Algoritmo de consenso basados en PBFT para blockchain: un caso de estudio

Autor: Hernández López, David
Přispěvatelé: Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Telemàtica, León Abarca, Olga
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Popis: In this TFM a toolset for modeling and analysis of systems will be used to compare different blockchain consensus protocols. Blockchain technology is an emerging and innovative technology that came out more than 10 years ago with the appearance of Bitcoin. Blockchain allows for a distributed monetary in which no central entity exists and where the members of the system make use of consensus protocols to validate transactions. The most known consensus method is Proof of Work (PoW), which is based on solving a hard mathematical problem and it is used in Bitcoin, among others blockchains. However, there are many other approaches such as Proof of Stake (PoS) or Byzantine Fault Tolerance (BFT) based ones. Blockchains can be public, meaning that any user can freely join them, as it is the case of Bitcoin, or can be permissioned when users need access to join the system. In this work we will study and analyse two permissioned blockchains: Exonum and Neo, which are based on the PBFT consensus algorithm and provide security against Byzantine attacks. To this end, test blockchains have been used and the performance of both blockchains is compared in terms of throughput (transactions per second) and commit time (time needed for adding a new block to the blockchain with new transactions). La tecnología Blockchain es una tecnología emergente e innovadora que surgió hace más de 10 años con la aparición de Bitcoin. Blockchain permite una distribución monetaria en la que no existe una entidad central y donde los miembros del sistema hacen uso de protocolos de consenso para validar las transacciones. El método de consenso más conocido es la Prueba de trabajo (PoW), que se basa en resolver un problema matemático difícil y se usa en Bitcoin, entre otras cadenas de bloques. Sin embargo, hay muchos otros enfoques, como los basados en la Prueba de Estaca (PoS) o la Tolerancia a la Falla Bizantina (BFT). Las cadenas de bloques pueden ser públicas, lo que significa que cualquier usuario puede unirse libremente a ellas, como es el caso de Bitcoin, o se puede autorizar cuando los usuarios necesitan acceso para unirse al sistema. En este trabajo estudiaremos y analizaremos dos cadenas de bloques autorizadas: Exonum y Neo, que se basan en el algoritmo de consenso PBFT y proporcionan seguridad contra ataques bizantinos. Para este fin, se han utilizado blockchains de prueba y el rendimiento de ambas blockchains se compara en términos de rendimiento (transacciones por segundo) y tiempo de compromiso (tiempo necesario para agregar un nuevo bloque a la cadena de bloques con nuevas transacciones). La tecnologia Blockchain és una tecnologia emergent i innovadora que va sortir fa més de 10 anys amb l?aparició de Bitcoin. Blockchain permet obtenir un import monetari distribuït en el qual no existeix cap entitat central i on els membres del sistema utilitzin protocols de consens per validar les transaccions. El mètode de consens més conegut és Proof of Work (PoW), que es basa en la resolució d?un problema matemàtic complicat i s?utilitza a Bitcoin, entre altres blockchains. Tanmateix, hi ha molts altres enfocaments com els basats en Prova d?Estaca (PoS) o basats en la tolerància bizantina (BFT). Les cadenes de blocs poden ser públiques, el que significa que qualsevol usuari pot unir-se lliurement a elles, com és el cas de Bitcoin, o es pot autoritzar els usuaris que necessiten accedir al sistema. En aquest treball estudiarem i analitzarem dos blockchains autoritzades: Exonum i Neo, que es basen en l?algorisme de consens PBFT i proporcionen seguretat contra els atacs bizantins. Amb aquesta finalitat, s?han utilitzat blockchains de prova i es compara el rendiment d?ambdues blockchains en termes de rendibilitat (transaccions per segon) i temps de compromís (temps necessari per afegir un nou bloc a la blockchain amb noves transaccions). Las cadenas de bloques pueden ser públicas, lo que significa que cualquier usuario puede unirse libremente a ellas, como es el caso de Bitcoin, o se puede autorizar cuando los usuarios necesitan acceso para unirse al sistema. En este trabajo estudiaremos y analizaremos dos cadenas de bloques autorizadas: Exonum y Neo, que se basan en el algoritmo de consenso PBFT y proporcionan seguridad contra ataques bizantinos. Para este fin, se han utilizado blockchains de prueba y el rendimiento de ambas blockchains se compara en términos de rendimiento (transacciones por segundo) y tiempo de compromiso (tiempo necesario para agregar un nuevo bloque a la cadena de bloques con nuevas transacciones).
Databáze: OpenAIRE
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