НИИ ядерной физики МГУ и НовГУ разрабатывают блокчейн для данных адронного коллайдера

Пилотный проект представлен учеными НИИ ядерной физики МГУ и НовГУ на Открытой конференции Института системного программирования РАН, посвященной 70-летию отечественного ИТ-сектора.

Эксперименты по столкновению заряженных частиц в ускорителе Большого адронного коллайдера Европейского центра ядерных исследований (CERN) порождают огромное количество данных (около 25 Пбайт в год), которые потом обрабатываются в научных центрах разных стран мира. И, чтобы гарантировать достоверность хранящейся информации в базе данных, российские учёные разработали систему на базе Hyperledger Fabric.

Работа ведётся около полугода. НовГУ в этом проекте представляет Николай Приходько- программист 2 категории в лаборатории "Grid технологии в современнойфизике".

«Недавно рабочая группа проекта ездила с докладом в Европейский центрядерных исследований (CERN). Выступление вызвало живой интерес у участников конференции. Наш проект – одно из возможных решений конкретной задачи, которую ставит CERN. Возможно, проект удастся внедрить, но не в скором времени: сейчас он находится на стадии разработки»», - прокомментировал Николай Приходько.

Коллайдер будет работать десятки лет, так что хранение собранной информации потребует значительных вычислительных мощностей. Для решения проблемы создана объединяющая национальные и международные ресурсы сеть WLCG (LHC Computing Grid), в рамках которой результаты экспериментов накапливаются и обрабатываютсяв 175 вычислительных центрах 25 стран мира.

В работе предложен новый подход на основе блокчейн-технологий и смарт-контрактов для создания отказоустойчивой, безопасной, надежной с точки зрения сохранности и защищенности записей от случайных или намеренных искажений распределенной системы управления метаданными провенанса данных, а также правами доступа к данным в распределенных хранилищах. Реализация предложенного подхода основана на эксклюзивном (permissioned) типе блокчейнов и на блокчейн-платформе Hyperledger Fabric совместно с Hyperledger Composer.

Отметим, несмотря на то, что за последние годы был осуществлен целый ряд проектов по созданию систем для поддержки и управления метаданными (СУ МДП), включая провенанс данных, подавляющее большинство реализованных решений являются централизованными, что плохо соответствует случаю использования распределенной динамически меняющейся среды, и возможности использования метаданных организационно несвязанными или слабо связанными сообществами исследователей.

Благодаря использованию нового подхода на основе блокчейн-технологий исмарт-контрактов, в данной работе разработаны принципы и алгоритмы работы отказоустойчивой, безопасной, надежной с точки зрения сохранности и защищенности записей от случайных или намеренных искажений распределенной системы ProvHL управления метаданными провенанса данных, а также правами доступа к данным в распределенных хранилищах. Это, в свою очередь, позволит существенно повысить качество и надежность научных результатов, получаемых на основе обработки и анализа больших научных данных в распределенной компьютерной среде.

Для корректного проведения научных исследований ученые должны быть уверены в правильности разбросанных по всему миру данных. В этом может помочь разрабатываемая российскими учеными блокчейн-система.

Кроме того, подобное блокчейн-решение могут применить в других областях науки, допустим, в астрономии, где также имеется существенное число сведений со спутников и обсерваторий.

Ссылка на оригинал статьи