A published observation should carry its own history: which instrument made it, when, under which calibration, and every step since. The web already has a vocabulary for that history1; transparency logs make it tamper-evident2.
Systems
Signed readings, Transparency logs, Verifiable credentials
Toward 2030
Post-quantum signatures
Figures
3, systems diagram, timeline to 2030, data story
Go to the references
01Systems diagram
Every hop leaves a mark.
The sensor signs its reading; the gateway forwards it; the edge checks the signature, stamps the time and appends an entry to an append-only log whose Merkle tree lets anyone verify that nothing was removed or rewritten2. The publication carries a link back to that entry. Compromise the gateway and see which readings still arrive verifiable.
Scenario
Figure as text: A provenance chain from signed reading to publication
A four-tier diagram: sensors that sign, gateways, the edge with its transparency log, and publication and archive.
Signing sensors: Sensor 1, Sensor 2, Sensor 3
Gateways: Gateway A, Gateway B
Edge and log: Edge admission, Transparency log
Publication: Publication, Archive
10 links. Scenarios: All hops trusted; Gateway A compromised.
02Timeline to 2030
Words for where data came from.
PROV describes entities, the activities that generated them and the agents responsible1. Verifiable credentials let an instrument or an operator present signed claims, such as a calibration certificate, that others can check3; content credentials do the same for images and media4.
Figure as text: Provenance and transparency standards
A timeline from 2013 to 2030 with PROV-O, Certificate Transparency 2.0, the post-quantum signature standards and Verifiable Credentials 2.0.
2013-04 PROV ontology (W3C PROV-O). A W3C vocabulary for provenance.1
2021-12 Certificate Transparency 2.0 (RFC 9162). Merkle-tree logs with verifiable inclusion and consistency proofs.2
2024 Content credentials. Signed provenance manifests for media.4
2024-08 Post-quantum signatures standardised (FIPS 204, FIPS 205). Lattice and hash-based signatures published.5
Signing every reading costs bytes. A classical elliptic-curve signature is 64 bytes6; the post-quantum lattice signatures standardised in 2024 run to thousands5, and hash-based ones larger still7. For a sensor sending 20 bytes, that is a design question, not a footnote.
Figure as text: Signature sizes, classical and post-quantum
A bar chart of signature sizes: 64 bytes for ECDSA P-256 and Ed25519, 2,420 to 4,627 bytes for ML-DSA, and 7,856 bytes for SLH-DSA-128s.
Signature sizes, classical and post-quantum (bytes)
Scheme
Bytes
ECDSA P-256
64
Ed25519
64
ML-DSA-44
2,420
ML-DSA-65
3,309
ML-DSA-87
4,627
SLH-DSA-128s
7,856
Figure 1
Systems diagram
Sources reaching a sink
3 of 3
Longest route
4 hops
State
All hops trusted
Figure 1. A provenance chain from signed reading to publication. A four-tier diagram: sensors that sign, gateways, the edge with its transparency log, and publication and archive.
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Site Planner "Plan anywhere" vector basemap and label glyphs (OpenMapTiles schema)
Site Planner "Plan anywhere" elevation (Terrarium) for hillshade, line of sight, profiles and sky view
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Terrain: Mapzen Terrain Tiles (AWS Open Data), incl. SRTM, GMTED, ETOPO1, USGS 3DEP and Canadian DEM data
الخوادم التي يُتصل بهاHôtes contactés
elevation-tiles-prod.s3.amazonaws.com
Observatory Builder weather layers (GDPS 2 m air temperature, global; radar precipitation rate, Canada) and the 2 m air temperature at the site (WMS GetFeatureInfo) that seeds the synthetic run
المزوّدFournisseur
Data Source: Environment and Climate Change Canada
الخوادم التي يُتصل بهاHôtes contactés
geo.weather.gc.ca
Observatory Builder hazard layer and report (earthquakes of magnitude 2.5 and above in the past 30 days, GeoJSON summary feed)
المزوّدFournisseur
Earthquakes: U.S. Geological Survey
الخوادم التي يُتصل بهاHôtes contactés
earthquake.usgs.gov
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