Особенности технологии Блокчейн
30 апреля 2019
Рубрика: Технологии.
Автор: .

В стратегии действий по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017-2021 годах, утвержденной указом Президента Республики Узбекистан № УП-4947 от 7 февраля 2017 года «О Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан» определены задачи, в том числе, «…совершенствовать системы обеспечения информационной безопасности и защиты информации, своевременное и адекватное противодействие угрозам в информационной сфере»[1].

Во исполнение задач указанного решения Главы государства соответствующими министерствами и ведомствами осуществляется последовательная работа по дальнейшему совершенствованию нормативно-правовой базы и системы подготовки специалистов в сфере информационной безопасности, особое внимание уделяется разработке и внедрению национальных средств защиты информации, активизирован поэтапный ввод электронного документооборота в деятельность органов государственной власти и управления. Функционирует биометрическая паспортная система Республики Узбекистан, с определенными темпами реализуются проекты «Безопасный город» и «Электронное правительство».

Следует отметить, что всемерное внедрение и использование возможностей новых информационных технологий в деятельность государственных органов наряду с положительными аспектами, способствующими развитию нашей республики, приводит к возникновению угроз информационной безопасности. Анализ передового зарубежного опыта по обеспечению информационной безопасности в различных сферах жизнедеятельности государства, общества и граждан свидетельствует об эффективном использовании современных информационных технологий, основанных на криптографических методах защиты информации. Во многих зарубежных стран вместо бумажного документооборота давно используется система электронного документооборота, кроме того, технологические, производственные и управленческие процессы осуществляются на базе автоматизированных систем управления и обработки данных.

В данном контексте необходимо отметить, что одним из быстроразвивающихся направлений в этой сфере является технология блокчейн. Область применения данной технологии охватывает такие сферы как: оборона, экономика, финансы, медицина и управленческая деятельность. С момента создания технологии блокчейн, отмечается три основных эволюционных процессов, связанных с расширением области ее применения. Вначале эта технология была разработана с целью организации систем электронных платежей в качестве криптовалюты. В последующем она использована в осуществлении договорных обязательств между различными субъектами под понятием «смарт-контракт».

Учитывая особенности данной технологии, в том числе по вопросам информационной безопасности, блокчейн активно внедряется в децентрализованных приложениях. При этом основная идеология заключается на создание и использование гибких распределенных баз данных, с минимизацией человеческого фактора. Контроль за всеми процессами, обработкой и обменом информации будет выполняться самой системой. Преимуществом технологии блокчейн является защита данных на основе современных стойких криптографических алгоритмов. Согласно открытым источникам блокчейн был изобретен в 2008 году Сатоши Накамото, который опубликовал документ, где описан принцип работы криптовалюты – биткоин. Дословный перевод слова Blockchain («block» – блок, «chain» – цепочка) означает – последовательная цепочка блоков, содержащие информацию[2].

Сатоши Накамото подробно описал принцип работы пиринговых электронных денег «Биткоин» – первая децентрализованная валюта, программное обеспечение которого создавалось на технологии блокчейн.

Технология блокчейн построен на основе децентрализованной одноранговой сети, где каждый участник сети является уникальным сервером (рис.).

Рис. Серверная структура и одноранговая сеть (децентрализованная).

Одна из областей применения технологии одноранговых сетей– это обмен файлами. В данном случае пользователи сети выкладывают какие-либо файлы в т.н. «общедоступную» папку на своём компьютере, содержимое которой доступно для скачивания другими пользователями. Другой пользователь сети посылает запрос на поиск нужного ему файла. Программа автоматически осуществляет поиск у клиентов сети файлы, соответствующие запросу, и показывает результат. После этого пользователь может скачать файлы у найденных источников. В современных файлообменных сетях информация загружается сразу из нескольких источников. Её целостность проверяется по контрольным хэш суммам.

Технология блокчейн имеет три версии[4]:

Блокчейн 1.0 используется как криптовалюта в различных приложениях, имеющих отношение к деньгам, например, системы переводов и цифровых платежей.

Блокчейн 2.0 решает задачи целых классов экономических, рыночных и финансовых приложений, которые работают с различными типами финансовых инструментов – с акциями, облигациями, фьючерсами, закладными, правовыми титулами, умными активами и контрактами.

В отличие от первых двух версий, Блокчейн 3.0 – это приложения, область применения которых выходит за рамки денежных расчетов, финансов и рынков. Они распространяются на сферы государственного управления, здравоохранения, науки, образования, культуры и искусства.

Виды Блокчейна.  На данный момент существует три вида Блокчейна: публичная, частная и консорциумный [7].

Публичный блокчейн доступен любым пользователям, каждый из которых имеет право формировать транзакции. При этом операции защищаются механизмами криптографической верификации, такими как доказательство выполнения работы или подтверждение доли (proof–of–stake).

Контроль публичного блокчейна осуществляется сразу всеми сообществами участников сети (разработчики, пользователи, поставщики услуг, майнеры), которые обеспечивают целостность сети и удобство работы в ней. Эффективность работы сети достигается с помощью обновлений протокола, предотвращающих вредные изменения. Именно поэтому система позволяет создавать децентрализованные приложения с минимумом затрат на техническое обслуживание. Частный блокчейн – в которых создание блоков централизовано, и все права на проведение таких операций принадлежат одной организации. В этом случае обычные пользователи могут лишь читать информацию – проводить аудит, а управлять базами и другими приложениями способны только доверенные узлы. Операторы формируют блоки по очереди через заданные временные интервалы. Порядок создания блоков или фиксирован, или перемешивается после полного цикла (N блоков). Если оператор не сумел сформировать блок в отведенное ему время, то он пропускает раунд. Если такое поведение стало результатом злоумышленников, то ситуация расследуется.

Консорциумный блокчейн создаётся в ситуациях, когда собственная закрытая сеть необходима нескольким компаниям или скажем, госструктурам. Здесь сеть на равных правах контролируют несколько узлов, которые имеют свои параметры консенсуса для проверки и записи блоков данных в основную цепочку, а также параметры доступа к сети.

Блоки. Блокчейн представляет собой последовательность цепочки блоков[6].Размер одного блока в блокчейне Биткоина составляет 1 МБ. В блок записывается следующая информация: уникальный номер, запись о размере блока, заголовок, счетчик транзакций, массив множества транзакций. Каждый блок содержит номер предыдущего блока. Блокчейн формируется как непрерывно растущая цепочка блоков с записями обо всех транзакциях. Копии базы или её части одновременно хранятся на множестве компьютеров и синхронизируются согласно формальным правилам построения цепочки блоков. Информация в блоках не шифрована и доступна в открытом виде, но отсутствие изменений удостоверяется криптографически на основе хэш значений (электронной цифровой подписи).

В заключении нужно отметить, что технология блокчейн имеет огромные технические преимущества в создании защищенных распределенных информационных систем. Безопасность данной технологии основана на применение современных стойких криптографических алгоритмов.

Список использованной литературы:
 

  1. Указ Президента Республики Узбекистан № УП-4947 от 7 февраля 2018 года «О стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан»(http://lex.uz/docs/3107042)
  2. С. Накамото «Bitcoin: Peer–To–Peer Electronic Cash System» 2008г. (https://bitcoin.org/files/bitcoin–paper/bitcoin_ru.pdf )
  3. Равал «Децентрализованные приложения. Технология Блокчейн в действии» 2017г.
  4. П. Колесников, Ю. Бекетнова, Г. Крылов «Технология блокчейн. Анализ атак, стратегии защиты» 2017г.
  5. «В Узбекистане создадут Центр компетенции по блокчейн» 2018 г. (http://infocom.uz/2018/02/21/v-uzbekistane-sozdadut-centr-kompetencii-po blokchejn)
  6. https://ru.wikipedia.org/wiki/Блокчейн
  7. «Краткое пошаговое руководство по технологии Блокчейн» 2017 г. (https://medium.com/bitcoin-review/краткое-пошаговое-руководство-по-технологии-blockchain-a9ff61079098)
  8. «Алгоритмы майнинга криптовалют» 2017 г. (https://mining-cryptocurrency.ru/algoritmy-kriptovalyut)
  9. «Bitcoin транзакции» (https://ru.bitcoinwiki.org/wiki/Bitcoin_транзакция)

 

Шерзод Отакузиев, главный специалист ГУП «Центр технического содействия» Государственной инспекции по контролю в сфере информатизации и телекоммуникаций РУз,

Умид Нуров, инженер отдела «Электроника и производство» ГУП «UNICON»

Orphus system
Подписывайтесь на канал infoCOM.UZ в Telegram, чтобы первыми узнавать об ИКТ новостях Узбекистана
В Telegram
В WhatsApp
В Одноклассники
ВКонтакте