РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ЗАЩИТЫ АУТЕНТИФИКАЦИОННЫХ ДАННЫХ И КОНТЕНТА ВЕБ-САЙТА НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ БЛОКЧЕЙН
DOI:
https://doi.org/10.32014/2025.2518-1726.386Ключевые слова:
Ключевые слова: блокчейн, консенсусный алгоритм, масштабируемость, безопасность, PBFT, смарт-контракт, IPFS.Аннотация
В данной статье представлен новый консенсусный алгоритм разработанный на основе PBFT и направленный на повышение масштабируемости и безопасности блокчейн-систем. Система основана на четырёхуровневой архитектуре (сетевой, консенсусный, прикладной и мета-прикладной уровни) и сегментации узлов: прокси-узлы выполняют локальный консенсус, глобальные прокси-узлы объединяют блоки из сегментов, а суперузлы осуществляют системный контроль.
Новый подход внедряет механизмы гарантий, стратегию выбора доверенных узлов, а также двойное лидерство (dual-leader) для повышения надёжности. Теоретическая и экспериментальная оценка показала эффективность сегментированной архитектуры: необходимое количество узлов сократилось с 3f+1 до 2f+1, что повысило ресурсную эффективность; средняя задержка консенсуса составила 80–147 мс (на ~62–70% быстрее по сравнению с традиционным PBFT); сложность коммуникации оптимизирована в пределах O(n)–O(n²). Моделирование и верификация результатов выполнены с использованием Python и Matplotlib.
В результате алгоритм, основанный на PBFT, демонстрирует улучшения в масштабируемости, надёжности и производительности консорциумных блокчейнов, эффективно сочетая механизмы обнаружения вредоносных узлов и глобальной агрегации блоков. Работа представляет собой важную основу для практической реализации и последующего формального анализа.
Программная реализация алгоритма выполнена на Python с использованием хэширования контента и загрузки в IPFS. В языке Solidity разработан смарт-контракт, регистрирующий законного владельца контента, хэш-значение и IPFS CID. Прототип системы, реализованный на платформе www.Aliyaschool.kz, был протестирован в реальных условиях, а работоспособность смарт-контракта подтверждена с помощью Remix IDE.
Предложенный алгоритм, направленный на решение проблемы масштабируемости блокчейна, обеспечивает эффективное распределение системной нагрузки, обнаружение вредоносных узлов и снижение коммуникационной сложности, делая процесс консенсуса более быстрым и безопасным. Данный инновационный подход представляет собой научно обоснованную модель и вносит методологический вклад в отечественную исследовательскую базу в области защиты веб-систем на основе блокчейн-технологий.
