CC BY
5Столыпинский вестник №9/2024
Научная статья Original article УДК 004.056.53
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БЛОКЧЕЙН-
ТЕХНОЛОГИЙ
PRACTICAL CHALLENGES OF BLOCKCHAIN TECHNOLOGY
IMPLEMENTATION
Грепан Вадим Николаевич, Project Manager (Major projects), BPC Banking Technologies, ORCID: https://orcid.org/0009-0001-2142-2304, [email protected]
Vadim N. Grepan, Project Manager (Major projects), BPC Banking Technologies, ORCID: https://orcid.org/0009-0001-2142-2304, [email protected]
Аннотация. В статье рассматриваются практические проблемы использования блокчейн-технологий в антифрод-системах. Основные сложности включают вопросы масштабируемости, высокую стоимость транзакций и энергопотребления, недостаточную приватность данных и сложности законодательного регулирования. Эти проблемы затрудняют широкомасштабное внедрение блокчейна и требуют комплексных стратегий и инновационных подходов для их преодоления. Статья подчеркивает необходимость разработки новых технологических решений и адаптации существующих протоколов, а также сотрудничества с регуляторами для создания благоприятной правовой среды, что позволит максимизировать потенциал блокчейн-технологий.
Abstract. The article examines the practical challenges of using blockchain technology in anti-fraud systems. The main difficulties include issues of scalability, high transaction and
Столыпинский вестник
energy costs, insufficient data privacy, and complexities in regulatory compliance. These problems hinder the widespread adoption of blockchain and require comprehensive strategies and innovative approaches to overcome them. The article emphasizes the need to develop new technological solutions and adapt existing protocols, as well as to collaborate with regulators to create a favorable legal environment, which will maximize the potential of blockchain technology.
Ключевые слова: блокчейн, антифрод-системы, предотвращение мошенничества, безопасность, масштабируемость, интеграция технологий.
Keywords: blockchain, anti-fraud systems, fraud prevention, security, scalability, technology integration.
Введение
В условиях постоянно растущего объема цифровых операций проблема обеспечения защиты от мошенничества становится все более актуальной. В целях защиты пользователей от фрода (от англ. fraud - мошенничество) применяются антифрод-системы (от англ. Anti-Fraud System - AFS), которые представляют собой комплекс мероприятий и технологий для предотвращения и обнаружения махинаций. Технология блокчейн (от англ. blockchain - цепочка блоков) является перспективным решением в борьбе с фродом в AFS благодаря своей способности обеспечивать прозрачность, неизменность и распределенный характер хранения данных [1].
Несмотря на потенциал применения блокчейна для предотвращения и выявления мошеннических действий, его использование в AFS сопряжено с рядом практических сложностей. Целью данного исследования является анализ возможностей использования блокчейна в AFS, а также определение сложностей применения технологии и предложение их возможных решений.
Основная часть. Применение блокчейн-технологий для обеспечения безопасности в AFS
Согласно исследованиям Juniper Research, глобальные потери от мошенничества в сфере электронной коммерции достигли 41 млрд долларов в 2022 году и, по прогнозам исследователей, превысят 48 млрд долларов по итогам 2023
года [2]. В связи с наличием уже подтвержденного объема финансовых потерь и их прогнозируемым ростом необходимы дополнительные меры по обеспечению безопасности участников цифровых операций. Для этого применяются блокчейн-технологии, которые позволяют записывать, надежно хранить и распространять цифровые сведения [3]. Блокчейн состоит из последовательно связанных блоков информации о наборе транзакций. При выполнении каждой операции производится запись в новый блок, который затем проверяется сетью узлов и добавляется в цепочку (рис. 1).
Рисунок 1. Принцип работы блокчейн-технологий [4] В отличие от традиционных баз данных, управляемых централизованной администрацией, распределение информации через сеть узлов уменьшает риски атак. Блокчейн-технологии записывают транзакции в открытые журналы, в которых любые внесенные данные не могут быть изменены без преобразования всех последующих блоков и согласия большинства участников сети. Описанная специфика блокчейн-технологий позволяет предотвратить и обнаружить попытки мошенничества [5].
Законодательное регулирование блокчейн-технологий Впервые технология блокчейна была реализована в 2009 году как основа для криптовалюты Вйсот. Со временем ее применение расширилось на другие сферы, включая финансовый и государственный секторы, обеспечение цепочки поставок, юридические операции. В связи с этим начался процесс трансформации
законодательной базы некоторых стран и международных объединений для регулирования применения блокчейна.
В Европейском Союзе был создан «Регламент по рынкам криптоактивов» (от англ. Markets in Crypto-Assets Regulation). Этот нормативный акт направлен на унификацию регулирования криптоактивов. В Швейцарии существует «Закон о распределенных реестрах» (от англ. Distributed Ledger Technology Act). Он предоставляет правовую основу для использования блокчейн-технологий в финансовых и других секторах, стимулируя инновации и привлекая инвестиции. На территории Сигнапура «Закон о платежных услугах» (от англ. Payment Services Act) регулирует криптовалюты и цифровые платежи, вводя строгие стандарты для обеспечения безопасности и надежности финансовых транзакций.
Существуют также пилотные проекты, направленные на тестирование и внедрение инноваций в финансовом секторе. В США разработан «Законопроект о токенах» (от англ. Token Taxonomy Act). Он уточняет правовой статус токенов как ценных бумаг для внесения ясности в регулировании криптовалют и связанных с ними активов. «Законопроект о классификации цифровых товаров» (от англ. Digital Commodity Exchange Act) призван регулировать цифровые активы как товарные деривативы. Он вводит в США стандарты для торговых платформ и защиты потребителей.
Проблемы применения блокчейна в AFS
Использование блокчейна в AFS сопряжено с определенными рисками и ограничениями. Масштабируемость блокчейн-системы определяет ее способность обрабатывать увеличивающееся количество транзакций. При масштабировании блокчейн может перегружаться, что приводит к увеличению времени обработки транзакций и повышению комиссий. В среднем скорость выполнения операций в блокчейне ниже по сравнению с традиционными базами данных. Это происходит из-за необходимости достижения консенсуса между узлами сети. Данное ограничение становится критическим для AFS, требующих высокой производительности и отсутствия задержек при выполнении операций.
Для широкомасштабного внедрения блокчейн-технологий серьезными препятствиями являются высокая стоимость транзакций. Транзакционные
издержки в блокчейн-сетях часто связаны с ограниченной пропускной способностью и необходимостью стимулирования майнеров, что приводит к комиссиям за обработку каждой транзакции. Это особенно актуально для крупных сетей, таких как Bitcoin и Ethereum, где пользователи могут сталкиваться с существенными затратами.
Для работы блокчейн-систем требуется значительное количество вычислительных мощностей. Особенно велики затраты на операции в блокчейнах с механизмом доказательства работы (от англ. Proof of Work - PoW). При применении PoW решаются сложные математические задачи, которые требуют подбора правильного хеша (от англ. hash - уникальный цифровой отпечаток данных фиксированной длины) и дополнительных энергоресурсов. При применении блокчейн-технологий наблюдается ограничение интеграции с действующими системами ввиду необходимости обновления оборудования, разработки интерфейсов и обеспечения совместимости систем. Эти факторы также увеличивают финансовые расходы при использовании блокчейна в AFS [6].
Актуальная проблема внедрения блокчейн-технологий - недостаточная приватность данных. В публичных блокчейн-сетях все транзакции и данные об их участниках регистрируются в открытом и общедоступном реестре, что может привести к несанкционированному раскрытию конфиденциальной информации и нарушению приватности пользователей.
Правовые вызовы при использовании блокчейна в AFS
Существует ряд юридических вопросов в контексте использования блокчейна в AFS. Блокчейн-технологии часто распределены по множеству юрисдикций, что может вызвать сложности с соблюдением законодательства о защите данных, таких как «Общий регламент по защите данных» (от англ. General Data Protection Regulation - GDPR, Европейский Союз) или «Закон Калифорнии о защите конфиденциальности потребителей» (от англ. California Consumer Privacy Act -CCPA, США). Эти законы требуют возможности удаления персональных данных. В блокчейне информацию невозможно удалить бесследно, что противоречит упомянутому требованию. Решением может быть разработка гибридных моделей,
где чувствительные данные хранятся вне блокчейна, а в его границах остаются только хешированные ссылки.
Блокчейн-технологии могут использоваться для проведения трансграничных транзакций, что влечет сложности с определением подсудности и применимого законодательства. Возникают вопросы о том, какое законодательство применять в случае споров. Для решения этого вопроса требуется разработка международных соглашений и стандартов.
Использование блокчейна для создания и управления цифровыми идентификаторами требует ясности в их правовом статусе. Необходимо определить, как осуществляется защита прав и какие обязанности должны быть у их владельцев.
Блокчейн-технологии предоставляют возможности для псевдонимных и анонимных транзакций. Это провоцирует сложности для комплаенса и регулирования финансовых услуг в противодействии отмыванию денег (от англ. Anti-Money Laundering) и обязательных процедурах идентификации и проверки клиентов (от англ. Know Your Customer). Для решения этих проблем необходима разработка новых стандартов и использование технологий мониторинга и анализа транзакций [7].
Применение блокчейна в AFS может привести к вопросам о защите интеллектуальной собственности, так как в блокчейн могут записываться данные, охраняемые авторским правом. Установление четких правил и процедур для защиты интеллектуальной собственности при использовании блокчейна может разрешить подобные вопросы.
Потенциальные подходы к решению проблем внедрения блокчейн-технологий
Для успешного преодоления препятствий при использовании блокчейн-технологий компаниям необходимо применять продуманные стратегии и инновационные подходы. Они включают разработку новых технологических решений, оптимизацию существующих протоколов, а также сотрудничество с регуляторами для создания благоприятной правовой среды. Возможные пути решения сложностей в применении блокчейн-технологий представлены в таблице 1.
Таблица 1. Потенциальные подходы к решению проблем внедрения блокчейн-
технологий [8-11]
Сложность Возможное решение
Масштабируемость Увеличение размера блоков: увеличение лимита на размер блоков в блокчейне позволяет обрабатывать больше транзакций за один блок, улучшая пропускную способность сети. Использование алгоритмов консенсуса с повышенной производительностью: использование алгоритмов, таких как Proof of Stake или Delegated Proof of Stake, может увеличить скорость подтверждения транзакций и снизить комиссии за их обработку. Шардирование - разделение блокчейна на несколько параллельных цепей (шардов). Развитие межблокчейных решений. Оптимизация протоколов и алгоритмов.
Высокая стоимость транзакций / Высокое энергопотребление Применение механизмов улучшения эффективности сети, таких как SegWit для Bitcoin и EIP-1559 для Ethereum, а также разработка более эффективных алгоритмов криптовалют.
Недостаточная приватность данных Разработка и применение приватных и анонимных криптовалют, таких как Monero и Zcash, а также улучшение приватности с помощью технологии zero-knowledge proofs.
Сложности с законодательством и регулированием Сотрудничество с правительственными органами для разработки четкого законодательства и нормативных актов, которые бы учитывали специфику технологии блокчейн и криптовалют.
Прочее Использование ASIC устройств и концентрации вычислительных мощностей в отдельных узлах
Несмотря на значительные вызовы, потенциал блокчейн-технологий для трансформации различных отраслей экономики остается высоким. Блокчейн предоставляет уникальные возможности для повышения прозрачности, безопасности и эффективности транзакций, что особенно важно в финансовом секторе, логистике, управлении цепочками поставок и других направлениях. Преодоление текущих сложностей потребует инновационных решений и стратегий, но достижения в области технологии, включая развитие новых алгоритмов и протоколов, демонстрируют перспективы для дальнейшего прогресса. Важным аспектом является также адаптация блокчейн-технологий к различным правовым и экономическим условиям, что позволит максимизировать их преимущества и обеспечить широкое применение в будущем.
Перспективы применения блокчейна
На основе анализа особенностей блокчейна возможна разработка нескольких моделей его использования в AFS. Одна из них включает создание
унифицированной блокчейн-платформы для записи всех транзакций в пределах определенной индустрии или региона. Это упрощает аудит и обнаружение мошеннических действий. В 2018 году HSBC начал использование блокчейн-платформы Corda, что позволило сократить время обработки транзакций с 5-10 дней до 24 часов. Walmart также использует блокчейн-платформу IBM Food Trust для отслеживания происхождения продуктов, что повысило безопасность потребления.
Другая модель предлагает использование блокчейна для разработки и хранения цифровых идентификаторов пользователей. В 2018 году Evernym объявила о работе своей блокчейн-платформы Sovrin, которая улучшает безопасность операций и удобство верификации личности. Microsoft в 2019 году представила Project ION, обеспечивающий безопасность и контроль над цифровыми идентификаторами, что снижает риски мошенничества и утечки информации.
Перспективы использования блокчейна в AFS представляют значительный шаг вперед в обеспечении безопасности и прозрачности финансовых операций. Блокчейн позволяет вести записи о транзакциях в неизменяемом виде, что усложняет мошеннические действия. Прозрачность блокчейна способствует быстрому выявлению подозрительных операций. Использование смарт-контрактов автоматизирует проверку и одобрение транзакций, снижая вероятность мошенничества. Интеграция блокчейна с искусственным интеллектом и машинным обучением создает инструменты для анализа данных и предсказания мошеннических схем, что повышает эффективность AFS.
Выводы
Использование блокчейн-технологий в AFS представляет собой значительное улучшение в обеспечении безопасности и прозрачности цифровых операций. Блокчейн, благодаря своим уникальным характеристикам, таким как неизменность данных, децентрализованная структура и высокая степень прозрачности, способен снизить риски мошенничества. Эти технологии обеспечивают надежное хранение данных и затрудняют возможность их подделки или манипуляции. Однако, несмотря на очевидные преимущества, блокчейн сталкивается с серьезными техническими и правовыми проблемами, такими как масштабируемость, высокая
стоимость транзакций, значительное энергопотребление, недостаточная приватность данных и сложности законодательного регулирования.
Для преодоления этих препятствий необходимы продуманные стратегии и инновационные подходы. Важным шагом является также адаптация блокчейн-технологий к различным правовым и экономическим условиям, что позволит максимизировать их преимущества и обеспечить широкое применение в будущем. Дальнейшее развитие и совершенствование блокчейн-технологий может привести к значительным улучшениям в области безопасности и эффективности цифровых транзакций, способствуя более надежной защите от мошенничества и увеличению доверия к цифровым системам.
Литература
1. Зиборев А.В. Использование цепочек Blockchain и искусственного интеллекта в сфере логистики и автоперевозок / А.В. Зиборев // Инновационная наука. 2023. №8-2.
2. eCommerce Losses to Online Payment Fraud to Exceed $48 Billion Globally in 2023 URL: https://www.juniperresearch.com/press/ecommerce-losses-online-payment-fraud-48bn (дата обращения: 18.06.2024).
3. Artemov A. Programming languages in data engineering: overview, trends and practical application / A. Artemov // Инновационная наука. 2023. №10-2. C.9-13.
4. Gokoglan K., Cetin S., Bilen A. Blockchain technology and its impact on audit activities / K. Gokoglan, S. Cetin, A. Bilen // Journal of Economics Finance and Accounting. - 2022. - Т. 9. - №. 2. - С. 72-81. DOI: 10.17261/Pressacademia.2022.1567.
5. Шарафетдинов А. Д., Терехова Т. Б. Блокчейн-технологии: вызовы и перспективы / А.Д. Шарафетдинов, Т.Б. Терехова // Образование и право. -2020. - №. 6. - С. 238-243. DOI: 10.24411 /2076-1503-2020-10636.
6. Zhuo S., Wu W., Zhou Y., Cao R., Bian J. Research on Comprehensive Blockchain Regulation and Anti-fraud System / S. Zhuo, W. Wu, Y. Zhou, R. Cao, J. Bian // International Conference on Blockchain and Trustworthy Systems. - Singapore: Springer Nature Singapore, 2023. - С. 133-146. DOI: 10.1007/978-981-99-8101-4_10.
7. Минбалеев А. В., Сафронов Е. Г. Правовая природа блокчейн / А.В. Минбалеев, Е.Г. Сафронов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Право. - 2018. - Т. 18. - №. 2. - С. 94-97. DOI: 10.14529/law180217.
8. Liu X., Xie H., Yan Z., Liang X. A survey on blockchain sharding / X. Liu, H. Xie, Z. Yan, X. Liang // ISA transactions. - 2023. - Т. 141. - С. 30-43.
9. Hong Z., Guo S., Li P. Scaling blockchain via layered sharding / Z. Hong, S. Guo, P. Li // IEEE Journal on Selected Areas in Communications. - 2022. - Т. 40. - №. 12.
- С. 3575-3588.
10. Bagui S., Nguyen L. T. Database sharding: to provide fault tolerance and scalability of big data on the cloud / S. Bagui, L.T. Nguyen // International Journal of Cloud Applications and Computing (IJCAC). - 2015. - Т. 5. - №. 2. - С. 36-52.
11. Katiyar N., Verma S., Kumar M., Kumar P., Sahu D., Kumar D. Decentralized Consensus Mechanisms In Blockchain: A Comparative Analysis. - 2024. DOI: 10.13140/RG.2.2.17341.27362.
12. Герасимов А. С. Основные проблемы информационной сетевой безопасности и варианты борьбы с ними / А.С. Герасимов // Актуальные исследования. - 2022.
- № 40(119).
References
1. Ziborev A.V. Using Blockchain and Artificial Intelligence in Logistics and Road Transport / A.V. Ziborev // Innovative Science. 2023. No. 8-2.
2. eCommerce Losses to Online Payment Fraud to Exceed $48 Billion Globally in 2023 URL: https://www.juniperresearch.com/press/ecommerce-losses-online-payment-fraud-48bn (accessed: 18.06.2024).
3. Artemov A. Programming languages in data engineering: overview, trends and practical application / A. Artemov // Innovative Science. 2023. No. 10-2. P. 9-13.
4. Gokoglan K., Cetin S., Bilen A. Blockchain technology and its impact on audit activities / K. Gokoglan, S. Cetin, A. Bilen // Journal of Economics Finance and Accounting. - 2022. - Vol. 9. - No. 2. - P. 72-81. DOI: 10.17261/Pressacademia.2022.1567.
5. Sharafetdinov A. D., Terekhova T. B. Blockchain technologies: challenges and prospects / A.D. Sharafetdinov, T.B. Terekhova // Education and Law. - 2020. - No. 6. - P. 238-243. DOI: 10.24411 /2076-1503-2020-10636.
6. Zhuo S., Wu W., Zhou Y., Cao R., Bian J. Research on Comprehensive Blockchain Regulation and Anti-fraud System / S. Zhuo, W. Wu, Y. Zhou, R. Cao, J. Bian // International Conference on Blockchain and Trustworthy Systems. - Singapore: Springer Nature Singapore, 2023. - P. 133-146. DOI: 10.1007/978-981-99-8101-4_10.
7. Minbaleev A. V., Safronov E. G. Legal nature of blockchain / A. V. Minbaleev, E. G. Safronov // Bulletin of the South Ural State University. Series: Law. - 2018. - Vol. 18. - No. 2. - P. 94-97. DOI: 10.14529/law180217.
8. Liu X., Xie H., Yan Z., Liang X. A survey on blockchain sharding / X. Liu, H. Xie, Z. Yan, X. Liang // ISA transactions. - 2023. - Vol. 141. - P. 30-43.
9. Hong Z., Guo S., Li P. Scaling blockchain via layered sharding / Z. Hong, S. Guo, P. Li // IEEE Journal on Selected Areas in Communications. - 2022. - Vol. 40. - No. 12. - P. 3575-3588.
10. Bagui S., Nguyen L. T. Database sharding: to provide fault tolerance and scalability of big data on the cloud / S. Bagui, L. T. Nguyen // International Journal of Cloud Applications and Computing (IJCAC). - 2015. - Vol. 5. - No. 2. - P. 36-52.
11. Katiyar N., Verma S., Kumar M., Kumar P., Sahu D., Kumar D. Decentralized Consensus Mechanisms In Blockchain: A Comparative Analysis. - 2024. DOI: 10.13140/RG.2.2.17341.27362.
12. Gerasimov A. S. The main problems of information network security and options for combating them / A.S. Gerasimov // Current research. - 2022. - No. 40(119).
© Грепан В.Н., 2024 Научный сетевой журнал «Столыпинский вестник» №9/2024
Для цитирования: Грепан ВН. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БЛОКЧЕИН-1ТЕХНОЛОГИЙ // Научный сетевой журнал «Столыпинский вестник» №9/2024
