AVALIAÇÃO DA PLATAFORMA HYPERLEDGER PARA APLICAÇÃO DE BLOCKCHAIN EM SISTEMAS CIBER-FÍSICOS

DUARTE, Leonardo Chaves1; NETO, Manoel Camillo de Oliveira Penna2;

Resumo

Introdução:Blockchain é plataforma segura na qual as operações são transacionadas em uma cadeia de blocos criptografada, permitindo duas partes que não se conhecem possam interagir de modo seguro, sem a existência de uma “autoridade garantidora”. Um sistema cyber-físico é composto por dispositivos físicos que colaboram para atingir um objetivo. Esse projeto avaliou a aplicação de Blockchain em sistemas cyber-físicos usando a plataforma Hyperledger Fabric. O principal resultado obtido foi a criação de uma Blockchain e sua integração com dispositivos e a avaliação da viabilidade da tecnologia estudada, incluindo o controle de acesso às transações de acordo com perfis transacionais.

Objetivo:O objetivo do estudo era a avaliação da plataforma Hyperledger Fabric com ênfase no desenvolvimento e implementação de aplicações que integram dispositivos cyber-físicos. Para tal, levou-se em conta os seguintes objetivos específicos: estudo de Blockchain no plataforma Hyperledger; desenvolvimento da Blockchain; desenvolvimento de um dispositivo eletrônico capaz de ler informações armazenadas na Blockchain e executar transações na mesma; e integração do dispositivo com a Blockchain desenvolvida.

Metodologia:O projeto foi desenvolvido em cinco etapas: revisão de literatura; estudo da plataforma Hyperledger; desenvolvimento de um dispositivo eletrônico, capaz de ler informações armazenadas na blockchain e executar transações na mesma; integração do dispositivo com rede desenvolvida; planejamento e execução dos testes; e preparação de relatório técnico. Pelo fato de haver pouca literatura sobre Hyperledger disponível por meio de material impresso, a maioria da pesquisa foi conduzida através da internet em sites de confiáveis. Foi definida a arquitetura de software e a rede foi implementada para possibilitar a inclusão de um dispositivo desenvolvido pelo estudante.

Resultados:A blockchain privada foi construída utilizando as ferramentas Hyperledger Fabric, (HF) e Hyperledger Composer (HC). Os dispositivos foram representados virtualmente por recursos que conectam os a um nó participante através de uma API REST. No Hyperledger a operação é gerenciada por um conjunto de permissões, que definem quais nós participantes podem executar quais ações de controle, ou seja, criar ou remover outros participantes, e alterar atributos. Foram desenvolvidos três tipos de participantes Owner, Manager, ConnectionProfile, e dois recursos que se conectam à blockchain, utilizando um microcontrolador ESP 8266-12.

Conclusões:Observou-se que a integração de dispositivos com os participantes da HF é uma estratégia viável que permite conceder diferentes permissões para diferentes tipos de participantes. Essa abordagem garante que os dispositivos possam executar transações e ler dados enviados, sem acessar nenhuma informação de seus proprietários, ou de outros dispositivos e usuários. Isso garante um elevado grau de segurança pois caso haja vulnerabilidades em algum nó da rede, essa falha não poderá ser explorada para atingir membros da rede ou os dispositivos conectados a ela. Com a API REST é possível criar diferentes aplicações para usuários, e conectar diferentes tipos de dispositivos sem precisar realizar nenhuma alteração no back-end, constituindo uma abordagem relevante para o armazenamento e transmissão de dados entre soluções IoT, paralelas sem a necessidade de centralizar dados em banco de dados e servidores.

Palavras-chave: Blockchain. Sistemas cyber-físicos. Internet das coisas.

Legendas

    1. Estudante
    2. Orientador