ArchChain: proposta de um token de cessão para avaliação de custo e desempenho em redes blockchain

Abstract

Em meio ao crescente uso de Blockchain em aplicações públicas e privadas, uma lacuna persiste na análise sistemática da infraestrutura necessária para a participação eficiente em tais redes, sobretudo no que diz respeito aos nós de acesso a rede. O objetivo é criar um método que permita medir o impacto do uso de endpoints próprios em redes Blockchain. Este trabalho apresenta uma abordagem com a proposta de uma metodologia de avaliação de custo e desempenho para infraestrutura de redes Blockchain. A metodologia criada permite identificar o melhor compromisso entre custo e desempenho computacional na operação de um nó Blockchain em resposta a operações realizadas por uma aplicação descentralizada (Dapp). A arquitetura experimental considerou tanto redes públicas quanto permissionadas, com expansão entre os dois modelos. Os resultados indicaram que infraestruturas computacionais de menor porte podem atender satisfatoriamente a requisitos de desempenho em redes públicas, desde que bem escalonadas. Outro ponto relevante foi a introdução de um modelo para cálculo do compromisso entre custo e desempenho, fornecendo parâmetros concretos para a escolha de configurações ótimas. Os experimentos demonstraram que é viável manter a estabilidade de custo por transação em redes públicas através do ajuste da capacidade computacional. Também foi avaliada a interoperabilidade entre Blockchain, destacando o compromisso em tempo e custo, a partir da aplicação do Token de Cessão e da comparação entre protocolos de comunicação \textit{cross- chain}. Entre as principais contribuições da pesquisa, destacam-se: (i) a formulação de uma metodologia de avaliação de nós Blockchain sob as métricas de custo e desempenho; (ii) a criação de um mecanismo padronizado de cessão temporária de propriedade via tokens; e (iii) a expansão da funcionalidade desses tokens para além de uma única rede, por meio da interoperabilidade. Tais avanços contribuem com subsídios para escolha e adoção de soluções blockchain com maior eficiência e previsibilidade de custos. Palavras-chave: blockchain; interoperabilidade; cross-chain; token de cessão; avaliação de custo e desempenho

Amid the growing use of blockchain in public and private applications, a gap remains in the systematic analysis of the infrastructure required for efficient participation in such networks, particularly with regard to access nodes endpoints. The goal is to create a method that allows the measurement of the impact of using proprietary endpoints in blockchain networks. This work presents an approach that proposes a methodology for evaluating cost and performance in blockchain infrastructure. The methodology developed enables the identification of the best trade-off between cost and computational performance in the operation of a blockchain node in response to transactions issued by a decentralized application (DApp). The experimental architecture considered both public and permissioned networks, with a comparative evaluation between the two models. The results indicated that smaller-scale computing infrastructures can satisfactorily meet performance requirements in public networks, provided they are properly scaled. Another relevant point was the introduction of a model for calculating the trade-off between cost and performance, providing concrete parameters for the selection of optimal configurations. The experiments demonstrated that it is feasible to maintain stable transaction costs in public networks through appropriate scaling of computational capacity. Interoperability between blockchains was also evaluated, highlighting the trade-offs in time and cost through the implementation of the Cession Token, as well as through a comparison between cross-chain communication protocols. Among the main contributions of this research are: (i) the formulation of a methodology for evaluating blockchain nodes based on cost and performance metrics; (ii) the creation of a standardized mechanism for temporary property cession via tokens; and (iii) the expansion of the functionality of these tokens beyond a single network through interoperability. These advances provide valuable input for selecting and adopting blockchain solutions with greater efficiency and cost predictability. Keywords: blockchain; interoperability; cross-chain; cession token; cost and performance assessment