Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong kỷ nguyên số hóa và sự phát triển của cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0, các thiết bị kết nối và trao đổi dữ liệu qua mạng gia tăng nhanh chóng, kéo theo sự bùng nổ của các cuộc tấn công không gian mạng từ tội phạm công nghệ cao. Trong công tác điều tra số (Digital Forensics), việc đảm bảo tính xác thực, toàn vẹn và khả năng kiểm toán của bằng chứng số là điều kiện tiên quyết để tài liệu điều tra có giá trị pháp lý trước tòa án. Tuy nhiên, bằng chứng kỹ thuật số có những điểm yếu cố hữu: dễ bị sao chép hoặc tái tạo, dễ bị chỉnh sửa hoặc xóa bỏ thông tin gốc, khó khăn trong việc thiết lập quyền truy cập chặt chẽ, tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn khi lưu trữ tập trung, và khó theo dõi khi chuyển giao qua nhiều tổ chức hoặc thẩm quyền pháp lý khác nhau. Nếu quy trình giám sát nguồn gốc (Chain of Custody - CoC) bị phá vỡ hoặc thiếu minh bạch, dữ liệu chứng cứ có thể bị làm sai lệch, dẫn tới việc bị vô hiệu hóa tư cách bằng chứng tại các phiên xét xử.

Song song với đó, kiến trúc mạng định nghĩa bằng phần mềm (Software-defined Networking - SDN) nổi lên như một xu hướng cốt lõi trong hạ tầng mạng hiện đại (bao gồm 5G/6G, điện toán đám mây và điện toán biên), nhờ việc phân tách rõ rệt giữa luồng dữ liệu (data plane) và luồng điều khiển (control plane). Khả năng lập trình và quản lý tập trung của SDN mở ra tiềm năng lớn cho việc chủ động trích xuất và giám sát lưu lượng mạng. Do đó, việc nghiên cứu cơ chế lưu trữ và bảo vệ dữ liệu bằng chứng thu thập từ môi trường mạng SDN có ý nghĩa thực tiễn cao đối với cộng đồng an toàn thông tin.

Xuất phát từ thực trạng trên, đề tài khóa luận tập trung giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

  1. Nghiên cứu, thiết kế và xây dựng bộ khung điều tra kỹ thuật số hỗ trợ quản lý và chuyển giao tự động, an toàn các bản ghi bằng chứng trong chuỗi giám sát nguồn gốc (Chain of Custody - CoC).
  2. Xây dựng giải pháp kỹ thuật tích hợp nền tảng công nghệ Blockchain Hyperledger Fabric và hệ thống lưu trữ tệp phân tán IPFS Cluster, bảo đảm các thuộc tính: tính bảo mật, tính xác thực, tính toàn vẹn, tính nhất quán, tính chính xác, khả năng truy xuất nguồn gốc và phục hồi dữ liệu.
  3. Thiết lập cơ chế kiểm soát truy cập dựa trên thuộc tính (ABAC) để phân quyền chi tiết cho các bên tham gia quy trình điều tra (điều tra viên, công tố viên, luật sư, tòa án).
  4. Hiện thực hóa và kiểm thử thực nghiệm mô hình trên hệ thống mạng SDN với dữ liệu chứng cứ là lưu lượng tấn công mạng, đánh giá hiệu năng và tính an toàn của hệ thống.

Đối tượng nghiên cứu: Quy trình và nguyên tắc điều tra pháp chứng kỹ thuật số; kiến trúc và cơ chế hoạt động của nền tảng Blockchain Hyperledger Fabric; kiến trúc mạng SDN; công nghệ ảo hóa container Docker; hệ thống lưu trữ phân tán InterPlanetary File System (IPFS); các mô hình kiểm soát truy cập và công nghệ ứng dụng web.

Phạm vi nghiên cứu: Khóa luận tập trung vào việc nghiên cứu, lưu trữ, quản lý truy vấn và chuyển giao các bản ghi bằng chứng số qua các giai đoạn của quy trình CoC. Khóa luận không đi sâu vào việc giải quyết nghiệp vụ điều tra tìm kiếm manh mối tội phạm hoặc phân tích bản chất cuộc tấn công, mà tập trung vào tầng kiến trúc bảo toàn tính toàn vẹn và tính pháp lý của chứng cứ kỹ thuật số.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng giải pháp dựa trên các nền tảng lý thuyết và mô hình chuyên ngành sau:

  • Chuỗi giám định pháp chứng kỹ thuật số (Chain of Custody - CoC): Mô hình quy trình ghi lại lịch sử tiếp nhận và xử lý chứng cứ số theo thời gian. Khóa luận tham chiếu mô hình điều tra của Lone và cộng sự (gồm 6 giai đoạn: Nhận diện/Chuẩn bị - Identification/Preparation, Tìm kiếm và thu giữ - Search and Seizure, Bảo quản - Preservation, Kiểm tra - Examination, Phân tích - Analysis, Báo cáo - Reporting) và quy trình điều tra của Ryu và cộng sự. Trọng tâm của đề tài đặt vào hai khâu then chốt: thu thập, lưu trữ an toàn và quản lý chuyển giao minh bạch.
  • Công nghệ Blockchain (Hyperledger Fabric): Mạng ngang hàng (P2P) lưu trữ dữ liệu phân tán, liên kết các khối dữ liệu bằng con trỏ băm mật mã (cryptographic hash pointer) tạo thành chuỗi bất biến. Đề tài lựa chọn Hyperledger Fabric – nền tảng sổ cái phân tán dành cho doanh nghiệp có cấp quyền (permissioned blockchain), hỗ trợ tạo kênh riêng tư (Forensic Channel), hợp đồng thông minh (chaincode) viết bằng ngôn ngữ Golang và cơ chế đồng thuận chịu lỗi Crash Fault Tolerant (CFT).
  • Mô hình kiểm soát truy cập: Nghiên cứu so sánh giữa kiểm soát truy cập dựa trên vai trò (Role-based Access Control - RBAC) và kiểm soát truy cập dựa trên thuộc tính (Attribute-based Access Control - ABAC). RBAC bộc lộ nhược điểm khi áp dụng trong môi trường liên tổ chức có đông người tham gia, dễ vi phạm nguyên tắc đặc quyền tối thiểu (the least privilege principle) khi phải gán quyền tĩnh cho các vai trò cố định. Đề tài lựa chọn mô hình ABAC nhằm đánh giá linh hoạt các thuộc tính của chủ thể (subject), đối tượng (object), hành vi (action) và môi trường (environment) thông qua chứng chỉ số X.509, bảo đảm khả năng kiểm soát truy cập chi tiết (fine-grained access control).
Tiêu chí Công trình Lone et al. [1] (Forensic-chain) Công trình Shancang Li et al. [2] (IoTFC) Công trình Gopalan et al. [3] Giải pháp BbF của đề tài
Nền tảng Blockchain Hyperledger Composer Blockchain chuyên dụng cho IoT Private Permissioned Blockchain Hyperledger Fabric (Kênh riêng tư)
Cơ chế đồng thuận Thử nghiệm trên Caliper Khung phân tán cho IoT Proof of Work (PoW) Crash Fault Tolerant (CFT)
Loại dữ liệu chứng cứ Dữ liệu mô phỏng chung Ảnh giấu tin (Steganography) trên IoT Đa phương tiện, log hệ thống Lưu lượng mạng tấn công trên SDN
Lưu trữ tệp gốc Chưa tách biệt off-chain rõ ràng Lưu trữ trên các nút IoT Cơ sở dữ liệu riêng tập trung Hệ thống tệp phân tán IPFS Cluster
Kiểm soát truy cập Cấp quyền theo vai trò cơ bản Chưa chi tiết hóa chính sách Cung cấp định danh người dùng ABAC nhúng trong chứng chỉ số X.509
Mô hình triển khai Nguyên mẫu độc lập Độc lập trong mạng IoT Ứng dụng di động Android Plugin tích hợp dịch vụ điều tra mạng

Phương pháp nghiên cứu thực tế: Tác giả sử dụng phương pháp phân tích - tổng hợp tài liệu học thuật về pháp chứng số và blockchain; phương pháp mô hình hóa kiến trúc hệ thống; phương pháp phát triển phần mềm theo kiến trúc module hướng dịch vụ; phương pháp thực nghiệm triển khai hệ thống phân tán bằng công nghệ Docker; và phương pháp đo lường định lượng các chỉ số hiệu năng mạng (thời gian trễ - Latency, thông lượng - Throughput, tỷ lệ gửi - Send rate) cùng mức tiêu hao tài nguyên máy chủ.

Thiết kế và triển khai hệ thống BbF

Hệ thống Bộ khung điều tra số dựa trên Blockchain (Blockchain-based Forensic Framework - BbF) được thiết kế theo kiến trúc 4 thành phần chính:

  1. Các tổ chức tham gia (Organizations): Bao gồm cơ quan điều tra (với các điều tra viên thực hiện thu thập và phân tích), công tố viên (Prosecutor), luật sư biện hộ (Defense) và tòa án (Court). Mỗi tổ chức vận hành một nhà cung cấp chứng thực số riêng (Organization CA) để định danh và quản lý các thành viên trong tổ chức của mình.
  2. Tầng ứng dụng (Application): Gồm giao diện người dùng Web Service (Frontend/Backend) và máy chủ trung gian Blockchain API. Blockchain API đảm nhiệm việc giao tiếp với mạng Fabric, quản lý khóa và chứng chỉ số trong ví điện tử (Wallet), tạo mã băm, thực hiện ký số, mã hóa/giải mã tệp bằng chứng, cũng như giao tiếp với hệ thống lưu trữ phân tán.
  3. Hạ tầng mạng Blockchain (Blockchain Network): Mạng ngang hàng Hyperledger Fabric cấu hình một kênh liên lạc riêng tư (Forensic Channel). Các nút mạng (Peer Nodes) lưu trữ sổ cái (Ledger) và thực thi hợp đồng thông minh (Smart Contract/Chaincode). Sổ cái duy trì ba cấu trúc dữ liệu chính: Người tham gia (Participant), Vụ án (Case), và Bằng chứng (Evidence).
  4. Hệ thống lưu trữ tệp phân tán (Distributed File Storage - DFS): Xây dựng trên nền tảng IPFS Cluster. Bằng chứng thô (dữ liệu lưu lượng mạng pcap, log, báo cáo) có kích thước lớn sẽ được mã hóa đối xứng trước khi tải lên IPFS Cluster để lấy địa chỉ nhận dạng nội dung (Content Identifier - CID). Mô hình này loại bỏ nguy cơ điểm nghẽn đơn lẻ (Single Point of Failure).
Thuộc tính phân quyền ABAC Ý nghĩa phân quyền trong hệ thống BbF
Case-creating Quyền khởi tạo một hồ sơ vụ án mới trên sổ cái
Case-updating Quyền cập nhật thông tin và danh sách người tham gia điều tra vụ án
Case-finishing Quyền kết thúc điều tra vụ án, khóa trạng thái để chống chỉnh sửa
Case-deleting Quyền xóa bỏ vụ án khỏi danh mục quản lý
Case-querying Quyền truy vấn và đọc thông tin về vụ án
Evidence-creating Quyền đưa bản ghi bằng chứng mới lên hệ thống và tải tệp lên IPFS
Report-uploading Quyền tải lên tệp báo cáo kết quả giám định đính kèm bằng chứng
Evidence-transfering Quyền thực hiện bàn giao, chuyển giao bằng chứng cho cá nhân khác trong chuỗi CoC
Evidence-deleting Quyền xóa dữ liệu liên quan đến bằng chứng
Evidence-querying Quyền truy vấn, đọc thông tin và tải nội dung tệp bằng chứng

Quy trình xử lý và tạo mới bằng chứng số:

  • Bước 1: Người dùng tải tệp bằng chứng lên máy chủ Blockchain API kèm token định danh phiên làm việc (JWT).
  • Bước 2: Blockchain API tính toán mã băm SHA-256 của tệp, thực hiện mã hóa tệp dữ liệu, sau đó tải tệp đã mã hóa lên mạng IPFS Cluster và nhận lại địa chỉ CID.
  • Bước 3: Blockchain API trích xuất khóa riêng của người tạo từ Wallet, ký chữ ký điện tử lên chuỗi địa chỉ CID/mã băm.
  • Bước 4: Blockchain API gửi giao dịch khởi tạo bằng chứng tới Chaincode. Hợp đồng thông minh tiến hành xác thực: kiểm tra thuộc tính Evidence-creating trong chứng chỉ người gửi, kiểm tra trạng thái vụ án (chưa kết thúc), và kiểm tra tư cách tham gia vụ án của người gửi. Khi các điều kiện thỏa mãn, bản ghi bằng chứng (gồm CID, mã hash, chữ ký số, địa điểm, thời gian, mô tả) được ghi nhận vĩnh viễn vào sổ cái, đồng thời cập nhật lịch sử sự kiện (Event History) để phục vụ kiểm toán.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan đề tài

Chương mở đầu phân tích bối cảnh an toàn thông tin trong thời kỳ CMCN 4.0, nhấn mạnh sự gia tăng tội phạm công nghệ cao và nguy cơ mất tính toàn vẹn của bằng chứng số trong quá trình điều tra. Tác giả nêu bật vai trò của mạng định nghĩa bằng phần mềm (SDN) như một kiến trúc mạng tương lai và đề xuất xây dựng bộ khung điều tra Blockchain-based Forensic (BbF). Chương này xác định rõ mục tiêu, phạm vi nghiên cứu (tập trung vào lưu trữ và chuyển giao CoC, không bao gồm giải quyết bản chất sự cố), đối tượng nghiên cứu và cấu trúc 7 chương của khóa luận.

Chương 2: Tổng quan tình hình nghiên cứu

Chương 2 tổng hợp và đánh giá các công trình nghiên cứu tiêu biểu về việc ứng dụng blockchain vào chuỗi giám định pháp chứng kỹ thuật số (CoC), bao gồm các mô hình Forensic-chain của Lone et al. [1], IoTFC của Shancang Li et al. [2] và kiến trúc CoC trên nền tảng Android của Gopalan et al. [3]. Tác giả chỉ ra các điểm hạn chế tồn đọng như thiếu tính năng tách biệt dạng plugin, phạm vi dữ liệu hẹp (chỉ tập trung vào ảnh giấu tin), hoặc thiếu cơ chế phân quyền chi tiết. Từ đó, chương nêu bật ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài trong việc giải quyết bài toán chuỗi giám sát nguồn gốc cho mạng SDN, đồng thời liệt kê các thành tích công bố khoa học của nhóm nghiên cứu.

Chương 3: Kiến thức nền tảng và cơ sở lý thuyết

Chương 3 trình bày các định nghĩa học thuật về chuỗi giám định pháp chứng số (CoC) và bản chất của bằng chứng số. Tác giả phân tích quy trình 6 bước xử lý chứng cứ số chuẩn và nguyên lý vận hành của công nghệ Blockchain (mạng ngang hàng P2P, cơ chế đồng thuận, cấu trúc liên kết khối qua mã băm và cây Merkle). Phần cuối của chương dành để phân tích chuyên sâu hai mô hình kiểm soát truy cập RBAC và ABAC, lập luận lý do lựa chọn mô hình ABAC để giải quyết bài toán phân quyền hạt mịn và liên tổ chức trong môi trường pháp chứng số.

Chương 4: Thiết kế hệ thống bộ khung điều tra số dựa trên Blockchain

Là chương trọng tâm về mặt giải pháp, trình bày ý tưởng xây dựng bộ khung BbF và kiến trúc tổng thể 4 thành phần (Organizations, Application, Blockchain Network, Distributed File Storage). Chương này thiết kế chi tiết quy trình hoạt động của các nhóm chức năng: quản lý người dùng (đăng ký, xác thực qua JWT, cấp chứng chỉ CA, lưu trữ Wallet), quản lý vụ án (tạo mới, cập nhật, đóng vụ án), và quản lý bằng chứng (thuật toán tạo mới bằng chứng, tải báo cáo điều tra, thuật toán chuyển giao bằng chứng theo chuỗi CoC, truy vấn và tải nội dung tệp từ IPFS).

Chương 5: Hiện thực hóa mô hình

Chương 5 mô tả quy trình hiện thực hóa kỹ thuật của giải pháp BbF. Tác giả trình bày cấu hình hạ tầng gồm các máy chủ phân tán chạy Docker container cho Hyperledger Fabric (Peer Nodes, Orderer Nodes, CA) và IPFS Cluster. Chương này công bố cấu trúc mã nguồn của các hợp đồng thông minh (Chaincode bằng Golang) quản lý 3 đối tượng chính (Participant, Case, Evidence) trên kênh Forensic Channel. Đồng thời, tác giả trình bày chi tiết việc phát triển tầng giao tiếp Blockchain API, quy trình mã hóa tệp dữ liệu trước khi đẩy lên IPFS và xây dựng giao diện người dùng trên nền tảng ứng dụng web.

Chương 6: Thực nghiệm và đánh giá

Chương 6 triển khai môi trường thực nghiệm với mạng SDN giả lập, sử dụng module plugin tự phát triển mang tên BbfScript để trích xuất lưu lượng tấn công mạng làm bằng chứng số. Tác giả tiến hành kiểm thử các chức năng cốt lõi: thu thập chứng cứ từ SDN, lưu trữ IPFS, chuyển giao quyền sở hữu bằng chứng, truy hồi vết nguồn gốc (provenance), và kiểm thử cơ chế phân quyền ABAC. Chương này cũng trình bày các kết quả đánh giá định lượng về hiệu năng hệ thống (biểu đồ tương quan Send rate với Avg Latency và Throughput) và đo đạc mức độ chiếm dụng tài nguyên hệ thống (RAM, CPU) của các nút mạng Fabric.

Chương 7: Kết luận và hướng phát triển

Chương tổng kết các kết quả đạt được của khóa luận: xây dựng thành công bộ khung BbF đáp ứng các yêu cầu toàn vẹn, bảo mật, xác thực và kiểm toán của quy trình CoC trên nền tảng Hyperledger Fabric và IPFS; đồng thời đề xuất các hướng nghiên cứu mở rộng trong tương lai nhằm đưa bộ khung vào ứng dụng thực tế.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã hiện thực hóa hoàn chỉnh mô hình kỹ thuật và kiểm thử thực nghiệm với các kết quả cụ thể:

  • Xây dựng bộ khung BbF hoàn chỉnh: Triển khai thành công hệ thống kết hợp giữa Hyperledger Fabric và IPFS Cluster. Quá trình xử lý bằng chứng số được tự động hóa từ khâu mã hóa, băm dữ liệu, lưu trữ phân tán off-chain đến khâu ghi nhận địa chỉ CID và chữ ký số on-chain.
  • Tích hợp thực nghiệm với mạng SDN: Tác giả phát triển plugin module BbfScript cho phép tự động trích xuất gói tin lưu lượng tấn công mạng từ kiến trúc SDN làm bằng chứng kỹ thuật số và đồng bộ trực tiếp lên hệ thống BbF.
  • Kiểm thử chức năng chuỗi CoC: Hệ thống thực thi thành công việc ghi nhận quy trình chuyển giao bằng chứng qua nhiều bên liên quan, bảo toàn tính bất biến và cho phép truy hồi toàn bộ lược sử nguồn gốc (provenance) của bằng chứng từ lúc khởi tạo đến khi kết thúc vụ án.
  • Xác thực cơ chế kiểm soát truy cập ABAC: Kiểm thử thành công việc phân quyền chi tiết dựa trên thuộc tính lưu trong chứng chỉ X.509; hệ thống ngăn chặn triệt để các hành vi truy cập trái thẩm quyền hoặc sửa đổi dữ liệu khi vụ án đã đóng.
  • Đo lường hiệu năng và tài nguyên: Khóa luận tiến hành đo đạc các tham số vận hành của mạng Hyperledger Fabric: đánh giá tương quan giữa tốc độ gửi giao dịch (Send rate), độ trễ trung bình (Avg Latency) và thông lượng xử lý (Throughput), đồng thời thống kê chi tiết tỷ lệ tiêu thụ CPU và dung lượng bộ nhớ RAM của các container chức năng trong mạng.
  • Công bố khoa học và giải thưởng: Các kết quả nghiên cứu một phần của đề tài đã đạt Giải Nhất lĩnh vực Công nghệ thông tin tại Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Euréka lần thứ XXII năm 2020; được báo cáo tại Hội thảo An toàn thông tin của Bộ tư lệnh Tác chiến không gian mạng (BTL 86) với chủ đề "Thách thức an toàn thông tin trong Kỷ nguyên chính phủ điện tử"; và được nghiệm thu trong khuôn khổ Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ sinh viên do Trường Đại học Công nghệ Thông tin chủ trì.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Khóa luận mới chỉ thử nghiệm hệ thống ở quy mô phòng thí nghiệm trên môi trường giả lập và ảo hóa thông qua Docker, chưa triển khai đánh giá trên môi trường mạng vật lý diện rộng liên tổ chức với lưu lượng dữ liệu quy mô lớn.
    • Phạm vi đề tài tập trung vào việc quản lý, lưu trữ và chuyển giao hồ sơ chứng cứ theo chuỗi CoC; hệ thống chưa tích hợp các công cụ chuyên sâu để tự động phân tích hành vi tấn công hoặc nhận diện tự động manh mối sự cố từ tệp bằng chứng lưu lượng mạng.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Mở rộng kiến trúc BbF thành một dịch vụ điều tra chủ động (active forensics service) chạy thường trực trên các cơ sở hạ tầng thông tin trọng yếu để tự động ghi lại trạng thái hệ thống trước và trong khi xảy ra sự cố.
    • Tích hợp và tối ưu hóa bộ khung cho các môi trường kết nối phức tạp như Internet vạn vật (IoT), mạng viễn thông thế hệ mới (5G/6G) và các thành phố thông minh (Smart City).
    • Bổ sung các module trí tuệ nhân tạo (AI/Machine Learning) hỗ trợ điều tra viên tự động phân loại, tương quan sự kiện và trích xuất manh mối từ dữ liệu chứng cứ số thu thập được.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận cung cấp giá trị tham khảo chuyên môn cho sinh viên, học viên cao học, các nhóm nghiên cứu và kỹ sư thuộc các chuyên ngành An toàn thông tin, Mạng máy tính và Kỹ thuật phần mềm:

  • Giải pháp kiến trúc kết hợp On-chain và Off-chain: Cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết về phương pháp giải quyết bài toán lưu trữ tệp lớn trong Blockchain bằng cách kết hợp sổ cái Hyperledger Fabric với mạng lưu trữ phân tán IPFS Cluster.
  • Mô hình hiện thực hóa ABAC trên Blockchain: Tài liệu trình bày rõ cách nhúng các thuộc tính ủy quyền vào chứng chỉ số X.509 thông qua Fabric CA và cách viết hợp đồng thông minh (Golang Chaincode) để kiểm tra các thuộc tính này tại tầng logic giao dịch.
  • Phương pháp thu thập bằng chứng mạng trên SDN: Cung cấp tài liệu thực tiễn về việc ứng dụng kiến trúc mạng định nghĩa bằng phần mềm phục vụ công tác điều tra số, bao gồm cách tiếp cận dạng plugin (BbfScript) để kết nối hệ thống mạng với hạ tầng giám định.

Câu hỏi thường gặp

1. Bộ khung BbF giải quyết các điểm yếu cố hữu nào của bằng chứng số trong quy trình điều tra?
Hệ thống BbF khắc phục nguy cơ bằng chứng số bị chỉnh sửa, sao chép trái phép hoặc làm mất dấu vết trong quá trình điều tra. Bằng cách mã hóa tệp dữ liệu lưu trên IPFS và lưu trữ mã băm (SHA-256) cùng chữ ký số của điều tra viên trên sổ cái bất biến của Hyperledger Fabric, hệ thống bảo đảm tính toàn vẹn, xác thực nguồn gốc và tạo vết kiểm toán vĩnh viễn, giúp bằng chứng đủ điều kiện pháp lý để trình diện trước tòa.

2. Tại sao tác giả lựa chọn mô hình kiểm soát truy cập ABAC thay vì mô hình RBAC truyền thống?
Trong các vụ án điều tra số có sự tham gia của nhiều tổ chức (công an, viện kiểm sát, luật sư, tòa án), mô hình RBAC gặp hạn chế khi phải tạo quá nhiều vai trò tĩnh, dễ dẫn tới việc cấp thừa quyền (vi phạm nguyên tắc đặc quyền tối thiểu). Mô hình ABAC cho phép kiểm soát quyền hạn chi tiết hơn dựa trên các thuộc tính động được nhúng vào chứng chỉ X.509 của người dùng (như Evidence-creating, Case-finishing, Evidence-transfering), giúp quản lý phân quyền chặt chẽ theo từng hành vi và từng vụ án cụ thể.

3. Cơ chế lưu trữ bằng chứng được phân chia như thế nào giữa Blockchain và IPFS?
Để tránh làm quá tải sổ cái Blockchain, BbF áp dụng mô hình phân tách lưu trữ: tệp bằng chứng gốc (như tệp pcap lưu lượng mạng hoặc log hệ thống) được mã hóa và lưu trữ ngoài chuỗi (off-chain) trên mạng tệp phân tán IPFS Cluster; trong khi đó, Blockchain Hyperledger Fabric chỉ lưu trữ siêu dữ liệu (metadata) bao gồm địa chỉ nội dung (CID), mã băm tệp, chữ ký số của người tạo, dấu thời gian và lịch sử các lần chuyển giao.

4. Khóa luận sử dụng module nào để thu thập dữ liệu bằng chứng từ môi trường mạng SDN?
Tác giả đã phát triển và sử dụng một plugin module mang tên BbfScript. Module này đóng vai trò cầu nối, hoạt động trên hệ thống mạng SDN để trích xuất lưu lượng mạng tấn công và trực tiếp gửi yêu cầu tạo bằng chứng số lên máy chủ Blockchain API của hệ thống BbF.

5. Đề tài khóa luận này đã đạt được những thành tích nghiên cứu khoa học nào?
Nghiên cứu trong khóa luận đã đạt Giải Nhất lĩnh vực Công nghệ thông tin tại Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Euréka lần thứ XXII năm 2020; được báo cáo thảo luận tại Hội thảo An toàn thông tin của Bộ tư lệnh Tác chiến không gian mạng (BTL 86); và được nghiệm thu thành công dưới dạng đề tài Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ sinh viên do Trường Đại học Công nghệ Thông tin – ĐHQG-HCM chủ trì.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của nhóm tác giả đã nghiên cứu và phát triển thành công bộ khung điều tra số BbF ứng dụng công nghệ Blockchain Hyperledger Fabric và hệ thống lưu trữ phân tán IPFS Cluster nhằm bảo vệ chuỗi giám sát nguồn gốc (Chain of Custody) cho bằng chứng số. Bằng việc kết hợp cơ chế kiểm soát truy cập dựa trên thuộc tính (ABAC) với quy trình ký số mật mã, giải pháp bảo đảm chặt chẽ tính toàn vẹn, tính xác thực, khả năng chống chối bỏ và truy vết lịch sử chứng cứ qua các giai đoạn tố tụng. Kết quả thực nghiệm trên môi trường mạng định nghĩa bằng phần mềm (SDN) cùng các giải thưởng học thuật đạt được khẳng định tính đúng đắn về mặt khoa học và tiềm năng ứng dụng thực tiễn của đề tài trong công tác điều tra số và an ninh mạng.