Вибір алгоритмів і структур даних для безпечного зберігання та обробки метаданих в IoT-системах на основі блокчейну Ethereum

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorЗарудний, Іван Сергійович
dc.contributor.authorЛюбчак, Володимир Олександрович
dc.date.accessioned2026-02-03T09:34:45Z
dc.date.available2026-02-03T09:34:45Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractУ статті розглянуто теоретичні засади викоритання алгоритмів та структур даних для безпечного зберігання та обробки метаданих в IoT-системах із використанням блокчейну Ethereum. Проведено класифікацію типів метаданих, характерних для гетерогенних IoT-середовищ, з урахуванням семантичної значущості, частоти оновлення та критичності даних. Сформульовано формальні вимоги до алгоритмів, що охоплюють стійкість до фальсифікацій, обчислювальну складність, масштабованість у режимі високої інтенсивності запитів та ефективність використання ресурсів у контексті gas-витрат і пропускної здатності мережі. Виконано порівняльний аналіз структур даних, застосовуваних в інфраструктурі Ethereum, зокрема Merkle Tree, Merkle-Patricia Trie (MPT), Multi-State MPT та GPUприскорених модифікацій, за критеріями асимптотичної складності, пам’яттєвої ефективності та придатності до інкрементального оновлення. Запропоновано концептуальну модель організації обміну метаданими між IoT-вузлами та смарт-контрактами, що включає модулі кодування, верифікації, оптимізації gas-витрат і стандартизовані інтерфейси взаємодії. Представлені результати створюють теоретичне підґрунтя для розробки формально верифікованих та енергоефективних рішень у сфері безпечної інтеграції блокчейну Ethereum з Інтернетом речей.
dc.description.abstractotherThe article examines the theoretical foundations for selecting algorithms and data structures to ensure secure storage and processing of metadata in IoT systems using the Ethereum blockchain. A classification of metadata types specific to heterogeneous IoT environments is presented, taking into account semantic significance, update frequency, and data criticality. Formal requirements for algorithms are formulated, covering resistance to forgery, computational complexity, scalability under high-intensity request loads, and resource efficiency in terms of gas costs and network throughput. A comparative analysis of data structures employed in the Ethereum infrastructure, including Merkle Tree, Merkle-Patricia Trie (MPT), Multi-State MPT, and GPUaccelerated modifications, is performed according to criteria such as asymptotic complexity, memory efficiency, and suitability for incremental updates. A conceptual model for organizing metadata exchange between IoT nodes and smart contracts is proposed, incorporating modules for encoding, verification, gas cost optimization, and standardized interaction interfaces. The presented results provide a theoretical basis for developing formally verified and energy-efficient solutions in the field of secure Ethereum blockchain integration with the Internet of Things.
dc.format.pagerangeP. 204-215
dc.identifier.citationЗарудний, І. С. Вибір алгоритмів і структур даних для безпечного зберігання та обробки метаданих в IoT-системах на основі блокчейну Ethereum / Іван Зарудний, Володимир Любчак // Information Technology and Security. – 2025. – Vol. 13, Iss. 2 (25). – P. 204-215. – Bibliogr.: 13 ref.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2411-1031.2025.13.2.344708
dc.identifier.orcid0009-0007-8771-3829
dc.identifier.orcid0000-0002-7335-6716
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/78601
dc.language.isouk
dc.publisherInstitute of Special Communication and Information Protection of National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”
dc.publisher.placeKyiv
dc.relation.ispartofInformation Technology and Security, Vol. 13, Iss. 2 (25)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectІнтернет речей
dc.subjectблокчейн Ethereum
dc.subjectалгоритми обробки метаданих
dc.subjectMerkle-Patricia Trie
dc.subjectструктури даних
dc.subjectкриптографічна верифікація
dc.subjectgas-ефективність
dc.subjectInternet of Things
dc.subjectEthereum blockchain
dc.subjectmetadata processing algorithms
dc.subjectdata structures
dc.subjectcryptographic verification
dc.subjectgas efficiency
dc.subject.udc621.39
dc.titleВибір алгоритмів і структур даних для безпечного зберігання та обробки метаданих в IoT-системах на основі блокчейну Ethereum
dc.title.alternativeSelection of algorithms and data structures for secure storage and processing of metadata in iot systems based on the Ethereum blockchain
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
204-215.pdf
Розмір:
820.34 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Information Technology and Security, Vol. 13, Iss. 2 (25)