Применение ориентированного ациклического графа в блокчейн сети для повышения безопасности и скорости транзакций
Описание технологии блокчейн, которая подразумевает наличие распределенной базы данных, содержащей информацию обо всех транзакциях в виде блоков, защищенных от пересмотра и подделки. Использование ориентированного ациклического графа для ускорения.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.05.2019 |
| Размер файла | 570,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
УДК 004.043
Применение ориентированного ациклического графа в блокчейн сети для повышения безопасности и скорости транзакций
И.Д. Котилевец
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технологический университет»
На сегодняшний день блокчейн является одной из самых актуальных технологий. Этого нельзя отрицать, ведь в мире постоянно возрастает необходимость в достоверности и защите сохраненных данных.
Блокчейн дословно означает «цепочка блоков». Иначе говоря, блокчейн представляет собой журнал с записями данных. Под данными можно подразумевать любую информацию. Вся информация объединяется в блоки, далее блоки криптографически связываются в цепочку, используя комплекс математических алгоритмов [1].
Если данные в каком-либо документе или транзакции были изменены, то они не будут соответствовать своей цифровой подписи, что предупредит систему о несоответствии. Однако и у этой технологии есть свои недостатки.
Блокчейн подразумевает наличие распределенной базы данных, содержащей информацию обо всех транзакциях в виде блоков, защищенных от пересмотра и подделки. Однако, ввиду того, что блокчейн представляет собой орграф, где блоки не могут создаваться параллельно, страдает скорость транзакций. Истинность определенной транзакции определяется числом транзакций, стоящей за ней. Скорость транзакции, возвращающейся в сеть тем ниже, чем больше операций стоит за ней, что делает транзакцию более безопасной. блокчейн ориентированный ациклический граф
Связанная структура хранения допускает только одну цепочку во всей сети. Данные о транзакциях, произошедших примерно в одно время, записываются в блок. Более того, скорость создания блоков весьма ограничена. Например, в криптовалютах новый блок генерируется каждые несколько секунд или минут. Транзакции записываются в блок, а их последовательность поддерживается прехэшами между блоками [2].
С решением этой проблемой может помочь ориентированный ациклический граф - случай ориентированного графа, в котором отсутствуют пути, начинающиеся и заканчивающиеся в одной и той же вершине. Такой граф также может использовать топологическую сортировку. Его развитие может идти только в одном направлении - от ранних блоков к поздним.
Объединение блокчейна и ориентированного ациклического графа основано на идее параллельных цепочек, при этом сами блоки сохраняют свою важность. Различные типы транзакций одновременно выполняются на разных цепочках.
Применяя ориентированный ациклический граф в блокчейне, получаем, что каждая транзакция ссылается на предыдущие (родительские), подписывая их хэши и включая их в свой состав. Таким образом, формируется «дерево» транзакций, где каждая из них является подтвержденной и неизменной.
Рисунок 1 - Ориентированный ациклический граф.
После проверки транзакции ее необходимо связать с существующей относительно новой операцией в сети, использующей ориентированный ациклический граф. Но если транзакции связывать только с более ранними, сеть становится слишком широкой для проверки новых транзакций. В идеальном случае сеть на основе ориентированного ациклического графа выбирает существующую более позднюю транзакцию, с которой связывает новую транзакцию. Смысл в том, чтобы удерживать ширину сети в определенных пределах, обеспечивая быструю проверку. Этот процесс гораздо быстрее и занимает намного меньше времени, чем в случае блокчейнов, основанных на доказательстве работы и доказательстве доли [3].
Сейчас ориентированные ациклические графы используются в компиляторах, в искусственном интеллекте (для представления искусственных нейронных сетей без обратной связи), в статистике и машинном обучении. То есть в тех отраслях, где важна масштабируемость и пропускная способность. С другой стороны, использование ациклического ориентированного графа в блокчейн сети позволит существенно повысить скорость транзакции, увеличит возможности масштабирования сети блокчейн, не жертвуя при этом надежностью, устранив главные на сегодняшний день недостатки технологии блокчейн.
Список использованных источников
1. Морозов Д.М. Звенья одной цепи: плюсы и минусы блокчейна [Электронный ресурс].URL: http://lib.custis.ru/Звенья_одной_цепи:_плюсы_и_минусы_блокчейна (дата обращения 02.04.2018)
2. Фундаментальные проблемы открытых блокчейнов [Электронный ресурс]. URL: https://cryptocurrency.tech/fundamentalnye-problemy-otkrytyh-blokchejnov-chast-1/ (дата обращения 08.04.2018)
3. Арянова Т.А. DAG: Как работают платформы на основе направленного ациклического графа [Электронный ресурс]. URL: https://chaining.ru/2018/01/30/dag-kak-rabotayut-platformy-na-osnove-napravlennogo-atsiklicheskogo-grafa/ (дата обращения 10.04.2018)
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Портал государственных услуг как основной компонент системы электронного правительства для граждан в Российской Федерации. Хранение данных в распределенном реестре - одно из важнейших преимуществ информационно-коммуникационной технологии блокчейн.
курсовая работа [155,9 K], добавлен 03.07.2017Программа формирования матрицы смежности по заданному списку окрестностей вершин ориентированного графа. Формирование динамического списка дуг ориентированного графа по заданному списку окрестностей. Анализ временной и емкостной сложности алгоритма.
курсовая работа [8,1 M], добавлен 07.09.2012Последовательность формирования связного ациклического графа случайным образом в соответствии с заданным распределением. Вычисление потока минимальной стоимости. Генерация матрицы пропускных способностей. Реализация алгоритмов Фалкерсона, Дейкстры.
курсовая работа [526,3 K], добавлен 14.12.2014Использование NP-трудных в сильном смысле задачи. Обслуживание требований без задержек. Алгоритм построения бесконтурного графа. Псевдополиномиальные сведения задач. Последовательный анализ вариантов допустимого расписания ориентированного графа.
курсовая работа [783,7 K], добавлен 15.06.2009Основные понятия и определения теории графов: теоремы и способы задания графа, сильная связность графов. Построение блок-схем алгоритма, тестирование разработанного программного обеспечения, подбор тестовых данных, анализ и исправление ошибок программы.
курсовая работа [525,6 K], добавлен 14.07.2012Проектирование базы данных, содержащей информацию, которая всесторонне характеризует российский рынок медицинского оборудования. Описание атрибутов сущностей и связей, отраженных в разработанной ER-модели. Разработка отчетов, форм, запросов в базе данных.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 19.06.2015Теоретическое обоснование теории графов. Методы нахождения медиан графа. Задача оптимального размещения насосной станции для полива полей. Алгоритм Флойда, поиск суммарного расстояния до вершин. Функция нахождения индекса минимального значения в массиве.
курсовая работа [336,8 K], добавлен 28.05.2016Определение понятия и общее описание базы данных как упорядоченной информационной системы на носителе информации. Описание предметной области и разработка приложения базы данных, содержащей информацию о расписании занятий, для преподавателей кафедры.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 08.08.2012Корректность определения кратчайших путей в графе и рёбра отрицательной длины. Анализ алгоритмов Дейкстры, Беллмана-Форда, Флойда-Уоршелла. Вычисление кратчайших расстояний между всеми парами вершин графа. Топологическая сортировка ориентированного графа.
презентация [449,3 K], добавлен 19.10.2014Поиск источников ориентированного графа. Использование динамических структур при работе с графами. Способы представления графов, операции над ними, описание программной реализации. Процедуры и функции языка. Функции работы с динамической памятью, графами.
курсовая работа [58,6 K], добавлен 29.01.2009История и термины теории графов. Описание алгоритма Дейкстры. Математическое решение проблемы определения кратчайшего расстояния от одной из вершин графа до всех остальных. Разработка программы на объектно-ориентированном языке программирования Delphi 7.
контрольная работа [646,9 K], добавлен 19.01.2016Принципы составления простейших логических программ на примере баз знаний "Родственные отношения". Составление ориентированного графа без циклов, решения алгебраических уравнений с легко воспринимаемой внутренней логикой. Алгоритмы и листинги программ.
лабораторная работа [50,5 K], добавлен 24.01.2014Описание предметной области: работа с данными сети автосалонов. Структурная схема системы. Инфологическая модель: графическая диаграмма и спецификация. Связи между атрибутами сущности. Описание графа диалога системы. Формы входных и выходных сообщений.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 21.10.2012Разработка базы данных, содержащей информацию о видах абразивного инструмента и наибольших его рабочих окружных скоростях. Создание вспомогательных таблиц. Установление связи для поддержания ссылочной целостности между ними. Создание формы и ввод данных.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 01.12.2014Этапы нахождения хроматического числа произвольного графа. Анализ примеров раскраски графа. Характеристика трудоемкости алгоритма раскраски вершин графа Мейниеля. Особенности графов, удовлетворяющих структуру графов Мейниеля, основные классы графов.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.06.2012Математические графы, области их применения. Способы раскраски вершин и ребер графов, задачи на их применение. Разработка алгоритма, работающего на основе операций с матрицей смежности. Описание логической структуры программы. Пример зарисовки графа.
курсовая работа [145,5 K], добавлен 27.01.2013Разработка базы данных, содержащей информацию, необходимую Государственной инспекции по маломерным судам для выдачи билетов владельцам судов. Особенности создания файла и диаграмм базы данных, SQL-запросов. Объекты информационной модели и их свойства.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 24.10.2012Проектирование базы данных ветеринарной клиники в Microsoft SQL Serever, содержащей информацию по больным животным, диагнозе, длительности и стоимости лечения. Инфологическая (концептуальная) модель предметной области. Описание программного продукта.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 17.05.2013Целостность БД как правильность и непротиворечивость ее содержимого на уровне отдельных объектов и операций и базы данных в целом. Понятие и содержание, выполнение и откат транзакции. Сервисные программные средства. Характерные свойства и черты ACID.
презентация [49,8 K], добавлен 19.08.2013Разработка базы данных, которая выдаёт информацию о клиентах фирмы, объектах выставленных в данный момент на продажу, а также о проданной недвижимости. Описание жизненного цикла программного продукта. Описание программы, инструкция пользователю.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 07.01.2009
