Аннотация: В статье исследуется принцип работы модели Proof of Performance (PoP), основанной на алгоритме консенсуса, поддерживающем функции горизонтального шардинга. Модель PoP вносит изменения в традиционную структуру блоков, используемую в алгоритмах Proof of Stake и сетях на базе ядра Tendermint. Горизонтальный шардинг позволяет распределять транзакции между несколькими узлами (шардами), что значительно увеличивает пропускную способность сети. Основная цель исследования – изучение способов повышения эффективности и масштабируемости блокчейн-сетей через динамическое распределение транзакций и адаптивное управление узлами. Важным аспектом является определение параметров и изменяемых характеристик узлов, таких как производительность и надежность для равномерного и справедливого распределения нагрузки внутри сети. Это обеспечивает адаптацию системы к изменяющимся условиям нагрузки.  В работе используются аналитические и формальные методы для описания структуры блока, механизма распределения транзакций и системы наказаний и поощрений для шардов. Исследование представляет собой инновационный подход к управлению блокчейн-сетями, акцентируя внимание на производительности узлов. Модель PoP с горизонтальным шардингом обеспечивает более высокую пропускную способность и масштабируемость сети по сравнению с традиционными алгоритмами консенсуса. Предложена система динамического распределения нагрузки и адаптивного изменения весов узлов на основе их производительности, что способствует повышению эффективности и надежности сети. В результате исследования доказано, что модель Proof of Performance значительно увеличивает скорость обработки транзакций и общую производительность блокчейн-сети. Примеры применения подтверждают эффективность модели в различных типах сетей, таких как DeFi-платформы, системы управления цепочками поставок и IoT-сети. Модель PoP стимулирует узлы к поддержанию высокой производительности, обеспечивая справедливое распределение нагрузки и повышая общую устойчивость сети.

Ключевые слова: Модель консенсуса, Алгоритм консенсуса, Шард, Блок, Доказательство производительности, Доказательство ставки, Горизонтальный шардинг, Производительность, Распределение нагрузки, Блокчейн

Abstract: The article examines the working principle of the Proof of Performance (PoP) model, based on a consensus algorithm that supports horizontal sharding functions. The PoP model introduces changes to the traditional block structure used in Proof of Stake algorithms and Tendermint-based networks. Horizontal sharding allows transactions to be distributed among multiple nodes (shards), significantly increasing the network's throughput. The main goal of the study is to explore ways to enhance the efficiency and scalability of blockchain networks through dynamic transaction distribution and adaptive node management. An important aspect is the definition of parameters and adjustable characteristics of nodes, such as performance and reliability, to ensure even and fair load distribution within the network. This provides the system with the ability to adapt to changing load conditions. The study employs analytical and formal methods to describe the block structure, transaction distribution mechanism, and the system of penalties and rewards for shards. The research represents an innovative approach to managing blockchain networks, focusing on node performance. The PoP model with horizontal sharding provides higher throughput and scalability compared to traditional consensus algorithms. A system of dynamic load distribution and adaptive weight adjustment of nodes based on their performance is proposed, which contributes to the improvement of the network's efficiency and reliability. The results of the study demonstrate that the Proof of Performance model significantly increases transaction processing speed and overall blockchain network performance. Application examples confirm the model's effectiveness in various types of networks, such as DeFi platforms, supply chain management systems, and IoT networks. The PoP model encourages nodes to maintain high performance, ensuring fair load distribution and enhancing the overall network resilience.

Keywords: Blockchain, Load distribution, Performance, Horizontal sharding, Proof of Stake, Proof of Performance, Block, Shard, Consensus algorithm, Consensus model