CC BY
12УДК 347.73
БЛОКЧЕЙН И ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЕ БАЗЫ ДАННЫХ_
А.Убайдуллаева*
Ключевые слова: Блокчейн, базы данных авторское право, конфиденциальность, смарт- контракты, целостность, несанкционированный доступ, защита, данных, шифрование, идентификация, лицензирование, киберпространство.
В современном цифровом мире данные являются одним из самых ценных активов. Способность безопасно хранить и обмениваться информацией имеет решающее значение для бизнеса, правительств и отдельных лиц. Традиционные централизованные системы баз данных сталкиваются с рядом проблем, включая риски взлома, цензуры, единой точки отказа и недостатка прозрачности.
Блокчейн, революционная технология распределенного реестра, предлагает новый подход к управлению данными. Вместо централизованного хранилища, блокчейн представляет собой децентрализованную базу данных, распределенную по множеству узлов в одноранговой сети. Данные хранятся в виде цепочки криптографически защищенных блоков, где каждый новый блок связан с предыдущим.
Ключевой особенностью блокчейна является отсутствие необходимости в централизованном органе управления. Новые записи могут добавляться в распределенную книгу путем достижения консенсуса между узлами сети. Благодаря криптографии и децентрализованной природе, блокчейн обеспечивает высокий уровень безопасности, неизменности данных, прозрачности и отказоустойчивости.
Децентрализованные базы данных на базе блокчейна находят применение в самых разных сферах - от финансов и криптовалют до управления цепочками поставок, здравоохранения и идентификации личности. Их основными преимуществами являются повышенная конфиденциальность, целостность данных и отсутствие единого центра контроля. Понимание блокчейна и сопутствующих концепций открывает новые горизонты для безопасного и прозрачного управления данными в эпоху цифровой трансформации.
Блокчейн представляет собой технологию распределенного реестра, которая может децентрализовать управление базами данных и обеспечить такие преимущества, как устойчивость к несанкционированному доступу и прозрачность [1. с. 243-252]. Вместо разрозненных проприетарных баз данных, контролируемых одним объектом, блокчейны обеспечивают несанкционированный или разрешенный доступ и проверку записей через одноранговые сети, управляемые протоколами консенсуса. Криптография обеспечивает целостность данных, а временные метки обеспечивают невозможность отказа. Смарт-контракты автоматизируют правила управления транзакциями базы данных. Однако проблемы масштабирования, конфиденциальности и регулирования сохраняются при применении парадигм инфраструктуры блокчейна к основным базам данных. Но инновации продолжают исследовать потенциал.
На практике появляются платформы баз данных блокчейна для отслеживания цепочек поставок, медицинской документации, управления учетными данными и других целей. Однако такие проблемы, как узкие места в пропускной способности, риски конфиденциальности и неопределенный правовой статус, продолжают препятствовать
*Анна Убайдуллаева - докторант кафедры Киберправо, Ташкентского государственного Юридического университета. Преподаватель американского университета Вебстер.
135
внедрению. Стратегические компромиссы при проектировании остаются при согласовании преимуществ и ограничений децентрализованных архитектур баз данных.
Несмотря на то, что инфраструктура блокчейна еще развивается, она может существенно изменить архитектуру баз данных, если будут конструктивно решены технические и управленческие проблемы. Для выяснения потенциальных возможностей и подводных камней необходимы дальнейшие исследования и контролируемое пилотирование.
Технология распределенного реестра, такая как блокчейн, перспективна для управления записями, учетными данными и данными цепочки поставок:
- Регистры транзакций повышают целостность и прозрачность финансовых сделок и других взаимодействий [2. с. 22-25].
- Поддающиеся проверке учетные данные, такие как лицензии и сертификаты, могут быть выданы и аутентифицированы в цепочке.
- Отслеживание цепочки поставок объединяет Интернет вещей и смарт-контракты для сквозного мониторинга жизненного цикла товаров.
Такие преимущества, как постоянство, прозрачность, автоматизация и защита от несанкционированного доступа, могут улучшить функциональность базы данных в разных доменах. Однако масштабирование пропускной способности транзакций и обеспечение конфиденциальности остаются проблемами. Для оценки жизнеспособности массового внедрения по-прежнему необходимы дальнейшие исследования и контролируемые пилотные проекты.
На практике инициативы, использующие блокчейн для сертификации органических продуктов питания, отслеживания конфликтных минералов и учетных данных поставщиков медицинских услуг, обнаруживают ранний потенциал в разных контекстах. Но интеграция разрозненных устаревших систем создает препятствия для внедрения в отсутствие общих стандартов.
Смарт-контракты — это программируемые сценарии, хранящиеся в блокчейнах, которые выполняются автоматически при выполнении определенных условий [3. с. 243-252]. Они позволяют автоматизировать правила управления базами данных, такие как оформление прав, микроплатежи за доступ и отслеживание/атрибуцию использования данных. Механизмы консенсуса, такие как доказательство работы или доказательство доли, проверяют транзакции в децентрализованных сетях узлов. Вместе они облегчают управление одноранговыми базами данных без централизованного контроля. Тем не менее, уязвимости взлома, негибкость и проблемы масштабирования остаются проблемами. Продолжающиеся исследования направлены на совершенствование и усовершенствование технологий и архитектур.
На практике инициативы исследовали управление цифровыми правами на основе смарт-контрактов и распределение роялти за творческие произведения [4. с. 22-25]. Автоматизированный микрометрический учет может обеспечить инновационные модели монетизации и обмена данными. Однако реальные испытания по-прежнему ограничены, а производство остается спекулятивным.
Ключевые атрибуты баз данных на основе блокчейна включают в себя:
- Прозрачность. Доступные для публичного просмотра истории транзакций бухгалтерской книги повышают прозрачность.
- Неизменяемость. Криптографически связанные записи устойчивы к изменению.
- Устойчивость к цензуре. Ни одна организация не контролирует распределенные реестры.
- Автоматизация. Смарт-контракты выполняют правила без посредников.
Однако существует противоречие между целями прозрачности и потребностями конфиденциальности, что требует стратегических компромиссов [5. с. 2021]. Общее воздействие на права, доступ, безопасность и другие факторы остается неопределенным, учитывая все еще развивающуюся технологию. Требуются дальнейшие исследования и контролируемые эксперименты.
136
На практике громкие кражи криптовалюты выявляют риски взлома, инсайдерские угрозы и уязвимости кодирования, которые сохраняются даже в условиях защиты блокчейна [6. с. 1-4]. Таким образом, целостный анализ безопасности и механизмы надзора необходимы, поскольку исследования продолжаются.
Внедрение инфраструктуры блокчейна сталкивается с трудностями интеграции с существующими базами данных, учитывая радикально разные архитектуры:
- Параллельная работа позволяет протестировать преимущества перед массовым переходом.
- Гибридные подходы избирательно применяют компоненты блокчейна, такие как хеширование целостности.
- Стандарты обмена данными помогают соединить устаревшие базы данных.
- -Шлюзы могут взаимодействовать между средами внутри и вне сети.
- Разрешенные частные сети позволяют избежать некоторых рисков, связанных с открытым блокчейном, и проблем с интеграцией.
Дальнейшие исследования могут уточнить оптимальные стратегии интеграции в разных контекстах, сбалансировав затраты, риски и выгоды перехода [7. с. 243-252]. Методическое пилотирование и повторение остаются желательными, учитывая, что технологии все еще развиваются [8. с. 58].
На практике многие предложенные приложения блокчейна потерпели неудачу из-за ошибок в согласовании новых и устаревших компонентов в технологических и организационных измерениях. Избежание чрезмерного развертывания с помощью взвешенных исследовательских подходов может способствовать устойчивому внедрению.
Потенциальные преимущества управления правами и роялти включают постоянную атрибуцию, автоматические микроплатежи и неизменяемые записи [9. с. 22-25]. Что касается записей, то положительные моменты включают в себя проверяемость, прозрачность и отсутствие центральных ошибок. Однако масштабирование пропускной способности транзакций, конфиденциальность и долгосрочное поддержание целостности остаются проблемами. Обеспечение справедливого доступа и предотвращение доминирования крупных игроков также требуют механизмов управления. В целом, хотя это и многообещающе в отдельных приложениях, общая осуществимость и желательность остаются дискуссионными, учитывая технические и социальные компромиссы. Рекомендуется контролируемое пилотирование с учетом контекста и итерация проектирования [10. с. 243-252].
На практике большинство предлагаемых платформ управления цифровыми правами на блокчейне остаются спекулятивными или с трудом реализуются в масштабе из-за ограничений инфраструктуры. В отсутствие прорывов сохраняются значительные технические и экономические барьеры.
Прозрачность распределенных публичных блокчейнов противоречит потребностям конфиденциальности, хотя новые решения, такие как доказательства с нулевым разглашением и доверенные среды выполнения, обещают обеспечить выборочное раскрытие данных. Разрешенные сети и сети консорциумов также ограничивают просмотр только одобренными участниками. Правовые рамки регулируют защиту информации, позволяющей установить личность, независимо от технологической среды. Однако долгосрочное постоянство данных в блокчейне требует осторожности при обмене конфиденциальной информацией. Гибридное хранилище внутри и вне сети, шифрование, контроль доступа, управление аналитикой и децентрализованные идентификаторы могут обеспечить дополнительные меры безопасности, адаптированные к различным сценариям и контекстам использования баз данных.
На практике громкие атаки деанонимизации выявляют риски, связанные с радикальной прозрачностью публичных блокчейнов. Однако проактивный дизайн, объединяющий юридические и технические методы повышения конфиденциальности, может смягчить присущие проблемы.
137
Ключевые проблемы, с которыми сталкиваются базы данных на основе блокчейна, включают:
- Масштабирование скорости транзакций и хранения данных.
- Высокое потребление ресурсов протоколами майнинга криптовалют .
- Конфиденциальность и соблюдение правил конфиденциальности.
- Взаимодействие с устаревшими информационными системами.
- Отсутствие стандартов, управления и правовой базы.
- Уязвимости кода и угрозы взлома.
- Неопределенное соответствие организационным структурам и потребностям.
В то время как инновации продолжают преодолевать эти ограничения, технология блокчейна остается незрелой для критически важных деловых и государственных баз данных в отсутствие дальнейшего развития [11. с. 80-85]. Целенаправленное пилотирование может привести к эволюционным улучшениям, направленным на достижение общей жизнеспособности.
На практике большинство предлагаемых архитектур блокчейна не могут быть реализованы за пределами ограниченных доказательств концепции, что тормозится фундаментальными ограничениями на пропускную способность, хранение, энергию, безопасность и затраты на обслуживание. Прежде чем можно будет определить осуществимость, все еще требуются значительные исследования и испытания.
Ключевые тенденции в децентрализованных сетях передачи данных включают:
- Рынки данных, позволяющие продавать и обмениваться наборами данных посредством микроплатежей или токенов.
- Самостоятельная идентичность и поддающиеся проверке учетные данные исключают посредничество центральных органов власти.
- Целостность цепочки поставок посредством коллективного отслеживания производства и распределения товаров.
- Автоматизированное распределение прав и роялти на цифровые творческие произведения [12. с. 22-25].
Однако масштабирование сложных данных и логики управления в инфраструктуре блокчейна остается сложной задачей. Большинство предлагаемых приложений остаются гипотетическими или в ограниченных испытаниях отсутствуют основные прорывы. Но продолжающиеся инновации продолжают исследовать модели и искать решения открытых проблем.
На практике децентрализованные схемы обмена данными сталкиваются с проблемами, связанными с расширением участия, предотвращением доминирования крупных игроков и согласованием прозрачности с потребностями конфиденциальности в разных контекстах [13. с. 80-85]. Несмотря на теоретическую децентрализацию, сохраняются серьезные проблемы с координацией.
Технология блокчейн для баз данных в настоящее время находится на пике завышенных ожиданий в цикле ажиотажа Gartner, при этом ее жизнеспособность и зрелость все еще развиваются. Реализация долговременного потенциала требует прогресса по нескольким направлениям:
- Усиление безопасности, надежности и хранения.
- Улучшение скорости транзакций и контроля доступа.
- Установление стандартов и совместимости.
- Разъяснение правового статуса и прав.
- Интеграция с устаревшими системами.
- Разработка устойчивых бизнес-моделей.
- Создание восприимчивой институциональной и культурной среды.
Несмотря на неопределенность, инфраструктура блокчейна несет в себе революционные возможности, если технические, экономические и социальные проблемы
138
будут конструктивно преодолены посредством продолжающихся исследований и взвешенного пилотирования. Дальнейшие исследования и аргументированные дебаты, сосредоточенные на конкретных контекстах использования, обещают способствовать обоснованному развитию.
На практике базы данных блокчейна остаются скорее концепцией, чем реальностью, при этом большинство предлагаемых моделей все еще концептуальны или ограничены ограниченными испытаниями. Несмотря на непрекращающуюся шумиху, по-прежнему остаются важные неизвестные вопросы о балансе компромиссов и согласовании инноваций с реальными потребностями. Но разумное итеративное экспериментирование и критика могут кристаллизовать будущее.
Заключение. Исходя из всего вышесказанного, данное исследование выявляет сложные проблемы в построении справедливых рамок управления для баланса прав, доступа и защиты баз данных в эпоху цифровых технологий. Сохраняется напряженность между собственным контролем и целями открытости в пересекающихся юридических, экономических, технологических и этических измерениях.
Блокчейн и децентрализованные базы данных представляют собой передовые технологии, способные коренным образом изменить подходы к хранению и управлению данными. Несмотря на относительную новизну этих концепций, их потенциал уже был продемонстрирован в ряде отраслей. Революционная идея распределенного реестра без единого центра управления позволяет создавать надежные, безопасные и прозрачные системы для записи транзакций и данных. Криптографическая защита, неизменность блокчейна и достижение консенсуса между узлами сети обеспечивают высокий уровень целостности и подотчетности.
Децентрализованные базы данных на основе блокчейна открывают новые возможности для финансового сектора, логистики, здравоохранения, управления идентификационными данными и многих других областей. Они позволяют повысить конфиденциальность, устранить излишние посреднические звенья и создать более прозрачные системы для всех участников.
Однако, как и любая новая технология, блокчейн сталкивается с определенными ограничениями и проблемами, которые необходимо решать. Вопросы масштабируемости, энергопотребления, регулирования и адаптации остаются актуальными для дальнейшего развития этих систем.
Тем не менее, потенциал блокчейна и децентрализованных баз данных огромен. Они открывают путь к новой эре управления данными, основанной на принципах безопасности, прозрачности и распределенного доверия. По мере дальнейшего совершенствования этих технологий, мы можем ожидать революционных изменений в сфере цифровых транзакций, идентификации и обмена информацией. Предстоящие задачи требуют вдумчивости и мудрости. Но возможности оправдывают принятие вызовов в долгосрочной надежде на максимизацию взаимной выгоды и общего блага. [14.]
Блокчейн является не просто новой технологической концепцией, а целой философией децентрализации и распределенных систем. Приближается эра, когда данные будут по-настоящему принадлежать своим владельцам, а доверие станет неотъемлемой частью распределенных систем. И именно блокчейн может стать катализатором этой новой парадигмы управления цифровыми активами.
Литература:
1. Сюй X., Вебер И., Стейплс М., Чжу Л., Босх Дж., Басс Л., Паутассо К. и Римба П. (2017). Таксономия систем на основе блокчейна для проектирования архитектуры. В 2017 г. Международная конференция IEEE по архитектуре программного обеспечения (ICSA) (стр. 243-252). IEEE.
139
2. Обрехт Н. и Кинер С. (2021). Блокчейн и интеллектуальная собственность: что меняет правила игры? Журнал ВОИС, (6), 22-25.
3. Сюй X., Вебер И., Стейплс М., Чжу Л., Босх Дж., Басс Л., Паутассо К. и Римба П. (2017). Таксономия систем на основе блокчейна для проектирования архитектуры. В 2017 г. Международная конференция IEEE по архитектуре программного обеспечения (ICSA) (стр. 243-252). IEEE.
4. Обрехт Н. и Кинер С. (2021). Блокчейн и интеллектуальная собственность: что меняет правила игры? Журнал ВОИС, (6), 22-25.
5. Кшетри, Н. (2021). Блокчейн и управление цепочками поставок. IEEE IT Professional, 23(5), 80-85.
6. Лю С., Трипати А., Альхадиди Д., Цзян М. и Хан К. М. (октябрь 2021 г.). Блокчейн: технический обзор и проблемы. В материалах Первой международной конференции по блокчейну и криптовалюте (ICBC 2021) (стр. 1-4).
7. Сюй X., Вебер И., Стейплс М., Чжу Л., Босх Дж., Басс Л., Паутассо К. и Римба П. (2017). Таксономия систем на основе блокчейна для проектирования архитектуры. В 2017 г. Международная конференция IEEE по архитектуре программного обеспечения (ICSA) (стр. 243-252). IEEE.
8. Убайдуллаева А. В. "Искусственный интеллект и право интеллектуальной собственности". Обзор законодательства Республики Узбекистан, №1, 2022, С.58.
9. Обрехт Н. и Кинер С. (2021). Блокчейн и интеллектуальная собственность: что меняет правила игры? Журнал ВОИС, (6), 22-25.
10. Сюй X., Вебер И., Стейплс М., Чжу Л., Босх Дж., Басс Л., Паутассо К. и Римба П. (2017). Таксономия систем на основе блокчейна для проектирования архитектуры. В 2017 г. Международная конференция IEEE по архитектуре программного обеспечения (ICSA) (стр. 243-252). IEEE.
11. Кшетри, Н. (2021). Блокчейн и управление цепочками поставок. IEEE IT Professional, 23(5), 80-85.
12. Обрехт Н. и Кинер С. (2021). Блокчейн и интеллектуальная собственность: что меняет правила игры? Журнал ВОИС, (6), 22-25.
13. Кшетри, Н. (2021). Блокчейн и управление цепочками поставок. IEEE IT Professional, 23(5), 80-85.
14. Убайдуллаева А. В. Баланс между открытым доступом к данным и законными правами на базу данных.
BLOKCHEYN VA MAHALLIYMA 'LUMOTLAR BAZASI
Blokcheyn bu biron markaziy nazorat punktisiz taqsimlangan ma 'lumotlar reestri bo 'lgan inqilobiy texnologiyadir. Blokcheyndagi ma'lumotlar tarmoqdagi ko'plab nodalarda kriptografik jihatdan bog'langan va himoyalangan zanjirsimon bloklar ko'rinishida saqlanadi. Blokcheynga asoslangan markazlashmagan ma'lumotlar bazalari yuqori xavfsizlik, yozuvlar o'zgarmasligi, shaffoflik va xatolarga chidamlilikni ta 'minlaydi. Ular moliya, ta 'minot zanjirlari, sog 'liqni saqlash, shaxsni aniqlash va boshqa sohalarda qo'llaniladi. Ayrim cheklovlarga qaramay, blokcheyn ishtirokchilar o'rtasidagi taqsimlangan ishonchga asoslangan ma'lumotlarni boshqarishningyangi davriga yo 'l ochadi.
БЛОКЧЕЙН И ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЕ БАЗЫ ДАННЫХ
Блокчейн - это революционная технология распределенного реестра данных, не имеющая единого центра управления. Данные в блокчейне хранятся в виде цепочки взаимосвязанных и защищенных криптографией блоков на множестве узлов сети.
140
Децентрализованные базы данных, построенные на блокчейне, обеспечивают высокий уровень безопасности, неизменность записей, прозрачность и отказоустойчивость. Они находят применение в финансах, цепочках поставок, здравоохранении, идентификации личности и других сферах. Несмотря на определенные ограничения, блокчейн открывает путь к новой эре управления данными, основанной на децентрализации и распределенном доверии между участниками.
BLOCKCHAINAND DECENTRALIZED DATABASES
Blockchain is a revolutionary distributed ledger technology without a single point of control. Data in a blockchain is stored in a chain of cryptographically linked and secured blocks across multiple nodes in the network. Decentralized databases built on blockchain provide high levels of security, immutability of records, transparency, and fault tolerance. They find applications in finance, supply chains, healthcare, identity management, and other domains. Despite certain limitations, blockchain paves the way for a new era of data management based on decentralization and distributed trust among participants.
