霂瑞霂��撘����迨��辣: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/50881
Title: Дослідження та застосування моделі «Proof of Rank» в технологіях BlockChain
Other Titles: Research and Application of the “Proof of Rank” Model in Blockchain Technologies
Authors: Чорний, Ярослав Миколайович
Chornyi, Iaroslav
Affiliation: ТНТУ ім. І. Пулюя, Факультет комп’ютерно-інформаційних систем і програмної інженерії, Кафедра комп’ютерних наук, м. Тернопіль, Україна
Bibliographic description (Ukraine): Чорний Я. М. Дослідження та застосування моделі «Proof of Rank» в технологіях BlockChain : робота на здобуття кваліфікаційного ступеня магістр : спец. 126 - інформаційні системи та технології / наук. кер. А. С. Сверстюк. Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2025. 71 с.
Bibliographic reference (2015): Чорний Я. М. Дослідження та застосування моделі «Proof of Rank» в технологіях BlockChain : робота на здобуття кваліфікаційного ступеня магістр : спец. 126 «Інформаційні системи та технології» / наук. кер. А. С. Сверстюк. Тернопіль : ТНТУ, 2025. 71 с.
Issue Date: 23-十二月-2025
Submitted date: 9-十二月-2025
Date of entry: 2-一月-2026
Publisher: ТНТУ ім. І.Пулюя, ФІС, м. Тернопіль, Україна
Country (code): UA
Place of the edition/event: Тернопіль
Supervisor: Сверстюк, Андрій Степанович
Sverstiuk, Andrii
Committee members: Ревнюк, Олександр Андрійович
Revniuk, Oleksandr
UDC: 004.75:004.056
Keywords: 126
інформаційні системи та технології
алгоритм консенсусу
блокчейн
децентралізація
енергоефективність
криптографія
майнінг
ранжування
blockchain
consensus algorithm
decentralization
proof of rank
proof of stake
proof of work
smart contracts
Page range: 71
Abstract: Кваліфікаційна робота присвячена дослідженню інноваційного алгоритму консенсусу «Proof of Rank» (PoR) та його застосуванню в сучасних блокчейн-мережах. У першому розділі проаналізовано еволюцію технології розподіленого реєстру, виявлено недоліки класичних механізмів (енерговитратність PoW та централізація капіталу в PoS). Другий розділ зосереджений на математичному обґрунтуванні моделі Proof of Rank, де право на створення блоку визначається репутацією та рангом вузла на основі його активності та внеску в мережу. У третьому розділі представлено результати моделювання роботи PoR-мережі, проведено порівняльний аналіз швидкості транзакцій та стійкості до атак типу «Sybil». Робота підтверджує ефективність використання PoR для створення масштабованих та енергоефективних децентралізованих систем. Додатково розглянуто економічні аспекти впровадження та вимоги до безпеки праці при обслуговуванні серверних потужностей
The qualification work is devoted to the study of the innovative "Proof of Rank" (PoR) consensus algorithm and its application in modern blockchain networks. The first chapter analyzes the evolution of distributed ledger technology, identifying the shortcomings of classic mechanisms (high energy consumption of PoW and capital centralization in PoS). The second chapter focuses on the mathematical justification of the Proof of Rank model, where the right to create a block is determined by the node's reputation and rank based on its activity and contribution to the network. The third chapter presents the results of modeling the PoR network operation, providing a comparative analysis of transaction speed and resistance to "Sybil" attacks. The work confirms the effectiveness of using PoR for creating scalable and energy-efficient decentralized systems. Additionally, economic aspects of implementation and labor safety requirements for server maintenance are considered
Description: Роботу виконано на кафедрі комп'ютерних наук Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя. Захист відбудеться 23.12.2025р. на засіданні екзаменаційної комісії №37 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя
Content: ВСТУП 1 АНАЛІЗ МЕХАНІЗМІВ КОНСЕНСУСУ В ТЕХНОЛОГІЯХ РОЗПОДІЛЕНОГО РЕЄСТРУ 1.1 Генезис та принципи побудови BlockChain систем 1.2 Проблеми масштабованості та безпеки сучасних алгоритмів 1.3 Передумови появи та концепція Proof of Rank 2 МАТЕМАТИЧНЕ ТА ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ МОДЕЛІ PROOF OF RANK 2.1 Алгоритми ранжування вузлів та обчислення репутації 2.2 Архітектура мережі на основі механізму PoR 2.3 Криптографічні методи захисту транзакцій та блоків 3 МОДЕЛЮВАННЯ ТА ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ АЛГОРИТМУ 3.1 Розробка імітаційної моделі блокчейн-мережі 3.2 Аналіз пропускної здатності та часу підтвердження транзакцій 3.3 Дослідження стійкості моделі до зловмисних впливів 4 ОБҐРУНТУВАННЯ ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ 5 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 6 ЕКОЛОГІЯ ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/50881
Copyright owner: © Чорний Ярослав Миколайович, 2025
References (Ukraine): 1. Consensus Mechanisms In Blockchain. [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://hacken.io/discover/consensus-mechanisms/ (дата звертання: 14.11.2025).
2. How Does Blockchain Work? [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://intellipaat.com/blog/tutorial/blockchain-tutorial/how-does-blockchain-work/ (дата звертання: 14.11.2025).
3. Structure of a Block in Blockchain [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://www.theengineeringprojects.com/2021/06/structure-of-a-block-in-blockchain.html (дата звертання: 15.11.2025).
4. The scheme of obtaining a hash of transactions in cryptocurrencies. [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://www.researchgate.net/figure/The-scheme-of-obtaining-a-hash-of-transactions-in-cryptocurrencies-Source_fig1_ 347677094 (дата звертання: 15.11.2025).
5. Consensus Mechanisms. [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://codefinity.com/courses/v2/0de038c2-b2a2-4df1-9e55-d563c652cd11/a787201f -ec94-4fad-9ae2-cebe833acdb1/867d4e59-df45-4515-b9f9-f197227ebe09 (дата звертання: 15.11.2025).
6. Nakamoto S. Bitcoin: a peer-to-peer electronic cash system. [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://bitcoin.org/bitcoin.pdf (дата звертання: 16.11.2025).
7. Chaum, David. Blind signatures for untraceable payments // Advances in Cryptology. — 1983. — Vol. 82. — P. 199–203. — doi:10.1007/978-1-4757-0602-4_18.
8. Exploring the Latest Trends in Blockchain Technology for 2025. [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://peiko.space/blog/article/blockchain-trends (дата звертання: 18.11.2025).
9. Кучковський В.В Інформаційна технологія блокчейн для опрацювання великих даних : дис. … доктор філософії : 122 “Компʼютерні науки”. / Кучковський В.В; НУ Львівська Політехніка. — Львів, 2022. — 135.
10. Кучковський В. В. Алгоритми консенсусу // Trends in science and practice of today : abstracts of XXVIII International scientific and practical conference (Ankara, Turkey; June 01 – 04, 2021). – 2021. – C. 502–505.
11. León Vollerigh. Blockchain Governance. Tectum, 1st Edition 2022, 216 pages.
12. Proof of History, Proof of Stake, Proof of Work - Explained [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://www.helius.dev/blog/proof-of-history-proof-of-stake-proof-of-work-explained (дата звертання: 24.11.2025).
13. Різниця між PoW та PoS (Proof of Stake vs Proof of Work) [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://blog.whitebit.com/uk/the-difference-between-proof-of-stake-and-proof-of-work/ (дата звертання: 26.11.2025).
14. Trom Dao Delegated Proof-of-Stake Consensus/ San Francisco, 2018 - URL: https://tron.network/static/doc/white_paper_v_2_0.pdf (дата звертання: 28.11. 2024).
15. Що таке Delegated Proof-of-Stake? [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://blog.whitebit.com/uk/what-is-delegated-proof-of-stake/ (дата звертання: 27.11.2025).
16. Що таке Delegated Proof Of Stake, і до чого тут стейкінг? [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://crypta.kyiv.ua/obrazovanie-i-sovety/shho-take-delegated-proof-of-stake-i-do-chogo-tut/ (дата звертання: 27.11.2025).
17. Proof of Space and Time. [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://chiapower.org/chia-proofs-of-space/PoST/ (дата звертання: 28.11.2025).
18. UA: Що таке Space and Time? [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://medium.com@dmitryzlvk/що-таке-space-and-time-e8a751b6e058 (дата звертання: 28.11.2025).
19. Proof of Weight (PoW) Consensus Mechanism in Blockchain. [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://www.geeksforgeeks.org/computer-networks/proof-of-weight-pow-consensus-mechanism-in-blockchain/ (дата звертання: 29.11.2025).
20. BitFury Group Proof of Stake versus Proof of Work (version 1.0)/ - [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://bitfury.com/content/downloads/ pos-vs-pow-1.0.2.pdf (дата звертання: 30.11.2025).
21. Технологія блокчейн: за межами біткойна. Прикладні інновації. [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://www.sciencedirect.com/science/ article/pii/S2405452617303322 (дата звернення: 30.11.2025).
22. Криптографія та мережева безпека: принципи та практика (7-е вид.) [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://www.pearson.com/us/higher-education/program/Stallings-Cryptography-andNetwork-Security-Principles-and-Practice-7th-Edition/PGM282084.html. (дата звернення: 30.11.2025).
23. Технологія блокчейн: за межами біткойна. [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S240545261630368X (дата звернення: 30.11.2025).
24. ТОП-15 протоколів та алгоритмів консенсусу в блокчейні. [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://coin24.io/ua/articles/top-15-protokolov-i-algoritmov-konsensusa-v-blokcheyneX (дата звернення: 30.11.2025).
25. Пояснення Delegated Proof of Stake. [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://www.binance.com/uk-UA/academy/articles/delegated-proof-of-stake-explained (дата звернення: 30.11.2025).
26. Understanding Proof of Weight: A New Consensus in Blockchain. [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://www.cliffsnotes.com/study-notes/27777059 (дата звернення: 30.11.2025).
27. Li X. et al. A survey on the security of blockchain systems // Future Generation Computer Systems. 2020. Vol. 107. P. 841-853.
28. Чорний Я.М. Принципи роботи алгоритму Proof of Rank // XIV Міжнародна науково-практична конференція молодих учених та студентів «Актуальні задачі сучасних технологій», Тернопіль, 11-12 Грудня 2025 р. с. 370-372.
29. Легкість та гнучкість: основи Flask для веброзробки програмного забезпечення. [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://pnn.com.ua/ua/blog/detail/lightweight-and-flexible-flask-fundamentals-for-software-web-development (дата звернення: 02.12.2025).
30. Чорний Я.М. Застосування алгоритму Proof of Rank у блокчейн-проектах // Інформаційні моделі, системи та технології: Праці XІІІ наук.-техн. конф. Тернопіль, 17 -18 грудня 2025р. с. 96 - 97.
31. Когут Ю.І. Технології блокчейн та криптовалюта: ризики та кібербезпека. Сідкон, 2022. 316 с.
32. Schwartz D., Youngs N., Britto A. The Ripple Protocol Consensus Algorithm, Ripple Labs Inc White Paper. Ripple Labs Inc, [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://ripple.com/files/ripple_consensus_whitepaper.pdf (дата звертання: 05.12.2025).
33. Vyacheslav Nykytyuk, Vasyl Dozorskyy, Nataliia Kunanets, Volodymyr Pasichnyk, Oleksandr Matsiuk, Ihor Bodnarchuk: Electrical Probe-Signal Processing and Criterion for the Determination of Time Parameters of the Teeth Filling Material Polymerization Process in Dentistry. 4th IDDM 2021: Valencia, Spain. P. 54-63
34. Zagorodna, N., Skorenkyy, Y., Kunanets, N., Baran, I., Stadnyk, M. Augmented Reality Enhanced Learning Tools Development for Cybersecurity Major. CEUR Workshop Proceedings., 2022, 3309, pp. 25–32. https://ceur-ws.org/Vol-3309/short1.pdf.
35. Микитишин А. Г., Митник М. М., Стухляк П. Д. Телекомунікаційні системи та мережі. Тернопіль: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2017. 384 с.
36. Лупенко С. А., Пасічник В. В., Тиш Є. В. Комп’ютерна логіка. Львів: Видавництво «Магнолія - 2006». 2015. 354 с.
37. Закон України «Про охорону праці». [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2694-12 - (дата звертання 06.05.2025).
38. Класифікатор професій ДК 003:2010/ [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/va327609-10 - (дата звертання 06.05.2025).
39. Гігієнічна класифікація умов праці за показниками шкідливості та небезпечності факторів виробничого середовища, важкості та напруженості трудового процесу. – К.: МОЗ України, 1998. – 34 с.
40. Безпека в надзвичайних ситуаціях. Методичний посібник для здобувачів освітнього ступеня «магістр» всіх спеціальностей денної та заочної (дистанційної) форм навчання / укл.: Стручок В. С. Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. 156 с.
Content type: Master Thesis
�蝷箔����:126 — інформаційні системи та технології

��辣銝剔�﹝獢�:
獢�獢� ��膩 憭批���撘� 
Mag_2025_STm_61_Chornyi_YM.pdfДипломна робота2,73 MBAdobe PDF璉�閫�/撘��


�DSpace銝剜�������★��������雿��.

蝞∠�極�