Comparação e Análise de Custo e Desempenho entre Nós de Redes Blockchain Permissionadas e Públicas

  • Ronan Dutra Mendonça UFV
  • Ericksulino Manoel de Araújo Moura UFPI
  • Glauber Dias Gonçalves UFPI
  • Alex Borges Vieira UFJF
  • José A. M. Nacif UFV

Resumo


Blockchain é uma tecnologia que amplia a segurança nas relações entre organizações via o registro auditável e descentralizado de transações. Notadamente, há uma crescente atenção por aplicações que utilizam essa tecnologia. Entretanto, a eficiência e custo de tais aplicações pode ser influenciada pela rede blockchain utilizada. De fato, a escolha da rede impacta nas qualidades não funcionais das aplicações, em especial desempenho (e.g., em relação a taxa de transações efetivadas) e custo. Este artigo investiga o impacto no desempenho e custo da infraestrutura de rede blockchain para lidar com uma determinada carga de trabalho. Primeiramente, este artigo propõe um modelo de arquitetura de rede comum entre a rede pública Ethereum e permissionada Hyperledger Fabric com base em recursos por nó par da rede blockchain. A seguir, avalia-se o custo por transação para aplicações nessa arquitetura considerando latências e custos mínimos para os pares da rede, em função da carga de trabalho. Os experimentos realizados nas plataformas mais populares para redes blockchain, Ethereum e Hyperledger Fabric, mostram os limites de escalabilidade dessas plataformas e os seus compromissos entre custo e desempenho no projeto de aplicações baseadas em blockchain.

Referências

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

Baliga, A., Solanki, N., Verekar, S., Pednekar, A., Kamat, P., and Chatterjee, S. (2018). Performance characterization of hyperledger fabric. Proceedings 2018 Crypto Valley Conference on Blockchain Technology, CVCBT 2018, pages 65-74.

Caliper, H. (2019). Caliper. https://hyperledger.github.io/caliper. (Accessed on 09/23/2021).

Choi, W. and Hong, J. W. K. (2021). Performance Evaluation of Ethereum Private and Testnet Networks Using Hyperledger Caliper. 22nd APNOMS 2021, pages 325-329.

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.

Leal, F., Chis, A. E., and González-Vélez, H. (2020). Performance Evaluation of Private Ethereum Networks. SN Computer Science, 1(5):1-17.

Malik, H., Manzoor, A., Ylianttila, M., and Liyanage, M. (2019). Performance Analysis of Blockchain based SG with Ethereum and Hyperledger Implementations. IEEE International Conference on ANTS.

Monrat, A. A., Schelen, O., and Andersson, K. (2020). Performance Evaluation of Permissioned Blockchain Platforms. IEEE, CSDE 2020.

Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system.

Rimba, P., Tran, A. B., Weber, I., Staples, M., Ponomarev, A., and Xu, X. (2020). Quantifying the Cost of Distrust: Comparing Blockchain and Cloud Services for Business Process Execution. Information Systems Frontiers, 22(2):489-507.

Rouhani, S. and Deters, R. (2017). Performance analysis of ethereum transactions in private blockchain. In 2017 8th IEEE International Conference on Software Engineering and Service Science (ICSESS). IEEE.

Spengler, A. C. and Souza, P. S. (2021). Avaliação de desempenho do hyperledger fabric com banco de dados para o armazenamento de grandes volumes de dados médicos. In Proc. of WPerformance.

Thakkar, P., Nathan, S., and Viswanathan, B. (2018). Performance benchmarking and optimizing hyperledger fabric blockchain platform. Proceedings IEEE, MASCOTS 2018, pages 264-276.

Wang, C. and Chu, X. (2020). Performance characterization and bottleneck analysis of hyperledger fabric. Proceedings International Conference on Distributed Computing Systems, 2020-Novem:1281-1286.

Wood, G. (2014). Ethereum: A secure decentralised generalised transaction ledger. Ethereum project yellow paper, 151:1-32.

Xu, X., Sun, G., Luo, L., Cao, H., Yu, H., and Vasilakos, A. V. (2021). Latency performance modeling and analysis for hyperledger fabric blockchain network. Information Processing and Management, 58(1).

Xu, X., Weber, I., and Staples, M. (2019). Architecture for blockchain applications. Springer.

Zhang, L., Lee, B., Ye, Y., and Qiao, Y. (2020). Ethereum transaction performance evaluation using testnets. In Euro-Par 2019: Parallel Processing Workshops, Cham. Springer International Publishing.
Publicado
22/05/2023
MENDONÇA, Ronan Dutra; MOURA, Ericksulino Manoel de Araújo; GONÇALVES, Glauber Dias; VIEIRA, Alex Borges; NACIF, José A. M.. Comparação e Análise de Custo e Desempenho entre Nós de Redes Blockchain Permissionadas e Públicas. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE REDES DE COMPUTADORES E SISTEMAS DISTRIBUÍDOS (SBRC), 41. , 2023, Brasília/DF. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2023 . p. 141-154. ISSN 2177-9384. DOI: https://doi.org/10.5753/sbrc.2023.423.

##plugins.generic.recommendByAuthor.heading##

<< < 1 2 3 > >>