ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ БЛОКЧЕЙН В СИСТЕМЕ ОБРАЗОВАНИЯ: ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ И ВЕРИФИКАЦИИ АКАДЕМИЧЕСКИХ ДАННЫХ

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются возможности применения технологии блокчейн в системе образования с целью повышения безопасности академических данных и обеспечения их верификации. Проведен анализ недостатков централизованных образовательных систем, выявлены ключевые угрозы информационной безопасности. Предложена модель образовательной платформы на основе блокчейн-технологии, реализованная с использованием JavaScript и алгоритма SHA-256. Представлено сравнительное обоснование эффективности предложенного решения по сравнению с традиционными системами хранения данных.

Ключевые слова: блокчейн, образование, академические данные, информационная безопасность, верификация, децентрализация, SHA-256.

Введение

Цифровая трансформация образования является закономерным этапом развития современного общества. Активное внедрение электронных образовательных платформ, дистанционного обучения и цифрового документооборота существенно повысило доступность образовательных услуг. Однако вместе с этим обострились проблемы информационной безопасности, защиты персональных данных и подлинности академических документов.

В традиционных централизованных информационных системах все данные хранятся на одном сервере или в единой базе данных. Такая архитектура удобна в управлении, однако создает значительные риски: возможность несанкционированного доступа, изменение или удаление информации, зависимость от одного центра управления (Single Point of Failure).

Недостатки централизованных образовательных систем:

• Централизованные системы обладают следующими ключевыми недостатками:
• Риск модификации данных – администратор или злоумышленник может изменить академические показатели.
• Низкий уровень прозрачности – история изменений не всегда доступна для независимой проверки.

Таким образом, централизованная модель не в полной мере отвечает современным требованиям безопасности цифрового образования.

Применение блокчейн-технологии в образовании

Блокчейн представляет собой распределенную базу данных, в которой информация хранится в виде последовательности связанных блоков. Каждый блок содержит:

• хэш предыдущего блока,
• временную метку,
• данные транзакции,
• криптографический хэш текущего блока.

В рамках исследования была предложена модель образовательной платформы, в которой академические достижения студентов фиксируются в блокчейне в виде хэшированных записей.

Архитектура предложенной модели

Разработанная модель включает следующие компоненты:

• Пользовательский интерфейс (студент, преподаватель, администратор);
• Серверная часть (Node.js);
• Модуль хэширования (SHA-256);
• Модуль формирования блока;
• Распределенные узлы сети;
• Механизм верификации записей.

Логика «смарт-контракта» реализована на языке JavaScript. В отличие от классических решений на Solidity, в данной работе управление бизнес-логикой осуществляется на серверном уровне с последующей записью хэшированных данных в блокчейн.

Для обеспечения криптографической устойчивости применён алгоритм SHA-256. Его основные свойства: устойчивость к коллизиям; невозможность восстановления исходных данных по хэшу; эффект лавины (изменение одного бита полностью меняет хэш).

Формально:       

H: {0,1}* → {0,1}256                                                           (1)

Вероятность случайного совпадения хэша составляет приблизительно 2⁻²⁵⁶, что делает подделку практически невозможной. Таким образом, даже минимальное изменение академической записи приводит к изменению хэш-значения, что позволяет мгновенно выявить попытку фальсификации.

Таблица 1

Сравнительный анализ с традиционной системой

Результаты анализа показывают, что предложенная блокчейн-модель значительно повышает уровень доверия к образовательной системе.

Заключение

Применение технологии блокчейн в системе образования позволяет решить ключевые проблемы безопасности и верификации академических данных. Предложенная модель обеспечивает: неизменяемость записей,

защиту от фальсификации, прозрачную систему проверки, снижение зависимости от централизованного управления. Реализация платформы с использованием JavaScript и алгоритма SHA-256 продемонстрировала техническую осуществимость интеграции блокчейн в образовательную среду.

Таким образом, блокчейн-технология представляет собой перспективное направление модернизации цифровой инфраструктуры образования и формирования доверительной академической среды.

Список литературы:

1. Усатова O.А., Баракова A.Ш. Қазіргі заманғы веб-ресурстарды қорғау жүйелерін талдау // ҚР ҰҒА Хабарлары. Физика және информатика сериясы. – Алматы, 2022. – №1 (341). – Б. 88–95. https://doi.org/10.32014/2022.2518-1726.120
2. Буглиези М., Кальзавара С., Фокарди Р. Формальные методы веб-безопасности // Журнал логических и алгебраических методов в программировании. – 2017. – Т. 87. – С. 110–126.
3. Баракова А.Ш., Усатова О.А. Веб-ресурстардың қауіпсіздігінің осалдықтары мен қауіптерін жіктеу және сипаттау // Материалы VII международной научно-практической конференции «Информатика и прикладная математика», 20 октября – 21 октября 2022. – Алматы. – С. 364-368