Построение архитектуры туманных вычислений с использованием технологии блокчейн

Аннотация

Введение: по мере роста количества и многообразия устройств, подключенных к сети Интернет, растут требования как к производительности сети, так и к обеспечению безопасности хранения и передачи данных. Проблемы производительности решают, как правило, за счет облачных, туманных и граничных вычислений, а проблема безопасности хранения и передачи данных остается актуальной. Одним из эффективных путей ее решения является использование технологии блокчейн. Цель: проектирование архитектуры сети туманных вычислений на основе технологии блокчейн. Результаты: проведенные исследования в области туманных вычислений позволили определить требования к их архитектуре: автономность, масштабируемость, гибкость, иерархичность, безопасность, надежность, доступность, удобство обслуживания. Выделенные критерии построения архитектуры обусловили выбор в пользу частного блокчейна из-за его более высокой производительности по сравнению с открытым блокчейном. Проведен сравнительный анализ алгоритмов консенсуса, которые чаще других используются в частных блокчейнах, и выбран наиболее подходящий. В соответствии с установленными требованиями и результатами анализа спроектирована модель архитектуры туманных вычислений на основе частного блокчейна. Архитектура включает четыре элемента: конечные устройства, туманные узлы, узлы оркестрации и облачную инфраструктуру. В блокчейн входят туманные узлы и узлы оркестрации, за счет чего обеспечивается конфиденциальность, доступность и целостность данных в туманной сети. Практическая значимость: результаты исследования могут быть использованы при проектировании сетей туманных вычислений как по отдельности, так и в составе мобильных сетей 5G.