УДК 004

Блокчейн-технологии и их влияние на сферу IT

Скитева Анастасия Романовна - студент Российского Технологического Университета МИРЭА,

Заботкина Екатерина Михайловна - ассистент кафедры телекоммуникаций, студент Российского Технологического Университета МИРЭА.

Аннотация: В данной статье рассмотрены блокчейн-технологии и их влияние на современную сферу информационных технологий. Подробно описывается принцип работы технологии распределенного реестра, а также технические и организационные аспекты ее внедрения. Рассматриваются основные отрасли IT, в которых блокчейн нашел широкое применение: финтех, государственное управление, здравоохранение, логистика и т.д. Авторы анализируют влияние блокчейна на стандарты безопасности данных, на уровень прозрачности и контроля в информационных системах. В качестве заключения делаются прогнозы о возможных направлениях развития и масштабе применения блокчейн-технологий в ближайшем будущем.

Ключевые слова: блокчейн, информационные технологии, распределенный реестр, финтех, безопасность данных, прозрачность, прогнозы, приложения блокчейн.

В начале 1990-х годов возникла новая технология, названная блокчейн. Ее создатели, называвшие себя «Сатоши Накамото» [1], впервые описали концепцию блокчейна в своей статье, где рассматривался проект по созданию цифровой валюты Биткойн. С этого момента и берет начало пока еще короткая, но емкая история развития данной технологии.

Блокчейн (англ. «blockchain», «block» – блок, «chein» – цепь) – это распределенная (децентрализованная) база данных, состоящая из цепи блоков транзакций. Устройства хранения блоков не подключены к общему серверу, база данных позволяет контролировать достоверность транзакций без надзора каких-либо финансовых регуляторов [2].

Участники системы, известные как майнеры, занимаются подтверждением подлинности действий и созданием блоков из транзакций. Реестр автоматически обновляется при любом изменении в блоке или создании нового блока, который должен быть принят остальными пользователями. Технология нотариальной службы Bitnotar на блокчейне, защищенная от взлома, подтверждает информацию в базе данных, гарантируя ее подлинность.

В блокчейн-структуре данные подтверждаются всеми участниками сети, обеспечивая невозможность искажения информации, в том числе за счет хронологической записи. Отличительная черта этой технологии - удаление человеческого фактора из процесса принятия решений, а также использование математических алгоритмов.

Попробуем кратко обрисовать и структурировать механизм работы сетей блокчейн, подавляющая часть алгоритмов которого автоматизированы [3]:

Шаг 1. Запись блока транзакций.

В блокчейне путем записи и подтверждения таких блоков происходит процесс перемещения активов между участниками сети. Важные детали, включаемые в запись:

время и место проведения сделки;

участники сделки и их роли;

причины и условия сделки;

объем и характер переданных активов;

события и последствия проведенной операции.

Шаг 2. Подтверждение записи транзакции.

Для того, чтобы блок транзакций был признан действительным, он должен соответствовать условиям сетевого соглашения, установленным в начале процесса хеширования, которые периодически корректируются.

Шаг 3. Связь блоков транзакций.

При достижении общего согласия участников, информация о транзакциях вносится в систему Биткойн в качестве страниц реестра. У каждого подтвержденного блока имеется уникальный криптографический хеш, который выступает как связующее звено. При изменении информации внутри блока хеш также меняется, обеспечивая защищенность от возможного подделывания данных.

Фактически цепи блоков тесно взаимосвязаны, поэтому их несанкционированное изменение исключено. Каждый новый добавленный блок укрепляет целостность всех предыдущих. Такой принцип их построения аналогичен строительству сооружения из деревянных блоков, где каждый новый блок укрепляет общую структуру, однако в случае удаления блока снизу или из средней части сооружения, оно легко рушится.

Шаг 4. Доступность реестра.

Информация в блоках незашифрована и доступна, все пользователи сети Биткойн получают данные обновления главного реестра. На рисунке 1 представлена общая схема доступа к нему:

Рисунок 1. Схема доступа к центральному реестру.

Таким образом, блокчейн-технология позволяет максимально надежно хранить информацию в форме открытой децентрализованной базы данных, где отсутствуют централизованные органы управления, административные либо правительственные. Именно это обеспечивает ее надежность и защищенность от взлома и подделок записей, поскольку любое изменение в блоках удостоверяется криптографически через уникальные хеш-цепочки.

Кроме того, каждый блок также несет сведения о времени создания или изменения, что способствует повышению прозрачности и устойчивости информации.

Блокчейн-технология захватила мир штурмом, революционизировав способы хранения, управления и обмена данными. В таблице 1 подробнее рассмотрены свойства и возможности данной технологии, исходя из которых ее называют технологией будущего [4]:

Таблица 1. Возможности блокчейн.

Наименование	Описание
Децентрализация	Распределяет информацию и осуществляет контроль не какая-либо центральная организация, а несколько сетевых узлов, что исключает потребность в посредничестве и повышает степень открытости, инфобезопасности, доверия пользователей. Принцип реализован с помощью механизма консенсуса, когда все участники сети проверяют и принимают вновь созданный блок.
Прозрачность	Все транзакции полностью отслеживаемы и неизменяемы, а также регистрируются в общедоступном реестре, что позволяет пользователям проверять и отслеживать их [6].
Безопасность	Принципы достижения консенсуса, криптографического хеширования и отсутствия единого центра гарантируют максимально высокую степень инфобезопасности. Криптографические методы защищают информацию и транзакции благодаря применению цифровых подписей и хэш-функций. Децентрализация исключает наличие единой уязвимой точки [7].
Смарт-контракты	Они упрощают ведение бизнес-проектов и торговли, представляя собой видимые всем самоисполняющиеся коды, содержащие условия соглашения между продавцом и покупателем [8].
Применение в управлении цепочками поставок	Благодаря блокчейну стало возможным отслеживать перемещение товаров по цепочке поставок, что помогает предотвратить мошенничество, контрафактную продукцию и обеспечить этичность происхождения товаров [9].
Криптовалюта	Криптовалюты – это цифровые (вне материального носителя) валюты, основанные на децентрализованной платёжной системе блокчейн, функционирующей в полностью автоматическом режиме. Они не контролируются центральными органами власти, а валютный обмен происходит через прозрачные безопасные сделки (транзакции) без посредников [10].
Применение в голосовании	Блокчейн предлагает платформу с максимально высокой степенью прозрачности и безопасности, которая гарантирует точность результатов и защищенность от взлома и подделки итогов голосования. Голосование на основе такой платформы не требует посредников и обеспечивает более децентрализованный процесс [11].
Применение в банковском деле	Технология блокчейн гарантирует инфобезопасность, высокую скорость транзакций и низкие затраты. Блокчейн делает денежное обращение более защищенным от мошенничества [12].
Применение в системе здравоохранения	На основе блокчейна предоставляется возможность надёжно хранить врачебную тайну и улучшать управление цепочкой поставок лекарств [13].

Технологически сеть блокчейн основывается на криптографической системе, которая гарантирует, что данные, хранящиеся в блоках, не могут несанкционированно меняться или подделываться. Каждый из блоков транзакций имеет ссылку на предыдущий, а также цифровую подпись, которая создается при помощи принципа криптографии, обеспечивая максимальную защищенность от взлома, подделки и хакерских угроз.

Блокчейн-технология позволяет достигать очень высокой степени информационной непреложности и прозрачности. Каждый сетевой пользователь располагает копией всей базы данных и в любой момент имеет возможность проверить подлинность данных, что исключает вероятность фальсификации информации. Это особенно важно в сфере IT, где крайне важно безопасно хранить и передавать ценные и конфиденциальные сведения.

Поэтому основной вектор использования блокчейн в IT-сфере связан с максимально безопасными цифровыми сделками напрямую между участниками без необходимости доверять посредникам или банкам. Каждая сделка записана в блок и принята всеми пользователями сети, что делает ее абсолютно безопасной. Это крайне важно для операционно-финансовой сферы, где каждая ошибка или возможность мошенничества несет серьезные последствия [15].

Блокчейн также способствует повышению эффективности любых информационных технологий, поскольку непреложность и прозрачность информации позволяют устранить необходимость проведения сложных процедур проверки и аутентификации.

Криптовалюта биткоин - самый известный пример использования блокчейн в IT-индустрии. Данная технология делает надежными и безопасными все транзакции с этой валютой. Блокчейн запечатывает каждую сделку, формируя цепочку из блоков, которые невозможно поменять либо подделать, что исключает вероятность мошенничества при переводе биткоинов [10].

Другой реальный пример использования блокчейн в IT-индустрии - смарт-контракты. Они представляют собой программные коды, самоисполняющиеся при строго определенных условиях. Децентрализованные смарт-контракты не зависят от центральной власти и не требуют посредников. Они используются в самых разных ситуациях, к примеру, для автоматизации процессов доставки товаров либо для формирования безопасных систем голосования.

Еще один интересный пример использования блокчейн в IT-индустрии – создание децентрализованных (распределенных) хранилищ информации. Стандартные централизованные системы хранения данных подвержены риску взлома и утери данных. На основе технологии блокчейн создаются распределенные (без единого центра) хранилища информации, где каждый сетевой участник хранит и подтверждает данные, что гарантирует им максимально высокую степень защиты. Такие хранилища могут использоваться, например, в области облачных вычислений, где инфобезопасность очень важна [16].

Также технологию блокчейн можно эффективно использовать в области обеспечения кибербезопасности. Многие компании сталкиваются с проблемой защиты своих данных от хакеров и киберпреступности. Блокчейн способен решить эту проблему, создавая распределенные системы безопасности, где каждое действие записывается в блок и невозможно подделать либо изменить данные. Теперь есть возможность отслеживать и контролировать все изменения, происходящие с информацией, своевременно обнаруживая подозрительную активность.

Технология блокчейн уже кардинально изменила область IT. Стало возможным создавать распределенные сети с максимально высокой степенью безопасности и прозрачности, которые можно применять в самых разных сферах, даже в медицине и образовании, поскольку они улучшают информационный взаимообмен и сохранность конфиденциальных или ценных документов.

Технология блокчейн кардинально изменяет традиционные способы управления данными и их хранения. Распределенный и прозрачный характер делает новый способ обращения с информацией и базами данных наиболее надежным, безопасным и эффективным.

В статье мы рассмотрели основные причины востребованности и актуальности новой технологии, сосредоточив внимание на инфраструктуре сетей блокчейн и влиянии, которое данная технология может оказывать на различные отрасли.

Ее более широкое внедрение способно создать новые направления в IT-сфере, и даже изменить парадигму работы индустрии. Технология блокчейн продолжает совершенствоваться, обладая немалым потенциалом для дальнейшего перспективного развития IT-отрасли.

Список литературы

1. Заговоры, ученые и религия. Кто такой Сатоши Накамото. / РБК [Электронный ресурс]. - URL: https://www.rbc.ru/crypto/news/5eddc3449a7947cd4b95d68c?from=copy
2. Федотова В. В., Емельянов Б. Г., Типнер Л. М. Понятие блокчейн и возможности его использования. //European science. – 2018. – №. 1 (33). – С. 40-48.
3. Что такое технология блокчейн?/ Amazon Web Services (AWS) [Электронный ресурс]. - URL: https://aws.amazon.com/ru/what-is/blockchain/?aws-products-all.sort- by=item.additionalFields.productNameLowercase&aws-products-all.sort- order=asc (дата обращения: 08.04.2024).
4. Дорофеев М. Л., Косов М. Е. Роль перспективы внедрения криптовалют в современную мировую финансовую систему. // Финансы и кредит. – 2019. – №. 2 (782). – С. 392-408.
5. Строкова Я. А. Децентрализованные вычисления н основе технологии блокчейн./ КиберЛенинка [Электронный ресурс]. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/detsentralizovannye-vychisleniya-na- osnove-tehnologii-blokcheyn/viewer.
6. Сергеев В. И., Кокурин Д. И. Применение инновационной технологии "Блокчейн" в логистике и управлении цепями поставок. //Креативная экономика. – 2018. – №. 2. – С. 125-140.
7. Былинкина Е. В. Блокчейн: правовое регулирование и стандартизация. //Право и политика. – 2020. – №. 9. – С. 143-155.
8. Вашкевич А. М. Смарт-контракты: что, зачем и как. //М.: Симплоер. – 2018. – С. 89.
9. Дмитриев А. В. Диджитализация транспортной логистики. – 2018. – С. 161.
10. Зейнельгабдин А. Б., Ахметбек Е. Е. Криптовалюта и технология блокчейн-новые реалии современной экономики. //Economics: the strategy and practice. – 2020. – №. 3. – С. 111-125.
11. Андрианова Е. Г. и др. Обзор современных моделей и методов анализа временных рядов динамики процессов в социальных, экономических и социотехнических системах. //Russian Technological Journal. – 2020. – №. 4. – С. 7-45.
12. Дон Тапскотт, Алекс Тапскотт; пер. с англ. К. Шашковой, Е. Ряхиной: Технология блокчейн: то, что движет финансовой революцией сегодня. - Москва : Эксмо, 2017. – С. 443.
13. Бурнашев Р. Ф., Курбанова Ф. Х. Технология блокчейн: принципы функционирования, применение и перспективы развития. //Gospodarka i Innowacje. – 2023. – С. 786-793.
14. Богданова И. Н. Современная молодежь: проблемы мотивации к трудовой деятельности. //Редакционная коллегия. – С. 50.
15. Григорьев В. В. Технология блокчейн как фактор роста экономики России. //Россия: тенденции и перспективы развития. – 2019. – №. 14-1. – С. 486-491.
16. Брагин С. А. Современное состояние криптовалют и их технологий как одного из направлений развития национальной финансовой системы. – магистерская диссертация : дисс. – 2018.