Adaptive consensus algorithms for blochain networks
Blokzincir ağları için uyarlanabilir konsensus algoritmaları
- Tez No: 952725
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ADNAN ÖZSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 96
Özet
Bu tez, Hyperledger Fabric gibi izinli blokzincir platformlarında, çalışan bir ağda konsensüs mekanizmalarının dinamik olarak değiştirilmesi sırasında karşılaşılan önemli hizmet kesintileri ve yüksek erişilebilirlik zorluklarına odaklanmaktadır. Mevcut literatürde pratik çözümlerin eksikliğine bir yanıt olarak, farklı konsensüs algoritmaları çalıştıran iki bağımsız kanalın paralel olarak işletilmesini sağlayan yeni bir“Paralel Kanal Mimarisi”tasarlanmış ve prototipi oluşturulmuştur. Deneysel sonuçlar, bu mimarinin operasyonel esnekliği ve yüksek erişilebilirliği somut kanıtlarla artırdığını göstermektedir. Bu esneklik, operatörlere, değişen iş yüklerine göre stratejik olarak en uygun konsensüs mekanizmasını seçme kabiliyeti kazandırır. Örneğin, performansın kritik olduğu durumlar için mimari, testlerimizde Raft'a kıyasla %15-20'ye varan oranda daha yüksek işlem hacmi sunan Kafka tabanlı ağa geçiş yapılmasına olanak tanır (Bölüm 4.1.1). Buna karşılık, operasyonel basitliğin öncelikli olduğu durumlarda ise literatürde kurulum ve yönetim kolaylığı ile bilinen Raft tabanlı mekanizmanın kullanılmasına imkan verir [11, 14]. Bu mimari aynı zamanda, aktif konsensüs ağında bir arıza olması durumunda yedek ağa canlı geçiş yaparak hizmetin kesintisiz devamlılığını güvence altına alır. En önemlisi, bu süreç, yük devretme ve planlı geçiş testlerimizde doğrulandığı üzere, sıfır veri kaybını (%100 veri tutarlılığı) garanti eder (Bölüm 4.3 ve 4.4). Bu çalışma, izinli blokzincir sistemlerinin uyarlanabilirliğini ve dayanıklılığını iyileştirmeyi amaçlayan pratik bir çözüm sunarak literatüre katkıda bulunmaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis focuses on the significant service interruptions and high availability challenges encountered in permissioned blockchain platforms, such as Hyperledger Fabric, during the dynamic switching of consensus mechanisms in an operational network. As a response to the lack of practical solutions in the existing literature, a novel“Parallel Channel Architecture”has been designed and prototyped, which enables the parallel operation of two independent channels running different consensus algorithms. Experimental results demonstrate that this architecture enhances operational flexibility and high availability with concrete evidence. This flexibility provides operators the capability to strategically select the optimal consensus mechanism for varying workloads. For instance, for performance-critical situations, the architecture allows for switching to the Kafka-based network, which offers up to ~15-20% higher throughput compared to Raft in our tests (Section 4.1.1). Conversely, for periods where operational simplicity is prioritized, it enables the use of the Raft-based service, which is noted in the literature for its ease of setup and management [11, 14]. This architecture also ensures service continuity by enabling a live transition to the standby network in the event of a failure in the active consensus network. Crucially, this process guarantees zero data loss (100% data consistency), as validated in our failover and switchover tests (Sections 4.3 & 4.4). This study contributes to the literature by presenting a practical solution aimed at improving the adaptability and resilience of permissioned blockchain systems.
Benzer Tezler
- Distributed consensus based adaptive ramp metering algorithms in freeway systems
Anayollar için dağıtık onaylaşım tabanlı uyarlamalı anayol katılım algoritmaları
HAFİZE CEREN DÜMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET AKAR
- Adaptif model öngörülü kontrolör ile konsensus kontrolü
Consensus control with adaptive model predictive control
ANIL YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAPRAK YALÇIN
- Oy birliği ve özelleşmiş sınıflandırıcılar ile zararlı yazılım tespiti
Malware detection using consensus learning and specialized classifiers
SERCAN GÜLBURUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi ÜniversitesiBilgi Güvenliği Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT DENER
- Kamera görüntülerinden otonom bir aracın konumunun ve yönünün belirlenmesi
Determining the position and orientation of an autonomous vehicle from the camera images
NURGÜNEŞ ÖNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT ÇAVUŞOĞLU
- Adaptif öğrenme tabanlı güven değeri kullanılarak blokzincirin ölçeklenmesi
Scaling blockchain by using adaptive learning based reputation value
AHMET BUĞDAY
Doktora
Türkçe
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHacettepe ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ADNAN ÖZSOY
PROF. DR. HAYRİ SEVER