Аннотация 2
Введение 5
Глава 1 Постановка задачи исследования и анализ методов консенсуса в блокчейне 7
1.1 Постановка задачи исследования 7
1.2 Методы консенсуса в блокчейне 8
Глава 2 Обзор и анализ алгоритмов майнинга криптовалют 17
2.1 Алгоритм SHA-256 17
2.2 Алгоритм Ethash 21
2.3 Алгоритм Scrypt 24
2.4 Алгоритм CryptoNight 27
Глава 3 Программная реализация и тестирование алгоритмов майнинга криптовалют 31
Заключение 37
Список используемой литературы и используемых источников 39
В последнее время в России на разных уровнях власти активно рассматривается вопрос о регулировании криптовалюты.
Так, в феврале 2022 г. правительство России утвердило концепцию оборота цифровых валют, акцент в которой сделан на защиту прав рядовых инвесторов.
В документе отмечается, «что целью регулирования концепции является интеграция механизма оборота цифровых валют в финансовую систему и обеспечение контроля за денежными потоками в контуре кредитных организаций» [9].
Ключевая роль в регулировании криптовалюты отводится майнингу криптовалют.
В настоящее время разработано много различных программ майнинга криптовалют.
Помимо конфигураций и вычислительной мощности используемых для майнинга компьютеров одним из критериев выбора конкретной программы является эффективность используемого в ней алгоритма майнинга.
Исследование и особенности практического применения алгоритмов майнинга представляет актуальность и научно-практический интерес.
Объектом исследования бакалаврской работы является майнинг криптовалют.
Предметом исследования бакалаврской работы являются алгоритмы майнинга криптовалют.
Цель бакалаврской работы - исследование и реализация алгоритмов майнинга криптовалют.
Для достижения данной цели необходимо выполнить следующие задачи:
• выполнить постановку задачи исследования и проанализировать методы консенсуса блокчейна;
• проанализировать алгоритмы майнинга криптовалют;
• разработать и протестировать программу, реализующую алгоритмы майнинга криптовалют.
Методы исследования - методы и алгоритмы майнинга криптовалют, технологии реализации алгоритмов на языках высокого уровня.
Практическая значимость бакалаврской работы заключается в разработке и тестировании программы, реализующей эффективные алгоритмы майнинга криптовалют.
Данная работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка используемой литературы.
Первая главе работы посвящена постановке задачи исследования и анализу методов консенсуса блокчейна.
Вторая глава работы посвящена обзору и анализу алгоритмов майнинга криптовалют.
В третьей главе рассматривается программная реализация и тестирование алгоритмов майнинга криптовалют.
В заключении описываются результаты выполнения выпускной квалификационной работы.
Бакалаврская работа состоит из 41 страницы текста, 10 рисунков, 2 таблиц и 21 источника.
Выпускная квалификационная работа посвящена актуальной проблеме исследования и практического применения алгоритмов майнинга криптовалют.
В настоящее время разработано много различных программ майнинга криптовалют.
Помимо конфигураций и вычислительной мощности используемых для майнинга компьютеров одним из критериев выбора конкретной программы является эффективность используемого в ней алгоритма майнинга.
Цель бакалаврской работы - исследование и реализация алгоритмов майнинга криптовалют.
Для достижения данной цели в процессе работы над бакалаврской работой решены следующие задачи:
• выполнена постановка задачи исследования и проанализированы методы консенсуса в блокчейне. Как показал анализ, в основе алгоритмов майнинга криптовалют лежат методы консенсуса блокчейна: Proof-of-Work (PoW) и Proof-of-Stake (PoS). Дано математическое описание методов. Главным преимуществом метода PoW является обеспечение надежного механизма для достижения консенсуса и предотвращения злоупотреблений и неправомерного использования. Главным недостатком - высокая энергоемкость. Главным преимуществом метода PoS является его энергетическая эффективность. Основными недостатками метода PoS являются ограничение доступности и подверженность хакерским атакам. Как показал анализ, более распространены алгоритмы метода PoW.
• проанализированы алгоритмы майнинга криптовалют: SCH-256, Ethash, Scrypt и CryptoNight. Каждый алгоритм используется для майнинга конкретного набора криптовалют. Как показал анализ, эффективность майнинга зависит от таких параметров, как мощность и производительности оборудования, вида и типа майнинга, а также от корректности подбора алгоритмов.
• выполнена программная реализация и тестирования алгоритмов майнинга. В качестве примера использован популярный алгоритм SHA-256. Выполнена реализация данного алгоритма на языке программирования PHP. Рассмотрен пример реализации подписи данных SHA + AES на платформе «1С: Предприятие 8». Как показали результаты тестирования обработки на 1С8, среднее время выполнения обработки находится в пределах 120-140 мс, что вполне соответствует требованиям по быстродействию. При этом благодаря совместному использованию алгоритмов SCH-256 и AES-256 обеспечивается высокая безопасность шифрования.
Результаты бакалаврской работы представляют научно-практический интерес и могут быть рекомендованы для анализа и программной реализации методов и алгоритмов майнинга криптовалют.
