DecentMarkt - decentralized marketplace for second-hand goods

Online marketplaces from big tech companies such as Amazon, Facebook and eBay have significantly changed the way people trade and purchase goods and have become a major part in global e-commerce. However, these centralized marketplaces bring many issues - centralized authority, censorship, misuse of customer data, strict regulations, etc. The goal of this thesis is to explore how blockchain technology can solve these issues by offering a decentralized and transparent way of direct trading, without the need for centralized authority. Some solutions have already been developed, and research has been conducted to assess their benefits, challenges they faced, and reasons behind the failure of some of them. In particular, OpenBazaar, Particl Marketplace and Origin Protocol have been analyzed. Within this context, the DecentMarkt project is implemented and presented as a decentralized marketplace for trading second-hand goods. Inspired by OpenBazaar, the most well-known decentralized marketplace launched in 2016 and shut down in 2021, DecentMarkt aims to address the issues of scalability and limitations of usability that its predecessors have faced. DecentMarkt infrastructure combines centralized and decentralized components to balance transparency with user experience while ensuring scalability and cost effectiveness. To ensure fair trade the escrow system has been implemented. It temporarily holds funds until both the buyer and seller confirm successful order completion. In case of a dispute, a chosen optional moderator intermediates and decides on the fair distribution of the funds, while collecting a fee for their service. Additionally, the reputation system enhances trust within the marketplace, along with the support of ERC-20 tokens in the form of stablecoin USDC which helps users mitigate volatility risks while trading. Firebase, a centralized database, has been utilized to store sensitive user data while IPFS and Pinata services store images to optimize smart contract storage costs. Lastly, after extensive cost and throughput analysis, Polygon blockchain network has been chosen as a layer 2 solution for its low gas fees and quick transaction confirmation. Through the DecentMarkt project, this thesis demonstrates the potential of blockchain in the scope of e-commerce, offering a viable alternative to traditional marketplaces. DecentMarkt serves both as a proof of concept and a foundation for further research in the development of decentralized e-commerce.

I marketplace online delle grandi aziende tecnologiche, come Amazon, Facebook ed eBay, hanno trasformato radicalmente il modo in cui le persone commerciano e acquistano beni, diventando una componente essenziale dell’e-commerce globale. Tuttavia, questi marketplace centralizzati presentano numerose problematiche, tra cui l’autorità centralizzata, la censura, l’uso improprio dei dati dei clienti e normative stringenti. L’obiettivo di questa tesi è esplorare come la tecnologia blockchain possa risolvere queste criticità offrendo un modello di scambio decentralizzato e trasparente, eliminando la necessità di un'autorità centrale. Alcune soluzioni sono già state sviluppate e diverse ricerche sono state condotte per valutarne i benefici, le sfide affrontate e le ragioni che hanno portato al fallimento di alcune di esse. In particolare, sono stati analizzati OpenBazaar, Particl Marketplace e Origin Protocol. In questo contesto, è stato sviluppato e presentato il progetto DecentMarkt, un marketplace decentralizzato per il commercio di beni di seconda mano. Ispirato a OpenBazaar, il più noto marketplace decentralizzato lanciato nel 2016 e chiuso nel 2021, DecentMarkt si propone di affrontare i problemi di scalabilità e le limitazioni di usabilità riscontrate dai suoi predecessori. L'infrastruttura di DecentMarkt combina componenti centralizzate e decentralizzate per bilanciare trasparenza ed esperienza utente, garantendo al contempo scalabilità ed efficienza dei costi. Per assicurare scambi equi, è stato implementato un sistema di escrow che trattiene temporaneamente i fondi fino alla conferma della corretta esecuzione dell’ordine da parte dell’acquirente e del venditore. In caso di controversia, un moderatore opzionale scelto dagli utenti interviene come intermediario e decide una distribuzione equa dei fondi, trattenendo una commissione per il servizio. Inoltre, un sistema di reputazione rafforza la fiducia all'interno del marketplace, mentre il supporto ai token ERC-20 sotto forma di stablecoin USDC aiuta gli utenti a mitigare i rischi di volatilità durante le transazioni. Per ottimizzare i costi di archiviazione degli smart contract, i dati sensibili degli utenti vengono archiviati su Firebase, un database centralizzato, mentre le immagini vengono memorizzate tramite i servizi IPFS e Pinata. Infine, dopo un'analisi approfondita dei costi e delle prestazioni, è stata scelta la rete blockchain Polygon come soluzione di livello 2 per le sue basse commissioni di transazione e i tempi di conferma rapidi. Attraverso il progetto DecentMarkt, questa tesi dimostra il potenziale della blockchain nel settore dell’e-commerce, offrendo un’alternativa valida ai marketplace tradizionali. DecentMarkt rappresenta sia una prova di concetto sia una base per ulteriori ricerche nello sviluppo del commercio elettronico decentralizzato.