面向低功耗节点的基于区块链的学术证书验证系统的设计、实现与实际能效评估
分布式、并行与集群计算
2025-04-02 v2 密码学与安全
计算机与社会
系统与控制
系统与控制
摘要
教育系统管理着大量的文档和文书，这可能导致人为错误，有时甚至是滥用或欺诈，例如伪造文凭、证书或其他凭证。事实上，近年来发现了多起欺诈案件，给社会带来了巨大成本，因为它们损害了证书和学术机构的可信度。为了解决这一问题，本文提出了一种解决方案，旨在通过去中心化应用记录和验证学术记录，该应用由部署在以太坊区块链上的智能合约以及基于星际文件系统（IPFS）的去中心化存储系统支持。所提出的解决方案在性能和能效方面进行了评估，比较了传统的工作量证明共识协议和新的权威证明协议所获得的结果。本文展示的结果表明，后者明显更环保且需要更少的 CPU 负载。此外，本文比较了传统计算机和两款单板计算机（Raspberry Pi 4 和 Orange Pi One）的性能，表明可以使用后者的低功耗设备来实现区块链节点，但代价是更高的响应延迟。此外，评估了以太坊 gas 限制的影响，证明了其对区块链网络性能的显著影响。因此，本文提供了指导方针、有用的实际评估和关键发现，将帮助下一代绿色区块链开发者和研究人员。
引用
@article{arxiv.2410.20605,
title = {Design, Implementation and Practical Energy-Efficiency Evaluation of a Blockchain Based Academic Credential Verification System for Low-Power Nodes},
author = {Gabriel Fernández-Blanco and Iván Froiz-Míguez and Paula Fraga-Lamas and Tiago M. Fernández-Caramés},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.20605},
year = {2025}
}