Otimização do Desempenho de Hashes com ParallelHash para Aceleração do Hyperledger Fabric

• João Pedro Correa Crozariolo UTFPR
• Alexandre Augusto Giron UTFPR

DOI: https://doi.org/10.5753/sbseg_estendido.2025.11816

Resumo

A integridade do Hyperledger Fabric depende de funções de hash, mas padrões sequenciais como o SHA-2 criam gargalos em operações com grandes volumes de dados, como a verificação de snapshots. Este trabalho investiga a substituição do SHA-2 pela família ParallelHash, por meio da implementação e teste das funções ParallelHash128/256 em Go, o que demonstrou ganhos de vazão significativos. Adicionalmente, são analisados os desafios práticos de integração, com a identificação de limitações no código-fonte do Fabric que dificultam a crypto agility. Os resultados oferecidos criam um roteiro para otimizar o desempenho do Fabric com primitivas criptográficas modernas.

Referências

Androulaki, E., Barger, A., Bortnikov, V., Cachin, C., Christidis, K., Caro, A. D., Enyeart, D., Ferris, C., Laventman, G., Manevich, Y., Muralidharan, S., Murthy, C., Nguyen, B., Sethi, M., Singh, G., Smith, K., Sorniotti, A., Stathakopoulou, C., Vukolic, M., Cocco, S. W., and Yellick, J. (2018). Hyperledger fabric: A distributed operating system for permissioned blockchains. Proceedings of the Thirteenth EuroSys Conference, pages 1–15.

Dang, Q. (2016). Sha-3 derived functions: cshake, kmac, tuplehash and parallelhash. Technical Report NIST SP 800-185, National Institute of Standards and Technology (NIST).

Holcomb, A., Pereira, G., Das, B., and Mosca, M. (2021). Pqfabric: A permissioned blockchain secure from both classical and quantum attacks. In 2021 IEEE International Conference on Blockchain and Cryptocurrency (ICBC), pages 1–9. IEEE.

Hyperledger Fabric Developers (2024). Hyperledger fabric source code analysis: txutils.go, signer.go, util.go, cryptogen/ca.go. [link]. Accessed April 2025.

Linux Foundation (2023). Hyperledger fabric documentation. [link]. Accessed April 2025.

National Institute of Standards and Technology (NIST) (2023). Understanding and improving crypto agility. Technical Report NIST CSWP 39, U.S. Department of Commerce. Accessed April 2025.

of Standards, N. I. and Technology (2015). Sha-3 standard: Permutation-based hash and extendable-output functions. Technical Report FIPS PUB 202, U.S. Department of Commerce.

Platform, G. C. (2023). Machine types - google cloud. GCP Documentation. [link].

The Go Authors (2024). The go programming language. [link]. Accessed April 2025.