Enabling blockchain-based circuit allocation in MEICAN

Abstract

This work presents the design, implementation, and evaluation of a solution to enable a blockchain-based circuit allocation system in MEICAN, leveraging smart contracts and decentralized storage via IPFS. The solution enhances transparency, auditability, and data immutability in circuit request workflows by registering requests and policy files in a tamper-resistant and distributed manner. The architecture includes a Solidity smart contract for managing requests and approvals, a Node.js API for orchestrating blockchain and IPFS interactions, and user-friendly frontend pages that simulate the workflows of circuit requests, evaluations, and approvals. The evaluation demonstrates the feasibility of using blockchain for inter-domain circuit management while highlighting the trade-offs in processing time introduced by encryption, IPFS uploads, and transaction confirmation on the blockchain. The system successfully ensures integrity and traceability while maintaining decentralization principles, serving as a foundation for future developments in transparent and secure network management solutions. Future work may focus on performance optimizations, integration with alternative public or private blockchains, and the implementation of advanced privacy-preserving mechanisms to improve scalability and confidentiality in production environments.

Este trabalho apresenta o projeto, implementação e avaliação de uma solução que possibilita um sistema de alocação de circuitos baseado em blockchain no MEICAN, utilizando contratos inteligentes e armazenamento descentralizado via IPFS. A solução visa aumentar a transparência, auditabilidade e imutabilidade dos dados nos fluxos de solicitação de circuitos, registrando requisições e arquivos de políticas de forma distribuída e resistente a alterações. A arquitetura desenvolvida inclui um contrato inteligente em Solidity para gerenciar solicitações e aprovações, uma API em Node.js responsável pela orquestração das interações com a blockchain e o IPFS, e páginas web intuitivas que simulam os fluxos de requisição, avaliação e aprovação de circuitos. A avaliação realizada demonstra a viabilidade do uso de blockchain no gerenciamento de circuitos interdomínios, evidenciando, porém, os impactos no tempo de processamento decorrentes das etapas de criptografia, upload no IPFS e confirmação de transações na blockchain. O sistema assegura integridade e rastreabilidade dos registros, mantendo os princípios de descentralização, e estabelece uma base para futuros desenvolvimentos em soluções de gerenciamento de redes transparentes e seguras. Trabalhos futuros podem explorar otimizações de desempenho, integração com blockchains públicas ou privadas alternativas e a implementação de mecanismos avançados de preservação de privacidade para aprimorar a escalabilidade e a confidencialidade em ambientes de produção.