Optimasi Konsensus Blockchain Berbasis Kombinasi RPCA Dan PBFT (R-PBFT) Untuk Cryptospatial Coordinate

Wibowo, Achmad Teguh (2023) Optimasi Konsensus Blockchain Berbasis Kombinasi RPCA Dan PBFT (R-PBFT) Untuk Cryptospatial Coordinate. Doctoral thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 07111960010011-Dissertation.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2025. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Saat ini, penggunaan konsensus Blockchain yang membutuhkan ijin akses seperti Pratical Byzantine Fault Tolerance (PBFT) dan Ripple Protocol Consensus Algorithm (RPCA) dapat diterapkan di bidang Cryptospatial Coordinate. Algoritma PBFT bekerja tanpa token sehingga memiliki efisiensi tinggi dan konsumsi daya yang rendah akan tetapi PBFT memiliki kelemahan seperti pengecualian node yang berfungsi sebagai primary dan interaksi antar node yang tinggi. Sedangkan RPCA memiliki kelebihan dalam kecepatan dan konsumsi daya yang rendah. Akan tetapi cara kerja RPCA untuk menjaga konsistensi data di setiap Unique Node List (UNL) masih kurang karena hanya mengadalkan satu node untuk verifikasinya. Disertasi ini mengusulkan metode R-PBFT, dimana metode ini adalah gabungan dari PBFT dan RPCA untuk konsensus Blockchain yang digunakan. Metode ini menggunakan 6 langka yaitu: Request, Pre-prepare, Prapare, RPCA, Commit, dan Reply. Diamana proses request sampai prepare menggunakan Langkah-langkah PBFT sedangkan RPCA di commit dan reply, dimana nilai maksimum errornya ditingkatkan menjadi 20% menggunakan cara kerja RPCA dimana 1 node digunakan untuk proses commit. Hasil evaluasi enkripsi waktu rata-rata untuk menambahkan data ke Blockchain diperoleh RPCA lebih cepat dari PBFT dan R-PBFT, masing-masing sekitar 26% dan 9,4%. Pada saat yang sama, R-PBFT lebih cepat dari PBFT, sekitar 18,74%. Karena metode R-PBFT menggunakan satu node terpisah untuk melakukan proses smart contract, Berikutnya adalah verifikasi waktu Blockchain dalam kontrak pintar. Hasil evaluasi menunjukkan bahwa waktu yang diperlukan untuk memverifikasi Blockchain dalam smart contract dengan metode RPCA masing-masing 52% lebih cepat daripada PBFT dan 31,97% lebih cepat daripada R-PBFT. Karena metode PBFT mengirim pesan balasan ke pengguna menggunakan sumber daya semua node yang terhubung dalam proses konsensus, dan metode R-PBFT masih melalui beberapa proses PBFT tetapi telah diperbaiki, lebih cepat dari PBFT, sekitar 41,86%. Dimana cara kerja metode PBFT dapat menjamin keamanan data dan metode RPCA memiliki kelebihan dalam kecepatan pemrosesan data. Pengabungan dari kedua metode tersebut dapat meningkatan keamanan dan kecepatan pemrosesan data karena tetap menggunakan cara kerja PBFT yang digabung dengan kecepatan RPCA.
================================================================================================================================
Nowadays, the use of Blockchain consensus that requires access permissions such as Pratical Byzantine Fault Tolerance (PBFT) and Ripple Protocol Consensus Algorithm (RPCA) is widely applied in various fields such as Cryptospatial Coordinate. The PBFT algorithm works without tokens so it has high efficiency and low power consumption, but PBFT has weaknesses such as exclusion of nodes that function as primary and high interaction between nodes. Meanwhile, RPCA has advantages in speed and low power consumption. However, the way RPCA works to maintain data consistency in each UNL is still lacking because it only relies on one node for verification. This dissertation proposes the R-PBFT method, where this method is a combination of PBFT and RPCA for the Blockchain consensus used. Where this method uses 6 steps, namely: Request, Pre-prepare, Prapare, RPCA, Commit, and Reply. Where the request to prepare process uses PBFT and RPCA steps to reply the maximum error value is increased to 20% using the RPCA method where 1 node is used for the commit process. The results of evaluation of the average time encryption for adding data to the Blockchain shows that RPCA is faster than PBFT and R-PBFT, around 26% and 9.4%, respectively. At the same time, R-PBFT is faster than PBFT about 18.74%. Since the R-PBFT method uses a separate node to process the smart contract, only the main node returns messages to the user. Furthermore is Blockchain time verification in smart contracts. The evaluation results show that the time required to verify Blockchain in smart contracts with the RPCA method is 52% faster than PBFT and 31.97% faster than R-PBFT, respectively. Because the PBFT method sends reply messages to users using the resources of all connected nodes in the consensus process, and the R-PBFT method still goes through some PBFT processes but has been improved, it is faster than PBFT, about 41.86% Where the workings of the PBFT method can guarantee data security, the RPCA method has advantages in data processing speed. Combining the two methods can increase the security and speed of data processing because it still uses the PBFT method combined with the speed of RPCA.

Item Type:	Thesis (Doctoral)
Uncontrolled Keywords:	Blockchain, PBFT, PNPOLY, Rabin-Karp Algorithm, RPCA, RPBFT
Subjects:	T Technology > T Technology (General) T Technology > T Technology (General) > T57.5 Data Processing T Technology > T Technology (General) > T58.62 Decision support systems
Divisions:	Faculty of Intelligent Electrical and Informatics Technology (ELECTICS) > Electrical Engineering > 20001-(S3) PhD Thesis
Depositing User:	Achmad Teguh Wibowo
Date Deposited:	22 Feb 2023 23:31
Last Modified:	23 Feb 2023 01:22
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/97664

Actions (login required)

View Item