Розробка децентралізованої системи зберігання та перевірки автентичності документів про освіту на основі технології блокчейн

Abstract

Метою дослідження є розробка програмного рішення для децентралізованого зберігання та верифікації документів про освіту з урахуванням українських стандартів. Об’єктом дослідження є процеси створення, зберігання та автентифікації документів про освіту в рамках інтегрованої системи управління освітніми даними. Предметом дослідження виступає децентралізована система на базі технології блокчейн, що розглядається як інструмент для забезпечення незмінності та прозорості даних при роботі з освітніми сертифікатами. У роботі розглянуто та описано принципи децентралізованого управління освітніми сертифікатами на базі блокчейну Ethereum, виконано аналіз існуючих централізованих систем і нормативно-правових вимог України. Розроблено програмну реалізацію трирівневої архітектури, що складається зі смарт-контракту на Solidity із середовищем Hardhat, бекенду на Node.js і Express із базою даних MongoDB та фронтенду на React із інтеграцією MetaMask та Ethers.js; реалізовано функції видачі, верифікації й відкликання сертифікатів із модульним логуванням та обробкою помилок; проведено тестування в тестовій мережі Sepolia, виміряно час відгуку REST-API і витрати газу для ключових операцій.

The purpose of the research is to develop a software solution for decentralised storage and verification of educational documents based on Ukrainian standards. The research object is the processes of creating, storing and authenticating educational documents within the framework of an integrated educational data management system. The research subject is a decentralised system based on blockchain technology, which is considered as a tool for ensuring the immutability and transparency of data when working with educational certificates. The paper considers and describes the principles of decentralised management of educational certificates based on the Ethereum blockchain, analyses the existing centralised systems and regulatory requirements of Ukraine. A software implementation of a three-tier architecture consisting of a smart contract on Solidity with the Hardhat environment, a backend on Node.js and Express with the MongoDB database, and a frontend on React with the integration of MetaMask and Ethers.js was developed; the functions of issuing, verifying and revoking certificates with modular logging and error handling were implemented; testing was carried out in the Sepolia test network, REST-API response time and gas consumption for key operations were measured.