Waldsson Sacramento dos Santos
Uma Arquitetura Multi-Oráculo Tolerante a Falhas para Integração Confiável de Dados Externos em Sistemas Blockchain: Uma Aplicação à Negociação Peer-to-Peer de Energia em Microgrids
Resumo
A crescente adoção de recursos energéticos distribuídos e de modelos de negociação peer-to-peer (P2P) de energia tem impulsionado o uso de blockchain e smart contracts em ambientes de microgrids. Entretanto, a execução dessas aplicações depende de dados externos, como informações de geração e consumo de energia, cuja integração à blockchain é realizada por meio de oráculos. Arquiteturas baseadas em um único oráculo introduzem pontos únicos de falha, enquanto soluções multi-oráculo existentes não contemplam, de forma integrada, os requisitos específicos do domínio energético. Nesse contexto, esta pesquisa tem como objetivo propor e avaliar uma arquitetura multi-oráculo tolerante a falhas para integração confiável de dados energéticos externos em sistemas blockchain voltados à negociação P2P de energia em microgrids. A pesquisa foi conduzida em três etapas: investigação do estado da arte, projeto e implementação da arquitetura e avaliação experimental. Como principal contribuição, foi desenvolvida a Energy Aware Oracle Network (EAON), uma arquitetura que integra múltiplos oráculos, mecanismos de consenso e de reputação e smart contracts responsáveis pela agregação de dados, pela negociação de energia e pela validação das transações. A arquitetura foi implementada por meio de um protótipo funcional e avaliada em ambiente blockchain local e em rede pública de teste, considerando diferentes configurações de carga e cenários de falha, incluindo indisponibilidade e comportamento divergente dos oráculos. A avaliação considera métricas de confiabilidade e desempenho, como acurácia, disponibilidade, taxa de erro, tempo de resposta, tempo de consenso, throughput e consumo de gas, além de testes unitários e de integração. Os resultados obtidos até o momento fornecem evidências sobre a viabilidade da abordagem multi-oráculo para integração confiável de dados energéticos em aplicações blockchain e estabelecem a base para a evolução dos mecanismos da rede, a generalização da arquitetura para diferentes infraestruturas blockchain e a ampliação da avaliação experimental.