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| Titre : |
NFT application using blockchain technology |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Abdelkader Chebli, Auteur ; Sarra Cherbal, Directeur de thèse |
| Editeur : |
Setif:UFA |
| Année de publication : |
2024 |
| Importance : |
1 vol (144 f .) |
| Format : |
29 cm |
| Langues : |
Anglais (eng) |
| Catégories : |
Thèses & Mémoires:Informatique
|
| Mots-clés : |
Blockchain
NFTs
Smart Contracts
Decentralized Marketplaces
Digital Assets |
| Index. décimale : |
004 - Informatique |
| Résumé : |
Blockchain has revolutionized different sectors with its decentralized, transparent, and secure nature
through applications like Non-Fungible Tokens. NFTs are unique digital assets verified using
blockchain technology, ensuring authenticity and scarcity. In recent years, the NFT market has experienced
exponential growth, creating new opportunities for the ownership and trading of digital
goods. Despite the many possibilities it offers, challenges exist for NFT in security, efficiency, and
user accessibility. We designed and developed robust smart contracts optimized for NFTs to foster
functionality and security in NFT marketplaces. These smart contracts are self-executing, where
terms are directly translated into code, making transactions automatic and secure. The solution
also integrates an AI-driven model of price prediction for NFTs to help the users make informed
decisions based on the fluctuation of the NFT market. Besides, there’s also the lazy minting to
optimize gas fees, NFTs being created off-chain and minted only on-chain upon buying, supplemented
by metadata watermarking for protecting digital assets. We implemented a TrustGuard
layer, which was responsible for evaluating the users’ actions based on data off- and on-chain, dynamically
scoring their reputation and, based on these scores, limiting access to execute any malicious
activities. Comprehensive reviews concerning evaluations made, including performance
assessments and security audits using tools such as Slither, also show this platform’s effectiveness.
The results suggest a secure, efficient, and user-friendly NFT marketplace; in short, they provide
solid ground for further innovations in the blockchain-based digital asset domain. |
| Note de contenu : |
Sommaire
Abstract i
Acknowledgement iii
Dedication iv
Contents v
List of Figures ix
List of Tables xi
List of Algorithms xii
General Introduction xiv
Blockchain Technology 2
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Digital Trust . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 Centralized, Decentralized, and Distributed Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.4 Blockchain Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.5 The history of blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.5.1 Blockchain Origins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.5.2 Blockchain Generations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.6 Essential Components of a Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.6.1 Address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.6.2 Transaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.6.3 Blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.6.4 Nodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.6.5 Other Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.7 Blockchain Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.7.1 Distributed Ledger Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.7.2 Public Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.7.3 Private Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.7.4 Consortium Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.7.5 Hybrid Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.7.6 Other Classifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.8 Blockchain Functionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.8.1 Mining and Consensus Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.8.2 Block Creation Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.9 Blockchain Frameworks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.9.1 Bitcoin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.9.2 Ethereum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.9.3 Hyperledger Fabric . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.9.4 IOTA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.10 Blockchain Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.10.1 Blockchain By Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.11 Technologies and Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.11.1 Peer-to-Peer Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.11.2 Cryptography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.11.3 Consensus Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.11.4 Merkle Trees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.11.5 Smart Contract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.11.6 Tokenization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.12 Blockchain Features and Benefits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.13 Blockchain Challenges and Limits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.14 Blockchain Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.15 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Non-Fungible Tokens 27
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2 Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2.1 Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2.2 Smart Contracts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2.3 Tokenization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.2.4 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.3 NFTs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.3.1 Non-fungible token . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.3.2 History of NFTs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.3.3 Minting Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.3.4 Properties and Features of NFTs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.3.5 Key Elements of NFTs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.3.6 NFT Workflow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.4 Overview of NFT Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.4.1 Ethereum Improvement Proposals (EIPs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.4.2 Major NFT Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.4.3 Emerging Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.4.4 Extensions and Implementations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.5 Applications of NFTs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.6 Challenges in NFT Adoption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.7 Related Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.7.1 Security and Trust Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.7.2 Models for NFT Price Prediction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.7.3 Smart Contracts and NFTs for Trading Artworks . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.7.4 Comprehensive NFT Marketplace Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.8 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
System Design for NFT Artwork Marketplace 49
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.2 Implementation Methodology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.3 UML Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.3.1 Introduction to UML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.3.2 Key Concepts in UML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.3.3 Benefits of Using UML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.3.4 Common UML Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.4 System General Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.5 Requirements Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.5.1 Functional Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.5.2 Non-functional Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.6 Requirements Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.6.1 System Requirements Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.6.2 Identification of Stakeholders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.6.3 Use Case Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.6.4 Use Case Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.6.5 Sequence Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.6.6 Class Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.6.7 Wireframes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.7 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Implementation and Evaluation 84
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.2 Technologies and Tools Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.2.1 Web 3.0 Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.2.2 Decentralized Applications (DApps) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.2.3 InterPlanetary File System (IPFS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.2.4 Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
4.3 Implementation Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.3.1 User Interface Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.3.2 Main Marketplace Functionalities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
4.3.3 Auction Functionalities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
4.3.4 AI-Driven NFT Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4.3.5 TrustGuard Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
4.3.6 AI Model for NFT Price Prediction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
4.3.7 Lazy Minting: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
4.4 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
4.4.1 Cost Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
4.4.2 Model Performance Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
4.4.3 Security Audit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
4.5 Comparison and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
4.5.1 Reputation Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
4.5.2 NFT Price Prediction Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
4.5.3 NFT Marketplaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
4.5.4 Generalization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
4.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
General Conclusion 126 |
| Côte titre : |
MAI/0841 |
NFT application using blockchain technology [texte imprimé] / Abdelkader Chebli, Auteur ; Sarra Cherbal, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2024 . - 1 vol (144 f .) ; 29 cm. Langues : Anglais ( eng)
| Catégories : |
Thèses & Mémoires:Informatique
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| Mots-clés : |
Blockchain
NFTs
Smart Contracts
Decentralized Marketplaces
Digital Assets |
| Index. décimale : |
004 - Informatique |
| Résumé : |
Blockchain has revolutionized different sectors with its decentralized, transparent, and secure nature
through applications like Non-Fungible Tokens. NFTs are unique digital assets verified using
blockchain technology, ensuring authenticity and scarcity. In recent years, the NFT market has experienced
exponential growth, creating new opportunities for the ownership and trading of digital
goods. Despite the many possibilities it offers, challenges exist for NFT in security, efficiency, and
user accessibility. We designed and developed robust smart contracts optimized for NFTs to foster
functionality and security in NFT marketplaces. These smart contracts are self-executing, where
terms are directly translated into code, making transactions automatic and secure. The solution
also integrates an AI-driven model of price prediction for NFTs to help the users make informed
decisions based on the fluctuation of the NFT market. Besides, there’s also the lazy minting to
optimize gas fees, NFTs being created off-chain and minted only on-chain upon buying, supplemented
by metadata watermarking for protecting digital assets. We implemented a TrustGuard
layer, which was responsible for evaluating the users’ actions based on data off- and on-chain, dynamically
scoring their reputation and, based on these scores, limiting access to execute any malicious
activities. Comprehensive reviews concerning evaluations made, including performance
assessments and security audits using tools such as Slither, also show this platform’s effectiveness.
The results suggest a secure, efficient, and user-friendly NFT marketplace; in short, they provide
solid ground for further innovations in the blockchain-based digital asset domain. |
| Note de contenu : |
Sommaire
Abstract i
Acknowledgement iii
Dedication iv
Contents v
List of Figures ix
List of Tables xi
List of Algorithms xii
General Introduction xiv
Blockchain Technology 2
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Digital Trust . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 Centralized, Decentralized, and Distributed Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.4 Blockchain Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.5 The history of blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.5.1 Blockchain Origins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.5.2 Blockchain Generations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.6 Essential Components of a Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.6.1 Address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.6.2 Transaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.6.3 Blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.6.4 Nodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.6.5 Other Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.7 Blockchain Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.7.1 Distributed Ledger Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.7.2 Public Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.7.3 Private Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.7.4 Consortium Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.7.5 Hybrid Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.7.6 Other Classifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.8 Blockchain Functionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.8.1 Mining and Consensus Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.8.2 Block Creation Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.9 Blockchain Frameworks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.9.1 Bitcoin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.9.2 Ethereum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.9.3 Hyperledger Fabric . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.9.4 IOTA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.10 Blockchain Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.10.1 Blockchain By Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.11 Technologies and Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.11.1 Peer-to-Peer Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.11.2 Cryptography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.11.3 Consensus Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.11.4 Merkle Trees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.11.5 Smart Contract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.11.6 Tokenization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.12 Blockchain Features and Benefits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.13 Blockchain Challenges and Limits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.14 Blockchain Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.15 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Non-Fungible Tokens 27
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2 Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2.1 Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2.2 Smart Contracts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2.3 Tokenization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.2.4 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.3 NFTs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.3.1 Non-fungible token . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.3.2 History of NFTs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.3.3 Minting Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.3.4 Properties and Features of NFTs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.3.5 Key Elements of NFTs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.3.6 NFT Workflow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.4 Overview of NFT Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.4.1 Ethereum Improvement Proposals (EIPs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.4.2 Major NFT Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.4.3 Emerging Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.4.4 Extensions and Implementations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.5 Applications of NFTs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.6 Challenges in NFT Adoption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.7 Related Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.7.1 Security and Trust Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.7.2 Models for NFT Price Prediction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.7.3 Smart Contracts and NFTs for Trading Artworks . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.7.4 Comprehensive NFT Marketplace Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.8 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
System Design for NFT Artwork Marketplace 49
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.2 Implementation Methodology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.3 UML Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.3.1 Introduction to UML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.3.2 Key Concepts in UML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.3.3 Benefits of Using UML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.3.4 Common UML Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.4 System General Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.5 Requirements Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.5.1 Functional Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.5.2 Non-functional Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.6 Requirements Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.6.1 System Requirements Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.6.2 Identification of Stakeholders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.6.3 Use Case Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.6.4 Use Case Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.6.5 Sequence Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.6.6 Class Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.6.7 Wireframes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.7 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Implementation and Evaluation 84
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.2 Technologies and Tools Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.2.1 Web 3.0 Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.2.2 Decentralized Applications (DApps) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.2.3 InterPlanetary File System (IPFS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.2.4 Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
4.3 Implementation Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.3.1 User Interface Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.3.2 Main Marketplace Functionalities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
4.3.3 Auction Functionalities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
4.3.4 AI-Driven NFT Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4.3.5 TrustGuard Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
4.3.6 AI Model for NFT Price Prediction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
4.3.7 Lazy Minting: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
4.4 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
4.4.1 Cost Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
4.4.2 Model Performance Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
4.4.3 Security Audit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
4.5 Comparison and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
4.5.1 Reputation Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
4.5.2 NFT Price Prediction Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
4.5.3 NFT Marketplaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
4.5.4 Generalization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
4.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
General Conclusion 126 |
| Côte titre : |
MAI/0841 |
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