Програмне забезпечення системи транзакцій та розрахунків на основі блокчейну

Abstract

Метою бакалаврської кваліфікаційної роботи є розробка платіжної системи для транзакцій і розрахунків на основі блокчейну, яка забезпечить безпечне виконання цифрових фінансових операцій, автоматизацію процесів обробка транзакцій та управління розрахунками, аудит фінансових подій і захист даних користувачів. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі: ● провести аналіз сучасних технологій блокчейну та платіжних систем; ● дослідити принципи функціонування системи транзакцій та розрахунків; ● спроєктувати архітектуру платіжної системи на базі блокчейну; ● розробити структуру бази даних та ER-діаграму системи; ● реалізувати REST API для роботи з транзакціями та користувачами; ● реалізувати blockchain transaction processing; ● створити Settlement Engine та Clearing Queue; ● реалізувати JWT authentication та Two-Factor Authentication; ● впровадити систему аудиту фінансових операцій; ● реалізувати адміністративну панель та систему сповіщень; ● провести тестування програмного забезпечення; ● сформувати рекомендації щодо впровадження та експлуатації системи. Основна ідея проєкту полягає у створенні сучасної платіжної системи на основі блокчейну, яка поєднує механізми блокчейн-транзакцій, управління розрахунками, ведення журналу аудиту та сучасні засоби захисту інформації. Система дозволяє централізовано управляти фінансовими транзакціями, забезпечує прозорість операцій та підтримує масштабування у хмарному середовищі. Методи та технології. Під час розробки платіжної системи використовувалась мова програмування C# у середовищі Visual Studio 2022. Для створення WEB-застосунку використано платформу ASP.NET Core, яка дозволяє створювати масштабовані та високопродуктивні серверні застосунки. Для реалізації архітектури системи використовувалися принципи MVC та Clean Architecture. Для роботи з базою даних застосовано Entity Framework Core як ORM-систему та MySQL як систему управління базами даних [10]. Для реалізації механізмів безпеки використовувалися: ● JWT Authentication; ● BCrypt password hashing; ● Two-Factor Authentication; ● HTTPS encryption; ● Role-Based Authorization. Blockchain-механізми реалізовані із використанням алгоритму SHA256 для генерації hash-значень блоків та транзакцій. Для журналювання системних подій та фінансових операцій використано бібліотеку Audit.NET. Для реалізації системи сповіщень та асинхронної взаємодії компонентів використовувалися SignalR та notification services. Для розгортання системи використовувалися Docker, AWS EC2, AWS RDS та Nginx. Docker використовується для контейнеризації компонентів системи [16], а AWS забезпечує хмарну інфраструктуру для масштабування сервісів [17]. Апробація програмного продукту. Результати розробки платіжної системи були представлені на студентській науково-практичній конференції у вигляді тез доповіді на тему: «Програмне забезпечення для системи транзакцій і розрахунків на основі блокчейну». Структура записки. Пояснювальна записка складається зі вступу, чотирьох основних розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків. У першому розділі «Аналіз предметної області» розглянуто сучасні -технології блокчейну, особливості функціонування системи транзакцій і розрахунків, проведено аналіз існуючих платіжних систем, визначено функціональні вимоги до системи та змодельовано основні процеси за допомогою UML-діаграм. Другий розділ «Проєктування бази даних та системи» присвячено побудові логічної та фізичної моделей бази даних, розробці ER-діаграми, проєктуванню модулів блокчейну, settlement engine, clearing queue та системи безпеки. У третьому розділі «Розробка програмної частини» описано процес створення платіжної системи на основі блокчейну, реалізацію REST API, обробку транзакцій, Settlement Engine, Audit System, JWT authentication, Two-Factor Authentication, адміністративної панелі та користувацького інтерфейсу. У четвертому розділі «Рекомендації щодо впровадження та експлуатації системи» наведено результати тестування програмного забезпечення, визначено вимоги до апаратного та програмного забезпечення, описано склад інсталяційного пакету та рекомендації щодо впровадження платіжної системи у хмарному середовищі AWS.