Details

Целью работы является разработка прототипа криптокошелька на основе блокчейна с внедренной защитой от типовых атак. Предметом исследования являются способы защиты от атак на электронные деньги на уровне блокчейна. Задачи, решаемые в ходе исследования: 1. Исследовать архитектуру блокчейн-систем, используемых для реализации электронных денег. 2. Разработать программный прототип криптокошелька на основе блокчейна. 3. Проанализировать современные исследования в области типовых атак на блокчейн-системы и защиты от атак. 4. Проанализировать разработанный прототип на подверженность атакам, внедрить защитные механизмы и оценить их влияние на производительность системы. В ходе работы была исследована архитектура и реализация блокчейн-систем. Проведен анализ современных исследований типовых векторов атак на блокчейн и методов защиты. В результате работы был разработан прототип криптокошелька, исследован его уровень подверженности типовым атакам, внедрены защитные меры и оценено влияние защиты на производительность. Полученные результаты могут быть использованы для дальнейшего совершенствования мер защиты блокчейн-систем. Для достижения данных результатов была разработана программа на языке программирования Go – прототип криптокошелька, реализующуй технологию блокчейн с использованием БД BoltDB.

The purpose of the study is develop a software prototype of a blockchain-based cryptocurrency wallet to study the security of electronic money and evaluate the effectiveness of protective mechanisms against common attacks. The subject of the research is the security of blockchain systems. The research objectives are as follows: 1. Studying the architecture of blockchain systems used for implementing electronic money. 2. Developing a software prototype of a blockchain-based cryptocurrency wallet. 3. Analysis of the current research on common blockchain attack vectors and corresponding defense mechanisms. 4. Accessing the developed prototype for vulnerability to attacks, implement protective mechanisms, and evaluate their impact on system performance. During the work, the architecture and implementation of blockchain systems were studied. An analysis of current research on common blockchain attack vectors and defense methods was conducted. As a result, a prototype of a cryptocurrency wallet was developed, its vulnerability to typical attacks was examined, security measures were implemented, and the impact of these measures on performance was evaluated. The results obtained can be used for further improvement of blockchain system security measures.

• РЕФЕРАТ
• ABSTRACT
• Содержание
• Определения, обозначения и сокращения
• введение
• 1 ЭЛЕКТРОННЫЕ ДЕНЬГИ НА ОСНОВЕ БЛОКЧЕЙНА
  • 1.1 Основы технологии блокчейн
    • 1.1.1 Блок и блокчейн
    • 1.1.2 Транзакции
    • 1.1.3 Взаимодействие узлов
    • 1.1.4 Смарт-контракты
    • 1.1.5 Слой приложения
    • 1.1.6 Выводы
  • 1.2 Механизмы консенсуса
    • 1.2.1 Примитивные механизмы консенсуса
    • 1.2.2 Механизмы консенсуса, основанные на доказательстве
      • 1.2.2.1 Доказательство выполнения работы (Proof-of-Work)
      • 1.2.2.2 Доказательство доли владения (Proof-of-Stake)
      • 1.2.2.3 Доказательство авторитета (Proof-of-Authority)
      • 1.2.2.4 Доказательство активности (Proof-of-Activity)
      • 1.2.2.5 Выводы
    • 1.2.3 Механизмы консенсуса, соответствующие византийской отказоустойчивости
      • 1.2.3.1 Практическая византийская отказоустойчивость
      • 1.2.3.2 HotStuff
      • 1.2.3.3 Выводы
    • 1.2.4 Гибридные механизмы консенсуса с перекрестной архитектурной совместимостью
      • 1.2.4.1 Перекрестный гибридный альтернативный консенсусный механизм
      • 1.2.4.2 Алгоритм Casper
      • 1.2.4.3 Выводы
    • 1.2.5 Выводы
  • 1.3 Атаки на блокчейн и методы защиты
    • 1.3.1 Слой данных
    • 1.3.2 Слой сети
    • 1.3.3 Слой консенсуса
    • 1.3.4 Выводы
  • 1.4 Выводы по главе 1
• 2 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ КРИПТОКОШЕЛЬКА НА ОСНОВЕ БЛОКЧЕЙНА И ОЦЕНКА ЕГО БЕЗОПАСНОСТИ
  • 2.1 Архитектура разработанного прототипа блокчейна
  • 2.2 Блокчейн и БД
  • 2.3 Транзакции
  • 2.4 Консенсус
  • 2.5 Взаимодействие узлов и пользовательский интерфейс
  • 2.6 Выводы по главе 2
• 3 Безопасность разработанного прототипа блокчейна
  • 3.1.1 Коллизия хэшей блоков из-за дублей транзакций в дереве Меркла
  • 3.1.2 Эгоистичный майнинг
  • 3.1.3 Атака 51%
  • 3.1.4 Комбинация эгоистичного майнинга и атаки 51%
  • 3.1.5 Сравнение производительности
  • 3.2 Выводы по главе 3
• заключение
• список использованных источников