Масштабируемая блокчейн-ориентированная платформа для эффективного управления данными Интернета вещей с использованием облегчённого консенсуса

В последние годы исследования были сосредоточены на применении технологии блокчейн для решения проблем безопасности в сетях Интернета вещей (IoT). Однако присущие технологии блокчейн проблемы масштабируемости становятся очевидными при наличии огромного количества устройств IoT и значительного объёма данных, генерируемых этими сетями. Поэтому в данной работе для решения этих проблем используется облегчённый алгоритм консенсуса. Предлагается масштабируемая блокчейн-ориентированная платформа для управления данными IoT, предназначенная для работы с большим количеством устройств. Платформа использует алгоритм консенсуса делегированного доказательства доли (Delegated Proof of Stake, DPoS) для повышения производительности и эффективности в ресурсно-ограниченных сетях IoT. Будучи облегчённым алгоритмом консенсуса, DPoS задействует выбранное число избранных делегатов для валидации и подтверждения транзакций, тем самым снижая ухудшение производительности и эффективности в блокчейн-ориентированных сетях IoT. В данной работе реализована Межпланетная файловая система (InterPlanetary File System, IPFS) для распределённого хранения данных, а также использована Docker для оценки производительности сети по пропускной способности, задержке и потреблению ресурсов. Анализ разделён на четыре части: задержка, пропускная способность, потребление ресурсов, а также время и скорость загрузки файлов при оценке распределённого хранилища. Эмпирические результаты показывают, что предложенная платформа характеризуется низкой задержкой — менее 0,976 мс. Предлагаемый метод превосходит доказательство доли (Proof of Stake, PoS), являющееся современным алгоритмом консенсуса. Также показано, что предложенный подход применим в приложениях IoT, где требуются низкая задержка или эффективное использование ресурсов.