Đồ án: Tìm hiểu Blockchain và xây dựng ứng dụng NFT Move to Earn

Tài liệu đồ án nghiên cứu công nghệ Blockchain và NFT. Trình bày chi tiết quá trình xây dựng ứng dụng Move to Earn trên nền tảng Ethereum.

• Tác giả: Nguyễn Cao Cường
• Người hướng dẫn: Cô Huỳnh Hồ Thị Mộng Trinh
• Trường học: Trường Đại học Công nghệ thông tin, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ phần mềm
• Đề tài: Tìm hiểu blockchain và xây dựng ứng dụng NFT theo trào lưu Move to Earn
• Loại tài liệu: Đồ án
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Blockchain và NFT trong ứng dụng Move to Earn

Blockchain là nền tảng công nghệ cơ sở cho các ứng dụng Move to Earn hiện đại. Công nghệ này cho phép tạo ra các token không thể thay thế (NFT) - những tài sản ảo đại diện cho vật phẩm trong thế giới thực như giày thể thao ảo. NFT được mã hóa tương tự như tiền điện tử, nhưng mỗi token đều có giá trị và tính chất riêng biệt. Kể từ năm 2014, NFT đã phát triển thành xu hướng kinh tế số quan trọng, với giá trị giao dịch lên tới 174 triệu USD. Ứng dụng Move to Earn kết hợp công nghệ Blockchain với NFT để tạo ra hệ thống kiếm tiền thông qua hoạt động thể chất hàng ngày như chạy bộ hoặc đi bộ.

1.1. Khái niệm NFT và tầm quan trọng

Token không thể thay thế (NFT) là những tài sản ảo độc nhất vô nhị trên Blockchain. Mỗi NFT đều có các đặc điểm riêng biệt, không thể hoán đổi với nhau giống như tiền điện tử thông thường. Trong ứng dụng Move to Earn, NFT được hiện thân hóa thành những đôi giày ảo. Người dùng sử dụng những đôi giày này để tham gia hoạt động thể chất, kiếm thu nhập và cải thiện sức khỏe bản thân. Giá trị của mỗi NFT giày phụ thuộc vào các thuộc tính và hiếm kỳ của nó trên Blockchain.

1.2. Vai trò của Blockchain trong hệ thống Move to Earn

Blockchain cung cấp nền tảng an toàn và minh bạch cho các giao dịch NFT. Nền tảng Ethereum cho phép xây dựng Smart Contract - các hợp đồng thông minh tự động hóa quá trình giao dịch, phát thưởng và quản lý NFT. Công nghệ Blockchain đảm bảo tính xác thực, không thể giả mạo và bất biến của mỗi NFT giày. Điều này tạo niềm tin cho người dùng trong hệ thống Move to Earn, đồng thời cho phép họ sở hữu, mua bán và giao dịch NFT một cách an toàn trên các sàn giao dịch kỹ thuật số.

II. Cơ chế hoạt động của ứng dụng Move to Earn trên Ethereum

Ứng dụng Move to Earn hoạt động dựa trên sự tích hợp giữa Smart Contract trên Ethereum và các thiết bị cảm biến di động. Hệ thống thu thập dữ liệu hoạt động thể chất từ Smartphone, Smart Watch và GPS của người dùng. Dữ liệu này được xử lý và chuyển đổi thành Token thông qua Smart Contract. Người dùng sở hữu NFT giày ảo sẽ nhận được phần thưởng Cryptocurrency dựa trên quãng đường chạy, số bước đi và thời gian hoạt động. Hệ thống Marketplace trên nền tảng Blockchain cho phép người dùng mua bán, giao dịch NFT giày với nhau, tạo ra một hệ sinh thái kinh tế số hoàn chỉnh.

2.1. Quy trình thu thập và xử lý dữ liệu hoạt động

Các thiết bị như Smartphone và Smart Watch trang bị cảm biến quán tính sẽ liên tục theo dõi chuyển động của người dùng. Dữ liệu bao gồm số bước, quãng đường, calorie tiêu thụ và thời gian hoạt động được gửi đến máy chủ ứng dụng. Hệ thống sẽ xác thực dữ liệu và chuyển đổi chúng thành các chỉ số đánh giá. Những chỉ số này được ghi lại trên Blockchain thông qua Smart Contract, tạo ra tính minh bạch và không thể chối cãi. Quá trình này diễn ra liên tục, cho phép người dùng theo dõi tiến độ kiếm tiền của mình.

2.2. Hệ thống phát thưởng và giao dịch NFT

Khi người dùng hoàn thành các hoạt động chạy bộ, hệ thống tự động tính toán phần thưởng thông qua Smart Contract. Phần thưởng được phát hành dưới dạng Token hoặc Cryptocurrency vào ví của người dùng. NFT giày có các đặc tính khác nhau ảnh hưởng đến tỷ lệ kiếm tiền. Người dùng có thể mua bán NFT giày trên Marketplace tích hợp trong ứng dụng. Giao dịch NFT được thực hiện trực tiếp trên Blockchain, đảm bảo an toàn và xác thực. Hệ thống phân cấp NFT giày từ thông thường đến hiếm kỳ tạo nên một thị trường sôi động.

III. Kiến trúc hệ thống và công nghệ sử dụng

Ứng dụng Move to Earn được xây dựng trên kiến trúc ba tầng: tầng giao diện người dùng, tầng logic ứng dụng và tầng Blockchain. Tầng giao diện bao gồm ứng dụng mobile cho người dùng cuối và giao diện web để quản lý giày NFT. Tầng logic ứng dụng xử lý dữ liệu từ thiết bị, xác thực người dùng và quản lý trạng thái ứng dụng. Tầng Blockchain chứa các Smart Contract triển khai trên Ethereum, bao gồm contract quản lý NFT (ERC-721), quản lý Token phần thưởng, và Marketplace giao dịch. Công nghệ MongoDB được sử dụng để lưu trữ dữ liệu người dùng, lịch sử hoạt động và thông tin giao dịch.

3.1. Các Smart Contract chính trong hệ thống

RunnSneaker721 là Smart Contract chính quản lý NFT giày, tuân thủ chuẩn ERC-721 của Ethereum. Contract này xử lý việc tạo mới NFT, chuyển giao quyền sở hữu và ghi nhận các đặc tính độc nhất của mỗi giày. RunnMarketplace là contract quản lý giao dịch NFT, cho phép người dùng niêm yết, mua bán giày trên Marketplace. Contract thứ ba quản lý Token phần thưởng (ERC-20), kiểm soát việc phát hành, chuyển giao và lưu giữ Token. Tất cả các contract đều được triển khai trên mạng Ethereum, đảm bảo tính bất biến và minh bạch.

3.2. Công nghệ backend và lưu trữ dữ liệu

Backend của ứng dụng Move to Earn sử dụng các công nghệ web service hiện đại để xử lý yêu cầu từ client. MongoDB được chọn làm cơ sở dữ liệu chính để lưu trữ thông tin người dùng, dữ liệu hoạt động, lịch sử giao dịch và metadata của NFT. Cơ sở dữ liệu này hoạt động song song với Blockchain, nơi lưu giữ thông tin quan trọng về NFT và giao dịch. Hệ thống được thiết kế để đồng bộ hóa dữ liệu giữa MongoDB và Blockchain, đảm bảo tính nhất quán. API RESTful được sử dụng để kết nối frontend mobile, giao diện web với backend, cho phép truyền dữ liệu hoạt động và yêu cầu giao dịch.

IV. Ứng dụng thực tiễn và triển vọng phát triển

Move to Earn không chỉ là một trào lưu kinh tế số mà còn mang lại nhiều lợi ích thực tiễn cho người dùng. Ứng dụng khuyến khích người dùng tăng cường hoạt động thể chất hàng ngày, từ đó cải thiện sức khỏe và thể lực. Đồng thời, người dùng có cơ hội kiếm thêm thu nhập thông qua việc đi bộ hoặc chạy bộ, tạo ra một mô hình kinh tế xã hội độc đáo. Hệ thống NFT Marketplace cho phép người dùng biến các giày ảo thành tài sản có giá trị, có thể mua bán trên thị trường Blockchain. Những ứng dụng Move to Earn như StepN, Sweatcoin đã chứng minh tiềm năng kinh tế to lớn của mô hình này. Trong tương lai, công nghệ sẽ tiếp tục phát triển với tích hợp AI, cải thiện tính chính xác dữ liệu và mở rộng hệ sinh thái NFT.

4.1. Lợi ích sức khỏe và kinh tế của người dùng

Move to Earn tạo ra một cơ chế khuyến thích mạnh mẽ để người dùng duy trì hoạt động thể chất thường xuyên. Bằng cách gắn phần thưởng kinh tế vào các hoạt động lành mạnh, ứng dụng giúp người dùng xây dựng thói quen tập luyện bền vững. Người dùng có thể kiếm được Cryptocurrency thực sự từ các hoạt động hàng ngày, mở ra cơ hội kiếm tiền bổ sung. Đặc biệt, các nhóm người dân ở khu vực có mức sống thấp có thể tận dụng ứng dụng này để tăng thu nhập. Sở hữu NFT giày hiếm kỳ còn cho phép người dùng kiếm lợi nhuận từ chênh lệch giá trên Marketplace, tạo ra một thị trường đầu cơ thứ cấp.

4.2. Hướng phát triển tương lai của ứng dụng

Trong tương lai, công nghệ Move to Earn sẽ được mở rộng với các tính năng mới như tích hợp AI để phát hiện gian lận và tăng độ chính xác dữ liệu hoạt động. Hệ thống sẽ kết nối với các ứng dụng sức khỏe phổ biến như Apple Health, Google Fit để cải thiện truy xuất dữ liệu. Việc mở rộng sang các blockchain khác ngoài Ethereum sẽ giảm chi phí giao dịch cho người dùng. Các hình thức chuyển động khác như yoga, bơi lội, đạp xe có thể được thêm vào hệ thống. Hợp tác với các thương hiệu giày thực tế sẽ tạo ra những NFT giày ảo dựa trên thiết kế thực, tăng tính hấp dẫn và giá trị của NFT.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: TỔNG QUAN 1. Tên đề tài “ Tìm hiểu blockchain và xây dựng ứng dụng NFT theo trào lưu Move to earn” 1. Giới thiệu đề tài Move To Earn (Di chuyển để kiếm tiền) là hình thức giúp người dùng có thể kiếm tiền qua các chuyển động hàng ngày như chạy bộ hoặc đi bộ bằng công nghệ cảm biến, đo lường chuyển động của người dùng và sự kết hợp của các thiết bị điện tử như: Smart Phone, Smart Watch hay GPS… Các thiết bị sẽ thu thập dữ liệu qua các hoạt động của của thể từ đó quy ra số liệu đánh giá và sẽ được quy đổi thành các đồng coin trong các ứng dụng. Trong đó NFT sẽ được ứng dụng thành những đôi giày, và người dùng sẽ dùng những đôi giày này để kiếm thêm thu nhập cũng như cải thiện sức khoẻ của bản thân.

RunN là một nền tảng Web3 đa sản phẩm bao gồm: Move-to-Earn, NFT Marketplace. Đây là một nền tảng giúp bạn có thể vừa chạy bộ mà vừa có thể kiếm được tiền. Mục tiêu của RunN hướng tới là xây dựng một nền tảng có nhiều người dùng và thúc đẩy mọi người hướng tới lối sống khoa học, lành mạnh hơn, cải thiện sức khoẻ và kết nối cộng đồng. Đây là một dự án Move-to-Earn nên để bắt đầu có thể tham gia thì bạn cần sỡ hữu cho mình một đôi giày NFT.

Sau khi đã sở hữu NFT thì bạn cần phải tải ứng dụng của chính nền tảng này và kết nối ví đã mua NFT của mình vào để có thể bắt đầu tham gia. Các sản phẩm trong RunN sẽ sử dụng mã thông báo trả thưởng RMT. Điều này sẽ giúp tăng tiện ích của mã thông báo, do đó tăng giá trị của chúng trong quá trình này. Mã thông báo RMT được trả thưởng cho người dùng dựa vào hoạt động chạy hàng ngày của khách hàng.

Việc mua bán sử dụng RMT sẽ được cập nhật them trong những tính năng mới sau này. Mặc dù chỉ mới xuất hiện hồi năm 2014, NFTs hiện đang được nhiều người biết đến bởi chúng đang ngày một trở thành cách phổ biến để mua bán các tác phẩm nghệ thuật số. Một khoản tiền khổng lồ 174 triệu USD đã đượ11c chi cho NFT từ tháng 11/2017. Và đó cũng chính là lí do nhóm tụi em tiến hành tìm hiểu về Blockchain cũng như xây dựng ứng dung NFT – Move To Earn.

Khảo sát hiện trạng - Các ứng dụng NFT theo trào lưu Move to earn phổ biến hiện nay: ~9~ 1.1 StepN ❖ Giới thiệu: STEPN là một ứng dụng Web3 kết hợp giữa các yếu tố GameFi và SocialFi cho phép người dùng Move & Earn (di chuyển và kiếm tiền). Người dùng cần trang bị cho mình NFT Sneaker. Bằng cách đi bộ, chạy bộ hoặc chạy ngoài trời, người dùng sẽ kiếm được token trong game. ❖ Giao diện: ~ 10 ~ Hình 1: Giao diện ứng dụng StepN ❖ Ưu điểm: - Giao diện bắt mắt, màu sắc hài hòa.

- Hiển thị đầy đủ các thông tin cần thiết về mỗi đôi giày. - Nhiều tính năng để người dụng lựa chọn. - Hướng tới lối sống lành mạnh hơn, kết nối người dung với Web3 và bảo vệ mội trường. ❖ Nhược điểm: - Lạm phát xảy ra thường xuyên, chưa có cơ chế burn Token đúng cách.

- Tình trạng gian lận vẫn hay xảy ra. - Trải nghiệm người dùng những lần giao dịch còn chưa được tối ưu.2 Calo ❖ Giới thiệu: Calo Metaverse là một nền tảng sức khỏe – lối sống với các yếu tố Gamefi và Socialfi để giúp mọi người di chuyển nhiều hơn và vận động. Dựa trên blockchain, bạn có thể trang bị cho mình một NFT và bắt đầu trò chơi bằng cách di chuyển. ~ 11 ~ Bằng các hoạt động hàng ngày đó, bạn có thể kiếm được nhiều token hơn để sử dụng trong các trò chơi hoặc thậm chí rút tiền một cách dễ dàng.

Hệ thống blockchain Calo Metaverse cung cấp cho bạn cơ hội tập luyện hàng ngày ở chế độ thử thách đơn lẻ hoặc thế giới. Ngoài ra, nó cũng ghi lại kết quả luyện tập của bạn và chuyển động tác di chuyển của bạn thành những phần thưởng có giá trị. Bạn có thể giữ mã thông báo và NFT kiếm được để sử dụng trong ứng dụng hoặc rút tiền mặt để kiếm lợi nhuận. Bạn càng thực hành nhiều, bạn càng nhận được nhiều phần thưởng; đó là động lực thúc đẩy chúng ta tiến lên phía trước để vận động cơ thể để có được cả sức khỏe có lợi và thu nhập thụ động.

❖ Giao diện: Hình 2: Giao diện ứng dụng CaloRun ❖ Ưu điểm: - Giao diện bắt mắt, màu sắc hài hòa. - Hiển thị đầy đủ các thông tin cần thiết về mỗi đôi giày. - Hướng tới lối sống lành mạnh hơn, kết nối người dung với Web3 và bảo vệ mội trường. ❖ Nhược điểm: - Lạm phát xảy ra thường xuyên, chưa có cơ chế burn Token đúng cách.

~ 12 ~ - Tình trạng gian lận vẫn hay xảy ra. - Còn ít tính năng mới lạ cho người dùng. - Trải nghiệm người dùng những lần giao dịch còn chưa được tối ưu.3 Genopets ❖ Giới thiệu: Genopets là một game NFT phát triển theo hình thức Play-to-Earn trên hệ sinh thái Solana, cho phép người dùng tham gia nuôi dưỡng và phát triển Genopet - linh vật mà người dùng sở hữu. Genopets là sự kết hợp của 3 hình thức game như sau: nuôi dưỡng và tiến hóa Tamagochi, trải nghiệm các kỳ huấn luyện và chiến đấu với Pokemon, thu thập và tham gia Animal Crossing.

Người chơi cần triệu hồi Genopets và tham gia vào các Neon Genoverse, sau đó thực hiện các nhiệm vụ và nhận phần thưởng. Một số nhiệm vụ như khai phá vũ trụ, giải mã các vương quốc ma thuật, và chiến đấu với người dùng trên khắp thế giới. ❖ Giao diện: ~ 13 ~ Hình 3: Giao diện ứng dụng Genopets ❖ Ưu điểm: - Giao diện bắt mắt, màu sắc hài hòa. - Hướng tới lối sống lành mạnh hơn, kết nối người dung với Web3 và bảo vệ mội trường.

❖ Nhược điểm: - Lạm phát xảy ra thường xuyên, chưa có cơ chế burn Token đúng cách. - Tình trạng gian lận vẫn hay xảy ra. - Còn ít tính năng mới lạ cho người dùng. - Trải nghiệm người dùng những lần giao dịch còn chưa được tối ưu.

Mục tiêu hướng đến Mục tiêu của RunN là giúp người dùng vừa rèn luyện sức khỏe, vừa kiếm được tiền. Để thực hiện được mục tiêu đó, dự án kết hợp công nghệ blockchain và NFT để cung cấp cho người dùng một ứng dụng Move-to-earn và những đôi giày thể thao ~ 14 ~ NFT. Giúp người dùng có nhiều sự lựa chọn đa dạng về mẫu giày, từ đó tăng sự hứng thú, tích cực trong việc chạy bộ. ~ 15 ~ Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Giới thiệu Blockchain là công nghệ chuỗi – khối, cho phép truyền tải dữ liệu một cách an toàn dựa trên hệ thống mã hóa vô cùng phức tạp, tương tự như cuốn sổ cái kế toán của một công ty, nơi mà tiền được giám sát chặt chẽ và ghi nhận mọi giao dịch trên mạng ngang hàng.

Mỗi khối (block) đều chứa thông tin về thời gian khởi tạo và được liên kết với khối trước đó, kèm theo đó là một mã thời gian và dữ liệu giao dịch. Dữ liệu khi đã được mạng lưới chấp nhận thì sẽ không có cách nào thay đổi được. Blockchain được thiết kế để chống lại việc gian lận, thay đổi của dữ liệu. Công nghệ Blockchain – sự kết hợp giữa 3 loại công nghệ: • Mật mã học: để đảm bảo tính minh bạch, toàn vẹn và riêng tư thì công nghệ Blockchain đã sử dụng public key và hàm hash function.

• Mạng ngang hàng: Mỗi một nút trong mạng được xem như một client và cũng là server để lưu trữ bản sao ứng dụng. • Lý thuyết trò chơi: Tất cả các nút tham gia vào hệ thống đều phải tuân thủ luật chơi đồng thuận (giao thức PoW, PoS,…) và được thúc đẩy bởi động lực kinh tế. Hệ thống Blockchain chia thành 3 loại chính: • Public: Bất kỳ ai cũng có quyền đọc và ghi dữ liệu trên Blockchain. Quá trình xác thực giao dịch trên Blockchain này đòi hỏi phải có rất nhiều nút tham gia.

Vì vậy, muốn tấn công được vào hệ thống Blockchain này cần chi phí rất lớn và thực sự không khả thi. Ví dụ: Bitcoin, Ethereum,… • Private: Người dùng chỉ được quyền đọc dữ liệu, không có quyền ghi vì điều này thuộc về bên tổ chức thứ ba tuyệt đối tin cậy. Vì đây là một Private Blockchain, cho nên thời gian xác nhận giao dịch khá nhanh vì chỉ cần một lượng nhỏ thiết bị tham gia xác thực giao dịch. Ví dụ: Ripple là một dạng ~ 16 ~ Private Blockchain, hệ thống này cho phép 20% các nút là gian dối và chỉ cần 80% còn lại hoạt động ổn định là được.

• Permissioned (hay còn gọi là Consortium): một dạng của Private nhưng bổ sung thêm 1 số tính năng khác, đây là sự kết hợp giữa Public và Private. Ví dụ: Các ngân hàng hay tổ chức tài chính liên doanh sẽ sử dụng Blockchain cho riêng mình.2 Các đặc điểm nổi bật • Không thể làm giả, không thể phá hủy các chuỗi Blockchain: theo như lý thuyết thì chỉ có máy tính lượng tử mới có thể giải mã Blockchain và công nghệ Blockchain biến mất khi không còn Internet trên toàn cầu. • Bất biến: dữ liệu trong Blockchain không thể sửa (có thể sửa nhưng sẽ để lại dấu vết) và sẽ lưu trữ mãi mãi. • Bảo mật: Các thông tin, dữ liệu trong Blockchain được phân tán và an toàn tuyệt đối.

• Minh bạch: Ai cũng có thể theo dõi dữ liệu Blockchain đi từ địa chỉ này tới địa chỉ khác và có thể thống kê toàn bộ lịch sử trên địa chỉ đó. • Hợp đồng thông minh: là hợp đồng kỹ thuật số được nhúng vào đoạn code if-this-then-that (IFTTT), cho phép chúng tự thực thi mà không cần bên thứ ba.3 Cách thức hoạt động Ứng dụng được biết đến và thảo luận nhiều nhất về công nghệ Blockchain chính là đồng tiền điện tử. Bitcoin là một đơn vị tiền tệ kỹ thuật số với mã là BTC, cũng giống như đô la Mỹ bản thân nó không mang giá trị, nó chỉ có giá trị bởi vì có một cộng đồng đồng ý sử dụng nó làm đơn vị giao dịch hàng hóa và dịch vụ. Để theo dõi số lượng Bitcoin mà mỗi người sở hữu trong các tài khoản nhất định và theo dõi các giao dịch phát sinh từ đó thì chúng ta cần đến một cuốn sổ kế toán, trong trường hợp này nó chính là Blockchain và đây thực tế là một tệp kỹ thuật số theo dõi tất cả các giao dịch Bitcoin.