Utilizing blockchain technology in a road toll architecture

Abstract

Lohkoketjut ovat kohtalaisen uusi teknologia, joilla ei vielä ole juurikaan todellisia käytännön käyttökohteita lukuun ottamatta Bitcoinia, ensimmäistä valtavirran kryptovaluuttaa. Tietullit taas ovat melko yleinen tapa rahoittaa liikenneinfrastruktuuriprojekteja keräämällä käyttömaksuja infrastruktuurin käyttäjiltä. Norjassa on käytössä tietullausjärjestelmä nimeltään AutoPASS, johon kuuluu useita yhteistyössä olevia yrityksiä, jotka tarjoavat periaatteessa samaa palvelua. Tämä voi aiheuttaa datan päällekkäisyyttä ja luo tarpeen siirtää dataa yritysten välillä tehokkaasti. Tästä nousi kysymys voisiko tämän toteuttaa hajautetusti lohkoketjujen avulla. Tässä tutkielmassa lohkoketjujen soveltuvuutta tietulliarkkitehtuuriin arvioitiin korkealla tasolla. Erityisesti norja-laista AutoPASS-tietullijärjestelmää tutkittiin liiketoiminta- ja teknologianäkökulmista ja käyttäen lohkoketjujen soveltuvuusmallia arvioitiin, voisiko lohkoketjua käyttää kyseisessä ympäristössä. Tutkimus tehtiin kirjallisuuskatsauksena sekä hyödyntäen suunnittelutieteellistä metodologiaa. Tutkimuksen tuloksena voitiin todeta, että voi olla perusteltua ja soveltuvaa käyttää julkista luvanvaraista lohkoketjua Autopassin kaltaisessa tietullijärjestelmässä.

Blockchains are a fairly new technology with few real-world applications beyond Bitcoin, the first mainstream cryptocurrency. Road tolling is a rather widely used method of monetizing transportation infrastructure projects by collecting payments from the infrastructure users. In Norway, there is a road tolling system called AutoPASS, of which multiple companies are a part of, working together and some providing essentially the same service. This can cause data redundancy and creates a need to transfer data between companies efficiently. This raised the question whether this could be done in a decentralized manner using blockchains. In this thesis the feasibility of blockchain technology in a road toll architecture was evaluated on a high level. Specifically, the Norwegian road tolling system AutoPASS was investigated on a business and technological level and using a blockchain feasibility model it was evaluated whether a blockchain could be utilized in said setting. The research was done as a literature review combined with constructive research utilizing a design science methodology. The result of the research was that it can be justified and feasible to utilize a public permissioned blockchain in a road toll system such as AutoPASS.