Можливість використання концепції динамічного кластерингу блокчейн-системи Proof-of-Work для вдосконалення систем державного управління

Анотація

Сучасне державне управління стикається з численними викликами, такими як корупція, бюрократичні затримки, неефективне використання ресурсів та низький рівень довіри громадян. Одним із перспективних шляхів підвищення ефективності та прозорості державних процесів є цифровізація та впровадження блокчейн-технологій. Блокчейн забезпечує децентралізацію, прозорість та незмінність даних, що дозволяє зменшити ризики корупції та спростити міжвідомчу взаємодію, аналіз міжнародного досвіду показує ефективність використання блокчейну в державних системах. Класичний механізм консенсусу Proof-of-Work (PoW), що залишається еталоном децентралізації та доведеної безпеки, має суттєві обмеження для його використання у сфері державного управління: високе енергоспоживання та низькц пропускна здатність у пікові періоди. У роботі запропоновано модифіковану методику динамічного кластерування вузлів у PoW-мережах для державного сектору, що дозволяє об’єднувати вузли в кластери з інтенсивним внутрішнім обміном та використовувати локальний PoW для швидкої обробки транзакцій. Для досягнення фінального консенсусу на національному рівні застосовується протокол PBFT, що забезпечує стійкість до візантійських збоїв та детерміновану фінальність. Математична модель підтверджує, що оптимізація розміру кластерів та комбінування PoW і PBFT дозволяє зменшити час підтвердження транзакцій, підвищити пропускну здатність системи та значно знизити енергоспоживання. Додатково запроваджується періодична перекоммутація вузлів між кластерами, що підвищує стійкість до 51%-атаки. Запропонована гібридна архітектура PoW+PBFT демонструє баланс між децентралізованою безпекою, продуктивністю та енергоефективністю. Методика має сенс для впровадження в масштабних державних сервісах, таких як електронне голосування, державні реєстри, публічні закупівлі та соціальні виплати, забезпечуючи прозорість, швидкість та надійність обробки транзакцій.