Научные аспекты структурно-параметрического моделирования блокчейн-систем
https://doi.org/10.31854/1813-324X-2021-7-1-122-131
Аннотация
В течение последнего десятилетия помимо мультисервисных сетей существенное развитие получила технология блокчейн из-за возможности организации безопасного, целостного, надежного обмена и хранения информации. В силу большой востребованности технологии возникает проблема передачи данных на сети операторов связи. При этом появляется ключевая задача рассмотреть влияние данной технологии на сетевые характеристики для прогнозирования поведения трафика на сети и обеспечения требуемых показателей качества услуг, а также стабильности состояния элементов сети связи общего пользования при работе технологии распределенного реестра. Однако рассмотреть и проанализировать влияние технологии в натурном эксперименте является трудозатратной задачей, которая не всегда может быть выполнена, поэтому в данной статье предлагается рассмотреть подходы к структурно-параметрическому моделированию данных систем.
Об авторе
А. В. Спиркина
Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. М.А. Бонч-Бруевича
Россия
Россия
Список литературы
1. Бородин А.С., Кучерявый А.Е. Сети связи и пандемия // Электросвязь. 2020. № 5. С. 8‒10. DOI:10.34832/ELSV. 2020.6.5.002
2. Xu X., Pautasso C., Zhu L., Gramoli V., Ponomarev A., Tran A.B., et al. The Blockchain as a Software Connector // Proceedings of the 13th Working IEEE/IFIP Conference on Software Architecture (WICSA, Venice, Italy, 5‒8 April 2016). IEEE, 2016. PP. 182‒191. DOI:10.1109/WICSA.2016.21
3. Palmara P. Tracing and tracking with the blockchain // Tesi di laurea Magistrale. Politecnico di Milano, 2018.
4. Mougayar W. The Business Blockchain: Promise, Practice, and Application of the Next Internet Technology. Hoboken: John Wiley & Sons, 2016. 208 p.
5. Elagin V.S., Spirkina A.V., Levakov A., Belozertsev I. Blockchain Behavioral Traffic Model as a Tool to Influence Service IT Security // Future Internet. 2020. Vol. 12. PP. 68. DOI:10.3390/fi12040068
6. Shahid M.N. A Cross-Disciplinary Review of Blockchain Research Trends and Methodologies: Topic Modeling Approach // Proceedings of the 53rd Annual Hawaii International Conference on System Sciences (HICSS, Wailea, Maui, Hawaii, 7‒10 January 2020). 2020. PP. 4053‒4060. DOI:10.24251/HICSS.2020.495
7. Vladyko A.G., Spirkina A.V., Elagin V.S., Belozertsev I.A., Aptrieva E.A. Blockchain Models to Improve the Service Security on Board Communications // 2020 Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications (Moscow, Russian, 19‒20 March 2020). IEEE, 2020. PP. 1‒5. DOI:10.1109/IEEECONF48371.2020.9078572
8. Lao L., Li Z., Hou S., Xiao B., Guo S., Yang Y. A Survey of IoT Applications in Blockchain Systems: Architecture, Consensus, and Traffic Modeling // ACM Computing Surveys. 2020. Vol. 53. Iss. 1. DOI:10.1145/3372136
9. Елагин В.С., Спиркина А.В., Владыко А.Г., Иванов Е.И., Помогалова А.В., Аптриева Е.А. Основные сетевые характеристики blockchain трафика и подходы к моделированию // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2020. Т. 14. № 4. С. 39‒45. DOI:10.36724/2072-8735-2020-14-4-39-45
10. Smetanin S., Ometov A., Komarov M., Masek P., Koucheryavy Y. Blockchain Evaluation Approaches: State-of-the-Art and Future Perspective // Sensors. 2020. № 12. DOI:10.3390/s20123358
11. Ling X., Le Y., Wang J., Ding Z., Gao X. Practical Modeling and Analysis of Blockchain Radio Access Network // IEEE Transactions on Communications. 2020. Vol. 69. Iss. 2. PP. 1021‒1037. DOI:10.1109/TCOMM.2020.3029779
12. Memon R.A., Li J., Ahmed J., Khan A., Nazir M.I., Mangrio M.I. Modeling of Blockchain Based Systems Using Queuing Theory Simulation // Processing of the 15th International Computer Conference on Wavelet Active Media Technology and Information (Chengdu, China, 14‒16 December 2018). IEEE, 2018. PP. 107‒111. DOI:10.1109/ICCWAMTIP.2018.8632560
13. Memon R.A., Li J.P., Ahmed J. Simulation model for blockchain systems using queuing theory // Electronics. 2019. Vol. 8. Iss. 2. DOI:10.3390/electronics8020234
14. Kawase Y., Kasahara S. Transaction-Confirmation Time for Bitcoin: A Queueing Analytical Approach to Blockchain Mechanism // Proceedings of the 12th International Conference on Queueing Theory and Network Applications (QTNA 2017, Qinhuangdao, China, 21‒23 August 2017). Lecture Notes in Computer Science. Cham: Springer, 2017. Vol. 10591. PP. 75‒88. DOI:10.1007/978-3-319-68520-5_5
15. Mišić J., Mišić V.B., Chang X., Motlagh S.G., Zulfiker M.A. Modeling of Bitcoin's Blockchain Delivery Network // IEEE Transactions on Network Science and Engineering. 2019. Vol. 7. Iss. 3. PP. 1368‒1381. DOI:10.1109/TNSE.2019.2928716
16. Papadis N., Borst S., Walid A., Grissa M., Tassiulas L. Stochastic Models and Wide-Area Network Measurements for Blockchain Design and Analysis // Proceedings of the IEEE INFOCOM 2018 ‒ IEEE Conference on Computer Communications (Honolulu, USA, 16‒19 April 2018). IEEE, 2018. PP. 2546‒2554. DOI:10.1109/INFOCOM.2018.8485982
17. Liu Z., Luong N.C., Wang W., Niyato D., Wang P., Liang Y.-C., Kim D.I. A Survey on Applications of Game Theory in Blockchain // arXiv preprint arXiv:1902.10865. 2019. PP. 1‒26.
18. Frolkova M., Mandjes M. A Bitcoin-inspired infinite-server model with a random fluid limit // Stochastic Models. 2019. Vol. 35. Iss. 1. PP. 1‒32. DOI:10.1080/15326349.2018.1559739
19. Li Q.L., Ma J.Y., Chang Y.X. Blockchain Queue Theory // Proceedings of the 7th International Conference on Computational Social Networks (CSoNet 2018, Shanghai, China, 18‒20 December 2018). Lecture Notes in Computer Science. Cham: Springer, 2018. Vol. 11280. PP. 25‒40. DOI:10.1007/978-3-030-04648-4_3
20. Makolkina M., Koucheryavy A., Paramonov A. Investigation of Traffic Pattern for the Augmented Reality Applications // Proceedings of the 15th IFIP WG 6.2 International Conference on Wired/Wireless Internet Communication (WWIC 2017, St. Petersburg, Russia, 21‒23 June 2017). Lecture Notes in Computer Science. Cham: Springer, 2017. Vol. 10372. PP. 233‒246. DOI:10.1007/978-3-319-61382-6_19
21. Rec. ITU-T. Q.3925 Traffic Flow Types for Testing Quality of Service Parameters on Model Networks. ITU, 2012.
22. Карташевский В.Г. Основы теории массового обслуживания. М.: Горячая линия ‒ Телеком, 2013. 126 с.
23. Хинчин А.Я. Математические методы теории массового обслуживания: труды математического института им. В.А. Стеклова. М.: Изд. АН СССР, 1955, 122 с.
24. Лившиц Б.С., Пшеничинков А.П., Харкевич А.Д. Теория телетрафика. М.: Связь, 1979. 224 с.
25. Шелухин О.И. Мультифракталлы. Инфокоммуникационные приложения. М.: Горячая Линия ‒ Телеком, 2011. 578 с.
26. Викулов А.С., Парамонов А.И. Анализ трафика в сети беспроводного доступа стандарта IEEE 802.11 // Труды учебных заведений связи. 2017. Т. 3. № 3. С. 21‒27.
27. Кучерявый А.Е., Махмуд О.А., Парамонов А.И. Метод маршрутизации трафика в сети интернета вещей на основе минимума вероятности коллизий // Труды учебных заведений связи. 2019. Т. 5. № 3. С. 37‒44. DOI:10.31854/1813324X-2019-5-3-37-44
28. Назаров А.Н., Сычев К.И. Модели и методы расчета показателей качества функционирования узлового оборудования и структурно-сетевых параметров сетей связи следующего поколения. Красноярск: Полииздат, 2010. 390 с.
29. Клейнрок Л. Вычислительные сети с очередями. М.: Мир, 1979. 600 с.
30. Парамонов А.И. Разработка и исследование комплекса моделей трафика для сетей связи общего пользования. Автореф. дис. … докт. техн. наук. СПб: СПбГУТ, 2014.
31. Самуйлов К.Е. Методы анализа и расчета сетей сигнализации и мультисервисных сетей с одноадресными и многоадресными соединениями. Автореф. дис. … докт. техн. наук. Москва: МТУСИ, 2005.
32. Spirkina A.V., Aptrieva E.A., Elagin V.S., Shvidkiy A.A., Savelieva A.A. Approaches to Modeling Blockchain Systems // Proceedings of the 12th International Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops (Brno, Czech Republic, 5‒7 October 2020). IEEE, 2020. PP. 242‒247. DOI:10.1109/ICUMT51630.2020.9222437
Рецензия
Для цитирования:
Спиркина А.В. Научные аспекты структурно-параметрического моделирования блокчейн-систем. Труды учебных заведений связи. 2021;7(1):122-131. https://doi.org/10.31854/1813-324X-2021-7-1-122-131
For citation:
Spirkina A. Scientific Aspects of Structural and Parametric Simulation Modeling of Blockchain Systems. Proceedings of Telecommunication Universities. 2021;7(1):122-131. (In Russ.) https://doi.org/10.31854/1813-324X-2021-7-1-122-131
Просмотров:
483
Послать статью по эл. почте 