Simulación de protocolos para la optimización del tiempo de propagación de mensajes en redes P2P Blockchain

Abstract

Las redes blockchain son una tecnolog´ıa que puede tener un amplio campo de aplicaci´on, sin embargo, enfrentan desaf´ıos de escalabilidad: la latencia de propagaci´on de la informaci´on a trav´es de las redes blockchain entorpecen su funcionamiento y limitan su capacidad. En este trabajo se aborda el problema de la latencia de propagaci´on a trav´es de modelar una red blockchain para ser simulada mediante un programa computacional. Se utiliza como base el trabajo del art´ıculo “Perigee: Efficient Peer-to-Peer Network Design for Blockchains” en que se propone usar protocolos de selecci´on de vecinos para optimizar la topolog´ıa de la red. En el presente trabajo se elabora un modelo propio, a˜nadiendo realismo en la forma de “node churning”, limitaciones en las conexiones entre vecinos y la capacidad de realizar una simulaci´on a escala real (de cincuenta mil nodos). Esta nueva herramienta ampl´ıa el dominio en que la t´ecnica presentada en “Perigee” est´a validada, demostrando m´as evidencia de que la t´ecnica puede efectivamente mejorar la latencia de propagaci´on y la escalabilidad en redes blockchain reales. Adem´as, el modelado de la red sugiere naturalmente la forma de un algoritmo de selecci´on de vecinos, para el que se demuestra emp´ıricamente su coherencia como protocolo optimizador de topolog´ıas de red de pares a pares. Adem´as, se indaga en m´etodos estad´ısticos para analizar redes de escalas similares a la real, pues para ellas, los m´etodos exhaustivos utilizados para su an´alisis, producen un excesivo costo computacional.