Постановка проблемы. Интеграция блокчейн-технологий в гетерогенные сети Интернета вещей является сложной зада
чей. С одной стороны, требования блокчейна к вычислительным ресурсам, памяти и постоянной сетевой доступности являются жёсткими. С другой стороны, парк устройств Интернета вещей характеризуется большой гетерогенностью — от мощных шлюзов до энергоограниченных датчиков с микроконтроллерами. Статические модели блокчейн-инфраструктуры, не учитывающие эту неоднородность, ведут к перегрузке слабых узлов, неэффективному использованию ресурсов и быстрому истощению автономных устройств, что делает развертывание непрактичным.
Цель. Разработать математическую модель для многокритериальной оптимизации параметров блокчейн-инфраструктуры, таких как размер блока, интервал его создания, размер и состав комитета валидаторов, с учётом разнородности ресурсов гетерогенных IoT-узлов. Проводимая в целом интеграция направлена на поиск баланса между производительностью, энергоэффективностью, безопасностью и стоимостью эксплуатации сети.
Результаты. Разработана комплексная математическая модель, формализующая задачу как проблему смешанного целочисленного нелинейного программирования. Отмечено, что модель позволяет определить, какие узлы должны выполнять роли валидаторов и хранителей данных, а также какими должны быть глобальные параметры сети Интернета вещей с блокчейном для заданных требований к пропускной способности и задержке при соблюдении ограничений по ресурсам устройств. Разработана программа на Python, реализующая генетический алгоритм и жадную эвристику для поиска квазиоптимальных решений.
Практическая значимость. Решение предоставляет архитекторам и инженерам методику и инструмент для проектирования жизнеспособных и экономически эффективных IoT-блокчейн систем, что позволяет перейти от эмпирического проектирования к научно обоснованному выбору архитектурных решений для блокчейн-интегрированных IoT-систем.
Ключевые слова: Блокчейн, Интернет вещей, распределенный реестр, оптимизация, гетерогенные узлы, прокси-серверы, стоимость владения, задержка передачи