{en_GB=SCALEET: A Scalable and Performant Permissionless Blockchain} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=As blockchains tornaram-se uma das tecnologias mais importantes e disruptivas dos dias de hoje no contexto dos sistemas distribuídos, ao ser uma solução para o problema de transferência de confiança originalmente detida por uma só autoridade central para um conjunto de entidades. Contudo, para acompanhar o seu elevado crescimento, estes sistemas necessitam de ser capazes de escalar até um número elevado de participantes de forma eficiente e segura, mantendo ao mesmo tempo a sua característica pública, onde se mantém a filiação de membros aberta. Os designs existentes codificam uma dicotomia aquando da decisão sobre uma ordem total das transações que formam a blockchain: implementações existentes ou apresentam designs com características públicas baseados em esquemas PoW ou designs fechados através do uso de algoritmos de consenso clássicos de tolerância a falhas arbitrárias. Nesta tese, pretendemos desconstruir esta dicotomia. Para tal, apresentamos um design inovador de blockchain chamado scaleet. O scaleet aproveita o uso de comités, de técnicas de repartição de estado bem como uma realocação do PoW, movendo-o para fora do caminho crítico da validação de transações. O scaleet exibe altos níveis de modularidade, permitindo assim uma fácil integração de algoritmos BFT novos e com melhor desempenho. Por fim, apresenta uma abordagem mais justa para atribuição de recompensas de participação. A avaliação do protótipo demonstrou que o scaleet escala linearmente com o aumento do número de participantes, permitindo assim uma taxa de confirmação de transações na ordem das milhares de transações por segundo e a confirmação destas na magnitude dos segundos., en=Blockchains, which initially gained attention in 2008 as the underlying technology of Bitcoin, have become one of the most disruptive technologies of our days, by solving the problem of transferring the trust originally held by a single third-party, to a decentralized model where this trust is split among numerous entities. However, to maintain the disruption and growth of blockchains, these systems need to ensure the ability to securely scale out to thousands of participants in an open-membership setting. The design of the existing deployed blockchains encodes an implicit dichotomy on the key aspect of deciding on a total order of the transactions that form the blockchain: existing deployments have either permissionless designs that are based on PoW schemes, or permissioned designs based on BFT consensus. In this thesis, we intend to deconstruct this dichotomy in a principled way. To this end, we present a novel blockchain design called scaleet. scaleet still allows for using PoW, but leverages representative committees, sharding, and BFT consensus to move PoW out from the critical path. scaleet exhibits high levels of modularity, allowing an easy integration of newer and more performant BFT algorithms that can be used as a drop-in replacement. Finally, scaleet also introduces a novel and fairer approach for assigning rewards. An evaluation of our experimental prototype shows that scaleet can scale linearly in the number of participants, enabling a throughput on the order of thousands of tps and confirming transactions in a few seconds.}

Discussão: janeiro 15, 2021, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

AUTOR

João Paulo da Costa Campos (ist424787)

ORIENTADOR

Rodrigo Seromenho Miragaia Rodrigues

Departamento de Engenharia Informática (DEI)

Professor Catedrático