Análise Fatorial dos Parâmetros de Bloco e seu Impacto na Latência de Transações no Hyperledger Fabric

  • Ericksulino Manoel de Araújo Moura UFPI
  • Glauber Dias Gonçalves UFPI
  • Allan Edgard Silva Freitas IFBA
  • André Soares UFPI

Resumo


A tecnologia Blockchain oferece soluções robustas e seguras para o gerenciamento descentralizado de dados, sendo amplamente utilizada em diversos setores. Este estudo investiga o impacto dos parâmetros BatchSize, BatchTimeout e Taxa de Transações por Segundo (TPS) no desempenho do Hyperledger Fabric, utilizando um experimento fatorial 23 para explorar como essas variáveis influenciam a latência das transações. Os resultados indicam que o BatchTimeout é o parâmetro que mais afeta a latência, com a interação entre BatchSize e BatchTimeout também desempenhando um papel significativo. Esses achados destacam a importância de ajustar corretamente esses parâmetros e compreender suas interações para otimizar o desempenho da rede Hyperledger Fabric em ambientes de alto volume de transações. O estudo enfatiza a necessidade de um controle preciso e adaptativo das configurações do sistema para maximizar a eficiência na execução de transações.

Referências

Androulaki, E., Barger, A., Bortnikov, V., Cachin, C., Christidis, K., De Caro, A., Enyeart, D., Ferris, C., Laventman, G., Manevich, Y., et al. (2018). Hyperledger fabric: a distributed operating system for permissioned blockchains. In Proceedings of the Thirteenth EuroSys Conference, page 30. ACM.

Androulaki, E. and et al. (2018). Hyperledger Fabric: A Distributed Operating System for Permissioned Blockchains. In Proc. of the EuroSys Conference.

Baliga, A., Subhod, I., Kamat, P., and Chatterjee, S. (2018). Performance evaluation of the quorum blockchain platform. arXiv preprint arXiv:1809.03421.

Castro, M., Liskov, B., et al. (1999). Practical byzantine fault tolerance. In OsDI, volume 99, pages 173–186.

Chacko, J. A., Mayer, R., and Jacobsen, H.-A. (2021). Why do my blockchain transactions fail? a study of hyperledger fabric. In Proceedings of the 2021 international conference on management of data, pages 221–234.

de Sá, A. S., Silva Freitas, A. E., and de Araújo Macêdo, R. J. (2013). Adaptive request batching for byzantine replication. ACM SIGOPS Operating Systems Review, 47(1):35–42.

Gaba, P., Raw, R., Mohammed, M. A., Nedoma, J., and Martínek, R. (2022). Impact of block data components on the performance of blockchain-based vanet implemented on hyperledger fabric. IEEE Access, 10:71003–71018.

Greve, F., Sampaio, L., Abijaude, J., Coutinho, A. A., Brito, I., and Queiroz, S. (2018). Blockchain e a Revolução do Consenso sob Demanda. In Proc. of SBRC Minicursos.

Jain, R. (1990). The art of computer systems performance analysis. john wiley & sons.

Kadhm, O. I., Hamad, A. H., and Saeed, F. (2023). High transaction rates performance evaluation for secure e-government based on private blockchain scheme. Al-Khwarizmi Engineering Journal.

Li, D., Jiang, C., Liu, Y., Tang, L., and Yan, L. (2021). A survey on security and performance optimization of blockchain. In Communications and Networking: 15th EAI International Conference, ChinaCom 2020, Shanghai, China, November 20-21, 2020, Proceedings, pages 101–111. Springer.

Liu, C.-M., Badigineni, M., and Lu, S. W. (2021). Adaptive blocksize for iot payload data on fabric blockchain. In 2021 30th Wireless and Optical Communications Conference (WOCC), pages 92–96. IEEE.

Ma, J., Jo, Y., and Park, C. (2020). Peerbft: Making hyperledger fabric’s ordering service withstand byzantine faults. IEEE Access, 8:217255–217267.

Melo, C., Oliveira, F., Dantas, J., Araujo, J., Pereira, P., Maciel, R., and Maciel, P. (2022). Performance and availability evaluation of the blockchain platform hyperledger fabric. The Journal of Supercomputing, 78(10):12505–12527.

Mendonça, R., Moura, E., Gonçalves, G., Vieira, A., and Nacif, J. (2023). Comparação e análise de custo e desempenho entre nós de redes blockchain permissionadas e públicas. In Anais do XLI Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos, pages 141–154, Porto Alegre, RS, Brasil. SBC.

Moura, E., Melo, C., Gonçalves, G., Silva, F., and Soares, A. (2024). Uma ferramenta de avaliação de desempenho para plataforma blockchain hyperledger fabric: Hlf-pet. In Anais do II Colóquio em Blockchain e Web Descentralizada, pages 8–13, Porto Alegre, RS, Brasil. SBC.

Roy, U. and Ghosh, N. (2024). Fabman: A framework for ledger storage and size management for hyperledger fabric-based iot applications. IEEE Transactions on Network and Service Management.

Saeed, S. H., Hadi, S., and Hamad, A. H. (2022). Performance evaluation of e-voting based on hyperledger fabric blockchain platform. Revue d’Intelligence Artificielle.

Shalaby, S., Abdellatif, A., Al-Ali, A., Mohamed, A. M., Erbad, A., and Guizani, M. (2020). Performance evaluation of hyperledger fabric. 2020 IEEE International Conference on Informatics, IoT, and Enabling Technologies (ICIoT), pages 608–613.

Sousa, J. E. d. A., Oliveira, V., Valadares, J., Dias Goncalves, G., Moraes Villela, S., Soares Bernardino, H., and Borges Vieira, A. (2021). An analysis of the fees and pending time correlation in ethereum. International Journal of Network Management.

Wai, K. and Thein, N. (2023). Performance analysis on block size valuation of hyperledger fabric blockchain. 2023 IEEE Conference on Computer Applications (ICCA), pages 50–55.

Xu, X., Weber, I., and Staples, M. (2019). Architecture for blockchain applications. Springer.
Publicado
28/05/2025
MOURA, Ericksulino Manoel de Araújo; GONÇALVES, Glauber Dias; FREITAS, Allan Edgard Silva; SOARES, André. Análise Fatorial dos Parâmetros de Bloco e seu Impacto na Latência de Transações no Hyperledger Fabric. In: ENCONTRO UNIFICADO DE COMPUTAÇÃO DO PIAUÍ (ENUCOMPI), 17. , 2025, Teresina/PI. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2025 . p. 39-48. DOI: https://doi.org/10.5753/enucompi.2025.9593.