Resumo Área 2

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Sistemas de Telefonia e PDH 
 
Telefonia: Criado em 1876 por Graham Bell e comprado em pares, o usuário deveria ligar um fio entre os dois, 
gerando um emaranhado de fios que não escalava. O segundo modelo de 1878 também não escalava, pois 
múltiplas centrais precisavam ser interconectadas e o modelo hierárquico apresentava melhor escalabilidade. 
 
 
● até a década de 60 a telefonia era totalmente ​analógica: ​troncos baseados em ​FDM 
 
● depois da década de 60, surgiram os troncos ​digitais​, baseados principalmente em ​TDM 
 
● mesmo digital, o sistema continuou baseado em ​comutação de circuitos 
○ circuito é estabelecida quando a chamada é efetuada 
○ todos os dados trafegam de maneira garantida pelo circuito até o fim da chamada 
● a outra alternativa seria ​a comutação de pacotes 
○ os dados digitais são agrupados em pacotes que trafegam de maneira independente 
○ cada pacote pode seguir rotas alternativas 
○ cada vez mais comum com o uso de VoIP e LTE 
 
● vantagens da ​comutação de circuitos 
○ depois que o circuito é estabelecido, tem garantia de disponibilidade de banda entre os terminais 
○ os dados são entregues em ordem 
○ o atraso de propagação é reduzido 
● vantagens da ​comutação de pacotes 
○ mais tolerante a falhas 
○ ocupação mais eficiente da banda disponível 
○ atraso reduzido para estabelecer a chamada 
○ mais apropriada para dados 
● Circuito terminal: ​um par de fios trançados, com R (resistência), L (indutância), G (condutância) e C 
(capacitância) 
● Modem: mo​dulador/​dem​odulador que opera no canal de voz 
○ V.32: modulação de 32 pontos (4 bits de dados, 1 de verificação - TCM) —> 2400 bauds, 9600 
bps 
○ V.32 bis: 6 bits de dados, 1 de verificação, 2400 bauds, 14.4 kbps 
○ V.34: 12 bits de dados, 2400 bauds, 28.8 kbps 
○ V.34 bis: 14 bits de dados, 2400 bauds, 33.6 kbps 
○ Limite de Shannon: ​aproximadamente 35 kbps (2 linhas analógicas) 
○ 1 linha analógica (ISP 1): modem de até 56 kbps 
 
● ADSL: ​taxa atingível dependente do comprimento e qualidade do circuito terminal 
○ DSLAM: DSL Access Multiplier 
 
● CATV: Community Antenna Television 
● originalmente uma forma de dividir o uso de antenas de televisão 
● com cabos coaxiais de largura de banda aproximada de 1 GHz 
● Em 1972 surge o Home Box Office (HBO), primeiro canal exclusivamente distribuído por cabo e outros 
aderiram e foram interligados via cabos para facilitar a distribuição de conteúdo 
● essa infraestrutura foi utilizada para transmissão de ​voz e dados 
○ dados e voz de diversos clientes convivem com canais de TV em frequências diferentes 
○ acesso ao meio upstream pode ser por TDMA e/ou CDMA 
○ downstream mais fácil, pois tem apenas uma única origem (headend): FDM + STDM 
○ canal downstream típico é de 6 ou 8 MHz (europeu) 
○ canal upstream típico é variável entre 0.2 e 3.2 MHz 
● PDH: Plesiochronous Digital Hierarchy 
● plesio === quase, ou seja, ​quase síncrono 
● não é totalmente síncrono pois tem limitação tecnológica da época (1960) —> os cristais piezelétricos de 
precisão limitada 
● largamente utilizado no ​entroncamento ​de centrais na zona urbana e oferecido pelas concessionárias 
para comunicações de dados ​ponto-a-ponto ​em zona urbana 
○ suporte de telecom de longa distância mais antigos 
○ larga disseminação em todos países 
○ forma um suporte de rede inteligente 
○ alta disponibilidade e confiabilidade 
○ reconfiguração dinâmica dos canais 
● diferentes hierarquias em diferentes países 
● leitura mais rápida que recepção, pois os bits de stuffing são introduzidos se o buffer está vazio 
 
 
● RESUMO 
● a telefonia expandiu rapidamente no final do século 19 e era apenas analógica até a década de 60, com 
troncos com FDM limitados 
● a partir de 60 começou a digitalização e multiplicação por TDM, inicialmente por PDH 
● o circuito terminal se mantinha essencialmente o mesmo (analógico) 
● o circuito terminal era o grande desafio, inicialmente o canal de voz e depois o xDSL. A alternativa foram 
as redes oriundas de sistemas CATV 
● o PDH era quase síncrono, pois a limitação tecnológica da época impediram um sincronismo total. Ainda 
assim, um grande avanço em relação aos sistemas analógicos anteriores 
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COMUNICAÇÃO ÓPTICA 
Revisão 
● Sistemas de telefonia: ​circuito terminal é o último remanescente do sistema analógico original 
● Estações intermediárias se comunicam por​ canais multiplexados 
○ Maior capacidade = menor custo 
● Modems de para o circuito terminal: limitados pela banda do par trançado telefônico 
● Sistemas CATV: baseados em cabos coaxiais originários de sistemas de distribuição de TV 
● PDH: hierarquia ​plesiócrona ​digital 
○ Relógios dos tributários com ​tolerância ​em relação ao relógio do agregado 
○ Limitação tecnológica da época (1960s) 
○ Agregado deve ter capacidade para “pior caso”: todos os tributários estão no limite superior da 
margem 
○ Ou seja, na média há ​desperdício ​de capacidade do agregado 
Luz 
 
● A luz ocupa parte do ​espectro eletromagnético 
● Duas interpretações sobre sua natureza: 
○ Ondas eletromagnéticas, ​seguindo as equações de Maxwell 
○ Útil para explicar fenômenos como reflexão, refração e difração 
○ Partículas elementares como os fótons 
○ Útil para explicar fenômenos como espalhamento e dispersão 
● Interferência: ​duas ondas somadas podem se amplificar ou se atenuar 
○ Os dois extremos na interferência entre raios luminosos: 
○ a)​ Interferência construtiva máxima​, ondas de mesma fase e amplitude 
○ b) ​interferência destrutiva máxima​, ondas de mesma amplitude e defasadas em 180 
● Difração: ​efeito sofrido pela luz ao incidir em um obstáculo ou fenda com tamanho comparável ao seu 
comprimento de onda 
○ Pode ser observada em um CD 
○ Afeta de forma diferente os diferentes comprimentos de onda, separando os mesmos 
● Absorção e espalhamento 
○ Fônon​: “partícula” associada à vibração térmica da estrutura cristalina do material (vidro) 
○ Absorção​: fóton colide com fônon e é absorvido 
○ Espalhamento (scattering)​: fóton colide com fônon e tem sua energia alterada (para mais ou 
menos) 
■ Pode aumentar ou reduzir a energia do fóton 
● Refração e reflexão 
○ Reflexão​: ângulo de incidência = ângulo de reflexão 
○ θ1 = θ1 
○ Refração: n1·sen(θ1) = n2·sen(θ2) 
○ n: índice de refração do meio (n = c/v) 
○ O ângulo mais aberto no meio menos denso 
● Reflexão interna total 
○ Ocorre com luz indo do ​meio mais denso para menos denso 
○ Ângulo de incidência deve ser grande o bastante 
○ Maior que o ângulo crítico θc 
○ Para θ2 = θc, temos θ1 = 90° (refração paralela à fronteira dos meios) 
Fibra óptica 
● Conduz a luz em seu núcleo por meio reflexão interna total 
● Núcleo mais denso envolto por capa menos densa (cladding) 
● Ângulo de incidência deve ser maior que ângulo crítico para evitar perdas 
● Tipos de fibras: ​Fibra Multimodo (MMF), Fibra Monomodo (SMF), Índice Gradual 
● Banda passante da fibra óptica: de 166 THz até 428 THz 
○ ~262 THz de banda 
○ ~262 mil cabos coaxiais! 
○ Ou ~262 milhões de pares trançados telefônicos 
● Essa banda passante não é totalmente homogênea, dividida em ​janelas 
● Fibras ​multimodo​: múltiplos caminhos (modos) de propagação 
○ Cada caminho tem duração ligeiramente diferente, espalhando a energia do pulso no tempo 
● Fibras ​monomodo​: um caminho (modo) de propagação 
○ Menor dispersão temporal do pulso
 
● Os diferentes fenômenos físicos têm diferentes relevâncias para cada comprimento de onda 
● Figuras de mérito para fibras ópticas 
○ Valores fornecidos pelos fabricantes para diferentes “qualidades” de fibras 
○ Para MMF: BWP (Band Width Product) 
○ BWP = B·L 
○ B: largura de banda (Hz) 
○ L: comprimento da fibra (km) 
● Figuras de mérito para fibras ópticas ◦ 
○ Valores fornecidos pelos fabricantes para diferentes “qualidades” de fibras 
○ Para SMF: disp (coeficientede dispersão temporal) 
○ disp = k B· SWλ·L 
○ B: largura de banda (Hz) 
○ L: comprimento da fibra (km) 
○ k: constante de ajuste (~0,187) 
○ SWλ: Spectral Width, largura de banda da fonte luminosa (em nm) 
Transmissão óptica 
● Equipamentos normalmente tem uma entrada para um SFP (Small Form-factor Pluggable) ◦ 
○ Permitem adaptar o equipamento para diferentes comprimentos de onda, conectores, potência e 
taxa de transmissão 
○ Interface elétrica com o equipamento 
○ SFP: abaixo de 10 Gbps 
○ SFP+: 10 Gbps 
○ XFP: 10 Gbps 
○ CFP: 100 Gbps 
● A fonte de luz pode ser de dois tipos principais: ​LEDs ​ou ​lasers semicondutores 
● 
● Múltiplos comprimentos​ de onda podem ser utilizados como canais independentes 
○ WDM (Wavelength Division Multiplexing) 
○ λ e f são grandezas amarradas (λ = c/f), logo WDM é uma forma de FDM 
● DWDM (Dense WDM):​ múltiplos λ’s formando vários canais 
○ Melhor ocupação do espectro (assim como OFDM) 
○ Avanços em fotônica permitem comutação de λ’s com baixa latência 
■ Comutação óptica, sem conversão para sinais elétricos 
● Fibras (em comparação a fios de cobre): 
○ Maior banda passante 
■ Faixa de THz, atingem taxas de até 100 Gbps para longas distâncias 
○ Mais leves e mais finas 
■ Mil pares trançados: 8 toneladas/km 
■ Duas fibras: 100 kg/km (mesma capacidade) 
○ Mais baratas 
■ 8 toneladas de cobre ≅ USD 56.000,00 
○ Maior alcance 
■ Repetidores a cada ~50 Km (cobre a cada ~5 Km) 
○ Maior imunidade a ruídos eletromagnéticos e corrosão 
○ × Danificadas mais facilmente (se dobradas) 
○ × Maior custo nas pontas (equipamentos) 
Resumo 
● Fibras ópticas transmitem pulsos de luz por longas distâncias com baixas perdas 
○ Utilizando a propriedade da reflexão total interna 
● São um meio superior ao cobre em diversos requisitos: 
○ Menos ruído e atenuação, maior banda 
● Porém: maior custo nos equipamentos 
● Duas formas principais: multimodo (mais baratas) e monomodo (maiores taxas) 
● Múltiplos lambdas Múltiplos lambdas provêem altas taxas de transmissão em sistemas modernos 
SDH/SONET 
 
● através do mecanismo de reflexão interna, ​fibras óticas ​conseguem transmitir impulsos óticos por 
longas distâncias com poucas perdas 
● as ​vantagens ​são uma enorme banda passante, um baixo custo, um longo alcance, ser imune a ruído 
eletromagnético, etc. 
● Redes de transporte de dados: ​evolução tecnológica 
 
● os protocolos da camada física do modelo OSI como codificação de canal, linha, modulação, pinagens, 
níveis de tensão. Os ​sistemas inteligentes ​são inseridos no nível físico, fazendo ​muito mais que isso 
● dá suporte ao tráfego IP, de voz, redes corporativas, etc 
● SDH: ​padrão ITU baseado no padrão SONET 
● totalmente ​síncrono, ​com relógio ​atômico centralizado e de alta precisão 
● baseado em ​TDM 
● STE: ​terminação de seção 
○ qualquer equipamento onde terminar uma fibra 
○ serve para ​reamplificação, reformatarão, ressincronização 
○ também chamada de Regenerator Section 
● LTE + STE: ​terminação de linha 
○ equipamento que pode fazer mux/demux e comutação de canais óticos 
○ adiciona ou remove contêiners de dados 
○ também chamada de Multiplex Section 
● PTE + STE + LTE: ​terminação de rota 
○ rota fim-a-fim dos dados carregados pelo sistema 
● interação entre as camadas 
● na hierarquia, quadros de ​tamanho variável e duração constante de 125us 
● exemplo de arquitetura completa de sistema 
● TOH: Transport Overhead —> TOH = SOH + LOH 
● SOH: Section Overhead 
● LOH: Line Overhead 
● payload pode se adiantar/atrasar em relação ao relógio referência 
● mecanismo de ​ponteiros ​permite contornar essa situação 
○ H1 e H2 indicam início do SPE 
○ Byte H3 pode ser ocupado pelo SPE ou o byte ao lado do H3 pode não ser ocupado 
● convergência de PDH para SDH: ​encadeamento de ponteiros 
○ ponteiro da AU aponta para VC-4 que pode ter ponteiros em posições fixas apontando para 3 
VC-3 
● concatenação contígua: ​o problema são as ​portas de entrada ​dimensionadas para transporte de PDH 
○ ordem baixa: poucas e parecidas 
○ ordem alta: taxas baixas para transporte de tecnologias mais novas (ordem de Gbps) 
● a solução é, portanto, ​CCAT (concatenação contígua) 
○ concatenação de múltiplos VCs (contêineres virtuais) 
○ cada VC tem payload + POH 
○ granulosidade mais fina para dados de entrada 
● LO-CCAT 
○ duração de quadro: 500us 
○ taxa associada a 1 byte: 16 kbit/s 
● HO-CCAT 
○ duração de quadro: 125us 
○ taxa associada a 1 byte: 64 kbit/s 
● RESUMO 
● SDH é uma plataforma ​síncrona, ​baseada em ​TDM ​para redes de transporte de dados 
● forma uma plataforma inteligente de nível 1 
● projetada primariamente para tráfego de ​voz​, com​ fluxo constante de dados​ e ​quadros de tamanho 
variável​ mas ​duração fixa 
● pode encapsular diferentes protocolos como PDH, Ethernet e ATM 
● SDH/SONET tem diferentes formas de transportar dados 
○ contêineres definidos são apropriados para as taxas do PDH 
○ concatenação contígua oferece solução para outras taxas (solução pode estar longe da ideal) 
Técnicas de proteção 
● Automatic Protection Switching (APS) 
○ Chaveamento automático em caso de falha grave 
○ Rompimento de fibra, por exemplo 
○ Interrupção curta no fluxo de dados (<50 ms) 
○ Bits K do Line Overhead (LOH) controlam chaveamento 
● Duas variações principais: 
○ Proteção linear: Para conexões ponto-a-ponto 
○ Proteção em anel Muitas variações 
● Proteção linear 1 + 1 
○ Transmissor envia por duas fibras ◦ 
○ Receptor utiliza uma delas prioritariamente, chaveia em caso de falha ◦ 
○ Alto custo (100%) 
● Alternativas mais econômicas: 
○ 1:1 APS: tráfego de prioridade menor pode utilizar fibra de proteção 
○ 1:N: Custo de 1/N 
● Topologias em anel​: muito utilizadas na prática ◦ 
○ A topologia em anel é naturalmente redundante ◦ 
○ MS-SPRing: Multiplexer Section – Shared Protection Ring ◦ 
○ Chaveamento automático para rotas alternativas em caso de falha 
● Two-fiber MS-SPRing 
NG-SDH 
● A partir do final da década de 1990 e início dos anos 2000: ◦ 
○ Aumento do tráfego de dados em comparação com voz ◦ 
○ Penetração de tecnologias Ethernet em ambiente de redes telecomunicação (Metroethernet) 
● Consequência: inadequação da plataforma SDH/SONET tradicional para essa nova realidade: ◦ 
○ Tráfego assíncrono e em rajada de dados 
● Sobrevida para a rede SDH/SONET: Next Generation SDH (NG-SDH) ◦ 
○ Equipamentos nas pontas adaptam o fluxo, núcleo legado pode permanecer inalterado 
● Generic Frame Procedure 
○ Encapsulamento otimizado para quadros Ethernet 
○ GFP-F (Framed) aguarda a chegada de um quadro inteiro para transmitir ◦ 
■ Introduz latência na entrada na rede SDH 
○ GFP-T (Transparent) ◦ 
■ Aplicações de baixa latência 
■ Fibre Channel, utilizado para conexão com armazenamento, por exemplo ◦ 
■ Dados são transmitidos assim que recebidos, sem aguardar um quadro completo 
■ Geralmente aplicações que utilizam códigos de linha em bloco 
● Virtual Concatenation (VCAT) 
○ Alternativa mais refinada ao CCAT ◦ 
■ Cada VC mantém sua individualidade, sem a formação de um quadro único (contíguo) 
● 
● Link Capacity Adjustment Scheme (LCAS) 
○ Ajuste dinâmico da capacidade de um canal 
■ Baseado nas necessidades da aplicação 
■ Melhor uso da banda global disponível, explorando a característica de rajada dos fluxos de 
dados 
○ Construído utilizando o mecanismo de VCAT 
■ Adição/remoção dinâmica de componentes a um VCG ◦ 
○ Permite ajuste automático do VCG em caso de falhas 
Resumo 
● Técnicas de proteção são importantes para manter ​alta disponibilidade​ ◦ 
○ Técnicas de proteção linear ou em anel 
● NG-SDH concebido para otimizar o transporte de dados em plataformas SONET/SDH ◦ 
○ Estendendo a vida útil dos sistemas legados ◦ 
○ Equipamentos nas pontas provendo as funcionalidades necessárias 
● Baseado em três protocolos fim-a-fim: ◦ 
○ GFP: Encapsulamento e enfileiramento ◦ 
○ VCAT: Concatenação virtual, rotas paralelas ◦ 
○ LCAS: Ajuste da capacidade,atendimento otimizado a demanda variável 
OTN e FTTx 
Revisão 
● Plataformas SONET/SDH projetadas primariamente para tráfego de voz ◦ 
○ Síncrono, constante 
● NG-SDH propõe mecanismos para adaptar essas plataformas para o fluxo de dados 
○ Assíncrono, em rajadas ◦ 
○ Equipamentos nas extremidades da rede para reduzir custos de implantação 
Optical Transport Network (OTN) 
● Tráfego de dados é dominante desde o final da década de 1990 ◦ 
○ Necessidade de um sistema projetado desde o princípio para esse propósito 
● Ainda: capacidade de fibras ópticas cresceu significativamente ◦ 
○ DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) é tecnologia chave 
● Rede OTN (Optical Transport Network) = O “backbone dos backbones 
● DWDM ◦ 
○ Múltiplos lambdas ◦ 
○ ≡ múltiplas frequências 
○ Comutação óptica 
● Níveis da hierarquia OTN ◦ 
○ Diferença fundamental em relação a SONET/SDH: quadro de tamanho constante e duração 
variável ◦ 
○ ODU = 15296 bytes 
● Subnível de TC = ​Desempenho do FEC → Maior alcance para mesma potência! ...ou menor potência 
para mesmo alcance 
● Subnivel de OT = ​OTN pode utilizar λs (OChs) como unidade de comutação 
○ Fotônica apresenta grandes avanços que permitem essa operação de forma óptica ◦ 
■ OOO: Optical, optical, optical ◦ 
■ Entretanto, não existe memória em fotônica ◦ 
■ Como controlar as operações nesses equipamentos? ◦ 
■ Alternativa é o uso de equipamentos OEO 
● Optical, electrical, optical 
Fiber to the x 
● Fibra avança do núcleo para as bordas ◦ 
○ Do transporte para o acesso 
● Redução da distância sobre cabos metálicos ◦ 
○ Maior banda na capilarização do acesso 
● Triple play: oferecer simultaneamente serviços de ◦ 
○ Dados ◦ 
○ TV ◦ 
○ Voz 
● FTTN - FTTC 
○ Fiber to the Node (FTTN) ◦ 
■ Fibra até último nodo da rede, ainda na rua, potencialmente a uma grande distância do 
usuário final (> 300m) 
○ Fiber to the Curb/Cabinet (FTTC) ◦ 
■ Similar a FTTN, porém a distância até o usuário é menor (< 300m) 
■ Permite maior banda sobre o cabo metálico 
○ Fiber to the Premises (FTTP)◦ 
■ Fibra avança até instalações finais do usuário (subscriber) 
■ Building/Business: distribuição interna com cabos ou wireless 
■ Home: até a residência do usuário final 
■ Pode ser: P2P → tipicamente com tecnologia baseada em Ethernet 
■ P2MP (Ponto a multiponto) → tipicamente com tecnologia baseada em PON (Passive 
Optical Network) 
● PON 
● Passive = equipamentos não elétricos, puramente ópticos ◦ 
● Conjunto de padrões ITU-T 
○ BPON, GPON, XG-PON, NG-PON2 
○ EPON (Ethernet PON): padrão IEEE ◦ 
● Full Service Access Network (FSAN) 
○ Consórcio de empresas (fabricantes, operadoras) 
○ Interage com ITU para direcionar padrões 
● Divisão passiva do sinal = divisão da potência Tipicamente: até ~32/64 usuários, até ~10/20Km 
● BPON (Broadband PON) ◦ 
○ 622 Mbps downstream (depois 1.2 Gbps) ◦ 
○ 155 Mbps upstream 
● GPON (Gigabit PON) ◦ 
○ 2.5 Gbps downstream ◦ 
○ 1.2 Gbps upstream (também 2.5 Gbps) 
● XG-PON (10 Gigabit PON) ◦ 
○ 10 Gbps downstream ◦ 
○ 2.5 Gbps upstream 
● Taxas compartilhadas! 
● Duplexação: “WDD” ou duas fibras ◦ 
○ Wavelength Division Duplexing (termo não muito comum, frequentemente chamado WDM) 
● Mutliplexação downstream: TDM 
● Acesso múltiplo upstream: TDMA ◦ 
○ Com compensação das diferentes distâncias 
● Next-Generation PON 2 (NG-PON2) ◦ 
○ Suporte a WDM ◦ Coexistência com soluções legadas (em λs diferentes) ◦ 
○ Capacidades de 40 Gbps downstream, 10 Gbps upstream ◦ 
○ 4 canais (pares de λs) de 10 Gbps/2.5 Gbps 
● PtP WDM (Point-to-point WDM) ◦ 
○ Dois λs (up e down) exclusivos para um usuário 
● TWDM WDM (Time and Wavelength Division Multiplexing) ◦ 
○ Dois λs (up e down) compartilhados com TDM e TDMA por um conjunto de usuários 
Resumo 
 
● OTN: rede óptica centrada em dados ◦ 
○ Quadros de tamanho fixo e duração variável ◦ 
○ Cabeçalhos simplificados para menor custo ◦ 
○ FEC previsto para maior confiabilidade na transmissão 
● Baseada em DWDM ◦ 
○ Comutação de lambdas ◦ 
○ Altas taxas de transmissão em cada fibra ◦ 
○ Equipamentos OOO comutam lambdas sem conversão para sinal elétrico 
● FTTx ◦ 
○ Tecnologias de acesso baseadas em fibras 
● Passive Optical Network ◦ 
○ Solução baseada em equipamentos passivos ◦ 
○ Divisão óptica do sinal para múltiplos usuários 
 
Blockchain pode ser dividida em 3 tipos principais: pública, privada e de consórcio. Essas variações envolvem 
 
Pública vs Privada 
 
Vantagens pública: sustentável, flexível, economicamente descentralizada | desenvolvedores talentosos do 
mundo estão trabalhando nesse sistema | validação é incentivada para os mineradores através de tokens, 
tornando mais segura e menos possível de ser invadida 
 
Vantagens privada: mais rápida e eficiente do que a pública | controle interno completo tornando os mecanismos 
de validação mais seguros e confiáveis 
Desvantagens pública: muitas transações, mais lenta e potencialmente mais fácil de descobrir as chaves 
privadas (pseudoanônima) | custo alto por transação 
 
Desvantagens privada: menos desenvolvedores envolvidos, melhoras são mais devagares, sistema é menos 
resiliente | menos maneiras de validar, não é sustentável, não está disponível 24/7 e não é flexível | não é 
solução a longo prazo, mas ainda melhor do que bancos de dados tradicionais 
 
Com permissão vs Pública 
 
Com permissão 
 
● Algoritmos de consenso: Proof of Stake, PBFT 
● Presença de moedas: Opcional 
● Acesso: Por convite 
● Imutabilidade dos dados: Média 
● Infraestrutura: Descentralizada 
● Vazão: Alta 
● Privacidade: Privada para não participantes 
 
Pública 
 
● Algoritmos de consenso: Proof of Work 
● Presença de moedas: Necessária (incentivos) 
● Acesso: Qualquer pessoa 
● Imutabilidade dos dados: Alta 
● Infraestrutura: Distribuída 
● Vazão: Baixa 
● Privacidade: Pseudoanônima 
 
Gráfico das diferenças 
 
Com permissão: ​as pessoas que fazem as transações são conhecidas 
Sem permissão: ​permite que as pessoas ajam anonimamente (pseudo) 
Pública: ​qualquer pessoa pode enviar uma transação 
Privada: ​apenas pessoas aprovadas podem participar 
 
Classificação de Frameworks 
 
Grupo I = Sem permissão, apenas transações = Bitcoin 
Grupo II = Sem permissão, com contratos inteligentes = Ethereum 
Grupo III = Com permissão, apenas transações = Chain Core 
Grupo IV = Com permissão, com contratos inteligentes = Hyperledger 
 
Comparação de plataformas de Blockchain 
 
Características em comum 
 
● Criptografia de dados e hashing → confidencialidade de dados e integridade 
● Assinaturas digitais → autenticidade de dados e não repúdio 
● Auditabilidade, imutabilidade, códigos open source 
 
Da esquerda para direita é ​Bitcoin, Ethereum e Hyperledger 
 
Características em geral 
 
Identidade e membros: Não, Não, Sim 
Maior uso: Sistemas de pagamento público, Plataformas de Blockchain Genéricas, Plataformas Modulares de 
Blockchain 
Criptomoedas: Bitcoin, Ether ou Tokens através de contratos inteligentes, Moedas e tokes através de chaincode 
Governância: Não, Desenvolvedores de Ethereum, Linux Foundation 
 
Características da Arquitetura 
 
Modelo de dados: UTXO, Baseado em contas, Valor da chave 
Execução de contratos inteligentes: Nativa, EVM, (Fabric: docker, Sawtooth: nativa) 
Linguagem de contratos inteligentes: not Turing complete, (Solidity, Serpent, LLL), (Fabric: Go e Javascript, 
Sawtooth: Java, Go, JavaScript, Rust ou Solidity) 
Modularidade: Não, Não, Sim (alterar os consensos ou os serviços de membros) 
Protocolo de consenso: (Mineração, PoW, nível de registro), (PoW, PoS, nível de transação), Vários 
Modelo de adversário: 50%, 50%, (BFT: 33%, PoET: Hardware confiável) 
Execução: Sequencial em todos nós, Sequencial em todos nós, Paralelo 
Arquitetura: Ordena-Executa, Ordena-Executa, Executa-Ordena-Valida 
Isolamento de nó: Não, Não, Fabric: canais 
Disseminação: Flooding, Gossip, Gossip 
Vazão: 7 tps, (15 a 40 tps, privada: milhares de tps), (dezenas de milharesde tps) 
Latência: 600 sec, 15 sec, Menos de 1 sec 
 
Pública vs Privada vs Federada/Consórcio 
 
Acesso: Qualquer vs Organização única vs Múltiplas organizações 
Participantes: Sem permissão e anônima (pseudo) vs Com permissão e identidades conhecidas vs Com 
permissão e identidades conhecidas 
Segurança: Mecanismos de consenso, PoW, PoS vs Participantes pré-aprovados, Consensos por votação e de 
vários envolvidos vs (mesma coisa) 
Velocidade de transação: Lenta, Mais leve e mais rápida vs (mesma coisa) 
 
Pública vs Consórcio vs Privada 
 
Determinação de consenso: Todos mineradores vs Conjunto seleto de nós vs Uma organização 
Permissão de leitura: Pública vs Pode ser pública ou restrita vs Pode ser pública ou restrita 
Imutabilidade: Quase impossível de adulterar vs Pode ser adulterada vs Pode ser adulterada 
Eficiência: Baixa vs Alta vs Alta 
Centralizada: Não vs Parcial vs Sim 
Processo de Consenso: Sem Permissão vs Com Permissão vs Com Permissão 
 
Serviços de Segurança vs Serviços de Mecanismos 
 
Autenticação = Criptografia + Assinatura Digital + Criptografia de chave pública 
Privacidade de Dados = Criptografia + Criptografia de chave pública + Controle de Acesso 
Integridade de Dados = Código de autenticação de mensagem 
Confidencialidade de Dados = Criptografia + Criptografia de chave pública 
Não Repúdio: Assinatura Digital + Criptografia de chave pública 
Origem dos Dados: Técnicas de Origem 
 
Comparações de implementações de Blockchain 
 
Bitcoin vs Ethereum vs Hyperledger 
 
Contratos inteligentes: Não vs Sim vs Sim 
Mineração: PoW vs PoW ou PoS vs PBFT 
Vantagens: Escalável em termos do número de nós e usuários, atualmente mais popular vs Escalável, Para 
mineração PoS não precisa de alto poder computacional vs Sem mineração e, portanto,mais rápida que as 
outras 
Desvantagens: Computacionalmente mais cara, Consome muito tempo vs Requer ações e riquezas para 
seleção de mineração vs Problema de escalabilidade, não escala acima de 20 nós 
 
Comparações de Sistemas Blockchain 
 
Pública vs Privada vs Consórcio 
 
Descentralização: Descentralizada vs Centralizada vs Parcialmente Descentralizada 
Imutabilidade: Imutável vs Alterável vs Parcialmente alterável 
Não repúdio: não negável vs negável vs parcialmente negável 
Transparência: transparente vs Opaca vs Parcialmente transparente 
Rastreabilidade: Rastreável vs Rastreável vs Parcialmente rastreável 
Escalabilidade: Ruim vs Superior vs Boa 
Flexibilidade: Ruim vs Superior vs Boa 
Permissão: Sem vs Com vs Com 
Consenso: PoW, PoS vs Ripple vs PBFT, PoA, PoET 
Exemplos: Bitcoin, Ethereum vs GemOS, Multichain, Hyperledger, Ethereum 
 
Algoritmos de Consensos Típicos 
 
PoW vs PoS vs PBFT vs Ripple 
 
Gerência de identidade de nós: aberta vs aberta vs com permissão vs aberta 
Economia de energia: não vs parcial vs sim vs sim 
Poder tolerado de adversários: < 25% do poder computacional vs < 51% das ações vs < 33,3% de réplicas 
maliciosas vs < 20%de nós maliciosos 
Exemplos: Bitcoin vs Peercoin vs Hyperledger vs Ripple 
 
Comparações Plataformas de Blockchain 
 
Bitcoin vs Ethereum vs Hyperledger 
 
Emissores-Receptores: Usuários/Clientes vs Contas vs Envolvidos nas transações 
Líderes: Mineradores vs Mineradores vs Serviços da Organização 
Validadores: Mineradores vs Mineradores vs Pares Validadores da Organização 
 
Comparações de Trabalhos Encontrados 
 
Métricas usadas 
 
● Gerência de identidade: Sim ou não 
● Controle de Acesso: Sim ou não 
● Autenticidade de Dados: Sim ou não 
● Criptografia de Dados: Sim ou não 
● Pesquisa de palavras chave criptografadas: Sim ou não 
● Tipo de Blockchain: Pública ou Consórcio ou Híbrida 
● Contratos inteligentes: Sim ou não 
● Armazenamento dos dados: off chain ou on chain ou cloud 
● Interoperabilidade dos dados: Sim ou não 
 
Comparação de Técnicas de Mineração 
 
PoW vs PoS vs PBFT 
 
Recursos necessários: Alto poder computacional, Riquezas ou ações, Nada 
Aleatoriedade: Sem vs Seleção Aleatória na Blockchain vs Sem 
Implementações: Bitcoin vs Ethereum vs Hyperledger 
Recompensa ao minerador: Sim vs Não vs Não 
 
Categorias de Blockchain 
 
Pública vs Consórcio vs Privada 
 
Natureza: Aberta e descentralizada vs Controlada e restrita vs Controlada e restrita 
Participantes: Anônimos e resilientes vs Identificados e confiáveis vs Identificados e confiáveis 
Procedimentos de Consenso: PoW, PoS, DPoS vs PBFT vs PBFT, RAFT 
Permissões de Leitura/Escrita: Sem vs Com vs Com 
Imutabilidade: Muito difícil de adulterar vs Pode ser adulterada vs Controlada e pode ser adulterada 
Eficiência: Baixa vs Alta vs Alta 
Escalabilidade: Alta vs Baixa vs Alta 
Frequência de aprovação de transações: Longa (10 minutos ou mais) vs Curta vs Curta 
Consumo de energia: Alto vs Baixo vs Baixo 
Transparência: Baixa vs Alta vs Alta 
Observações: Disruptiva em termos de não ter intermediários vs Custo benefício por não ter redundância e 
maiores taxas de transações vs (mesma coisa) 
Exemplos: Bitcoin, Ethereum vs Ripple, Hyperledger vs Multichain 
 
Determinação de consenso: ​todos nós participam na pública, apenas seletos na consórcio, na privada é uma 
autoridade central que decide os delegados que determinam blocos válidos 
Permissão de leitura: ​pública permite todos, privada e consórcio tem acesso restrito aos registros (podem 
decidir o que é informação pública ou não) 
Imutabilidade: ​na pública é praticamente impossível pois a rede é descentralizada e distribuída, sendo validada 
por milhares de nós e precisando de uma maioria de 51% de um número muito grande. Privada e consórcio 
podem ser adulteradas pelos desejos das autoridades dominantes, seja uma organização ou ou conluio entre as 
dominantes. 
Eficiência: ​qualquer nó pode entrar ou sair, tornando altamente escalável. Mas com a complexidade alta dos 
processos de mineração e o acesso flexível dos novos nós na rede, resulta em vazão limitada e latência alta. 
Com menos validadores e com protocolos eletivos de consenso, privada e consórcio tem melhor performance e 
eficiência de energia 
Centralizada: ​a pública é descentralizada, consórcio é parcialmente e privada é com autoridade centralizada 
 
Comparação entre algoritmos de consenso 
 
PoW vs PoS vs PFBT 
 
Gerência de identidade dos nós: aberta vs aberta vs com permissão 
Consumo de energia: alto vs baixo vs muito baixo 
Tolerância de adversários: < 25% vs < 51% vs < 33.3% 
Escalabilidade: Alta vs Alta vs Baixa 
Performance: < 20 vs < 20 vs < 1000 
Fork: 2 nós identificam nonce ao mesmo tempo vs muito difícil vs possível 
Tempo para confirmar consenso: Alto vs Alto vs Baixo 
Velocidade de criação de blocos: Devagar vs Rápido vs Rápido 
Exemplo: Bitcoin, Ethereum vs Peercoin, Nextcoin vs Hyperledger