Научная статья на тему 'Hyperledger-инструментарий разработки отраслевых блокчейнов'

Hyperledger-инструментарий разработки отраслевых блокчейнов Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
146
47
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
HYPERLEDGER / ОТРАСЛЕВОЙ БЛОКЧЕЙН / БИЗНЕС-СИСТЕМА / СМАРТ-КОНТРАКТ / SMART-CONTRACT / BLOCKCHAIN / SECTORAL BLOCKCHAIN / BUSINESS-SYSTEM

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Ганкин Н.М., Михейлис Д.А.

Отдавая должное тому, что сделано предшественниками, авторы тем не менее считают, что многие до сих пор не понимают и не могут по достоинству оценить весь потенциал блокчейн технологии. Возможность эффективного и безопасного использования информации сильно ограничена устаревшими технологиями баз данных, используемых повсеместно в настоящее время, поэтому актуальной является задача внедрения новых систем организации и хранения данных. Такой системой как раз является блокчейн, ведь он объединяет в себе как быстроту, так и надежность, что является главными критериями, при работе с важными данными. Данная статья посвящена такому актуальному вопросу, как использование технологии блокчейн для организации информационных платформ для компаний и бизнес-систем. Рассмотрены основные возможности технологии блокчейн на примере проекта Hyperledger. Данное исследование показало неоспоримое преимущество децентрализованной базы данных, над всеми другими системами хранения и использования данных, представленных в данный момент. Обобщая сказанное, можно сделать вывод, что за технологией блокчейна будущее, и всем компаниям, работающим с какими-либо данными, безусловно стоит задуматься о внедрении данной технологии в свою систему.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Ганкин Н.М., Михейлис Д.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

HYPERLEDGER TOOL FOR SECTORAL BLOCKCHAIN DEVELOPMENT

Paying tribute to what was done by the predecessors, however, the authors believe that many still do not understand and cannot appreciate the full potential of blockchain technology. The possibility of efficient and safe use of information is strongly limited by outdated database technologies used everywhere at the moment, so it is urgent to introduce new systems of organization and storage. Such a system is just a blockchain, because it combines both speed and reliability, which is the main criteria when working with important data. This article is devoted to such an important issue as the use of blockchain technology for the organization of information platforms for companies and business systems. The main features of blockchain technology on the example of Hyperledger project are considered. This study showed the undeniable advantage of a decentralized database over all other data storage and use systems currently available. Summarizing the above, we can conclude that the future is for blockchain technology, and all companies working with any data, it is certainly worth considering the introduction of this technology into their system.

Текст научной работы на тему «Hyperledger-инструментарий разработки отраслевых блокчейнов»

УДК: 336.743:004 ГРНТИ: 06.35.51

HYPERLEDGER-ИНСТРУМЕНТАРИЙ РАЗРАБОТКИ ОТРАСЛЕВЫХ БЛОКЧЕЙНОВ

Н. М. Ганкин, Д. А. Михейлис

Сибирский федеральный университет Россия, 660041 г. Красноярск, пр. Свободный, 79

121 Ганкин Никита Маркович - gankin.n@yandex.ru

Отдавая должное тому, что сделано предшественниками, авторы тем не менее считают, что многие до сих пор не понимают и не могут по достоинству оценить весь потенциал блокчейн технологии. Возможность эффективного и безопасного использования информации сильно ограничена устаревшими технологиями баз данных, используемых повсеместно в настоящее время, поэтому актуальной является задача внедрения новых систем организации и хранения данных. Такой системой как раз является блокчейн, ведь он объединяет в себе как быстроту, так и надежность, что является главными критериями, при работе с важными данными. Данная статья посвящена такому актуальному вопросу, как использование технологии блокчейн для организации информационных платформ для компаний и бизнес-систем. Рассмотрены основные возможности технологии блокчейн на примере проекта Hyperledger. Данное исследование показало неоспоримое преимущество децентрализованной базы данных, над всеми другими системами хранения и использования данных, представленных в данный момент. Обобщая сказанное, можно сделать вывод, что за технологией блокчейна будущее, и всем компаниям, работающим с какими-либо данными, безусловно стоит задуматься о внедрении данной технологии в свою систему.

Ключевые слова: блокчейн, Hyperledger, отраслевой блокчейн, бизнес-система, смарт-контракт.

HYPERLEDGER TOOL FOR SECTORAL BLOCKCHAIN DEVELOPMENT N. M. Gankin, D. A. Mikheilis

Siberian Federal University

79 Svobondiy Ave., 660041 Krasnoyarsk, Russia

121 Gankin Nikita - gankin.n@yandex.ru

Paying tribute to what was done by the predecessors, however, the authors believe that many still do not understand and cannot appreciate the full potential of blockchain technology. The possibility of efficient and safe use of information is strongly limited by outdated database technologies used everywhere at the moment, so it is urgent to introduce new systems of organization and storage. Such a system is just a blockchain, because it combines both speed and reliability, which is the main criteria when working with important data. This article is devoted to such an important issue as the use of blockchain technology for the organization of information platforms for companies and business systems. The main features of blockchain technology on the example of Hyperledger project are considered. This study showed the undeniable advantage of a decentralized database over all other data storage and use systems currently available. Summarizing the above, we can conclude that the future is for blockchain technology, and all companies working with any data, it is certainly worth considering the introduction of this technology into their system.

Keywords: blockchain, Hyperledger, sectoral blockchain, business-system, smart-contract.

Блокчейн [1]. При виде этого слова сразу возникает ассоциация с криптовалютой: В^сот, L¡teco¡n и многие другие, которых сейчас много. Однако потенциал блокчейн системы куда шире и многообразнее и может быть применена и в других сферах человеческой жизнедеятельности [2-4]. Для реализации данной технологии существуют различные платформы. В качестве примера рассмотрим платформу Hyperledger.

Почти каждая бизнес-система нуждается в синхронизации информации между участниками, особенно если их много, а базовый принцип блокчейна как раз и заключается в синхронизации всех данных между всеми субъектами сети. И в построении такой системы может быть применен проект Hyperledger, который использует и другие не менее важные особенности технологии блокчейн [5, 6].

Значительным отличием от криптовалют является то, что Hyperledger не использует громоздкие вычисления для валидации транзакций. Отсутствие вычислений приводит к колоссальному увеличению пропускной способности системы, даже по сравнению с «обычными» системами обработки транзакций, а также к большой экономии ресурсов.

В основе работы Hyperledger лежат четыре основных

принципа:

• Распределенный реестр

• Консенсус

• «Умный» договор или смарт-контракт

• Конфиденциальность

Распределенный реестр. Этот реестр чаще всего называют децентрализованным, так как он распределен между всеми участниками сети, каждый из которых участвует в его поддержке [7]. Ко всему прочему, информация, записанная в блокчейн может быть только добавлена. Благодаря технологиям криптографии, как только транзакция была добавлена в реестр, она больше не может быть изменена или удалена. Это делает проверку подлинности информации очень легкой и быстрой.

Реестр состоит из двух компонентов:

• База состояний (world state)

• Записи транзакций (transaction log)

База состояний, как видно из названия, показывает состояние реестра в данный момент времени. Другими словами - это база данных реестра.

В записях транзакций фиксируются транзакции, которые привели базу состояний в данный вид на настоящий момент [8].

18

Juvenis scientia 2018 № 4 | Экономические науки

Смарт-контракты. Умные контракты позволяют обмениваться данными, не прибегая к услугам посредников. Это программа, загруженная в блокчейн, которая вызывается в момент выполнения операции. Она следит за выполнением договоренностей обеих сторон, прописанных в контракте, а также автоматически взимает штрафы за нарушение или невыполнение условий сделки. Результатом выполнения такого контракта является чтение или изменение данных в базе состояний [9, 10].

Конфиденциальность. Все транзакции, прописанные в блокчейне, производятся без привязки личной информации, с помощью сертификатов пользователей, которые исполняют данные транзакции, что позволяет обеспечивать конфиденциальность [11].

Консенсус. В Hyperledger существует сеть, ответственная за одобрение транзакций, она состоит из нескольких проверяющих узлов и способствует правильной синхронизации данных между участниками сети, а также достижению консенсуса, когда порядок и результаты транзакций блока соответствуют явным проверкам критериев политики. В Hyperledger транзакция считается подтвержденной, если ее одобрили по крайней мере 60% проверяющих узлов [8, 12].

Для достижения консенсуса применяется алгоритм, основанный на задаче о византийских генералах, хотя существует возможность внедрения любого алгоритма. Византийская армия, состоящая из нескольких частей, окружила город. Каждой из частей армии командует генерал, и всем им нужно принять коллективное решение; часть генералов голосуют за атаку, остальные — за отступление. При этом все понимают, что атака только частью сил захлебнется, поэтому все согласны принять мнение большинства. Однако принятие решения усложняется тем, что среди генералов могут быть предатели, вводящие всех остальных в заблуждение, чтобы в итоге было принято неверное решение [13, 14].

В качестве «генералов» в Hyperledger выступают проверяющие узлы, которые принимают непосредственное участие в процессе подтверждения транзакций. Предположим, что в сеть поступают три запроса на проведение транзакций: 123, 456 и 789 (рис. 1) [14].

Рисунок 2. Сортировка операций

После выполнения транзакций проверяющие узлы обмениваются между собой данными о результатах работы, данные сравниваются и принимается решение о подтверждении транзакции (рис. 3) [14]. При обмене информацией можно определить вредоносный узел, который всем остальным участникам процесса сообщил разные данные, — этот «предатель» помещается в карантин и в дальнейшем не учитывается.

Рисунок 3. Подтверждение транзакции

Помимо «предателей», в сети могут быть ошибочные узлы, на которых был получен неверный результат операций. Результаты, полученные с таких узлов, изменяется, затем производится синхронизация данных среди всех участников сети блокчейна. Как показано на рис. 4 [14], результат DEF оказался ошибочным и корректируется, а результат JKL был получен в результате действия злоумышленников. Узел, на котором получен этот результат, считается вредоносным [15].

Рисунок 1. Новые транзакции в сети

Во время выполнения запросов все транзакции выполняются на всех проверяющих узлах. Для объективности все операции должны быть выполнены в одинаковом порядке, поэтому они сортируются проверяющим лидером, а новый порядок операций рассылается всем узлам (рис. 2) [14].

Рисунок 4. Синхронизация

В результате использования системы Hyperledger бизнес-системы получают уменьшение затрат из-за исключения посредников и накладных расходов, а также огромное

ускорение проведения транзакций. Значительно повышается надежность операций, так как влияние злоумышлен-

ЛИТЕРАТУРА

ников сведено к минимуму, благодаря коллективному одобрению транзакций [16]

1. Свон М. Блокчейн. Схема новой экономики / М. Свон. - М.: Olympus Business, 2017. 240 c.

2. Андреев Е.В. Исследование возможности применения технологии «блокчейн» для защиты банковских транзакций // REDS: Телекоммуникационные устройства и системы. 2017. Т. 7. № 4. С. 465-568.

3. Генкин А.С., Михеев А.А. Блокчейн в интернете вещей // Страховое дело. 2017. № 10 (295). С. 3-11.

4. Грузенкин Д.В., Михалев А.С., Царев Р.Ю., Суханова А.В., Новиков О.С. Применение технологии блокчейн для повышения надежности муль-тиверсионного программного обеспечения // Современные наукоемкие технологии. 2018. № 2. С. 42-46.

5. Евдокимов И.В. Процедура идентификации как этап создания систем управления и принятия решений // Проблемы социально-экономического развития Сибири. 2012. № 4. С. 14-18.

6. Вахрушева М.Ю., Евдокимов И.В. Разработка программного обеспечения аналитических информационных систем // Труды Братского государственного университета. Серия: Экономика и управление. 2014. Т. 1. № 1. С. 196-199.

7. Евдокимов И.В. Кадровое обеспечение внедрения SCADA-систем на предприятиях// Труды Братского государственного университета. Серия: Экономика и управление. 2005. Т. 1. С. 116-119.

8. Hyperledger Fabric. Key concepts. URL: http://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/latest/blockchain.html.

9. Евдокимов И.В., Михалев А.С., Тимофеев Н.А., Батурин Ю.А. Прогнозирование эффективности использования технологий виртуальной реальности в образовательном процессе // Проблемы социально-экономического развития Сибири. 2017. № 3. С. 129-135.

10. Евдокимов И.В., Коваленко М.А., Мелех Д.А. Управление разработкой и внедрением учётной информационной системы // Научное обозрение. Экономические науки. 2017. № 4. С. 34-39.

11. Азы технологии блокчейн: введение в распределенные реестры. URL: http://cognitive.rbc.ru/blockchain-basics.

12. Евдокимов И.В., Михалев А.С., Новиков О.С., Суханова А.В. Применение свободных лицензий для разработки программного обеспечения в России // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2017. № 6-1. С. 33-36.

13. Евдокимов И.В. Адаптация стандартов программных средств к проектам в области информационных технологий // Труды Братского государственного университета. Серия: Экономика и управление. 2010. Т. 2. С. 97-101.

14. Александр Земцов. Блокчейн для всех// Открытые системы. СУБД. 2016. №4. URL: https://www.osp.ru/os/2016/04/13050989.

15. Евдокимов И.В. Методика исследования систем управления предприятий для целей информатизации // Труды Братского государственного университета. Серия: Экономика и управление. 2007. Т. 1. С. 284-288.

16. Евдокимов И.В., Ященков К.Г., Телков А.Ю., Татауров В.А. Экспертные методы оценки трудоёмкости разработки программных проектов // Экономика и менеджмент систем управления. 2017. Т. 24. № 2.2. С. 272-27.

Поступила в редакцию 22.04.2018

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.