Реєстраційний номер
0826U001433, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
16-06-2026
Статус
Захищена
Назва роботи
Моделі та метод забезпечення масштабованості високонавантажених комп’ютерних систем із блокчейн
Здобувач
Твердохліб Арсеній Олександрович,
Керівник Коротков Сергій Станіславович
Опонент Довженко Надія Михайлівна
Опонент Федорова Наталія Володимирівна
Рецензент Чичкарьов Євген Анатолійович
Рецензент Нестеренко Катерина Сергіївна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій
Опис
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії в галузі знань 12 – Інформаційні технології, спеціальність 123 – Комп'ютерна інженерія. – Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій. – Київ, 2026.
Дисертаційна робота присвячена розв’язанню актуальної науково-практичної задачі розроблення методів і моделей забезпечення масштабованості, надійності та ефективності функціонування високонавантажених комп’ютерних систем шляхом інтеграції технології блокчейн і смарт-контрактів у їх архітектуру.
Актуальність теми зумовлена зростанням вимог до продуктивності, прозорості та стійкості сучасних високонавантажених комп’ютерних систем, що обслуговують великі обсяги транзакцій і даних у сферах фінансів, хмарних сервісів, IoT та Big Data.
Об’єкт дослідження – процеси функціонування високонавантажених комп’ютерних систем у розподіленому середовищі.
Предмет дослідження – методи та моделі інтеграції блокчейн-технологій і смарт-контрактів для забезпечення масштабованості, надійності та ефективності високонавантажених комп’ютерних систем.
Мета роботи – підвищення ефективності функціонування високонавантажених комп’ютерних систем шляхом розроблення та впровадження методу і моделей інтеграції блокчейн і смарт-контрактів з урахуванням сучасних вимог до масштабованості, безпеки та прозорості.
Вирішено наукові завдання:
– проведено системний аналіз обмежень класичних архітектур високонавантажених систем;
– розроблено моделі архітектурної інтеграції смарт-контрактів (on-chain/off-chain, oracle-based) у ВКС;
– удосконалено методи децентралізованого управління ресурсами із застосуванням смарт-контрактів;
– сформовано підходи до забезпечення масштабованості на основі sharding, Layer 2-рішень і децентралізованих сховищ;
– розроблено алгоритми координації розподіленого зберігання та обробки даних із використанням блокчейн-механізмів;
– виконано експериментальну перевірку ефективності запропонованих моделей і алгоритмів.
Наукова новизна одержаних результатів:
1. Удосконалено агентно-орієнтований метод децентралізованого управління ресурсами високонавантажених комп’ютерних систем, який, на відміну від існуючих централізованих диспетчерів, за рахунок формалізації смарт-контрактів як автономних агентів прийняття рішень, використання механізмів консенсусного узгодження станів ресурсів у розподіленому середовищі та реалізації криптографічно захищеного журналу подій (immutable ledger) для фіксації всіх операцій, дозволило усунути єдину точку відмови, забезпечити прозоре та верифіковане управління ресурсами, підвищити відмовостійкість систем і забезпечити повну прозорість аудиту (100% фіксації подій у блокчейн-реєстрі).
2. Удосконалено модель архітектурної інтеграції смарт-контрактів у високонавантажених комп’ютерних системах, яка, на відміну від існуючих моделей, за рахунок застосування гібридної on-chain/off-chain архітектури з подієво-орієнтованою взаємодією через оракули, формалізації потоків транзакцій у вигляді стохастичної системи станів і переходів (апарат теорії масового обслуговування) та розділення обчислювальних і верифікаційних процесів між рівнями системи, дозволило забезпечити баланс між продуктивністю та довірою, узгоджене управління потоками транзакцій у розподіленому середовищі, зменшити час обробки запитів і підвищити пропускну здатність системи.
3. Вперше запропоновано модель координації розподіленого зберігання та обробки даних у високонавантажених комп’ютерних системах, яка, на відміну від існуючих підходів, за рахунок використання смарт-контрактів як центрального координуючого механізму, застосування апарату теорії графів для опису топології розподілених вузлів і потоків задач, реалізації механізмів автоматизованого делегування обчислювальних задач (Golem, iExec, Akash) та інтеграції децентралізованих сховищ (IPFS, Filecoin) із механізмами контролю доступу та SLA, дозволило забезпечити автоматизовану координацію обчислювальних і зберігаючих ресурсів у єдиному середовищі, масштабування інфраструктури та підвищення ефективності використання ресурсів.
Дата реєстрації
2026-05-08
Додано/оновлено в НРАТ
2026-05-08 / 2026-07-20
