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Type: Dissertação
Title: MOON: An approach to data management on relational database and blockchain
Title in English: MOON: An approach to data management on relational database and blockchain
Authors: Marinho, Carlos Sérgio da Silva
Advisor: Machado, Javam de Castro
Co-advisor: Moreira, Leonardo Oliveira
Keywords: Blockchain;Banco de Dados Relacional;Arquitetura distribuída;Gerenciamento de dados
Issue Date: 2020
Citation: MARINHO, Carlos Sérgio da Silva. MOON: An approach to data management on relational database and blockchain. 2020. 82 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2020.
Abstract in Brazilian Portuguese: O modelo relacional tem sido amplamente utilizado por décadas e foi importante para a popularização do uso de bancos de dados. Atualmente, várias aplicações de diferentes domínios continuam orientadas a dados, entretanto alternativas ao modelo relacional vêm se solidificando. Uma delas é a tecnologia Blockchain, que é considerada disruptiva e possui propriedades relevantes, como imutabilidade e ausência da necessidade de terceira parte confiável. Portanto, algumas aplicações que usam Bancos de Dados Relacionais (BDR) podem se beneficiar dessas propriedades migrando parte de seus dados para Blockchains. Esta pesquisa apresenta a abordagem the approach to data Management on relatiOnal database and blOckchaiN (MOON). Nesta abordagem, aplicações clientes usam a linguagem SQL DML para se comunicar com o MOON. Consequentemente, o cliente envia operações de insert, update, select e delete para o MOON, que trata a requisição independentemente de os dados estarem armazenados em Blockchain ou BDR. Além disso, o MOON realiza mapeamento entre o modelo relacional e a Blockchain, integrando as duas tecnologias, além de indexar dados de Blockchain. Experimentos foram realizados para validar este estudo. O primeiro gerou carga de trabalho a partir de dados reais de um hospital português. A segunda parte foi realizada usando dois benchmarks validados: Voter e Twitter. Em todos os experimentos, três cenários foram utilizados: i) dados armazenados apenas no BDR; ii) dados particionados usando MOON; e iii) dados armazenados apenas na Blockchain. As métricas utilizadas nas avaliações foram tempo de resposta e corretude. A conclusão é que o MOON responde a solicitações corretamente e fornece características BDR e Blockchain aos dados, como suporte a consultas complexas e imutabilidade de dados. Além disso, seu tempo de resposta foi intermediário entre BDR e Blockchains.
Abstract: The Relational model has been used widely for decades and was valuable for the popularization of the use of Databases. Nowadays, many applications of several domains continue to be data-oriented, but alternatives to the Relational model have been solidifying. One of them is Blockchain, which is considered a disruptive technology and has relevant properties, such as immutability and no need for centralized third parties. Therefore, applications that use Relational Databases (BDR) can benefit from these properties by migrating part of their data to Blockchains. This research presents the approach to data Management on relatiOnal database and blOckchaiN (MOON), which its client applications use SQL DML to communicate with the MOON. Then, clients send inserts, updates, selects, and deletes queries to the MOON, which execute them regardless of whether the data is in a Blockchain or RDB. Furthermore, the MOON performs mapping between relational and Blockchain model, integrating the two technologies, and Blockchain’s data indexing. There were two experiments to validate this study. The first generated workload from real data from a Portuguese hospital and the second used two validated benchmarks: Voter and Twitter. In all experiments, there was an execution on three scenarios: i) data stored only in the BDR; ii) partitioned data using MOON; and iii) data stored only on the Blockchain. The metrics used in the evaluations were response time and correctness. The conclusion is that the MOON responds to requests correctly and provides RDB and Blockchain features to the data, such as supporting complex queries and data immutability. Moreover, their response time was intermediate between BDR and Blockchains.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/57042
Appears in Collections:DCOMP - Dissertações defendidas na UFC

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