АРХИТЕКТУРА СЕТЕВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В СЕТИ БЛОКЧЕЙН

NETWORK INTERACTION ARCHITECTURE IN BLOCKCHAIN NETWORK

David Shibitov

master’s student, Department of Computing Machines, Systems and Networks, National Research University “Moscow Power Engineering Institute”,

Russia, Moscow

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена вопросу распределенности сети блокчейн. Проводится сравнительный анализ двух архитектур сетевого взаимодействия: клиент-серверная архитектура и одноранговая сеть, оценены их достоинства и недостатки. Указаны причины использования распределенности в сети блокчейн.

ABSTRACT

The article is devoted to the issue of the distribution of the blockchain network. A comparative analysis of two network interaction architectures is carried out: client-server architecture and peer-to-peer network, their advantages and disadvantages are evaluated. The reasons for the use of distribution in the blockchain network are indicated.

Ключевые слова: блокчейн; архитектура сетевого взаимодействия; распределенная сеть.

Keywords: blockchain; architecture of network interaction; distributed network.

В связи с бурным развитием цифровых технологий, и как следствие резкому увеличению потока данных между различными системами, в настоящее время особенно остро стоит проблема обеспечения надежности проводимых транзакций. Одним из решений данного вопроса является использование технологии блокчейн, которая призвана гарантировать достоверность передаваемой информации.

Понятие блокчейн может интерпретироваться и как распределенная база данных и как непрерывная последовательность блоков, образующих цепь и содержащих определенную информацию [4]. В целом, данные определения отражают основное назначение блокчейна, но не отвечают на вопрос достаточно развернуто. Чтобы лучше разобраться в этом вопросе сначала необходимо рассмотреть современные способы построения сетей. Самыми популярными, на данный момент, являются следующие:

• клиент-серверная архитектура;
• peer-to-peer (одноранговая) сеть;

Отличия этих архитектур сетевого взаимодействия наглядно продемонстрированы на рисунке 1.

Рисунок 1. Архитектуры сетевого взаимодействия

Взаимодействие клиент-сервер, подразумевает централизованную организацию, в которой контроль за всеми участниками сети осуществляется сервером [3]. Вся логика системы, и хранящиеся данные содержатся внутри сервера. Это позволяет снизить нагрузку на остальных участников сети называемых клиентами, что в свою очередь благоприятно сказывается на их производительности. Таким образом основная обработка данных производится непосредственно сервером, а готовые результаты передаются клиентам [2]. Этот способ, за счет своей простоты и скорости передачи данных, получил наибольшее распространение.

Другая архитектура - одноранговая сеть, не содержит центрального элемента. В этом случае все участники сети являются равноправными, то есть являются неотъемлемой частью этой сети [3]. Такая система является распределенной. Предком данных систем можно назвать сеть Usenet, созданную в 1979 году [4]. Затем было создано множество сервисов, использующих такую модель построения сети. Самыми популярными из них являются такие как Napster - пиринговая сеть для обмена файлами, BOINC - платформа для распределенных вычислений, а также протокол BitTorrent, который используется для организации работы torrent-клиентов [1].

Распределенные системы значительно уступают в своем распространении по сравнению с клиент-серверной архитектурой из-за сложности реализации, и довольно узкой специфики применения [3].

Каждая система производит некоторую работу над наборами данных, вследствии чего возникает потребность фиксировать результаты для дальнейшего использования. В свете распределенных и централизованных сетей это достигается хранением частей наборов данных в распределенном виде и полностью на конкретном устройстве соответственно.

Если сравнивать распределенную сеть с централизованной, можно заметить, что ее преимуществом является гибкость и большая надежность в функционировании всей сети. Так как при распределенной организации, выход из строя одного устройства сети не влечет за собой нарушения целостности сети. В то время как отказ сервера, полностью прекращает работу всей системы. В то же время, распределенная сеть не может обеспечить высокой скорости обмена данных при больших нагрузках [2].

В технологии блокчейн используется распределенная база данных, состоящая из блоков, выстроенных по принципу связанного списка. В этом случае каждых блок ссылается на следующий, но не содержит информации о всей системе. Блок хранит часть информации обо всех совершаемых и совершенных транзакциях сети, за определенное время. Это достигается за счет одной из важнейших частей этой технологии, а именно - криптографии.

Список литературы:

1. Кейси М. Эпоха криптовалют. Как биткоин и блокчейн меняют мировой экономический порядок. — М. : Манн, Иванов и Фербер, 2015.— 432 с.
2. Лелу Л. Блокчейн от А до Я. Все о технологии десятилетия. – М. : Эксмо,  2017. – 376 с.
3. Розенбаум Калле. Грокаем технологию Биткоин. — СПб. : Питер, 2020. — 496 с. : ил.
4. Цихилов А. Блокчейн. —  Альпина Диджитал,  2019. — 321 с.