Blockchain Và Ứng Dụng Vào Chuỗi Cung Ứng Thuốc Dựa Trên Hyperledger Fabric

• Tác giả: Nguyễn Văn Dũng
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Chiến Trinh
• Trường học: Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông
• Đề tài: Ứng Dụng Blockchain Trong Quản Lý Chuỗi Cung Ứng Thuốc Dựa Trên Hyperledger Fabric
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ Blockchain
• 1.1. Khái niệm Blockchain
• 1.2. Phân loại hệ thống Blockchain
• 1.3. Các đặc điểm của Blockchain
• 1.3.1. Tăng hiệu suất làm việc của hệ thống
• 1.3.2. Tính năng bảo mật tốt hơn
• 1.3.3. Tính ổn định
• 1.3.4. Nền tảng phi tập trung
• 1.3.5. Tính khắc phục
• 1.4. Một số ứng dụng Blockchain
• 1.4.1. Ngành công nghiệp dịch vụ tài chính
• 1.4.2. Công nghệ Blockchain với IoT
• 1.4.3. Ứng dụng vào giao thông
• 1.4.4. Ứng dụng trong lĩnh vực y tế, chăm sóc sức khỏe
• 1.4.5. Ứng dụng trong lĩnh vực bảo hiểm
• 1.4.6. Ứng dụng trong lưu trữ
• 1.4.7. Ứng dụng trong hoạt động công nghiệp – nhà máy
• 1.4.8. Ứng dụng trong lĩnh vực vận tải
• 1.4.9. Những ứng dụng khác
• 1.5. Một số nền tảng Blockchain hiện nay
• 1.6. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: CHUỖI CUNG ỨNG THUỐC SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ Blockchain
• 2.1. Kiến trúc hệ thống quản lý chuỗi cung ứng thuốc
• 2.2. Kịch bản quản lý chuỗi cung ứng thuốc
• 2.3. Kiến trúc hệ thống về quản lý chuỗi cung ứng thuốc
• 2.4. Hợp đồng thông minh về quản lý chuỗi cung ứng thuốc
• 2.5. Quy trình giao dịch của quản lý chuỗi cung ứng thuốc
• 2.6. Triển khai quản lý chuỗi cung ứng thuốc trong nền tảng chuỗi khối y tế
• 2.7. Môi trường phát triển
• 2.8. Cấu trúc liên kết mạng để quản lý chuỗi cung ứng thuốc trong nền tảng chuỗi khối y tế
• 2.9. Mô hình hợp đồng thông minh về quản lý chuỗi cung ứng thuốc trong nền tảng chuỗi khối y tế
• 2.10. Cấu trúc lưu trữ sổ cái phân tán của quản lý chuỗi cung ứng thuốc trong nền tảng chuỗi khối y tế
• 2.11. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC HIỆN VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT
• 3.1. Kết quả thực thi hệ thống
• 3.2. Đánh giá hiệu suất
• 3.3. Kết quả mô phỏng

I. Tổng Quan Về Ứng Dụng Blockchain Trong Chuỗi Cung Ứng Thuốc

Công nghệ Blockchain đang nổi lên như một giải pháp đột phá trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong chuỗi cung ứng thuốc. Bài viết này sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quan về tiềm năng của ứng dụng blockchain trong việc cải thiện tính minh bạch, an toàn và hiệu quả của quản lý chuỗi cung ứng. Blockchain là một sổ cái kỹ thuật số phân tán, cho phép ghi lại các giao dịch một cách an toàn và không thể thay đổi. Điều này đặc biệt quan trọng trong ngành dược phẩm, nơi mà việc truy xuất nguồn gốc và chống hàng giả là những ưu tiên hàng đầu. Theo Don & Alex Tapscott trong cuốn sách Blockchain Revolution (2016), Blockchain là một sổ cái kỹ thuật số không thể bị phá hỏng của các giao dịch kinh tế, có thể được lập trình để ghi lại không chỉ những giao dịch tài chính mà có thể ghi lại tất cả mọi thứ có giá trị.

1.1. Giới Thiệu Nền Tảng Hyperledger Fabric Cho Dược Phẩm

Hyperledger Fabric là một nền tảng blockchain mã nguồn mở, được phát triển bởi IBM, phù hợp cho các ứng dụng doanh nghiệp, bao gồm cả chuỗi cung ứng thuốc. Nó cung cấp khả năng kiểm soát chi tiết về quyền truy cập và đồng thuận, đảm bảo tính bảo mật và riêng tư cho dữ liệu. Hyperledger Fabric cho phép xây dựng các mạng permissioned blockchain, nơi chỉ những thành viên được ủy quyền mới có thể tham gia và xác thực giao dịch. Điều này rất quan trọng trong ngành dược phẩm, nơi mà việc tuân thủ các quy định và bảo vệ thông tin nhạy cảm là bắt buộc.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Truy Xuất Nguồn Gốc Thuốc Bằng Blockchain

Việc truy xuất nguồn gốc thuốc là vô cùng quan trọng để đảm bảo chất lượng và an toàn cho người tiêu dùng. Ứng dụng blockchain cho phép theo dõi từng lô hàng thuốc từ nhà sản xuất đến người tiêu dùng, ghi lại mọi thông tin liên quan như nguồn gốc, thành phần, quy trình sản xuất và vận chuyển. Điều này giúp ngăn chặn hàng giả, thuốc kém chất lượng và tăng cường niềm tin của người tiêu dùng vào sản phẩm dược phẩm. Blockchain cung cấp một hệ thống truy xuất nguồn gốc minh bạch và không thể giả mạo, giúp các cơ quan quản lý và doanh nghiệp dễ dàng xác định và xử lý các vấn đề liên quan đến chất lượng thuốc.

II. Thách Thức Quản Lý Chuỗi Cung Ứng Thuốc Hiện Nay Giải Pháp

Ngành dược phẩm đang đối mặt với nhiều thách thức trong việc quản lý chuỗi cung ứng, bao gồm hàng giả, thiếu minh bạch, và khả năng theo dõi hạn chế. Các hệ thống truyền thống thường phức tạp, tốn kém và dễ bị gian lận. Theo Tổ chức Nghiên cứu Y tế, ở các nước đang phát triển, gần 10–30% số thuốc là giả. Những loại thuốc giả này tạo ra những tác dụng phụ khác nhau đối với sức khỏe con người. Ứng dụng blockchain có thể giải quyết những vấn đề này bằng cách cung cấp một nền tảng an toàn, minh bạch và hiệu quả để quản lý chuỗi cung ứng thuốc.

2.1. Vấn Nạn Hàng Giả Ảnh Hưởng Đến Chuỗi Cung Ứng Dược Phẩm

Hàng giả là một vấn nạn nghiêm trọng trong ngành dược phẩm, gây ảnh hưởng lớn đến sức khỏe người tiêu dùng và uy tín của các nhà sản xuất. Ứng dụng blockchain có thể giúp ngăn chặn hàng giả bằng cách tạo ra một hệ thống truy xuất nguồn gốc không thể giả mạo. Mỗi sản phẩm thuốc sẽ được gắn một mã định danh duy nhất, cho phép theo dõi mọi thông tin liên quan từ nhà sản xuất đến người tiêu dùng. Điều này giúp người tiêu dùng dễ dàng xác minh tính xác thực của sản phẩm và tránh mua phải hàng giả.

2.2. Thiếu Minh Bạch Rào Cản Trong Quản Lý Chuỗi Cung Ứng Thuốc

Sự thiếu minh bạch trong chuỗi cung ứng thuốc gây khó khăn cho việc theo dõi và kiểm soát chất lượng sản phẩm. Ứng dụng blockchain có thể cải thiện tính minh bạch bằng cách ghi lại mọi giao dịch và thông tin liên quan trên một sổ cái phân tán, có thể truy cập được bởi tất cả các bên liên quan. Điều này giúp tăng cường trách nhiệm giải trình và giảm thiểu rủi ro gian lận. Blockchain cho phép các cơ quan quản lý, nhà sản xuất, nhà phân phối và người tiêu dùng có thể theo dõi quá trình vận chuyển và lưu trữ thuốc, đảm bảo tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn chất lượng.

III. Cách Ứng Dụng Hyperledger Fabric Vào Chuỗi Cung Ứng Thuốc

Hyperledger Fabric cung cấp một nền tảng linh hoạt và mạnh mẽ để xây dựng các ứng dụng blockchain cho chuỗi cung ứng thuốc. Nó cho phép các doanh nghiệp tạo ra các mạng permissioned blockchain riêng, nơi chỉ những thành viên được ủy quyền mới có thể tham gia và xác thực giao dịch. Hyperledger Fabric hỗ trợ các hợp đồng thông minh (smart contracts), cho phép tự động hóa các quy trình và đảm bảo tuân thủ các quy định. Bằng cách sử dụng Hyperledger Fabric, các doanh nghiệp có thể cải thiện tính minh bạch, an toàn và hiệu quả của chuỗi cung ứng thuốc.

3.1. Xây Dựng Mạng Lưới Blockchain Riêng Với Hyperledger Fabric

Với Hyperledger Fabric, các doanh nghiệp có thể xây dựng một mạng lưới blockchain riêng, phù hợp với nhu cầu cụ thể của họ. Mạng lưới này có thể bao gồm các nhà sản xuất, nhà phân phối, nhà thuốc, bệnh viện và các cơ quan quản lý. Mỗi thành viên trong mạng lưới sẽ có một vai trò và quyền hạn riêng, được xác định bởi các hợp đồng thông minh. Hyperledger Fabric cung cấp các công cụ và API để dễ dàng tích hợp với các hệ thống hiện có, giúp các doanh nghiệp nhanh chóng triển khai các ứng dụng blockchain.

3.2. Tự Động Hóa Quy Trình Với Hợp Đồng Thông Minh Trong Dược Phẩm

Hợp đồng thông minh là các đoạn mã được lưu trữ trên blockchain và tự động thực thi khi các điều kiện được đáp ứng. Trong chuỗi cung ứng thuốc, hợp đồng thông minh có thể được sử dụng để tự động hóa các quy trình như kiểm tra chất lượng, thanh toán và giao hàng. Ví dụ, một hợp đồng thông minh có thể tự động thanh toán cho nhà sản xuất khi lô hàng thuốc đạt tiêu chuẩn chất lượng và được giao đến đúng địa điểm. Điều này giúp giảm thiểu rủi ro gian lận và tăng cường hiệu quả của quy trình.

IV. Lợi Ích Của Ứng Dụng Blockchain Minh Bạch An Toàn Hiệu Quả

Ứng dụng blockchain trong chuỗi cung ứng thuốc mang lại nhiều lợi ích đáng kể, bao gồm tăng cường tính minh bạch, an toàn, hiệu quả và giảm chi phí. Blockchain giúp ngăn chặn hàng giả, cải thiện truy xuất nguồn gốc, và tăng cường niềm tin của người tiêu dùng vào sản phẩm dược phẩm. Ngoài ra, blockchain còn giúp tự động hóa các quy trình, giảm thiểu rủi ro gian lận và tăng cường tuân thủ các quy định. Theo nhiều nghiên cứu, ứng dụng blockchain có thể giúp các doanh nghiệp dược phẩm tiết kiệm đáng kể chi phí và tăng cường hiệu quả hoạt động.

4.1. Tăng Cường Tính Minh Bạch Trong Chuỗi Cung Ứng Dược Phẩm

Blockchain giúp tăng cường tính minh bạch trong chuỗi cung ứng thuốc bằng cách ghi lại mọi giao dịch và thông tin liên quan trên một sổ cái phân tán, có thể truy cập được bởi tất cả các bên liên quan. Điều này giúp các cơ quan quản lý, nhà sản xuất, nhà phân phối và người tiêu dùng có thể theo dõi quá trình vận chuyển và lưu trữ thuốc, đảm bảo tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn chất lượng. Tính minh bạch này giúp tăng cường trách nhiệm giải trình và giảm thiểu rủi ro gian lận.

4.2. Đảm Bảo An Toàn Dữ Liệu Và Chống Hàng Giả Hiệu Quả

Blockchain cung cấp một nền tảng an toàn để lưu trữ và chia sẻ dữ liệu trong chuỗi cung ứng thuốc. Dữ liệu được mã hóa và lưu trữ trên nhiều máy tính, giúp ngăn chặn các cuộc tấn công và đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu. Blockchain cũng giúp chống hàng giả bằng cách tạo ra một hệ thống truy xuất nguồn gốc không thể giả mạo. Mỗi sản phẩm thuốc sẽ được gắn một mã định danh duy nhất, cho phép theo dõi mọi thông tin liên quan từ nhà sản xuất đến người tiêu dùng.

V. Kết Quả Nghiên Cứu Đánh Giá Hiệu Suất Hyperledger Fabric

Nghiên cứu đã đánh giá hiệu suất của Hyperledger Fabric khi ứng dụng vào chuỗi cung ứng thuốc. Kết quả cho thấy Hyperledger Fabric có khả năng xử lý một lượng lớn giao dịch với độ trễ thấp, đáp ứng được yêu cầu của các doanh nghiệp dược phẩm. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng Hyperledger Fabric có khả năng mở rộng linh hoạt, cho phép các doanh nghiệp dễ dàng điều chỉnh quy mô mạng lưới blockchain theo nhu cầu. Các công cụ đo kiểm Hyperledger Caliper đã được sử dụng để đánh giá kết quả đạt được.

5.1. Phân Tích Thời Gian Đáp Ứng Của Hệ Thống Blockchain

Thời gian đáp ứng là một yếu tố quan trọng để đánh giá hiệu suất của hệ thống blockchain. Nghiên cứu đã phân tích thời gian đáp ứng của Hyperledger Fabric khi thực hiện các giao dịch khác nhau trong chuỗi cung ứng thuốc, chẳng hạn như tạo giao dịch, xác thực giao dịch và truy vấn dữ liệu. Kết quả cho thấy Hyperledger Fabric có thời gian đáp ứng nhanh chóng, đáp ứng được yêu cầu của các doanh nghiệp dược phẩm.

5.2. Đánh Giá Số Lượng Giao Dịch Mỗi Giây TPS Của Hyperledger

Số lượng giao dịch mỗi giây (TPS) là một chỉ số quan trọng để đánh giá khả năng mở rộng của hệ thống blockchain. Nghiên cứu đã đánh giá TPS của Hyperledger Fabric khi xử lý một lượng lớn giao dịch đồng thời trong chuỗi cung ứng thuốc. Kết quả cho thấy Hyperledger Fabric có khả năng xử lý một số lượng lớn giao dịch mỗi giây, đáp ứng được yêu cầu của các doanh nghiệp dược phẩm có quy mô lớn.

VI. Tương Lai Của Blockchain Trong Quản Lý Chuỗi Cung Ứng Thuốc

Ứng dụng blockchain trong quản lý chuỗi cung ứng thuốc có tiềm năng phát triển rất lớn trong tương lai. Với sự phát triển của công nghệ blockchain và sự gia tăng của các quy định về an toàn dược phẩm, blockchain sẽ ngày càng trở nên quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và an toàn cho người tiêu dùng. Các doanh nghiệp dược phẩm cần chủ động nghiên cứu và triển khai các giải pháp blockchain để tận dụng tối đa lợi ích mà công nghệ này mang lại.

6.1. Ứng Dụng IoT Kết Hợp Blockchain Trong Chuỗi Cung Ứng

Việc kết hợp IoT (Internet of Things) và blockchain có thể mang lại nhiều lợi ích cho chuỗi cung ứng thuốc. Các thiết bị IoT có thể được sử dụng để theo dõi nhiệt độ, độ ẩm và vị trí của thuốc trong quá trình vận chuyển và lưu trữ. Dữ liệu từ các thiết bị IoT có thể được ghi lại trên blockchain, đảm bảo tính toàn vẹn và minh bạch của dữ liệu. Điều này giúp các doanh nghiệp dược phẩm dễ dàng kiểm soát chất lượng sản phẩm và tuân thủ các quy định.

6.2. Tuân Thủ Quy Định FDA Và GDPR Với Công Nghệ Blockchain

Blockchain có thể giúp các doanh nghiệp dược phẩm tuân thủ các quy định của FDA (Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ) và GDPR (Quy định chung về bảo vệ dữ liệu). Blockchain cung cấp một nền tảng an toàn để lưu trữ và chia sẻ dữ liệu, đảm bảo tính bảo mật và riêng tư của dữ liệu. Blockchain cũng giúp các doanh nghiệp dễ dàng theo dõi và kiểm soát quyền truy cập vào dữ liệu, đảm bảo tuân thủ các quy định về bảo vệ dữ liệu cá nhân.

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh ngành dược đang đối mặt với vấn nạn thuốc giả nghiêm trọng, theo báo cáo của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), khoảng 30% tổng số thuốc được bán tại các khu vực châu Phi, châu Á và châu Mỹ Latinh là hàng giả. Tình trạng này không chỉ gây thiệt hại kinh tế mà còn đe dọa trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng. Việc kiểm soát an toàn thuốc trở nên phức tạp hơn khi các mạng lưới phân phối ngày càng đa dạng và phức tạp, đặc biệt là sự phát triển của các hiệu thuốc và kênh bán hàng trực tuyến. Trước thực trạng đó, công nghệ Blockchain nổi lên như một giải pháp tiềm năng nhằm nâng cao tính minh bạch, bảo mật và hiệu quả trong quản lý chuỗi cung ứng thuốc.

Luận văn tập trung nghiên cứu ứng dụng công nghệ Blockchain, đặc biệt là nền tảng mã nguồn mở Hyperledger Fabric, vào quản lý chuỗi cung ứng thuốc. Mục tiêu chính là xây dựng kiến trúc hệ thống quản lý chuỗi cung ứng thuốc dựa trên Hyperledger Fabric, khảo sát và đánh giá hiệu suất của hệ thống trong thực tế. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào môi trường phát triển trên nền tảng Linux Ubuntu 18.04 LTS, sử dụng công cụ Docker và Hyperledger Fabric phiên bản 1.2, với các thành phần chính như hợp đồng thông minh, sổ cái phân tán và các nút mạng ngang hàng.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc góp phần giải quyết vấn đề thuốc giả, nâng cao độ tin cậy và minh bạch trong chuỗi cung ứng dược phẩm, đồng thời thúc đẩy ứng dụng công nghệ Blockchain trong lĩnh vực y tế tại Việt Nam và các nước đang phát triển. Các chỉ số hiệu suất như thời gian phản hồi giao dịch, thông lượng và độ trễ được đo đạc cụ thể nhằm đánh giá khả năng ứng dụng thực tiễn của hệ thống.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Công nghệ Blockchain: Được hiểu là một hệ thống sổ cái phân tán, phi tập trung, minh bạch và bất biến, lưu trữ các giao dịch kỹ thuật số theo chuỗi khối. Blockchain sử dụng mật mã học (public key, hàm băm), mạng ngang hàng (P2P) và lý thuyết trò chơi (cơ chế đồng thuận như PoW, PoS) để đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật dữ liệu.

• Hyperledger Fabric: Một framework Blockchain mã nguồn mở thuộc dự án Hyperledger của Linux Foundation, được phát triển với sự đóng góp của IBM. Hyperledger Fabric là mạng Blockchain được phép (permissioned), cho phép kiểm soát chi tiết quyền truy cập và đồng thuận, hỗ trợ hợp đồng thông minh viết bằng Java hoặc Node.js, và có kiến trúc mô đun cao giúp doanh nghiệp dễ dàng tùy chỉnh.

• Hợp đồng thông minh (Smart Contract): Là chương trình máy tính lưu trữ trên Blockchain, tự động thực thi các điều kiện giao dịch, đảm bảo tính minh bạch và tự động hóa trong quản lý chuỗi cung ứng thuốc.

Các khái niệm chính bao gồm: sổ cái phân tán, mạng ngang hàng, hợp đồng thông minh, đồng thuận phân tán, và bảo mật dữ liệu.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Thu thập tài liệu lý thuyết từ các báo cáo, bài viết khoa học về Blockchain, Hyperledger Fabric và ứng dụng trong y tế. Dữ liệu thực nghiệm được thu thập từ quá trình triển khai hệ thống quản lý chuỗi cung ứng thuốc trên nền tảng Hyperledger Fabric.

• Phương pháp phân tích: Sử dụng công cụ đo hiệu suất Hyperledger Caliper để đánh giá các chỉ số như thời gian phản hồi giao dịch, thông lượng giao dịch (TPS), độ trễ giao dịch (tối thiểu, trung bình, tối đa). Phân tích dữ liệu thực nghiệm nhằm đánh giá khả năng mở rộng, tính ổn định và hiệu quả của hệ thống.

• Timeline nghiên cứu: Quá trình nghiên cứu diễn ra trong năm 2021, bao gồm giai đoạn thu thập tài liệu, thiết kế kiến trúc hệ thống, triển khai mô hình trên môi trường Docker với Ubuntu Linux, thực hiện các bài kiểm tra hiệu suất và phân tích kết quả.

• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Hệ thống được triển khai với các nút mạng đại diện cho các bộ phận y tế (Tim mạch, Phẫu thuật thần kinh, Y khoa), mô phỏng các giao dịch thực tế trong chuỗi cung ứng thuốc. Việc lựa chọn phương pháp phân tích dựa trên khả năng đánh giá toàn diện các chỉ số hiệu suất của nền tảng Hyperledger Fabric trong môi trường thực tế.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu suất giao dịch cao: Kết quả đo đạc cho thấy hệ thống đạt thông lượng giao dịch lên đến khoảng 200 giao dịch mỗi giây (TPS) trong điều kiện thử nghiệm với số lượng yêu cầu đồng thời tăng dần. Thời gian phản hồi trung bình của các giao dịch CRUD (tạo, đọc, cập nhật, xóa) dao động trong khoảng 150-300 ms, đảm bảo khả năng xử lý nhanh chóng trong môi trường y tế.

2. Độ trễ giao dịch ổn định: Độ trễ tối thiểu và tối đa của các giao dịch truy vấn (GET request) và giao dịch đăng (POST request) được duy trì trong phạm vi 100-500 ms, cho thấy hệ thống có tính ổn định cao khi xử lý các yêu cầu đồng thời.

3. Tính bảo mật và minh bạch được đảm bảo: Hệ thống sử dụng hợp đồng thông minh để kiểm soát quyền truy cập và xác thực giao dịch, đảm bảo chỉ các nút được phép mới có thể tham gia và ghi nhận giao dịch. Mỗi giao dịch được ghi lại trong sổ cái phân tán, không thể chỉnh sửa hoặc xóa bỏ, tăng cường tính toàn vẹn dữ liệu.

4. Khả năng mở rộng và tùy biến cao: Kiến trúc mô đun của Hyperledger Fabric cho phép mở rộng mạng lưới bằng cách thêm các nút mới hoặc tạo các kênh riêng biệt (channels) để bảo mật dữ liệu theo từng bộ phận. Điều này phù hợp với các tổ chức y tế có nhiều phòng ban và yêu cầu bảo mật khác nhau.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của hiệu suất cao và độ trễ thấp là do Hyperledger Fabric sử dụng cơ chế đồng thuận hiệu quả, chỉ thực hiện xác nhận giao dịch trên các nút được chỉ định thay vì toàn bộ mạng như các Blockchain công khai. Điều này giảm thiểu chi phí tính toán và tăng tốc độ xử lý. So sánh với các nghiên cứu khác về Blockchain trong y tế, kết quả này tương đồng hoặc vượt trội hơn, đặc biệt trong môi trường mạng được phép (permissioned network).

Việc áp dụng hợp đồng thông minh giúp tự động hóa quy trình quản lý chuỗi cung ứng thuốc, giảm thiểu sai sót do con người và tăng tính minh bạch. Dữ liệu được lưu trữ trên sổ cái phân tán giúp ngăn chặn gian lận, đặc biệt là trong việc phát hiện thuốc giả.

Các biểu đồ thể hiện thông lượng giao dịch theo số lượng yêu cầu đồng thời và độ trễ giao dịch theo thời gian phản hồi sẽ minh họa rõ nét hiệu quả của hệ thống. Bảng so sánh các chỉ số hiệu suất giữa các loại giao dịch CRUD cũng giúp đánh giá chi tiết hơn về khả năng xử lý của nền tảng.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai mở rộng hệ thống trong các bệnh viện và nhà thuốc: Khuyến nghị các cơ sở y tế áp dụng hệ thống quản lý chuỗi cung ứng thuốc dựa trên Hyperledger Fabric trong vòng 12-18 tháng tới nhằm nâng cao tính minh bạch và an toàn thuốc.

2. Đào tạo nhân sự và nâng cao nhận thức về Blockchain: Tổ chức các khóa đào tạo cho cán bộ y tế, dược sĩ và quản lý về công nghệ Blockchain và vận hành hệ thống trong 6 tháng đầu triển khai để đảm bảo hiệu quả sử dụng.

3. Phát triển các hợp đồng thông minh tùy chỉnh: Đề xuất xây dựng thêm các hợp đồng thông minh chuyên biệt cho từng quy trình nghiệp vụ như kiểm tra chất lượng thuốc, quản lý tồn kho, và xử lý đơn thuốc nhằm tối ưu hóa quy trình trong 1 năm tiếp theo.

4. Tăng cường hợp tác liên ngành và pháp lý: Khuyến khích các cơ quan quản lý nhà nước phối hợp với các tổ chức y tế và công nghệ để xây dựng khung pháp lý phù hợp, đảm bảo tính hợp pháp và bảo mật dữ liệu trong vòng 2 năm tới.

5. Nâng cấp và tối ưu hệ thống định kỳ: Thực hiện đánh giá hiệu suất và cập nhật công nghệ định kỳ mỗi 6 tháng để đảm bảo hệ thống luôn đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao về tốc độ và bảo mật.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý y tế và dược phẩm: Giúp hiểu rõ về ứng dụng công nghệ Blockchain trong quản lý chuỗi cung ứng thuốc, từ đó xây dựng chính sách và kế hoạch triển khai phù hợp.

2. Chuyên gia công nghệ thông tin trong lĩnh vực y tế: Cung cấp kiến thức về kiến trúc hệ thống Blockchain, hợp đồng thông minh và các công cụ phát triển như Hyperledger Fabric, hỗ trợ phát triển và vận hành hệ thống.

3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kỹ thuật viễn thông, công nghệ thông tin: Là tài liệu tham khảo quý giá về ứng dụng thực tiễn của Blockchain trong lĩnh vực y tế, giúp mở rộng hiểu biết và phát triển các đề tài nghiên cứu tiếp theo.

4. Doanh nghiệp công nghệ và startup trong lĩnh vực y tế số: Hướng dẫn cách xây dựng và triển khai các giải pháp Blockchain nhằm nâng cao giá trị sản phẩm, tăng cường bảo mật và minh bạch trong chuỗi cung ứng thuốc.

Câu hỏi thường gặp

1. Blockchain là gì và tại sao lại phù hợp cho quản lý chuỗi cung ứng thuốc?
   Blockchain là một hệ thống sổ cái phân tán, minh bạch và bất biến, giúp ghi lại các giao dịch một cách an toàn và không thể chỉnh sửa. Trong quản lý chuỗi cung ứng thuốc, Blockchain giúp ngăn chặn thuốc giả, tăng tính minh bạch và bảo mật dữ liệu giữa các bên tham gia.

2. Hyperledger Fabric khác gì so với các nền tảng Blockchain công khai?
   Hyperledger Fabric là mạng Blockchain được phép (permissioned), cho phép kiểm soát quyền truy cập và đồng thuận trên các nút được chỉ định, giúp tăng tốc độ xử lý và bảo mật dữ liệu, phù hợp với môi trường doanh nghiệp và y tế hơn so với các Blockchain công khai như Bitcoin hay Ethereum.

3. Hợp đồng thông minh hoạt động như thế nào trong hệ thống này?
   Hợp đồng thông minh là các chương trình tự động thực thi các điều kiện giao dịch trên Blockchain, giúp tự động hóa quy trình quản lý chuỗi cung ứng thuốc, đảm bảo tính chính xác và minh bạch trong các giao dịch như kê đơn, phân phối và kiểm tra thuốc.

4. Hệ thống có thể xử lý bao nhiêu giao dịch mỗi giây?
   Theo kết quả nghiên cứu, hệ thống đạt khoảng 200 giao dịch mỗi giây trong điều kiện thử nghiệm, với thời gian phản hồi trung bình từ 150 đến 300 ms, đáp ứng tốt nhu cầu xử lý trong môi trường y tế thực tế.

5. Làm thế nào để đảm bảo dữ liệu bệnh nhân và thuốc được bảo mật?
   Hệ thống sử dụng cơ chế mạng được phép, chỉ cho phép các nút và người dùng được xác thực mới có quyền truy cập dữ liệu. Ngoài ra, hợp đồng thông minh kiểm soát quyền truy cập và các chính sách bảo mật được thiết lập để bảo vệ thông tin cá nhân và dữ liệu nhạy cảm.

Kết luận

• Công nghệ Blockchain, đặc biệt là Hyperledger Fabric, mang lại giải pháp hiệu quả cho quản lý chuỗi cung ứng thuốc, giúp chống lại thuốc giả và nâng cao tính minh bạch.
• Hệ thống triển khai cho thấy hiệu suất cao với thông lượng khoảng 200 giao dịch/giây và độ trễ thấp, phù hợp với môi trường y tế thực tế.
• Hợp đồng thông minh tự động hóa quy trình nghiệp vụ, giảm thiểu sai sót và tăng cường bảo mật dữ liệu.
• Kiến trúc mô đun và mạng được phép của Hyperledger Fabric cho phép mở rộng và tùy biến linh hoạt theo yêu cầu của các tổ chức y tế.
• Đề xuất triển khai thực tế, đào tạo nhân sự và xây dựng khung pháp lý là các bước tiếp theo cần thực hiện để ứng dụng rộng rãi công nghệ này trong ngành dược và y tế.

Luận văn mở ra hướng đi mới cho việc ứng dụng công nghệ Blockchain trong quản lý chuỗi cung ứng thuốc, góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ y tế và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Các tổ chức, doanh nghiệp và nhà nghiên cứu được khuyến khích tiếp tục phát triển và ứng dụng các giải pháp này trong thực tiễn.