Details

Целью работы является повышение защищенности блокчейн-систем за счет создания комплекса методов, направленных на устранение проблем в базовых алгоритмах блокчейна. Объектом исследования является блокчейн-система, а предметом исследования — методы повышения безопасности и эффективности таких систем, включая консорциум-ориентированные правила для верификации транзакций, архитектуру на основе ориентированного ациклического графа (DAG), плавающий генезис-блок и методы анонимизации сетевого трафика. В ходе работы были решены следующие задачи: 1. Проанализированы проблемы базовых алгоритмов блокчейна и методы, направленные на их решения. 2. Разработан комплекс методов обеспечивающих повышение защищённости блокчейна. 3. Реализованы предложенные методы и проведена их экспериментальная оценка. В ходе работы были разработаны методы построения блокчейн-систем, обеспечивающих высокую защиту молодых блокчейнов, конфиденциальность участников, отказоустойчивость и возможность контролируемого раскрытия личности. Результаты работы могут быть применены в системах управления «умными городами», IoT-платформах и других критически важных инфраструктурах, где требуется надежная защита данных. В процессе работы использовался Hyperledger Fabric для моделирования блокчейн-сетей, Python для анализа данных.

The aim of this work is to enhance the security of blockchain systems by developing a set of methods aimed at addressing issues in basic blockchain algorithms. The object of the research is the blockchain system, and the subject of the research is the methods to improve the security and efficiency of such systems, including consortium-oriented rules for transaction verification, an architecture based on a directed acyclic graph (DAG), floating genesis block, and methods for network traffic anonymization. The following tasks were addressed in the work: 1. The problems of basic blockchain algorithms and methods aimed at solving them have been analyzed. 2. A set of methods has been developed to enhance blockchain security. 3. The proposed methods have been implemented and experimentally evaluated. As a result of the work, methods were developed to construct blockchain systems that provide high security for new blockchains, participant confidentiality, fault tolerance, and the possibility of controlled identity disclosure. The results of the work can be applied in smart city management systems, IoT platforms, and other critical infrastructures that require reliable data protection. Tools used in work are Hyperledger Fabric for simulating blockchain networks, Python for data analysis.

• ABSTRACT
• Содержание
• введение
• 1 Анализ проблем базовых алгоритмов и устройства блокчейна И МЕТОДОВ их решения
  • 1.1 Проблемы базовых алгоритмов и устройства блокчейна
    • 1.1.1 Небезопасность молодых блокчейнов
    • 1.1.2 Проблема низкой устойчивости из-за медленного добавления новых транзакций
    • 1.1.3 Проблема ограниченных ресурсов хранения
    • 1.1.4 Проблема ограничения доступа к блокчейн-системам и навязывания ложной информации
  • 1.2 Анализ решений проблем базового блокчейна
    • 1.2.1 Решения проблемы небезопасности молодых блокчейнов
    • 1.2.2 Решения проблемы медленного добавления транзакций
    • 1.2.3 Решения проблемы ограниченных ресурсов хранения
    • 1.2.4 Решение проблема ограничения доступа к блокчейн-системам и навязывания ложной информации
  • 1.3 Результаты анализа
• 2 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ, обеспечивающих повышение защищённости блокчейна
  • 2.1 Метод верификации транзакций на основе консорциум-ориентированных правил с использованием чесночной маршрутизации
    • 2.1.1 Метод верификации транзакция с использованием Peer Prediction
    • 2.1.2 Модель системы
    • 2.1.3 Выбор лидера
    • 2.1.4 Выбор группы верификаторов
    • 2.1.5 Честная проверка на основе предсказаний
    • 2.1.6 Процесс честной проверки на основе предсказания
    • 2.1.7 Метод чесночной маршрутизации с раскрытием личности
    • 2.1.8 Чесночная маршрутизация
    • 2.1.9 Метод анонимизации трафика Onionchain
    • 2.1.10 Протокол регистрации
    • 2.1.11 Протокол передачи сообщений
    • 2.1.12 Протокол раскрытия личности
    • 2.1.13 Блокчейн с интеграцией консорциума и чесночной маршрутизации
    • 2.1.14 Выводы
  • 2.2 Метод построения блокчейна на основе ориентированного ациклического графа с применением плавающего генезис-блока
    • 2.2.1 Модель системы
    • 2.2.2 Механизм консенсуса
    • 2.2.3 Построение древовидной структуры сети
    • 2.2.4 Интегрирование плавающего генезис-блока
    • 2.2.5 Выводы
• 3 Реализация предложенных методов и экспериментальная оценка
  • 3.1 Оценка метода верификации транзакций на основе консорциум-ориентированных правил с использованием чесночной маршрутизации
  • 3.2 Оценка метода построения блокчейна на основе ориентированного ациклического графа с применением плавающего генезис-блока
  • 3.3 Выводы
• заключение
• список использованных источников