en t   PH f r am ew o r k s   w i th   r es p e c t   t o   i ts   s e cu r ity   f e atu r e s .   T h e   w e b   ap p l i c a t i o n   f o r   t h e   el e c t r o n i c   m e d i ca l   r e c o r d s   w as  d e v e l o p e d ,   u s in g   L r av e l   PH P f r am e w o r k .   T h e   f o c u s   o f   t h i s   w o r k   w a s   o n   u s e r   au th en ti c a ti o n .   T h e   I PF S ,   t o g e th er   w ith   b l o ck ch a in   te ch n o l o g y   c an   im p r o v e   th e   s e cu r i ty   r e q u i r em en t   o f   th e   a p p l i c a ti o n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       A   d ec en tr a liz ed   co n s en s u s   a p p lica tio n   u s in g   b lo ck ch a in   ec o s ystem  ( C h eta n a   P u ja r i)   6403   3 . 1   R e s e a r ch   g a p s   I n   th e   li t e r a tu r e   s u r v ey ,   e x i s t i n g   a p p r o a ch es   u s e d   f o r   d ec i s i o n   m ak in g ,   an d   th e   im p o r t a n c e   o f   b l o c k ch a in   a r e   d i s cu s s e d .   B a s e d   o n   w h i ch ,   t h f o l l o w in g   r e s e a r ch   g a p s   a r e   i d en t ifi e d ,   w h i ch   n e e d s   f u r th e r   i n v es t ig at i o n :   -   I d e n t ity   m an ag em en t   in   th e   d ec i s i o n - m ak in g   a p p l ic a t i o n .   -   S e cu r in g   th e   b u s in ess   l o g i c ,   w h i ch   in clu d e s   r u l es   an d   c o n s t r ai n ts   t o   b e   u s e d   in   d e c is i o n   m ak i n g .   -   T h e   t r u s tw o r th i n e s s   o f   t r an s a c ti o n s   in   d e c en t r al i z e d   d e ci s i o n - m ak in g   a p p l ic a t i o n s .   -   V o i d   T y p e:   T h e o r y   a p p li c a ti o n   v o i d   is   o b s e r v e d   in   th e   l i te r a tu r e   s u r v ey .     3 . 2 .     P r o b l em   s t a t em en t   R es e a r ch   s h o w s   th a en s u r in g   th t r u s tw o r th in es s   o f   th e   d at a   an d   i d e n t i ty   m an ag em en a r e   t h k ey   r e q u i r em en ts   o f   a n y   d e c i s i o n - m ak in g   p r o c es s .   B l o c k ch a in   t e ch n o l o g y   p o w e r e d   w ith   I PF S   en s u r e s     t h av a i la b i l ity   an d   r e l ia b i l ity   o f   an y   d at a   [ 1 2 2 2 ] .   T h is   w o r k   u n d e r t ak e s   a   d es c r i p ti v e   s t u d y   t o   u n d e r s t an d     t h e   E th e r eu m   b l o ck c h a in   e c o s y s tem .   T h e   p r o b l em   i d e n t ifie d   i n   th i s   w o r k   is   t o   d ev e lo p   a   d e c e n t r al i z e d   a p p l i c a t i o n   f o r   d e c is i o n   m a k in g   u s in g   th e   b l o ck ch ai n   ec o s y s t em .   T r a n s a ct i o n s   in   th e   a p p lic a t i o n ,   m u s t   a d h e r e     t o   r u l es   a n d   c o n s t r a in ts   d efi n e d   a s   a   b u s in es s   l o g ic .   F o ll o w in g   a r e   th e   r es e a r ch   q u est i o n s   i d en t ifi e d   f o r     t h e   g iv en   p r o b l em .   -   H o w   t o   s ec u r e   th e   d a t a   f r o m   t am p e r in g ?   -   H o w   t o   en s u r e   t h e   s e cu r ity   o f   th e   b u s i n e s s   l o g i c ?   -   H o w   t o   en s u r e   i d e n t i ty   m an ag em en t   i n   th e   d e c en t r al i z e d   a p p lic a t i o n ?   -   W h a t   a r e   th e   a c ti v i t ie s   i n v o lv ed   i n   f o r m u l a ti n g   C o n s en s u s   a p p l i c a t i o n ?     3 . 3 .     O b j e c t i v e   a nd   r a t i o n a l e   -   O b je c t i v e:   D ev el o p   a   s e cu r e   d ec e n t r a l i z e d   c o n s en s u s   a p p l i ca t io n   u s in g   th e   E th e r eu m   b l o ck ch a i n   ec o s y s t em .   -   R a ti o n al e :   D at a   t am p e r in g   a n d   i d e n t ity   m an ag em en t   a r e   m a jo r   c o n c e r n   f o r   a n y   a p p l ic a t i o n   u s e d   f o r   d e c i s i o n   m ak in g .   T h e   p r o p o s e d   w o r k   a im s   t o   o v e r c o m t h e   a b o v e   d i s c u s s e d   i s s u e s   b y   d ev e l o p in g     a   d e c en t r al i z e d   a p p l i c at i o n ,   w h e r u s e r   c an   r ely   o n   th t r u s tw o r th i n ess   o f   th e   d at a   an d   b u s i n e s s   l o g i c .     W h i ch ,   in   tu r n ,   h e l p s   t o   b u i l d   th e   t r u s t   o n   th e   c o n s e n s u s   m ec h a n is m   u s e d .       4.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h o v er all  d escr ip tio n   o f   th m eth o d o lo g y   t h at  i s   f o llo wed   f o r   d ev elo p m e n o f   t h d ec en tr alize d   co n s en s u s   ap p licatio n   is   d i s cu s s ed   in   t h is   s ec tio n .     4 . 1 .     Dec ent ra lized  co ns ens u s   a pp lica t io n a rc hite ct ure   T h Fig u r 3   r ep r esen ts ,   th a r ch it ec tu r d i ag r am   f o r   d ec en t r al ize d   co n s en s u s   ap p l ica ti o n   p r o p o s e d .   T h cli en t - s id a p p lic ati o n ,   i . e,   th f r o n en d   is   b u ilt  u s in g   HT ML ,   C SS ,   an d   J av asc r i p an d   is   h o s te d   in   th e   d is t r i b u te d   n etw o r k   u s in g   I P FS .   A t th b a ck en d ,   E th e r eu m   b lo ck ch ain   n etw o r k   is   u s e d   to   en s u r e   d is t r i b u t e d   s er v e r   a r ch it ec tu r e ,   w h er ein   ea ch   n o d in   th b l o ck ch ain   n e t w o r k   m ain tain   th co p y   o f   th le d g er   an d   s m ar t   co n t r a ct .   I n   th p r o p o s e d   w o r k ,   G an ac h e   is   u s e d   w h ich   p r o v i d es  u s   w ith   1 0   t est  ac c o u n ts   a n d   p r iv a te  k ey   f o r   ea ch   a cc o u n t.  T h b u s in ess   lo g ic  o f   c o n s en s u s   ap p l ic ati o n   is   w r itten   in   a   s m ar c o n t r a ct  u s in g   s o li d i ty   lan g u ag e.   A s   s m ar co n t r a ct ,   o n c d ep lo y ed   ca n n o b ch an g ed ,   h en ce   t est  c ases   a r w r itten   u s in g   s o li d i ty /   jav asc r i p t   lan g u ag t o   t est  s m ar co n t r a ct  b ef o r d e p l o y in g .   I n   o r d e r   t o   en s u r e   p r o p er   o r g an iz ati o n   o f   th a p p lic ati o n   an d   it’ s   s m o o th   w o r k in g   t r u f f r am e w o r k   is   u s e d ,   w h ic h   en s u r es  p r o p e r   s t r u ctu r in g   o f   th p r o p o s e d   w o r k   alo n g   w ith   th f ac ili ty   to   co m p ile ,   m ig r ate ,   test   an d   d ep lo y   th s m ar t c o n tr a ct .   On ce   s m ar t   co n t r a ct  is   b u ilt ,   th e   g en e r at e d   J SO o b j e ct  is   u s e d   b y   th w eb 3   o b j e ct ,   t o   en s u r e s m o o th   i n ter ac ti o n   b etw ee n   th b l o ck ch a in   n o d e   an d   th c l ien t - s id ap p l ica ti o n .   Fin al ly ,   t h Me tam ask   is   u s e d   as a n   a d d - o n   f o r   th e   b r o w s er   w h ich   ac ts   as   an   in te r f ac b e t w ee n   th w eb   a p p lic ati o n   an d   t h b l o ck ch a in   n o d e.   T h Fig u r 4   d ep icts ,   th e   o v er all  u s e - ca s d iag r a m   f o r   co n s e n s u s   ap p licatio n .   T h co n s en s u s   ap p licatio n   co n s is ts   o f   t w o   ac to r s   r eq u ester   an d   r esp o n d er .   T h r eq u ester   is   th o n w h o   o n ce   au t h en t icate d   ca n   ad d   s u g g e s tio n   a n d   ca n   v i e w   t h s u g g e s tio n   s tat u s .   O n   t h o th er   h a n d ,   th r esp o n d er   c an   v ie w   th r eq u e s lis t a n d   g iv r esp o n s e,   i.e ,   th au th e n ticated   r esp o n d er   ca n   ac ce p t o r   r e j ec t th s u g g est io n .   T h Fi g u r 5   r ep r esen ts ,   th o w c h ar f o r   co n s e n s u s   ap p licatio n .   I n   th is   ap p licat io n ,   o n ce     th r eq u es ter   ad d s   th s u g g esti o n ,   t h r eq u es ter   is   a u t h en ticated .   I f   th r eq u e s ter   i s   an   i n v alid   u s er ,     cu s to m   m e s s a g e   is   d is p la y e d ,   w h er ea s ,   f o r   th v al id   r eq u ester ,   th s u g g e s tio n   ad d ed   is   b r o ad ca s ted   t o   all    th r esp o n d er s   in   t h e   n et w o r k .   On   r ec eiv in g   th r eq u e s t h r esp o n d er   ca n   ac ce p o r   r ej ec th s u g g es tio n .   On ce   all  th r esp o n d er s   g i v th eir   co n s e n s u s ,   th s u g g e s tio n   is   ac ce p ted   o r   r e j ec ted   b ased   o n   th co n d itio n   th at,   i f   th e   co u n o f   ac ce p ta n ce   is   g r ea ter   t h a n   t h co u n o f   r ej ec tio n ,   t h en   t h s u g g esti o n   is   ac ce p ted   else     it is   r ej ec ted .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     6 3 9 9   -   6 4 1 1   6404       Fig u r 3 .   Dec en tr alize d   co n s e n s u s   ap p licatio n   ar ch itect u r e       Fig u r 4 .   Usecase  d iag r a m   f o r   co n s en s u s   ap p licatio n             Fig u r 5 .   Flo w c h ar t f o r   co n s e n s u s   ap p licatio n       T h A l g o r ith m   1 ,   d ep icts   th o w   o f   ev e n t s   d u r i n g   th e   d ec is io n - m a k in g   p r o ce s s .   O n ce     th b lo ck c h ai n   ec o s y s te m   i s   s et  u p ,   T h m e m b er   is   a u t h en t i ca ted   u s i n g   th e   cr ed en tial s   an d   h is / h er   et h er eu m   ac co u n i s   v er i ed .   On   s u cc e s s f u a u t h e n ticatio n ,   th m e m b er   ca n   p o s t   h is   s u g g est io n   a n d   th d ec i s io n   i s   m ad b ased   o n   th e   r esp o n s o f   o th er   m e m b er s   i n v o lv ed   i n   d ec is io n   m ak in g .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       A   d ec en tr a liz ed   co n s en s u s   a p p lica tio n   u s in g   b lo ck ch a in   ec o s ystem  ( C h eta n a   P u ja r i)   6405   A l g o r ith m   1   C o n s e n s u s   A p p li ca tio n   Require: Ethereum account, blockchain ecosystem   Ensure: Authentication, confidentiality and data integrity   1: Hos t client application in IPFS network   2:  if   memberName   = =  username   AND  memberPassword   = =  password   then   3:   if   validEthereumAccountANDbalance   transactionFees   then   4:     if   choice   is newsuggestion  then   5:       addSuggestion   6:     else   { choice   is viewDecision}   7:       if   rejectCount   ≥  acceptCount   then   8:         RejectDecision   9:       else   10:         AcceptDecision   11:       end if   12:     end if   13:   end if   14:  end if     4 . 2 .     I m ple m e nta t io n det a ils   T h b lo ck ch ain   ec o s y s te m   u s ed   w i th   a n   e m p h asi s   o n   d if f er e n to o ls / u ti liti es /tech n o lo g ies  f o r     th d e v elo p m e n t o f   p r o p o s ed   ap p licatio n   is   d escr ib ed   in   th f o llo w in g   s u b s ec tio n s .     4 . 2 . 1 .     B lo ck cha in  ec o s y s t e us ed   T h F g u r 6 ,   r ep r esen ts   th o v er v ie w   o f   t h p ee r   to   p ee r   b l o ck ch ai n   n et w o r k ,   w h er ea ch   n o d ac t     as  a   p ee r   at  th s er v er - s id e.   T h clien ap p licatio n   ca n   co m m u n ica te  w ith   t h eth e r eu m   s er v er   u s i n g     th w eb 3   lib r ar y .           Fig u r 6 .   Dec en tr alize d   ap p licatio n   ar ch itect u r e       a.   E t here u m     E th er eu m   is   th e   o p en   s o u r ce ,   d is tr ib u ted   b lo ck c h ai n   p r o to co l.  I p r o v id es  E th er eu m   V ir tu a l      E n v ir o n m e n t   a ls o   ca lled   E V M.   E VM   en ab le s   u s   to   co m p il an d   d ep lo y   t h s m ar co n tr a ct  to   th e   b lo ck c h ain .   E th er eu m   i s   p r o to co u s ed   to   d ev elo p   d ec en tr alize d   ap p l icatio n   w ith   th p o w er   o f   s m ar co n tr ac ts .   C u r r en tl y ,   E t h er u m   u s es p r o o f   o f   w o r k   f o r   co n s e n s u s   [ 1 2 ] .     b.   So lid it y   So lid it y   is   th e   o b j ec t - o r ien ted   p r o g r a m m in g   lan g u ag e   u s ed   ex clu s i v el y   to   w r ite   s m ar t   c o n tr ac f o r   E th er eu m .   I is   th co m b i n atio n   o f   j av ascr ip t   an d   j av lan g u ag e.   So lid it y   en ab le s   u s   to   w r i te  r u les,   co n s tr ai n t ,   an d   b u s i n es s   lo g ic  i n to   th s m ar co n tr ac t.  T h s m ar c o n tr ac s er v e s   as  a n   a g r ee m en a m o n g   d if f er e n t   s tak e h o ld er s   an d   o n ce   it s   d e p lo y ed   i n to   t h b lo ck ch a in ,   al th n o d es  i n   t h b lo ck ch a in   n et w o r k   ad h er to     th s m ar co n tr ac t.  T h r e m ix   is   th m o s p o p u lar   I DE   u s e d   to   w r ite  s m ar co n tr ac t.  I t   en ab les   to   ex ec u te   s m ar co n tr ac t   in   t h te s e n v ir o n m e n t   an d   al s o   to   d ep l o y   it  in   th e   b lo ck c h ain   n e t wo r k s   [ 1 2 ] .   Fig u r 7   d ep icts   th r em ix   i n ter f ac e.   T h lef s id is   th p r o j ec ex p l o r er .   T h ce n ter   a r ea   is   to   w r ite   s o lid it y   p r o g r a m   an d   th ar ea   at  th r i g h s id co n tain s   o p tio n s   to   co m p ile,   ex ec u te  an d   d ep lo y   s m ar t   co n tr ac t.       c.   T ruf e   T r u f i s   th f r a m e w o r k   u s ed   to   d ev elo p   d ec en tr alize d   ap p licatio n   b ased   o n   E th er eu m   p latf o r m .     It   p r o v id es  t h e n v ir o n m en t   f o r   co m p ili n g ,   tes tin g   an d   d ep lo y i n g   a   s m ar co n tr ac t.  I t   also   p r o v id es   an   in ter f ac e   to   lin k   t h s m ar co n tr ac w i th   e x ter n al  w eb ,   m o b il o r   co n s o le  b ased   ap p licatio n .   Fig u r e   8   d ep icts   th tr u f s tr u ct u r e.   A ll  t h s m ar co n tr ac ts   to   b u s ed   in   th ap p licatio n   w ill  b s to r ed   in   th co n tr ac f o ld er ,   w h er t h co n tr ac t s   ar w r itte n   u s i n g   s o lid it y   la n g u a g e.   On ce   th s m ar co n tr ac i s   co m p iled ,   th g en er ated   J SON  le  w ill b s to r ed   in   th e   b u ild   f o ld er .   T h m i g r atio n   f o ld er   co n s is ts   o f   Mig r atio n . s o file,  w h ic h   co n s is t s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     6 3 9 9   -   6 4 1 1   6406   o f   all  n ec es s ar y   ar tif ac ts   to   d ep lo y   t h s m ar co n tr ac t.  B ef o r th s m ar t   co n tr ac i s   ac tu all y   d ep lo y ed ,   it  is   r s test ed   u s i n g   tes ca s es  s p ec i c   to   t h co n tr ac t   a n d   th e   tes t   ca s es   ar e   w r itte n   i n   . j s   o r   . s o l   la n g u a g e.   T h ese  test   ca s es  ar s to r ed   in   th e   test   f o l d er ,   an d   fin all y ,   all  files   r elate d   to   f r o n e n d   ap p licatio n   li k e   HT ML ,   C S o r   j s   files   ar s to r ed   in   t h s r f o ld er .   Usi n g   tr u f f r a m e w o r k   e n a b les  d ev elo p er   to   f o llo w   a   s y s te m atic  ap p r o ac h   w h ile  d ev elo p i n g   d ec en tr aliz ed   ap p licatio n   [ 1 2 ] .           Fig u r 7 .   R e m i x   I DE           Fig u r 8 .   T r u f s tr u ct u r e       d.   G a na che   Gan ac h i s   th test   E t h er eu m   b lo ck ch ain   w h ich   p r o v id es  1 0   test   E h er eu m   ac co u n ts   w it h   p r iv ate  k e y   a n d   ea ch   ac co u n w it h   th b alan ce   o f   1 0 0   eth er   to   s tar w it h .   Gan ac h en ab le s   d ev elo p er   to   test     th s m ar t   co n tr ac b y   d ep lo y i n g   it  to   th test   b lo ck c h ain .   Gan ac h i s   GUI   b ased ,   h en ce   d ev elo p er   ca n   v ie w   w h e n   th s m ar co n tr ac is   d ep lo y ed   an d   tr an s ac tio n s   ar ex ec u ted .   On ce   th ap p licatio n   is   test ed   s u cc es s f u l l y   in   th lo ca l te s t b lo ck ch a in ,   it  ca n   th e n   b d ep lo y ed   to   th ac tu al  n e t w o r k   [ 1 2 ] .     e.   Dec ent ra lized  a pp lica t io n   ( DApp)   I is   s i m ilar   to   t h tr ad itio n al  ap p licatio n   to   s o m e x te n b u i i s   ta m p er   r esi s ta n t   an d   m o r e   tr u s t w o r t h y .   J u s l ik e   tr ad iti o n al  w eb   ap p licatio n ,   t h D Ap p   also   h as  a   f r o n b u i n s tea d   o f   th e   ce n tr alize d   b ac k en d   i n   D A p p   th n o d es in   d is tr ib u ted   b lo ck ch a in   n et wo r k   ar u s ed   as b ac k e n d .   T h in ter ac tio n   b et w ee n   th f r o n a n d   th b ac k en d   is   e n ab led   u s i n g   p o w er f u w eb 3   f ea tu r es   [ 1 2 22 2 3 ] .   Fig u r 6   d ep icts   th o v er all   ar ch itect u r o f   d ec en tr alize d   ap p licatio n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       A   d ec en tr a liz ed   co n s en s u s   a p p lica tio n   u s in g   b lo ck ch a in   ec o s ystem  ( C h eta n a   P u ja r i)   6407   f.   I P F S   A   ce n tr alize d   s y s te m   u s u a ll y   m an a g ed   b y   a   s i n g le  co m p a n y ,   h e n ce   t h u s er   h as  to   d ep en d   o n   t h is   co m p a n y   to   g ai n   ac ce s s   to   t h e   d ata.   T o   av o id   th is   d ep en d en c y   o n ca n   u s i n ter p lan etar y   f ile  s y s te m   ( I P FS ) .   I P FS   h elp s   to   m a k t h w eb   ap p licatio n   co m p letel y   d is tr i b u ted .   I w o r k s   s i m ilar   to   b it  to r r en t.  I P FS   u s e s   co n ten t - b ased   ad d r ess i n g   in s te ad   o f   lo ca tio n - b ased   ad d r ess in g .   I n   co n ten t - b ased   ad d r ess i n g ,   u s er   j u s t   n ee d s   to   s p ec if y   w h at  co n te n i s   r e q u ir ed   w h er ea s ,   i n   lo ca tio n - b ased   ad d r ess in g ,   th e   u s er   n ee d s   to   s p ec if y   t h I P   ad d r ess   o r   th d o m ai n   ad d r ess   f r o m   w h er th co n ten is   to   b d o w n lo ad ed .   I n   I P FS ,   h as h i n g   i s   u s ed   to   ad d r ess   th co n te n t h e n ce   en s u r ta m p er - r es is ta n t c o n te n t   [2 3 ].     Fig u r 9   d ep icts   t h I P FS   s t r u ctu r e.   Up   to   2 5 6 KB   o f   d a ta  ca n   b s to r ed   in   ea c h   I P FS   o b j ec t.    I f   t h s ize   e x ce ed s ,   t h e n   d ata  c an   b s p lit  u p   a n d   s to r ed   in   d i f f er en t   I P FS   o b j ec t,  an d   n e w   e m p t y   I P FS   o b j ec t   is   cr ea ted   w it h   lin k   to   d if f er en p ar o f   th d ata.   I P FS   u s es  Me r k le  tr ee   s tr u ct u r to   s t o r d ata.   Sim ilar   to   th b lo ck ch a in   o n ce   d ata  is   s to r ed   it c an n o t b ch an g ed ,   in s te ad   v er s io n i n g   i s   u s ed   to   r ef er   to   n e w   d ata.           Fig u r 9 .   I P FS   s tr u ctu r e       g.   M e t a m a s k   Me ta m as k   ac ts   as  b r id g b et w ee n   th d ec en tr alize d   w e b   ap p licatio n   an d   E th er eu m   b lo ck ch ai n   n o d e.   I is   in cl u d ed   as  an   ad d o n   in   c h r o m e,   r e f o x ,   an d   o t h er   b r o w s er s .   O n ce   co n fig u r e d ,   it  ca n   b u s ed   to   id en ti f y   t h b lo ck c h ain   ac co u n h o ld er   an d   en ab les a  u s er   to   s ig n   th tr a n s ac t io n   u s i n g   t h p r iv ate  k e y .       5.   RE SU L T S   AND  D I SCU SS I O N   As  m en tio n ed   ea r lier   i n   th e   p ap er ,   Gan ac h i s   u s ed   i n   o r d er   to   d ev elo p   an   ap p licatio n   u s in g   te s t   b lo ck ch ai n .   Fi g u r 1 0   r ep r esen ts ,   1 0   test   ac co u n ts   w i th   its   p r iv ate  k e y ,   w h ich   ca n   b u s ed   to   tes a n   ap p licatio n .   Gan ac h al s o   p r o v id es  u s   w i th   t h GUI ,   to   v ie w   tr an s ac tio n   s tat u s ,   b lo ck   cr ea tio n   s tat u s ,     an d   ev en lo g s   as   s h o w n   in   Fi g u r 1 1 ,   Fig u r 1 2 .   T h p r iv ate  k e y   ass i g n ed   f o r   ea ch   ac co u n is   u s ed   f o r   d ig ital   s ig n i n g   t h e   tr an s ac tio n .   T h u s er   is   au th e n tica ted   b ased   o n   t h ac co u n ad d r ess .   Fi g u r 1 3   r ep r esen ts ,   th GUI   to   ad d   a   s u g g esti o n .   O n ce   t h r eq u ester   ad d s   s u g g esti o n ,   t h tr a n s ac tio n   is   ex ec u ted   a s   s h o w n   in   Fi g u r e   1 4 .   Fo r   ea ch   tr an s ac tio n ,   f ee   is   ca l cu lated   b ased   o n   in s tr u ctio n s   to   b ex ec u ted ,   ea ch   tr a n s a ctio n   is   v er i fied   an d   v alid ated   b y   t h m i n er   b ef o r it  is   ex ec u ted ,   an d   o n ce   t h co n s e n s u s   i s   r ea ch ed   it  i s   lo ck ed   in   t h b lo ck ch ai n .   Hen ce ,   th i s   p r o ce s s   en s u r ed   th v alid it y   a n d   in te g r it y   o f   t h t r an s ac tio n s .   On   v ie w in g   t h r eq u est  li s t,  th r esp o n d er   ca n   ac ce p t,  r e j ec o r   k ee p   th r eq u est  in   t h p en d in g   s tate   as   s h o w n   in   Fi g u r 1 5 .   On ce   r esp o n d ed   tr an s ac tio n   is   ex ec u ted   to   u p d ate  t h c h an g es.  Al th c h a n g e s   d o n e   to   th d ata  ar s to r ed   as  tr an s ac ti o n s   i n   t h b lo ck c h ai n ,   h en ce   en s u r d ata  p r o v en a n ce .   T h is   h elp s   to   r eso lv e   th e   co n ic ts   i n   th f u tu r a n d   o v er co m es t h p r o b lem   o f   n o n - r ep u d iatio n .   T h ex is ti n g   d ec is io n - m a k i n g   s y s te m ,   r el y   o n   a   ce n tr alize d   s er v er   o r   t h ir d - p ar t y   s er v er .   T h u s er s   p ar tici p atin g   i n   d ec is io n - m a k in g   n ee d   to   tr u s t h o n w h o   o w n s   t h is   s er v er   [ 2 4 ] .   I f   th o w n er   w a s   co m p r o m is ed   t h e n   t h e   d ata   in   th s er v er   m a y   h a v ta m p er ed   [ 2 5 ] .   I n   th e   p r o p o s ed   s y s te m ,   th tr u s t w o r t h i n es s   an d   d ata  in teg r i t y   i s   en s u r ed   b y   th p r i m ar y   p r o p er ty   o f   t h b lo ck ch ai n   tech n o lo g y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     6 3 9 9   -   6 4 1 1   6408       Fig u r 1 0 .   Gan ac h test   ac co u n t           Fig u r 1 1 .   T r an s ac tio n   s tat u s           Fig u r 1 2 .   B lo ck   cr ea tio n   s tatu s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.