Luận văn thạc sĩ hệ thống thông tin nghiên cứu blockchain trong an toàn thông tin với giao dịch bản quyền tác phẩm số nfts

Luận văn thạc sĩ phân tích hệ thống thông tin nghiên cứu blockchain trong an toàn thông tin với giao dịch bản quyền tác phẩm, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải

• Tác giả: Nguyễn Tuân
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Long Giang
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Thạc sĩ Hệ thống thông tin
• Đề tài: Nghiên Cứu Blockchain Trong An Toàn Thông Tin Và Giao Dịch Bản Quyền Tác Phẩm Sử Dụng NFTs
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
• 1.1. Sự cần thiết tiến hành nghiên cứu
• 1.2. Khái niệm hàm băm
• 1.3. Tổng quan tình hình nghiên cứu
• 1.4. Cấu trúc phi tập trung
• 1.5. Phân loại các hệ thống Blockchain
• 1.6. Các ứng dụng điển hình trong hợp đồng thông minh (Smart Contracts)
• 2. CHƯƠNG 2: THANH TOÁN GIAO DỊCH NFTs
• 2.1. Tiền điện tử trong giao dịch NFTs
• 2.2. Ví điện tử lưu trữ tiền trong giao dịch NFTs
• 2.3. Cổng thanh toán
• 2.4. Cổng thanh toán được tích hợp trong giao dịch NFT
• 2.5. Xây dựng hệ thống giao dịch thông qua hợp đồng thông minh (smart contract)
• 2.6. Thiết kế phần mềm
• 3. CHƯƠNG 3: CÁC THỬ NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
• 3.1. Dữ liệu thử nghiệm
• 3.2. Kết quả thực nghiệm áp dụng mô hình thực tế
• 3.3. Xây dựng kiến trúc Blockchain-Enable
• 3.4. Kiến trúc 3 lớp Three Layers
• 3.5. Xác thực ủy quyền Authentication and Authorization
• 3.6. NFT và Chợ giao dịch (market place)
• 3.7. NFT minting
• 3.8. Triển khai các thành phần chi tiết
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về lý thuyết

Công nghệ blockchain đã trở thành một trong những công nghệ đột phá nhất trong lĩnh vực an toàn thông tin và quản lý giao dịch, đặc biệt là trong bối cảnh giao dịch NFT. Sự cần thiết tiến hành nghiên cứu công nghệ này xuất phát từ khả năng bảo mật và tính minh bạch mà nó mang lại. Các khối thông tin trong blockchain được liên kết với nhau qua mã hóa, giúp ngăn chặn các hành vi gian lận và thay đổi dữ liệu. Theo nghiên cứu, mỗi khối chứa thông tin về thời gian khởi tạo và dữ liệu giao dịch, tạo ra một chuỗi không thể thay đổi. Điều này đảm bảo tính minh bạch trong giao dịch và giúp các bên liên quan dễ dàng xác thực thông tin. Việc ứng dụng blockchain trong quản lý tài sản số thông qua hợp đồng thông minh (smart contracts) đã mở ra nhiều cơ hội mới cho việc bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ. Như một chuyên gia trong lĩnh vực này đã nhận định: "Blockchain không chỉ là công nghệ, mà còn là một cách thức mới để suy nghĩ về quyền sở hữu và giao dịch".

1.1 Sự cần thiết tiến hành nghiên cứu

Nghiên cứu về công nghệ blockchain là cần thiết để hiểu rõ hơn về các ứng dụng của nó trong việc bảo vệ an toàn thông tin. Blockchain cung cấp một cách tiếp cận phi tập trung, giúp loại bỏ các trung gian và tăng cường tính an toàn cho các giao dịch. Công nghệ này đã chứng minh được giá trị của nó trong việc đảm bảo tính xác thực và bảo mật của dữ liệu. Mỗi giao dịch được ghi lại trên blockchain và không thể bị thay đổi, từ đó tạo ra một hệ thống đáng tin cậy cho các giao dịch tài chính và sở hữu trí tuệ. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh giao dịch NFT, nơi mà tính duy nhất và quyền sở hữu là rất quan trọng.

1.2 Khái niệm hàm băm

Hàm băm là một phần quan trọng trong công nghệ blockchain, đóng vai trò trong việc đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu. Hàm băm chuyển đổi thông tin thành một chuỗi ký tự cố định, giúp xác thực dữ liệu mà không cần tiết lộ nội dung gốc. Điều này rất quan trọng trong việc bảo vệ dữ liệu và đảm bảo rằng thông tin không bị thay đổi trong quá trình giao dịch. Như một nhà nghiên cứu đã chỉ ra: "Hàm băm không chỉ bảo vệ dữ liệu, mà còn tạo ra một lớp bảo mật bổ sung cho các giao dịch trong blockchain".

II. Thanh toán giao dịch NFTs

Giao dịch NFT đã trở thành một xu hướng mới trong thế giới tài sản số, với việc áp dụng công nghệ blockchain để đảm bảo tính duy nhất và quyền sở hữu. Việc sử dụng ví điện tử để lưu trữ và quản lý NFT đã giúp người dùng dễ dàng thực hiện các giao dịch một cách an toàn và thuận tiện. Các nền tảng giao dịch NFT hiện nay không chỉ cho phép mua bán mà còn cung cấp các công cụ để đánh giá và quản lý tài sản. Theo một chuyên gia trong lĩnh vực này, "NFT không chỉ là một tài sản số, mà còn là một cách thức mới để thể hiện giá trị và quyền sở hữu trong thế giới kỹ thuật số". Bên cạnh đó, việc tích hợp hợp đồng thông minh vào quy trình giao dịch đã giúp tối ưu hóa quy trình thanh toán, giảm thiểu rủi ro và tăng cường tính minh bạch.

2.1 Tiền điện tử trong giao dịch NFTs

Tiền điện tử đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện các giao dịch NFT. Việc sử dụng tiền điện tử như một phương thức thanh toán giúp giảm thiểu các vấn đề liên quan đến tỷ giá và phí giao dịch. Hơn nữa, các giao dịch được thực hiện trên nền tảng blockchain đều được ghi lại, tạo ra một hồ sơ minh bạch và không thể thay đổi. Điều này giúp tăng cường tính bảo mật dữ liệu và đảm bảo quyền lợi cho các bên tham gia giao dịch. Như một nhà phân tích tài chính đã nhận định: "Tiền điện tử không chỉ là phương tiện thanh toán, mà còn là một phần không thể thiếu trong hệ sinh thái NFT".

2.2 Ví điện tử lưu trữ tiền trong giao dịch NFTs

Ví điện tử là công cụ thiết yếu trong việc quản lý và lưu trữ NFT. Chúng cho phép người dùng dễ dàng theo dõi và thực hiện các giao dịch mà không cần phải lo lắng về vấn đề bảo mật. Việc sử dụng ví điện tử giúp bảo vệ tài sản số trước các rủi ro từ gian lận và mất mát dữ liệu. Theo một báo cáo gần đây, "Việc sử dụng ví điện tử giúp người dùng dễ dàng quản lý tài sản của mình, đồng thời đảm bảo tính an toàn cho các giao dịch". Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh thị trường NFT đang phát triển nhanh chóng.

III. Các thí nghiệm và kết quả

Nghiên cứu đã tiến hành nhiều thí nghiệm để đánh giá hiệu quả của việc áp dụng blockchain trong giao dịch NFT. Kết quả cho thấy rằng việc sử dụng blockchain không chỉ tăng cường tính bảo mật mà còn nâng cao tính minh bạch trong giao dịch. Các thí nghiệm cho thấy rằng blockchain có thể giúp xác thực quyền sở hữu và ngăn chặn các hành vi gian lận. Một trong những kết quả đáng chú ý là khả năng ghi lại toàn bộ lịch sử giao dịch của NFT trên blockchain, giúp người dùng dễ dàng theo dõi và xác minh quyền sở hữu. Như một chuyên gia trong lĩnh vực này đã nói: "Blockchain không chỉ là công nghệ, mà còn là một giải pháp cho các vấn đề tồn tại trong thị trường NFT".

3.1 Dữ liệu thử nghiệm

Dữ liệu thử nghiệm được thu thập từ nhiều nguồn khác nhau và đã được phân tích để đánh giá hiệu quả của blockchain trong việc quản lý NFT. Các thông tin về giao dịch, quyền sở hữu và lịch sử giao dịch đều được ghi lại một cách chi tiết trên blockchain. Điều này không chỉ giúp tăng cường tính minh bạch mà còn tạo ra một hệ thống đáng tin cậy cho các bên tham gia. Một nhà nghiên cứu đã nhận định: "Dữ liệu thử nghiệm cho thấy rằng blockchain có thể cải thiện đáng kể tính an toàn và minh bạch trong giao dịch NFT".

3.2 Kết quả thí nghiệm áp dụng trong mô hình thí nghiệm

Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng việc áp dụng blockchain trong giao dịch NFT đã tạo ra nhiều lợi ích cho người dùng. Tính bảo mật và minh bạch được cải thiện đáng kể, giúp người dùng yên tâm hơn khi thực hiện giao dịch. Hơn nữa, việc sử dụng hợp đồng thông minh đã giúp tối ưu hóa quy trình giao dịch, giảm thiểu thời gian và chi phí. Như một chuyên gia trong lĩnh vực này đã chỉ ra: "Kết quả thí nghiệm chứng minh rằng blockchain là một giải pháp hiệu quả cho các vấn đề trong giao dịch NFT".

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh chuyển đổi số và sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ blockchain, việc ứng dụng blockchain trong an toàn thông tin và giao dịch bản quyền tác phẩm số NFTs (Non-Fungible Tokens) đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng. Theo ước tính, mỗi năm có hàng tỷ USD giá trị tài sản số được giao dịch trên các nền tảng blockchain, trong đó NFTs đóng vai trò trung tâm trong việc xác thực quyền sở hữu và bảo vệ bản quyền các tác phẩm số như nghệ thuật, video, âm nhạc và tài liệu số. Vấn đề nghiên cứu tập trung vào việc thiết kế và xây dựng hệ thống giao dịch an toàn, minh bạch, bảo vệ quyền sở hữu tài sản số thông qua công nghệ blockchain và hợp đồng thông minh.

Mục tiêu cụ thể của luận văn là phân tích cơ sở lý thuyết về blockchain và NFTs, khảo sát các phương pháp thanh toán và giao dịch trên nền tảng blockchain, thiết kế kiến trúc hệ thống giao dịch NFTs dựa trên hợp đồng thông minh, đồng thời thực nghiệm và đánh giá hiệu quả của mô hình trong thực tế. Nghiên cứu được thực hiện trong phạm vi từ năm 2022 đến 2023 tại Việt Nam, tập trung vào các nền tảng blockchain phổ biến như Ethereum, Binance Smart Chain và Solana.

Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc nâng cao tính an toàn, minh bạch và hiệu quả trong quản lý quyền sở hữu tài sản số, góp phần thúc đẩy sự phát triển của thị trường NFTs và bảo vệ quyền lợi của các nhà sáng tạo nội dung. Các chỉ số quan trọng được theo dõi bao gồm tỷ lệ giao dịch thành công, thời gian xử lý giao dịch, mức độ bảo mật và sự hài lòng của người dùng trên các nền tảng giao dịch.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết về công nghệ blockchain và lý thuyết về hợp đồng thông minh (Smart Contracts). Blockchain được hiểu là một cơ sở dữ liệu phân tán, phi tập trung, lưu trữ thông tin giao dịch trong các khối liên kết với nhau bằng hàm băm (hash function), đảm bảo tính toàn vẹn và không thể thay đổi dữ liệu. Các khái niệm chính bao gồm:

• Hàm băm (Hash function): Thuật toán chuyển đổi dữ liệu đầu vào thành một chuỗi mã cố định, dùng để xác thực tính toàn vẹn của dữ liệu.
• Cấu trúc phi tập trung: Mạng lưới các nút (nodes) cùng lưu trữ và xác nhận giao dịch, không phụ thuộc vào bên trung gian.
• Hợp đồng thông minh (Smart Contract): Các chương trình tự động thực thi các điều khoản hợp đồng khi các điều kiện được đáp ứng, giúp tự động hóa giao dịch và giảm thiểu rủi ro gian lận.
• NFTs (Non-Fungible Tokens): Token kỹ thuật số đại diện cho tài sản số duy nhất, không thể thay thế, dùng để xác thực quyền sở hữu và bản quyền tác phẩm số.

Ngoài ra, mô hình kiến trúc ba lớp (Three Layers Architecture) gồm lớp dữ liệu, lớp máy chủ và lớp khách hàng được áp dụng để xây dựng hệ thống giao dịch NFTs, đảm bảo tính mở rộng và hiệu quả xử lý.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa phân tích lý thuyết, khảo sát thực tiễn và thực nghiệm mô hình. Nguồn dữ liệu chính bao gồm:

• Dữ liệu thứ cấp từ các tài liệu khoa học, báo cáo ngành và các nền tảng blockchain.
• Dữ liệu thử nghiệm thu thập từ hệ thống giao dịch NFTs được xây dựng và triển khai trong môi trường thực tế.

Phương pháp phân tích bao gồm:

• Phân tích cấu trúc blockchain và hợp đồng thông minh để thiết kế hệ thống.
• Thực nghiệm mô hình xử lý giao dịch NFTs trên nền tảng Ethereum và Binance Smart Chain.
• Đánh giá hiệu quả qua các chỉ số như thời gian xử lý giao dịch, tỷ lệ thành công, và mức độ bảo mật.

Cỡ mẫu thử nghiệm gồm khoảng 100 giao dịch NFT được thực hiện trong thời gian 3 tháng, sử dụng phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên từ các giao dịch thực tế trên các marketplace phổ biến. Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 1 đến tháng 12 năm 2023, bao gồm các giai đoạn thu thập dữ liệu, thiết kế hệ thống, triển khai và đánh giá.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tính an toàn và minh bạch của giao dịch NFTs: Qua thực nghiệm với hơn 100 giao dịch, hệ thống blockchain đảm bảo 100% các giao dịch được ghi nhận không thể thay đổi, tạo ra lược sử giao dịch minh bạch và có thể kiểm tra bởi tất cả các bên liên quan.

2. Hiệu quả xử lý giao dịch: Thời gian trung bình để xác nhận một giao dịch NFT trên nền tảng Ethereum là khoảng 15 giây, trong khi trên Binance Smart Chain là khoảng 5 giây, cho thấy sự khác biệt rõ rệt về hiệu suất xử lý giữa các nền tảng.

3. Ứng dụng hợp đồng thông minh trong thanh toán: Hợp đồng thông minh giúp tự động hóa việc phân chia lợi nhuận cho tác giả và các bên liên quan với tỷ lệ chính xác theo thỏa thuận, giảm thiểu sai sót và tranh chấp. Tỷ lệ sai sót trong thanh toán giảm xuống dưới 1% so với phương thức truyền thống.

4. Khả năng mở rộng và tích hợp: Kiến trúc ba lớp cho phép hệ thống dễ dàng tích hợp với các ví điện tử phổ biến như MetaMask, MyEtherWallet, đồng thời hỗ trợ đa nền tảng và đa loại tiền điện tử, nâng cao trải nghiệm người dùng.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của tính an toàn và minh bạch đến từ cấu trúc phi tập trung của blockchain, trong đó mỗi nút mạng đều lưu trữ bản sao dữ liệu và xác nhận giao dịch, loại bỏ điểm thất bại trung tâm. So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả về thời gian xử lý giao dịch phù hợp với báo cáo ngành, trong đó Binance Smart Chain được đánh giá cao về tốc độ và chi phí thấp hơn Ethereum.

Việc ứng dụng hợp đồng thông minh không chỉ nâng cao tính chính xác trong phân chia lợi nhuận mà còn giảm thiểu chi phí vận hành và rủi ro pháp lý. Kết quả này khẳng định vai trò quan trọng của hợp đồng thông minh trong việc tự động hóa và minh bạch hóa các giao dịch tài sản số.

Biểu đồ thời gian xử lý giao dịch trên các nền tảng blockchain và bảng so sánh tỷ lệ thành công giao dịch minh họa rõ nét hiệu quả của mô hình đề xuất. Ngoài ra, hệ thống còn cho phép theo dõi và xác thực quyền sở hữu tài sản số một cách trực quan qua các marketplace, góp phần tạo dựng niềm tin cho người dùng.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường đào tạo và phổ biến kiến thức về blockchain và NFTs: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu cho các nhà sáng tạo nội dung và doanh nghiệp nhằm nâng cao nhận thức về lợi ích và cách thức sử dụng công nghệ blockchain trong quản lý tài sản số. Mục tiêu đạt 80% người dùng chính thức hiểu và áp dụng trong vòng 12 tháng.

2. Phát triển và hoàn thiện hệ thống hợp đồng thông minh: Tiếp tục nghiên cứu và tối ưu hóa các hợp đồng thông minh để đảm bảo tính linh hoạt, bảo mật và khả năng mở rộng, đồng thời tích hợp các tiêu chuẩn mới như ERC-1155 để hỗ trợ đa dạng loại tài sản số. Thời gian thực hiện dự kiến 6-9 tháng.

3. Xây dựng các marketplace NFTs thân thiện và an toàn: Đề xuất phát triển các nền tảng giao dịch NFTs với giao diện người dùng trực quan, tích hợp ví điện tử phổ biến và các cơ chế bảo vệ người dùng khỏi gian lận, lừa đảo. Mục tiêu tăng lượng giao dịch thành công lên 30% trong năm đầu tiên.

4. Hợp tác với các cơ quan quản lý để xây dựng khung pháp lý: Khuyến nghị phối hợp với các cơ quan nhà nước để xây dựng các quy định pháp lý rõ ràng về quyền sở hữu, giao dịch và bảo vệ bản quyền tài sản số trên blockchain, nhằm tạo môi trường pháp lý minh bạch và an toàn. Thời gian đề xuất và hoàn thiện khung pháp lý khoảng 18 tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu và học giả trong lĩnh vực công nghệ thông tin và an toàn thông tin: Luận văn cung cấp cơ sở lý thuyết và thực nghiệm chi tiết về blockchain và NFTs, hỗ trợ nghiên cứu sâu hơn về các ứng dụng công nghệ mới.

2. Doanh nghiệp và nhà sáng tạo nội dung số: Các tổ chức và cá nhân hoạt động trong lĩnh vực nghệ thuật, âm nhạc, video và tài sản số có thể áp dụng các giải pháp quản lý quyền sở hữu và giao dịch an toàn được đề xuất.

3. Nhà phát triển phần mềm và kỹ sư blockchain: Tài liệu chi tiết về kiến trúc hệ thống, hợp đồng thông minh và các công nghệ liên quan giúp các chuyên gia phát triển và triển khai các ứng dụng blockchain hiệu quả.

4. Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách: Luận văn cung cấp góc nhìn toàn diện về tiềm năng và thách thức của blockchain trong quản lý tài sản số, hỗ trợ xây dựng chính sách và khung pháp lý phù hợp.

Câu hỏi thường gặp

1. Blockchain là gì và tại sao nó quan trọng trong quản lý tài sản số?
   Blockchain là một cơ sở dữ liệu phân tán, phi tập trung, lưu trữ thông tin giao dịch trong các khối liên kết bằng mã hóa. Nó đảm bảo tính toàn vẹn, minh bạch và không thể thay đổi dữ liệu, giúp quản lý tài sản số an toàn và đáng tin cậy.

2. NFTs có điểm gì khác biệt so với các loại token khác?
   NFTs là token không thể thay thế, đại diện cho tài sản số duy nhất với mã định danh riêng biệt. Điều này khác với token thông thường có thể thay thế lẫn nhau, giúp xác thực quyền sở hữu và bản quyền tài sản số.

3. Hợp đồng thông minh hoạt động như thế nào trong giao dịch NFTs?
   Hợp đồng thông minh là các chương trình tự động thực thi các điều khoản giao dịch khi các điều kiện được đáp ứng, giúp tự động hóa thanh toán, phân chia lợi nhuận và đảm bảo tính minh bạch, giảm thiểu rủi ro gian lận.

4. Ví điện tử blockchain có vai trò gì trong giao dịch NFTs?
   Ví điện tử blockchain lưu trữ khóa riêng tư và công khai của người dùng, cho phép quản lý và thực hiện các giao dịch tiền điện tử và NFTs một cách an toàn, bảo mật và tiện lợi.

5. Làm thế nào để đảm bảo an toàn khi giao dịch NFTs trên các marketplace?
   Các marketplace tích hợp các biện pháp bảo mật như xác thực đa yếu tố, hợp đồng thông minh kiểm soát giao dịch, và lưu trữ dữ liệu trên blockchain giúp ngăn chặn gian lận, bảo vệ quyền sở hữu và đảm bảo tính minh bạch.

Kết luận

• Blockchain và NFTs mang lại giải pháp an toàn, minh bạch và hiệu quả trong quản lý quyền sở hữu và giao dịch tài sản số.
• Hợp đồng thông minh tự động hóa các quy trình giao dịch, giảm thiểu rủi ro và chi phí vận hành.
• Kiến trúc hệ thống ba lớp giúp mở rộng và tích hợp linh hoạt với các nền tảng và ví điện tử phổ biến.
• Thực nghiệm cho thấy thời gian xử lý giao dịch và tỷ lệ thành công trên các nền tảng blockchain phù hợp với yêu cầu thực tế.
• Đề xuất phát triển hệ thống, đào tạo người dùng và xây dựng khung pháp lý nhằm thúc đẩy ứng dụng blockchain trong lĩnh vực tài sản số.

Tiếp theo, nghiên cứu sẽ tập trung vào mở rộng mô hình tích hợp đa chuỗi blockchain và nâng cao khả năng xử lý giao dịch quy mô lớn. Độc giả và các nhà nghiên cứu được khuyến khích áp dụng và phát triển các giải pháp dựa trên kết quả nghiên cứu này để thúc đẩy sự phát triển bền vững của thị trường tài sản số.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Dāa trên các nghiên cứu, v¿n đề đặt ra của nghiên cứu này là thiÁt kÁ há thống xử lý lußng dÿ liáu dāa trên mô hình đián toán biên và đián toán đám mây. Trong đó, há thống có các tính năng cā thể nh° sau:  Há thống phÁi xử lý đ°ÿc dÿ liáu từ nhiều ngußn dÿ liáu khác nhau.  Há thống sử dāng tối °u ba khía c¿nh tài nguyên là h¿ tÁng m¿ng (network), hiáu năng tính toán (computing), và khÁ năng l°u trÿ (storage).5 Cấu trúc phi tập trung C¢ chÁ này ng°ÿc l¿i vãi mô hình truyền thống – c¢ sç dÿ liáu đ°ÿc tÃp trung và đ°ÿc dùng để quÁn lý và xác thāc giao dách. Công nghá Blockchain không dāa 11 vào các tá chức thứ ba để quÁn lý và xác thāc, không có kiểm soát trung tâm, t¿t cÁ các nút nhÃn đ°ÿc thông tin tā kiểm tra, truyền tÁi, và quÁn lý, đặt sā tin t°çng vào các nút, cho phép các nút l°u trÿ các giao dách trong mát khối (block) [7].

Các block đ°ÿc ghép nối vãi nhau t¿o nên mát chußi khối (blockchain). C¿u trúc của mát block đ°ÿc mô tÁ nh° hình 1. C¿u trúc phi tÃp chung là đặc điểm nái bÃt và quan trãng nh¿t của Blockchain.5: Cấu trúc cÿa block gốc trong blockchain Mßi block trong Blockchain bao gßm các thành phÁn sau: • Index (Block #): Thứ tā của block (block gốc có thứ tā 0) • Hash: Giá trá băm của block • Previous Hash: Giá trá băm của block tr°ãc • Timestamp: Thåi gian t¿o của block • Data: Thông tin l°u trÿ trong block • Nonce: Giá trá biÁn thiên để tìm ra giá trá băm thỏa mãn yêu cÁu của mßi Blockchain. Giá trá băm (Hash) s¿ băm toàn bá các thông tin cÁn thiÁt nh° timestamp, 12 previous hash, index, data, nonce.

Khi có mát block mãi đ°ÿc thêm vào, block mãi s¿ có giá trá <Previous Hash= là giá trá băm của block đ°ÿc thêm tr°ãc nó. Blockchain tìm kiÁm block đ°ÿc thêm vào gÁn nh¿t để l¿y giá trá index và previous hash. Block tiÁp theo của hình 1.3 s¿ đ°ÿc tính nh° sau: • Index: 0+1 = 1 • Previous Hash: 0000018035a828da0 Ta cÁn tìm giá trá <nonce= phù hÿp để có giá trá băm Hash thỏa mãn điều kián của Blockchain (có 4 số 0 ç đÁu giá trá băm). Số l°ÿng số 0 ç đÁu đ°ÿc gãi là <difficulty= [7].

Mã giÁ của hàm kiểm tra giá trá Hash có thỏa mãn điều kián hay không đ°ÿc viÁt nh° sau function isValidHashDifficulty(hash, difficulty) { for (var i = 0, b = hash. Quá trình tìm kiÁm giá trá Nonce đ°ÿc thāc hián bằng mã giÁ sau: let nonce = 0; let hash; let input; while(!isValidHashDifficulty(hash)) { nonce = nonce + 1; input = index + previousHash + timestamp + data + nonce; hash = CryptoJS.SHA256(input) } Bằng cách l°u trÿ dÿ liáu trên t¿t cÁ các nút của mình, m¿ng blockchain lo¿i bỏ các rủi ro đi kèm vãi dÿ liáu đ°ÿc tá chức l°u trÿ tÃp trung. Trong m¿ng không có các điểm tÃp trung dß bá tán th°¢ng cho há thống, không có các điểm trung tâm làm cho há thống dừng ho¿t đáng (central point of failure). B¿t kỳ nút nào trong m¿ng khi dừng ho¿t đáng s¿ không Ánh h°çng đÁn sā vÃn hành của há thống 13 1.6 Phân loại các hệ thống Blockchain Phân chia theo tính công khai, các há thống Blockchain hián t¿i đ°ÿc chia làm 3 lo¿i: blockchain công khai, blockchain bí mÃt và blockchain liên kÁt [7].

Trong blockchain công khai, t¿t cÁ các dÿ liáu đ°ÿc hiển thá công khai và t¿t cÁ mãi ng°åi có thể tham gia và trç thành mát nút vào trong m¿ng blockchain. Trong blockchain liên kÁt, chß có các nút đ°ÿc chß đánh để tham gia vào m¿ng blockchain. Blockchain bí mÃt chß bao gßm các nút của mát tá chức cā thể Có thể phân lo¿i các há thống blockchain dāa trên mát số tiêu chí khác nhau. D°ãi đây là ba phân lo¿i phá biÁn:Phân lo¿i dāa trên quyền kiểm soát: Blockchain công cáng (Public Blockchain): Công cáng blockchain là mát há thống mç, n¢i mãi ng°åi có thể tham gia vào m¿ng l°ãi, thāc hián giao dách và kiểm tra tính toàn vẹn của dÿ liáu.

Ví dā điển hình là Bitcoin và Ethereum.6 Phân loại các loại Blockchain Blockchain riêng t° (Private Blockchain): T° nhân blockchain là mát há thống đ°ÿc giãi h¿n cho mát nhóm ng°åi dùng cā thể. Chß có nhÿng ng°åi đ°ÿc måi hoặc đ°ÿc phép tham gia mãi có thể thāc hián và xác minh giao dách. Ví dā điển hình là các há thống blockchain đ°ÿc triển khai trong các doanh nghiáp hoặc tá chức.7 Sự giao thoa các thành phần Permissionless và Permissioned Phân lo¿i dāa trên c¢ chÁ đßng thuÃn (Consensus Mechanism): Proof of Work (PoW): PoW yêu cÁu ng°åi tham gia trong m¿ng l°ãi phÁi giÁi quyÁt mát v¿n đề tính toán khó để chứng minh rằng hã đã thāc hián mát l°ÿng công viác xác đánh. Ví dā điển hình là Bitcoin.8 Kiến trúc Client 1,2,3,4,5,6,7 bước xác thực với Server.

15 Proof of Stake (PoS): PoS yêu cÁu ng°åi tham gia cÁm giÿ mát số l°ÿng tiền đián tử nh¿t đánh để có quyền t¿o khối mãi và kiểm soát m¿ng l°ãi. Ví dā điển hình là Ethereum 2.9 Mô tả tương tác các thành phần trong chuỗi khối Delegated Proof of Stake (DPoS): DPoS cho phép các chủ sç hÿu cá phiÁu trong há thống bỏ phiÁu để chãn các nhà điều hành khối. Các nhà điều hành này l¿i có trách nhiám xác minh và t¿o khối mãi. Ví dā điển hình là EOS.1 Mainet hệ thống sau khi xây dựng public lên môi trường thực tế Proof of Authority (PoA): PoA yêu cÁu nhÿng ng°åi đ°ÿc uỷ quyền đ°ÿc xác đánh tr°ãc để t¿o khối mãi và xác minh giao dách.

Ví dā điển hình là há thống blockchain đ°ÿc triển khai trong các tá chức, n¢i các thành viên đã đ°ÿc xác minh và có đá tin cÃy cao.2 Phân loại dựa trên māc độ ÿy quyền (Permission) Blockchain không ủy quyền (Permissionless Blockchain): Mãi ng°åi có thể tham gia vào m¿ng l°ãi và thāc hián giao dách mà không cÁn sā cho phép từ b¿t kỳ ai. Ví dā điển hình là Bitcoin.[8] Blockchain ủy quyền (Permissioned Blockchain): Chß nhÿng ng°åi đ°ÿc phép hoặc đ°ÿc måi mãi có thể tham gia vào m¿ng l°ãi và thāc hián giao dách. Ví dā điển hình là các há thống blockchain đ°ÿc triển khai trong các doanh nghiáp hoặc tá chức. Đây chß là mát số phân lo¿i phá biÁn và không phÁi là toàn bá.

Có thể tßn t¿i các há thống blockchain kÁt hÿp các tính ch¿t và phân lo¿i khác nhau tùy thuác vào yêu cÁu cā thể của mßi dā án.7 Các ứng dụng điển hình trong hợp đồng thông minh (Smart Contracts) Smart Contract [9] (Hÿp đßng thông minh) là mát thuÃt ngÿ mô tÁ khÁ năng tā đ°a ra các điều khoÁn và thāc thi thỏa thuÃn của há thống máy tính bằng cách sử dāng công nghá Blockchain. Toàn bá quá trình ho¿t đáng của Smart Contract là hoàn toàn tā đáng và không có sā can thiáp từ các yÁu tố bên ngoài. Xe tā lái, hÿp đßng thuê nhà d¿ng chìa khóa trao tay hay thu phí bÁo hiểm.vv chß là mát số ví dā về cách Smart Contract có thể chi phối ho¿t đáng kinh doanh và đåi sống của con ng°åi trong t°¢ng lai. Smart Contract giúp đÁm bÁo viác thāc thi hÿp đßng hiáu quÁ h¢n hÿp đßng truyền thống và giÁm thiểu nhÿng chi phí giao dách gây lãng phí cho các bên.

Các điều khoÁn của Smart Contract t°¢ng đ°¢ng vãi mát hÿp đßng pháp lý và đ°ÿc ghi l¿i d°ãi d¿ng ngôn ngÿ lÃp trình và không thể thay đái. Māc tiêu chính của Smart Contract là cho phép hai bên không cÁn xác đánh danh tính có thể làm viác hay giao dách vãi nhau trên Internet mà không cÁn thông qua trung gian.Sā khác biát giÿa Truyền thống và hián đ¿i hÿp đßng truyền thống đ°ÿc t¿o ra bçi các chuyên gia pháp lý vãi mát l°ÿng lãn tài liáu và cÁn bên thứ ba chứng thāc. Điều này r¿t m¿t thåi gian và trên thāc tÁ vÁn th°ång xÁy ra các tr°ång hÿp lừa đÁo, làm giÁ. NÁu hÿp đßng xÁy ra sā cố thì cÁn dāa vào sā giÁi quyÁt của t° pháp, điều này dÁn đÁn tốn kém nhiều chi phí liên quan.

ThÃm chí tr°ång hÿp x¿u xÁy ra là mâu thuÁn. Vãi Smart Contract đ°ÿc t¿o ra bçi há thống máy tính bằng các ngôn ngÿ lÃp trình. Trong đó đã nêu rõ các điều khoÁn và hình ph¿t t°¢ng đ°¢ng giống nh° hÿp đßng truyền thống đ°a ra. Điều khác biát là, Smart Contract không cÁn b¿t cứ sā can thiáp nào của con ng°åi, do vÃy đÁm bÁo viác thāc thi là chính xác và công bằng nh¿t.

Toàn bá đo¿n mã của Smart Contract đ°ÿc thāc hián bçi há thống sá cái phân tán của Blockchain. Nh° vÃy, dāa trên công nghá Blockchain, ứng dāng Smart Contract tiÁp tāc cho chúng ta th¿y mức đá tin cÃy cao về mặt thỏa thuÃn và triển khai thāc thi. Điều này giúp chúng ta liên t°çng tãi viác ứng dāng Smart Contract s¿ làm thay đái hoàn toàn suy nghĩ của con ng°åi trong các mối quan há có sā ràng buác. Đặc biát trong kinh doanh, điều này là vô cùng cÁn thiÁt Blockchain đã t¿o ra mát lo¿t ứng dāng quan trãng và đát phá trong nhiều lĩnh vāc khác nhau.

D°ãi đây là mát số ứng dāng điển hình của blockchain: 18 Hình 1.3 Chuỗi khối trong giao dịch Tiền đián tử (Cryptocurrencies): Bitcoin là tiền đián tử đÁu tiên đ°ÿc t¿o ra trên nền tÁng blockchain. Blockchain cho phép ghi l¿i các giao dách tiền đián tử và cung c¿p tính bÁo mÃt và không thể thay đái, giúp t¿o ra mát há thống thanh toán phân quyền.4 Các loại tiền điện tử phổ biến 19 Sá cái phân quyền (Smart Contracts): Ethereum là mát blockchain nái tiÁng cho phép sử dāng smart contract. Smart contract là các hÿp đßng tā đáng, thāc thi dāa trên điều kián đã đánh tr°ãc. Chúng có thể đ°ÿc sử dāng trong nhiều ngÿ cÁnh, từ giao dách tài sÁn đÁn hÿp đßng bÁo hiểm[9] Hình 1.5 Mô hình smart Contracts 20 Tài sÁn số (Digital Assets) Blockchain đ°ÿc sử dāng để t¿o và quÁn lý các tài sÁn số nh° NFTs (Non-Fungible Tokens), tokenized real estate, và tokenized stocks.

Điều này mç ra c¢ hái cho viác giao dách và sç hÿu tài sÁn trên nền tÁng blockchain[10].5 Quản lý chuỗi cung āng (Supply Chain Management): Blockchain giúp theo dõi ngußn gốc và lách sử của sÁn ph¿m trong chußi cung ứng. Điều này giúp cÁi thián tính minh b¿ch và giám sát, đặc biát trong lĩnh vāc thāc ph¿m và d°ÿc ph¿m[11].6 Bầu cử và Tự trị (Voting and Governance) Blockchain có thể đ°ÿc sử dāng để t¿o các há thống bÁu cử đián tử an toàn và trong trắng. Điều này giúp giÁm gian lÃn và tăng tính minh b¿ch trong quy trình bÁu cử và quÁn lý tā trá.