Integration of blockchain technologies into cybersecurity systems for critical infrastructure facilities: Prospects and challenges

Abstract

The purpose of the study was to analyse the potential and main problems of integrating blockchain technologies into the processes of ensuring cybersecurity of critical infrastructure facilities in Ukraine. As part of the work, the potential of blockchain technologies in improving the security of critical infrastructures was analysed, the existing challenges of scaling and performance of such systems were assessed, and the possibilities of international cooperation for implementing innovative solutions in the field of cybersecurity were explored. The paper provided a comprehensive analysis of the prospects for integrating blockchain technologies into cybersecurity systems for critical infrastructure facilities. To ensure the relevance of the study, the technical features of the blockchain, such as consensus mechanisms, data distribution models, and cryptographic methods, were considered. It was found that blockchain technologies provide increased transparency, resistance to cyber threats, and optimisation of access control to critical data. At the same time, the main challenges remain low scalability of systems, limited transaction speed, and high energy costs, which complicates their large-scale implementation. The study also showed that there is a need to adapt regulatory requirements to improve the efficiency of blockchain integration into infrastructure facilities. The study demonstrated the significant potential of blockchain technologies as one of the key components in building sustainable cybersecurity systems. The conclusions of the paper emphasise the need for an interdisciplinary approach to the implementation of technologies, including technical, economic, and regulatory aspects, to increase the level of security of critical infrastructure facilities in the context of growing cyber threats. In addition, the paper highlights the importance of international cooperation, which will combine resources and expertise to create more effective and innovative solutions in the field of cybersecurity.

Дослідження було спрямоване на аналіз потенціалу та основних проблем інтеграції блокчейнтехнологій у процеси забезпечення кібербезпеки об’єктів критичної інфраструктури в Україні. У рамках роботи здійснювалися аналіз потенціалу блокчейн-технологій у підвищенні рівня захищеності критичних інфраструктур, оцінка існуючих викликів масштабування та продуктивності таких систем, а також вивчення можливостей міжнародної співпраці для впровадження інноваційних рішень у сфері кібербезпеки. У роботі проведено всебічний аналіз перспектив інтеграції блокчейн-технологій у системи забезпечення кібербезпеки для об’єктів критичної інфраструктури. Для забезпечення релевантності дослідження враховувалися технічні особливості блокчейну, такі як механізми консенсусу, моделі розподілу даних та криптографічні методи. Було виявлено, що блокчейн-технології забезпечують підвищення рівня прозорості, стійкості до кіберзагроз та оптимізацію управління доступом до критичних даних. Водночас основними викликами залишаються низька масштабованість систем, обмежена швидкість транзакцій і високі енергетичні витрати, що ускладнює їх широкомасштабне впровадження. Дослідження також показало, що існує потреба в адаптації регуляторних вимог для підвищення ефективності інтеграції блокчейну в інфраструктурні об’єкти. Дослідження продемонструвало значний потенціал блокчейн-технологій як одного з ключових компонентів у побудові стійких кібербезпекових систем. Висновки роботи акцентують на необхідності міждисциплінарного підходу до впровадження технологій, що включає технічні, економічні та регуляторні аспекти, для підвищення рівня захищеності об’єктів критичної інфраструктури в умовах зростання кіберзагроз. Крім того, у роботі підкреслено важливість міжнародної співпраці, яка дозволить об’єднати ресурси та експертизу для створення більш ефективних та інноваційних рішень у сфері кібербезпеки.