Αξιολόγηση Επιδόσεων Αλγορίθμων Consensus στο Hyperledger Fabric

Abstract

Τα συστήματα blockchain αποτελούν μια θεμελιώδη αλλαγή στον τρόπο αποθήκευσης και επαλήθευσης κατανεμημένων δεδομένων, με εφαρμογές που εκτείνονται από την εφοδιαστική αλυσίδα μέχρι το χρηματοπιστωτικό σύστημα και τη δημόσια διοίκηση. Το Hyperledger Fabric, ως η πλέον διαδεδομένη πλατφόρμα blockchain για επιτρεπόμενα (permissioned) δίκτυα, επιτρέπει την εναλλαγή του αλγορίθμου consensus ώστε να προσαρμόζεται στις εκάστοτε απαιτήσεις αξιοπιστίας και ανθεκτικότητας σε σφάλματα. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται συγκριτικά η απόδοση δύο αλγορίθμων consensus του Hyperledger Fabric v3.1.4: του Raft, ο οποίος ανήκει στην κατηγορία Crash Fault Tolerance αλγορίθμων, και του SmartBFT, ο οποίος ανήκει στην κατηγορία Byzantine Fault Tolerance αλγορίθμων. Τα αποτελέσματα αναδεικνύουν σημαντικές διαφορές στο throughput, το latency, την κατανάλωση CPU και το bandwidth δικτύου (TX/RX). Ο Raft επιτυγχάνει υψηλότερο throughput και χαμηλότερο latency σε σταθερές συνθήκες, ενώ ο SmartBFT εμφανίζει αυξημένη κατανάλωση πόρων λόγω του Byzantine Fault Tolerance.