論文の概要: Advancing Towards Green Blockchain: A Practical Energy-Efficient Blockchain Based Application for CV Verification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.20605v1
• Date: Sun, 27 Oct 2024 21:32:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-29 12:15:45.507388
• Title: Advancing Towards Green Blockchain: A Practical Energy-Efficient Blockchain Based Application for CV Verification
• Title（参考訳）: グリーンブロックチェーンへの取り組み - CV検証のための実用的エネルギー効率の高いブロックチェーンベースのアプリケーション
• Authors: Gabriel Fernández-Blanco, Iván Froiz-Míguez, Paula Fraga-Lamas, Tiago M. Fernández-Caramés,
• Abstract要約: この記事では、グリーンブロックチェーンソリューションを説明し、システムを従来のコンピュータにデプロイする際の省エネを定量化する。 社会に多大なコストがかかる学術証明書偽造問題に対処するための解決策が提案されている。 この記事では、従来のコンピュータと2台のSBC(Raspberry Pi 4とOrange Pi One)の性能を比較し、後者の低消費電力デバイスを使用できることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Blockchain has been widely criticized due to the use of inefficient consensus protocols and energy-intensive mechanisms that derived into a global enormous power consumption. Fortunately, since the first blockchain was conceived in 2008 (the one that supports Bitcoin), hardware and consensus protocols have evolved, decreasing energy consumption significantly. This article describes a green blockchain solution and quantifies energy savings when deploying the system on traditional computers and embedded Single-Board Computers (SBCs). To illustrate such savings, it is proposed a solution for tackling the problem of academic certificate forgery, which has a significant cost to society, since it harms the trustworthiness of certificates and academic institutions. The proposed solution is aimed at recording and verifying academic records (ARs) through a decentralized application (DApp) that is supported by a smart contract deployed in the Ethereum blockchain. The application stores the raw data (i.e., the data that are not managed by the blockchain) on a decentralized storage system based on Inter-Planetary File System (IPFS). To demonstrate the efficiency of the developed solution, it is evaluated in terms of performance (transaction latency and throughput) and efficiency (CPU usage and energy consumption), comparing the results obtained with a traditional Proof-of-Work (PoW) consensus protocol and the new Proof-of-Authority (PoA) protocol. The results shown in this paper indicate that the latter is clearly greener and demands less CPU load. Moreover, this article compares the performance of a traditional computer and two SBCs (a Raspberry Pi 4 and an Orange Pi One), showing that is possible to make use of the latter low-power devices to implement blockchain nodes for proposed DApp, but at the cost of higher response latency that varies greatly depending on the used SBCs [...]
• Abstract（参考訳）: ブロックチェーンは、非効率なコンセンサスプロトコルと、世界規模の巨大な電力消費に導かれるエネルギー集約メカニズムの使用により、広く批判されている。 幸いなことに、2008年に最初のブロックチェーンが考案されて以来(Bitcoinをサポートするもの)、ハードウェアとコンセンサスプロトコルは進化し、エネルギー消費は大幅に減少した。 この記事では、従来のコンピュータやSBC(Single-Board Computers)にシステムを展開する際に、グリーンなブロックチェーンソリューションを説明し、省エネを定量化する。 このような貯蓄の具体化を図り,証明や学術機関の信頼性を損なうため,社会に多大なコストがかかる学術証明書偽造問題に対処するための解決策を提案する。 提案されたソリューションは、Ethereumブロックチェーンにデプロイされたスマートコントラクトによってサポートされる分散アプリケーション(DApp)を通じて、学術記録(AR)を記録および検証することを目的としている。 アプリケーションは、生データ(すなわちブロックチェーンによって管理されていないデータ)をIPFS(Inter-Planetary File System)に基づく分散ストレージシステムに格納する。 提案手法の有効性を実証するため,従来のProof-Work(PoW)コンセンサスプロトコルと新しいProof-of-Authority(PoA)プロトコルで得られた結果と比較し,性能(トランザクションレイテンシとスループット)と効率(CPU使用量とエネルギー消費)の観点から評価した。 この結果から,後者は明らかに緑色で,CPU負荷の低減が図られた。 さらに、この記事では、従来のコンピュータと2台のSBC(Raspberry Pi 4とOrange Pi One)の性能を比較し、後者の低消費電力デバイスを使用して提案されたDAppにブロックチェーンノードを実装することが可能であるが、使用済みのSBCに大きく依存する応答遅延のコストが高いことを示します。

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