Khóa luận: Xây dựng hệ thống bầu cử trực tuyến dựa trên công nghệ blockchain

• Tác giả: Dương Hoàng Long
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Tấn Cầm
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ sư ngành Công nghệ Phần mềm
• Đề tài: Hệ thống bầu cử trực tuyến sử dụng công nghệ blockchain
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: Lý do chọn đề tài
• 1.1. Mục đích nghiên cứu
• 1.2. Đối tượng nghiên cứu
• 1.3. Phạm vi nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN
• 2.1. Hệ thống bầu cử trực tuyến
• 2.2. Tham khảo các bài báo khoa học liên quan
• 2.3. So sánh các nghiên cứu
• 2.4. Công nghệ blockchain
• 2.4.1. Blockchain hoạt động như thế nào ?
• 2.4.2. Các tính chất của blockchain
• 2.4.3. Các cơ chế đồng thuận trong blockchain
• 2.4.3.1. Một số loại cơ chế đồng thuận trong blockchain
• 2.4.4. Blockchain được sử dụng như thế nào?
• 2.4.5. Các tính năng của Ethereum
• 2.4.5.1. Các loại tài khoản trên Ethereum
• 2.4.6. Ethereum hoạt động như thế nào ?
• 2.4.7. Ethereum Virtual Machine
• 2.4.8. Giải pháp mở rộng blockchain layer 2
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP ĐỀ XUẤT
• 3.1. Bài toán bầu cử
• 3.2. Giải pháp cho hệ thống EVB
• 3.3. Vấn đề bầu cử
• 3.4. Giải pháp đề xuất
• 3.5. Cách hệ thống EVB hoạt động
• 3.6. Dữ liệu thực nghiệm
• 3.7. Phương pháp thực nghiệm
• 3.8. Kết quả thực nghiệm
• 3.9. Triển khai hệ thống
• 3.9.1. Sơ đồ use case của hệ thống
• 3.9.2. Cấu hình hệ thống
• 3.9.3. Giao diện hệ thống
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 4.1. Kết quả đạt được
• 4.2. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về hệ thống bầu cử trực tuyến sử dụng công nghệ blockchain

Hệ thống bầu cử trực tuyến đang trở thành một xu hướng quan trọng trong việc cải thiện quy trình bầu cử. Việc áp dụng công nghệ blockchain vào hệ thống này không chỉ giúp tăng cường tính minh bạch mà còn đảm bảo tính an ninh mạng cho dữ liệu bầu cử. Hệ thống bầu cử trực tuyến sử dụng blockchain cho phép cử tri thực hiện quyền bầu cử của mình một cách dễ dàng và an toàn từ bất kỳ đâu có kết nối internet. Điều này không chỉ tiết kiệm thời gian mà còn giảm thiểu chi phí tổ chức bầu cử.

1.1. Công nghệ blockchain và ứng dụng trong bầu cử

Công nghệ blockchain là một hệ thống lưu trữ dữ liệu phân tán, giúp bảo mật và minh bạch thông tin. Trong bầu cử, blockchain có thể được sử dụng để lưu trữ phiếu bầu, đảm bảo rằng không có ai có thể thay đổi hoặc xóa bỏ dữ liệu đã được ghi nhận.

1.2. Lợi ích của hệ thống bầu cử trực tuyến

Hệ thống bầu cử trực tuyến mang lại nhiều lợi ích như giảm thiểu chi phí, tăng cường sự tham gia của cử tri và đảm bảo tính chính xác của kết quả bầu cử. Việc sử dụng hệ thống bỏ phiếu điện tử giúp cử tri dễ dàng thực hiện quyền bầu cử mà không cần phải đến các điểm bỏ phiếu.

II. Vấn đề và thách thức trong hệ thống bầu cử trực tuyến

Mặc dù hệ thống bầu cử trực tuyến mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại nhiều thách thức cần được giải quyết. Các vấn đề như an ninh mạng, quản lý dữ liệu bầu cử và tính riêng tư của cử tri là những yếu tố quan trọng cần được xem xét. Nếu không có các biện pháp bảo mật thích hợp, hệ thống có thể bị tấn công và dẫn đến việc thao túng kết quả bầu cử.

2.1. An ninh mạng trong bầu cử trực tuyến

An ninh mạng là một trong những vấn đề lớn nhất trong hệ thống bầu cử trực tuyến. Các cuộc tấn công mạng có thể dẫn đến việc đánh cắp thông tin cử tri hoặc thay đổi kết quả bầu cử. Do đó, việc áp dụng các biện pháp bảo mật mạnh mẽ là rất cần thiết.

2.2. Quản lý dữ liệu bầu cử

Quản lý dữ liệu bầu cử là một thách thức lớn trong việc đảm bảo tính chính xác và minh bạch. Cần có các quy trình rõ ràng để theo dõi và kiểm soát dữ liệu bầu cử, từ việc ghi nhận phiếu bầu cho đến việc công bố kết quả.

III. Phương pháp giải quyết vấn đề bầu cử trực tuyến

Để giải quyết các vấn đề trong hệ thống bầu cử trực tuyến, việc áp dụng công nghệ thông tin và công nghệ blockchain là rất quan trọng. Các giải pháp như hợp đồng thông minh và cây Merkle có thể giúp tăng cường tính bảo mật và minh bạch cho hệ thống bầu cử.

3.1. Hợp đồng thông minh trong bầu cử

Hợp đồng thông minh là một ứng dụng của blockchain cho phép tự động hóa các quy trình bầu cử. Chúng có thể được sử dụng để xác thực cử tri và ghi nhận phiếu bầu một cách an toàn và minh bạch.

3.2. Cây Merkle và tính bảo mật

Cây Merkle là một cấu trúc dữ liệu giúp tăng cường tính bảo mật cho hệ thống bầu cử. Nó cho phép xác minh tính toàn vẹn của dữ liệu bầu cử mà không cần phải tải toàn bộ dữ liệu, từ đó giảm thiểu rủi ro bị tấn công.

IV. Ứng dụng thực tiễn của hệ thống bầu cử trực tuyến

Hệ thống bầu cử trực tuyến sử dụng công nghệ blockchain đã được thử nghiệm và áp dụng tại nhiều quốc gia. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng công nghệ này không chỉ giúp tăng cường tính minh bạch mà còn cải thiện tỷ lệ tham gia bầu cử. Các hệ thống như ElectionBlock và BCT-Voting đã chứng minh được hiệu quả của mình trong việc quản lý bầu cử.

4.1. Các hệ thống bầu cử thành công

Nhiều hệ thống bầu cử trực tuyến đã được triển khai thành công, cho thấy tiềm năng của công nghệ blockchain trong việc cải thiện quy trình bầu cử. Các hệ thống này đã giúp tăng cường tính minh bạch và giảm thiểu gian lận.

4.2. Kết quả nghiên cứu về hiệu suất

Các nghiên cứu cho thấy rằng hệ thống bầu cử trực tuyến có thể xử lý hàng trăm giao dịch mỗi giây, giúp tăng cường hiệu suất và giảm thiểu thời gian chờ đợi cho cử tri. Điều này cho thấy rằng công nghệ blockchain có thể cải thiện đáng kể quy trình bầu cử.

V. Kết luận và tương lai của hệ thống bầu cử trực tuyến

Hệ thống bầu cử trực tuyến sử dụng công nghệ blockchain đang mở ra một hướng đi mới cho quy trình bầu cử. Với những lợi ích về an ninh, minh bạch và tiết kiệm chi phí, công nghệ này có thể trở thành giải pháp tối ưu cho các hệ thống bầu cử trong tương lai. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển để giải quyết các thách thức hiện tại.

5.1. Tiềm năng phát triển của công nghệ blockchain

Công nghệ blockchain có tiềm năng lớn trong việc cải thiện các hệ thống bầu cử. Việc áp dụng công nghệ này có thể giúp tăng cường tính minh bạch và an toàn cho quy trình bầu cử.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Cần có nhiều nghiên cứu hơn về việc áp dụng công nghệ blockchain trong bầu cử, đặc biệt là trong việc giải quyết các vấn đề về an ninh và quản lý dữ liệu. Điều này sẽ giúp phát triển các hệ thống bầu cử trực tuyến hiệu quả hơn trong tương lai.