Анализ консенсус-механизмов блокчейна и их применимость к системам Интернета вещей

Аннотация

Консенсус-механизм является основным компонентом технологии блокчейн, позволяющим множеству узлов согласовывать консистентное представление о данных внутри сети блокчейна. Тщательно подобранный алгоритм, на основе которого происходит консенсус транзакций, может обеспечить сеть такими свойствами как отказоустойчивость и неизменяемость. В настоящее время актуальным является применение блокчейна (со всеми его преимуществами) к системам Интернет вещей (IoT), набирающих с каждым годом всё большую популярность. IoT-системы используется в важных для общества сферах таких как здравоохранение, экономика, сельское хозяйство, транспорт, также находит применение в различных формах социального обеспечения («умные города», логистические поставки, отслеживание товара, посылки и т.п.). Целостность и консистентность данных чрезвычайно важны в этих сферах, потому программно-аппаратный сбой или дискредитация данных могут нанести ущерб компании и ее клиентам, использующим IoT-устройства. Кроме того, блокчейн стал основой для децентрализованных сетей. Основной сложность внедрения блокчейн в IoT является нехватка вычислительных ресурсов этих самых «умных устройств». Из этого следует, что традиционные консенсус-алгоритмы, например, Proof of Work не применимы, так как являются чрезвычайно ресурсозатратными. В данной статье проведен сравнительный анализ популярных механизмов консенсуса по перечню выработанных критериев. На основе полученных результатов сделаны выводы, помогающие в выборе наиболее подходящих механизмов консенсуса для применимости в IoT-системах, определены условия, необходимые для их интеграции. Также рассмотрена возможность реализации как PoW, так и PoS алгоритмов в IoT-системах с помощью специально разработанных для них консенсус-алгоритмов, таких как Microchain и Proof of Supply Chain Share.

Сведения об авторах

Maxim Olegovich Melnikov, Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина

аспирант кафедры математического моделирования, компьютерных технологий и информационной безопасности Института математики, естествознания и техники

Elena Viktorovna Igonina, Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина

заведующий кафедрой математики и методики её преподавания Института математики, естествознания и техники, кандидат физико-математических наук, доцент

Опубликована
2024-03-31
Как цитировать
MELNIKOV, Maxim Olegovich; IGONINA, Elena Viktorovna. Анализ консенсус-механизмов блокчейна и их применимость к системам Интернета вещей. Современные информационные технологии и ИТ-образование, [S.l.], v. 20, n. 1, mar. 2024. ISSN 2411-1473. Доступно на: <http://sitito.cs.msu.ru/index.php/SITITO/article/view/1007>. Дата доступа: 14 dec. 2024
Раздел
Интернет вещей: стандарты, коммуникационные и ИТ, сетевые приложения