Luận văn thạc sĩ về ứng dụng công nghệ blockchain trong truy xuất nguồn gốc sản phẩm

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu và kỹ thuật máy tính ứng dụng công nghệ blockchain dlt vào việc truy xuất nguồn gốc sản phẩm, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện pháp

• Tác giả: Hồ Anh Thi
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đức Thái
• Trường học: Đại học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Khoa học và Kỹ thuật Máy tính
• Đề tài: Ứng Dụng Công Nghệ Blockchain Trong Truy Xuất Nguồn Gốc Sản Phẩm
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• TÓM TẮT
• SUMMARY
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. INTRODUCTION
• 1.1. Overview of blockchain adoption
• 1.2. Vissan business model
• 1.3. Existing solutions for food origin tracing
• 1.4. Fundamental knowledge of Blockchain (DLT)
• 1.5. Blockchain (DLT) comparison study
• 1.6. Hyperledger Foundation overview
• 1.7. Hyperledger Fabric technical view
• 1.8. Vissan demo implementation
• 4. EVALUATION AND DISCUSSION
• 4.1. Hyperledger Fabric adoption (up to mid-2022)
• 4.2. Hyperledger Fabric performance and benchmark
• 4.3. Blockchain (DLT) enablement analysis
• 4.4. Hyperledger Fabric security analysis
• 4.5. STRIDE model analysis

Tóm tắt

I. Giới thiệu về công nghệ blockchain

Công nghệ blockchain (sổ cái phân tán) đã trở thành một trong những công nghệ tiên tiến nhất trong việc quản lý và truy xuất thông tin. Đặc biệt, truy xuất nguồn gốc sản phẩm là một trong những ứng dụng nổi bật của công nghệ này, giúp xác minh tính xác thực của sản phẩm và ngăn chặn hàng giả. Nhờ vào tính minh bạch và khả năng ghi lại mọi giao dịch một cách không thể thay đổi, blockchain cung cấp một giải pháp hiệu quả để giải quyết các vấn đề liên quan đến niềm tin và tính toàn vẹn của thông tin sản phẩm. Theo nghiên cứu, việc áp dụng blockchain trong sản xuất không chỉ nâng cao tính minh bạch mà còn cải thiện khả năng giám sát sản phẩm, từ đó tạo ra một chuỗi cung ứng an toàn hơn.

1.1. Khái niệm về truy xuất nguồn gốc sản phẩm

Truy xuất nguồn gốc sản phẩm là quá trình theo dõi và xác định nguồn gốc của sản phẩm từ khâu sản xuất đến tay người tiêu dùng. Với sự phát triển của công nghệ, việc áp dụng công nghệ blockchain vào quy trình này giúp đảm bảo rằng mọi thông tin đều được ghi lại một cách bất biến và có thể kiểm tra. Công nghệ phân tán không chỉ giúp các doanh nghiệp quản lý chuỗi cung ứng hiệu quả hơn mà còn tạo điều kiện cho người tiêu dùng dễ dàng truy cập thông tin về sản phẩm. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh người tiêu dùng ngày càng quan tâm đến nguồn gốc và chất lượng sản phẩm mà họ tiêu thụ.

II. Ứng dụng blockchain trong chuỗi cung ứng

Việc áp dụng blockchain trong chuỗi cung ứng đã mở ra nhiều cơ hội mới cho các doanh nghiệp. Công nghệ này cho phép các bên liên quan trong chuỗi cung ứng tương tác và chia sẻ thông tin một cách an toàn và hiệu quả. Minh bạch trong quá trình sản xuất và phân phối không chỉ giúp tăng cường lòng tin của người tiêu dùng mà còn cải thiện quy trình quản lý. Theo một nghiên cứu gần đây, các doanh nghiệp sử dụng công nghệ phân tán đã ghi nhận sự gia tăng trong hiệu suất và giảm thiểu rủi ro liên quan đến hàng giả. Nhờ vào việc ghi lại mọi giao dịch trên một nền tảng chung, các bên liên quan có thể dễ dàng theo dõi và xác minh thông tin về sản phẩm.

2.1. Lợi ích của việc áp dụng blockchain

Áp dụng blockchain mang lại nhiều lợi ích cho các doanh nghiệp trong chuỗi cung ứng. Đầu tiên, công nghệ này giúp tăng cường bảo mật thông tin, ngăn chặn việc giả mạo và thay đổi dữ liệu. Thứ hai, tính xác thực sản phẩm được cải thiện, giúp người tiêu dùng dễ dàng xác minh nguồn gốc và chất lượng sản phẩm. Cuối cùng, việc sử dụng công nghệ thông tin hiện đại như blockchain còn giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí và thời gian trong việc quản lý thông tin và quy trình sản xuất.

III. Nghiên cứu trường hợp Vissan

Trong nghiên cứu này, thương hiệu thực phẩm Vissan đã được chọn làm đối tượng để áp dụng công nghệ blockchain trong việc truy xuất nguồn gốc sản phẩm. Qua việc triển khai một hệ thống Hyperledger Fabric, Vissan đã có thể xây dựng một quy trình minh bạch từ khâu sản xuất đến tay người tiêu dùng. Hệ thống này cho phép ghi lại mọi giao dịch liên quan đến sản phẩm, từ đó cung cấp cho người tiêu dùng thông tin chính xác về nguồn gốc sản phẩm. Điều này không chỉ giúp Vissan nâng cao uy tín thương hiệu mà còn tạo ra sự tin tưởng từ phía khách hàng.

3.1. Quy trình thực hiện và kết quả

Quy trình triển khai blockchain cho Vissan bao gồm nhiều bước, từ việc thiết kế kiến trúc hệ thống đến việc phát triển hợp đồng thông minh. Kết quả cho thấy, việc áp dụng công nghệ này đã giúp Vissan cải thiện đáng kể khả năng giám sát sản phẩm và bảo mật thông tin. Hệ thống cũng cho phép các bên liên quan dễ dàng truy cập và kiểm tra thông tin sản phẩm, từ đó nâng cao sự hài lòng của khách hàng và giảm thiểu nguy cơ hàng giả. Đây là một minh chứng rõ ràng cho thấy blockchain không chỉ là một công nghệ mới mà còn là một giải pháp thực tiễn hiệu quả cho doanh nghiệp.

IV. Đánh giá và thảo luận

Việc áp dụng công nghệ blockchain trong truy xuất nguồn gốc sản phẩm đã cho thấy nhiều ưu điểm vượt trội. Đầu tiên, tính minh bạch trong thông tin giúp tạo dựng lòng tin từ phía người tiêu dùng. Thứ hai, khả năng bảo mật thông tin và ngăn chặn hàng giả được nâng cao. Cuối cùng, việc sử dụng blockchain không chỉ cải thiện quy trình quản lý mà còn giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức cần giải quyết, như chi phí triển khai và tính khả thi trong việc áp dụng công nghệ này vào quy mô lớn.

4.1. Thách thức và triển vọng

Mặc dù blockchain mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong việc áp dụng công nghệ này. Chi phí triển khai cao và yêu cầu về kỹ thuật có thể là rào cản lớn đối với nhiều doanh nghiệp. Tuy nhiên, với sự phát triển không ngừng của công nghệ, triển vọng cho việc áp dụng blockchain trong truy xuất nguồn gốc sản phẩm là rất khả thi. Các doanh nghiệp cần nỗ lực tìm hiểu và đầu tư vào công nghệ này để không bị bỏ lại phía sau trong cuộc đua cạnh tranh.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh toàn cầu hóa và sự phát triển mạnh mẽ của thị trường nông sản, thực phẩm, truy xuất nguồn gốc sản phẩm trở thành một vấn đề cấp thiết nhằm đảm bảo chất lượng, an toàn thực phẩm và chống hàng giả. Theo ước tính, các doanh nghiệp trong ngành thực phẩm tại Việt Nam đang đối mặt với nhiều thách thức liên quan đến tính minh bạch và độ tin cậy của chuỗi cung ứng. Đặc biệt, các thương hiệu lớn như Vissan cần một giải pháp công nghệ hiện đại để nâng cao niềm tin của người tiêu dùng và đáp ứng các quy định quốc tế về an toàn thực phẩm.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là ứng dụng công nghệ Blockchain (Distributed Ledger Technology - DLT) để xây dựng hệ thống truy xuất nguồn gốc sản phẩm cho thương hiệu thực phẩm Vissan, từ khâu sản xuất đến phân phối. Nghiên cứu tập trung vào việc lựa chọn nền tảng Blockchain phù hợp, thiết kế kiến trúc kỹ thuật và triển khai bản demo minh họa quy trình truy xuất nguồn gốc sản phẩm. Phạm vi nghiên cứu được giới hạn trong khoảng thời gian từ tháng 3 đến tháng 7 năm 2022, tại Việt Nam, với trọng tâm là chuỗi giá trị sản phẩm thịt của Vissan.

Ý nghĩa của nghiên cứu được thể hiện qua việc cải thiện các chỉ số như độ tin cậy dữ liệu, tốc độ truy xuất thông tin và giảm thiểu rủi ro hàng giả. Việc áp dụng Blockchain giúp tăng cường tính bất biến, minh bạch và bảo mật thông tin trong chuỗi cung ứng, từ đó nâng cao giá trị thương hiệu và khả năng cạnh tranh trên thị trường trong nước và quốc tế.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: công nghệ Blockchain (DLT) và các thuật toán đồng thuận trong mạng phân tán. Blockchain được định nghĩa là một sổ cái phân tán, ghi lại các giao dịch một cách bất biến và minh bạch giữa các bên tham gia. Các khái niệm then chốt bao gồm:

• Immutability (Tính bất biến): Dữ liệu sau khi ghi vào blockchain không thể bị sửa đổi hoặc xóa bỏ mà không có sự đồng thuận của đa số các nút mạng.
• Smart Contract (Hợp đồng thông minh): Các chương trình tự động thực thi các điều khoản hợp đồng trên nền tảng blockchain, đảm bảo tính minh bạch và tự động hóa quy trình.
• Consensus Algorithm (Thuật toán đồng thuận): Cơ chế giúp các nút trong mạng blockchain đạt được sự đồng thuận về trạng thái của sổ cái, phổ biến như PBFT, Raft, PoW, PoS.
• Permissioned Blockchain: Mạng blockchain có kiểm soát truy cập, chỉ các tổ chức được phép mới có thể tham gia xác nhận giao dịch, phù hợp với môi trường doanh nghiệp.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp tổng hợp tài liệu khoa học, phân tích so sánh các nền tảng Blockchain mã nguồn mở, đặc biệt tập trung vào các permissioned blockchain. Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm các nền tảng như Hyperledger Fabric, Ethereum, Corda R3, trong đó Hyperledger Fabric được lựa chọn làm nền tảng chính để triển khai demo.

Phương pháp chọn mẫu là lựa chọn dựa trên tiêu chí đánh giá đa thuộc tính (SMART) với các yếu tố như hiệu suất, bảo mật, khả năng mở rộng, cộng đồng phát triển và chi phí vận hành. Phân tích dữ liệu được thực hiện thông qua đánh giá hiệu suất (TPS, độ trễ, sử dụng CPU) và khảo sát ứng dụng thực tế trong các lĩnh vực khác nhau.

Timeline nghiên cứu được chia thành các giai đoạn: tổng quan tài liệu (1 tuần), đánh giá mô hình kinh doanh Vissan (1 tuần), nghiên cứu thuật toán đồng thuận và hợp đồng thông minh (1 tuần), thiết kế kiến trúc Hyperledger Fabric (4 tuần), triển khai demo (6 tuần), kiểm thử và hoàn thiện báo cáo (3 tuần).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Lựa chọn nền tảng Blockchain phù hợp: Qua so sánh các nền tảng permissioned blockchain, Hyperledger Fabric đạt điểm cao nhất theo tiêu chí SMART với hiệu suất xử lý giao dịch lên đến khoảng 3500 TPS trong môi trường thử nghiệm, độ trễ trung bình dưới 200 ms, và khả năng mở rộng linh hoạt với số lượng nút mạng tăng lên đến 20.

2. Thiết kế kiến trúc kỹ thuật: Hyperledger Fabric cung cấp kiến trúc mạng phân tán với các thành phần chính như peer nodes, orderer service, và smart contracts (chaincode). Mạng Fabric hỗ trợ mô hình Execute-Order-Validate giúp tăng hiệu quả xử lý giao dịch và đảm bảo tính nhất quán của sổ cái.

3. Triển khai demo quy trình truy xuất nguồn gốc: Bản demo cho chuỗi giá trị sản phẩm thịt Vissan thể hiện khả năng ghi nhận trạng thái sản phẩm tại từng bước từ sản xuất đến bán hàng. Dữ liệu được lưu trữ bất biến trên blockchain, cho phép các bên liên quan và cơ quan quản lý truy vấn thông tin nhanh chóng và chính xác.

4. Bảo mật và tính bất biến: Phân tích mô hình STRIDE cho thấy hệ thống đảm bảo các yếu tố bảo mật như xác thực, toàn vẹn dữ liệu, chống giả mạo và từ chối dịch vụ. Việc sử dụng hợp đồng thông minh giúp tự động hóa kiểm tra và ghi nhận trạng thái sản phẩm, giảm thiểu rủi ro thao túng dữ liệu.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy Hyperledger Fabric là nền tảng phù hợp nhất cho ứng dụng truy xuất nguồn gốc sản phẩm trong môi trường doanh nghiệp Việt Nam, nhờ khả năng kiểm soát truy cập, hiệu suất cao và hỗ trợ hợp đồng thông minh. So với các nghiên cứu trước đây tập trung vào blockchain công khai như Ethereum, giải pháp permissioned blockchain giảm thiểu chi phí vận hành và tăng tính bảo mật.

Việc triển khai demo cho Vissan không chỉ minh chứng tính khả thi của công nghệ mà còn góp phần nâng cao niềm tin của người tiêu dùng vào chất lượng sản phẩm. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ hiệu suất TPS theo số lượng nút mạng, bảng so sánh độ trễ và sử dụng tài nguyên CPU, cũng như sơ đồ kiến trúc mạng Fabric minh họa luồng giao dịch.

Ngoài ra, việc tích hợp chế độ xem công khai qua Hyperledger Explorer giúp trực quan hóa trạng thái blockchain, hỗ trợ kiểm tra và giám sát hiệu quả. Kết quả này phù hợp với xu hướng ứng dụng blockchain trong chuỗi cung ứng toàn cầu, đồng thời đáp ứng các yêu cầu pháp lý và tiêu chuẩn an toàn thực phẩm hiện hành.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai mở rộng hệ thống Blockchain cho toàn bộ chuỗi cung ứng Vissan: Tăng cường số lượng nút mạng và mở rộng phạm vi áp dụng từ sản phẩm thịt sang các sản phẩm khác trong vòng 12 tháng tới, nhằm nâng cao độ phủ và tính toàn vẹn dữ liệu.

2. Phát triển giao diện người dùng thân thiện: Xây dựng ứng dụng di động và web tích hợp QR code để khách hàng cuối có thể dễ dàng truy vấn thông tin sản phẩm, dự kiến hoàn thành trong 6 tháng, do bộ phận IT của Vissan phối hợp với đối tác công nghệ thực hiện.

3. Tăng cường đào tạo và nâng cao nhận thức cho các bên tham gia: Tổ chức các khóa đào tạo về công nghệ Blockchain và quy trình truy xuất nguồn gốc cho nhà sản xuất, nhà phân phối và nhân viên bán hàng trong 3 tháng đầu năm, nhằm đảm bảo vận hành hiệu quả hệ thống.

4. Thiết lập cơ chế giám sát và kiểm tra của bên thứ ba: Hợp tác với các cơ quan quản lý và tổ chức kiểm định để thực hiện kiểm tra định kỳ, đảm bảo tính minh bạch và tuân thủ quy định, triển khai trong vòng 9 tháng tới.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Doanh nghiệp sản xuất và phân phối thực phẩm: Nhất là các công ty có chuỗi cung ứng phức tạp, cần giải pháp truy xuất nguồn gốc để nâng cao uy tín và đáp ứng yêu cầu thị trường trong nước và xuất khẩu.

2. Các nhà quản lý và cơ quan kiểm định an toàn thực phẩm: Sử dụng nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy định và công cụ giám sát minh bạch, hiệu quả hơn trong quản lý chất lượng sản phẩm.

3. Chuyên gia công nghệ thông tin và phát triển phần mềm: Áp dụng kiến thức về Blockchain permissioned, thiết kế kiến trúc mạng và hợp đồng thông minh để phát triển các giải pháp công nghệ tương tự trong các lĩnh vực khác.

4. Học viên, nghiên cứu sinh ngành Khoa học máy tính và Công nghệ thông tin: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, phân tích so sánh nền tảng Blockchain và ứng dụng thực tiễn trong lĩnh vực truy xuất nguồn gốc sản phẩm.

Câu hỏi thường gặp

1. Blockchain có thực sự giúp chống hàng giả trong chuỗi cung ứng không?
   Có, nhờ tính bất biến và minh bạch của dữ liệu trên blockchain, mọi giao dịch và trạng thái sản phẩm được ghi nhận chính xác, khó bị giả mạo. Ví dụ, trong demo Vissan, mỗi bước sản xuất và phân phối đều được xác thực và lưu trữ trên sổ cái phân tán.

2. Tại sao chọn Hyperledger Fabric thay vì Ethereum?
   Hyperledger Fabric là permissioned blockchain, phù hợp với môi trường doanh nghiệp cần kiểm soát truy cập và bảo mật cao. Nó cũng có hiệu suất xử lý giao dịch nhanh hơn và không yêu cầu phí gas như Ethereum.

3. Hệ thống có thể mở rộng cho nhiều sản phẩm và đối tác không?
   Có, kiến trúc mạng Fabric hỗ trợ mở rộng số lượng nút và tổ chức tham gia, cho phép tích hợp nhiều sản phẩm và đối tác trong chuỗi giá trị.

4. Smart contract hoạt động như thế nào trong truy xuất nguồn gốc?
   Smart contract tự động ghi nhận và xác thực trạng thái sản phẩm khi có giao dịch mới, đảm bảo dữ liệu không bị thay đổi trái phép và quy trình minh bạch.

5. Làm sao khách hàng cuối có thể kiểm tra thông tin sản phẩm?
   Thông qua ứng dụng tích hợp QR code hoặc giao diện truy vấn trên web, khách hàng có thể xem lịch sử và trạng thái sản phẩm được lưu trên blockchain một cách nhanh chóng và chính xác.

Kết luận

• Luận văn đã nghiên cứu và lựa chọn thành công nền tảng Hyperledger Fabric làm giải pháp Blockchain permissioned phù hợp cho truy xuất nguồn gốc sản phẩm của Vissan.
• Thiết kế kiến trúc kỹ thuật và triển khai bản demo minh họa quy trình từ sản xuất đến bán hàng, đảm bảo tính bất biến, minh bạch và bảo mật dữ liệu.
• Kết quả thử nghiệm cho thấy hiệu suất cao với khả năng xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi giây và độ trễ thấp, đáp ứng yêu cầu doanh nghiệp.
• Hệ thống hỗ trợ cơ chế tham gia của bên thứ ba như cơ quan quản lý, tăng cường giám sát và kiểm tra chuỗi cung ứng.
• Đề xuất các bước tiếp theo bao gồm mở rộng triển khai, phát triển giao diện người dùng, đào tạo nhân sự và hợp tác với các bên liên quan để nâng cao hiệu quả ứng dụng công nghệ Blockchain trong ngành thực phẩm.

Khuyến khích các doanh nghiệp và tổ chức liên quan nghiên cứu và áp dụng giải pháp này để nâng cao giá trị sản phẩm và bảo vệ người tiêu dùng trong thời đại chuyển đổi số.

Trích đoạn nội dung tài liệu

page 1 (Trang bìa và trang 1) ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ------------------------- HỒ ANH THI (font size 14) ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BLOCKCHAIN (DLT) VÀO VIỆC TRUY XUẤT NGUỒN GỐC SẢN PHẨM (font size 16) Chuyên ngành: KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT MÁY TÍNH Mã số: 8480101 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2022 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS. NGUYỄN ĐỨC THÁI (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS. PHẠM HOÀNG ANH (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS.

TRẦN THANH TÙNG (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM ngày 21 tháng 7 năm 2022. Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) 1. TRẦN TUẤN ANH – Chủ tịch hội đồng 2.

NGUYỄN TIẾN THỊNH – Thư ký hội đồng 3. PHẠM HOÀNG ANH - Ủy viên hội đồng 4. TRẦN THANH TÙNG – Thành viên phản biện 1 5. NGUYỄN TUẤN ĐĂNG – Thành viên phản biện 2 Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KH&KTMT i ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: HỒ ANH THI MSHV: 2070289 Ngày, tháng, năm sinh: 02/10/1979 Nơi sinh: TP. Huế Chuyên ngành: KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT MÁY TÍNH Mã số: 8480101 I. TÊN ĐỀ TÀI: Ứng dụng công nghệ Blockchain (DLT) vào việc truy xuất nguồn gốc sản phẩm. Applying the Blockchain technology (DLT) for the product's origin traceability.

NHIỆM VỤ VA NỘI DUNG: Ngày Hạng mục Thời gian - Thực hiện nghiên cứu tổng quan tài liệu khoa học liên quan và phương pháp luận thực hiện luận án; đề xuất phạm vi các hạng mục chính của nghiên cứu về Blockchain (Công nghệ sổ cái phân tán DLT), đồng thời 01/3 - 07/3 1 tuần đánh giá mô hình kinh doanh của một thương hiệu thực phẩm (Vissan) đối với việc truy xuất nguồn gốc sản phẩm. - Nghiên cứu các công trình, dự án liên quan về Blockchain (Công nghệ sổ cái phân tán DLT), các thuật toán đồng thuận, hợp đồng thông minh được 08/3 - 14/3 áp dụng trong việc truy xuất nguồn gốc sản phẩm cho các doanh nghiệp, cụ 1 tuần thể là các thương hiệu thực phẩm. - Đánh giá và so sánh các giải pháp công nghệ permissioned Blockchain, hợp đồng thông minh, thuật toán đồng thuận và công nghệ sổ cái phân tán DLT để ra quyết định chọn giải pháp hiện thực Blockchain (DLT) cho đề 15/3 – 28/3 tài, đồng thời đánh giá hiệu suất, khả năng mở rộng và thị trường phát triển 2 tuần của giải pháp Blockchain (DLT) được chọn, là giải pháp Hyperledger Fabric. - Nghiên cứu thiết kế kỹ thuật của Hyperledger Fabric với việc phát triển 29/3 – 29/4 hợp đồng thông minh và triển khai tập trung sâu vào thiết kế kiến trúc, 4 tuần mạng Fabric và các thành phần chính để thực hiện bản demo.

- Thực hiện thiết kế và hiện thực giải pháp (demo) quy trình truy xuất 02/5 – 13/6 nguồn gốc sản phẩm điển hình cho thương hiệu Vissan đã chọn. - Kiểm thử bản thiết kế và hiện thực demo. 14/6 – 30/6 2,5 tuần - Nộp bản báo cáo đề tài. 21/7 - Bảo vệ đề tài.

NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 01/03/2022 IV.NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 30/07/2022 V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. NGUYỄN ĐỨC THÁI TP.HCM, ngày 30 tháng 06 năm 2022 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên và chữ kí) (Họ tên và chữ ký) TRƯỞNG KHOA….…………… (Họ tên và chữ ký) Ghi chú: Học viên phải đóng tờ nhiệm vụ này vào trang đầu tiên của tập thuyết minh LV ii LỜI CÁM ƠN Em chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của Thầy TS. Nguyễn Đức Thái trong suốt khóa học, đặc biệt là sự hướng dẫn nhiệt tình của Thầy đối với đề tài khóa luận tốt nghiệp của em trong những tháng qua.

Dưới sự giám sát tận tình của thầy và những lời khuyên quý báu về mọi thắc mắc trong quá trình học tập cũng như thực hiện luận văn này, cuối cùng em đã tiếp thu được những kiến thức quan trọng và nắm vững công nghệ Blockchain (DLT) cho đề tài này. Thái đã hướng dẫn em kỹ lưỡng để quản lý tốt phạm vi yêu cầu ngay từ đầu và nhờ đó, em đã thực hiện đề tài này đúng thời hạn. Và em cũng muốn cảm ơn tất cả các Thầy Cô khác của chương trình Thạc sĩ Khoa học và Kỹ Thuật Máy tính đã tận tâm giảng dạy và đào tạo, bản thân em và các sinh viên khác trong chương trình này đạt được sự tiến bộ liên tục và tự tin hơn trong hai năm qua. Và cảm ơn gia đình thân yêu của tôi - Ruby, Len, và Beta - những người đã quan tâm tận tình việc theo học trong hai năm qua và đã giúp tôi có động lực, sự tập trung cũng như sự cam kết hoàn thành khóa học này.

Đôi khi tôi đã nghĩ rằng tôi không thể hoàn thành nó, dẫu vậy, gia đình nhỏ bên cạnh đã đem lại những ngày tháng yên bình để tôi yên tâm việc học, và có trải nghiệm cá nhân khi hoàn thành sứ mệnh tuyệt vời và khó quên này. Và biết ơn Cha Mẹ, những người đã sinh ra tôi và cho tôi biết rằng học tập là hành trình cả đời. iii TÓM TẮT Vấn đề truy xuất nguồn gốc sản phẩm (đặc biệt là nông sản, thực phẩm) là chủ đề nóng những năm gần đây nhằm xử lý hàng giả, giải quyết vấn đề niềm tin, tính bất biến, tính liêm chính, minh bạch về nguồn gốc xuất xứ của sản phẩm đối với quy trình nhiều đối tác của các doanh nghiệp. Đề tài này sẽ nghiên cứu các nền tảng Blockchain (DLT) mã nguồn mở và đề xuất một giải pháp phù hợp nhất của nền tảng permissioned Blockchain, hiện thực công nghệ Blockchain được chọn để demo một quy trình mới về quy trình truy xuất nguồn gốc sản phẩm cho thương hiệu thực phẩm Vissan.

Sau khi tiến hành so sánh các nền tảng Blockchain (DLT), tập trung vào các permissioned Blockchain, công nghệ sổ cái phân tán Hyperledger Fabric được chọn và thảo luận sâu thêm về hiệu suất, kiến trúc kỹ thuật, cấu trúc sổ cái, tổ chức mạng, các peer node, orderer service node, các thuật toán đồng thuận, nguyên lý phát triển hợp đồng thông minh và nghiên cứu dữ liệu thị trường về việc áp dụng công nghệ Fabric vào các lĩnh vực khác nhau. Bản demo được thực hiện để chỉ ra sự hiệu năng của Fabric như một nền tảng Blockchain (DLT) phù hợp cho truy xuất nguồn gốc sản phẩm và giải quyết tốt bài toán truy xuất nguồn gốc sản phẩm cho doanh nghiệp nông sản, thực phẩm với nhiều chức năng phù hợp. Trong phạm vi đề tài, việc quan sát các khía cạnh bảo mật của giải pháp này được trình bày dưới dạng một cái nhìn toàn diện về tính ứng dụng của Fabric Blockchain (DLT) với mô hình STRIDE. Về phạm vi yêu cầu của luận án, dưới đây là các mục chính, bao gồm: 1) Nghiên cứu các nền tảng Blockchain (DLT), các thuật toán đồng thuận và chọn giải pháp Hyperledger Fabric sau khi so sánh dựa trên tiêu chí đánh giá theo mô hình SMART.

2) Nghiên cứu kiến trúc và thiết kế kỹ thuật của Hyperledger Fabric. 3) Thực hiện một quy trình điển hình liên quan đến chuỗi giá trị của một thương hiệu thực phẩm (công ty Vissan) xuyên suốt từ khâu sản xuất đến khâu sản phẩm có mặt tại cửa hàng (bán hàng) và xây dựng bản demo để chứng minh tính an toàn, tính toàn vẹn, minh bạch và bất biến của dữ liệu được ghi lại trong hệ thống blockchain. Chế độ xem công khai với Hyperledger Explorer (để hiển thị khối trạng iv thái, mạng, mã mã, khối chế độ xem và giao dịch mới nhất) cũng được cung cấp để trực quan hóa dữ liệu của sổ cái Blockchain. Nghiên cứu của đề tài này đã đề xuất một giải pháp kỹ thuật về vấn đề truy xuất nguồn gốc sản phẩm cho công ty Vissan bằng cách sử dụng công nghệ sổ cái Blockchain với minh chứng bằng việc hiện thực demo hệ thống sau khi nghiên cứu các kiến thức nền tảng và so sánh thực nghiệm các nền tảng Blockchain.

Bản demo hệ thống được đề xuất để thực hiện một quy trình điển hình với sự tham gia của nhiều bên chứng minh rằng Blockchain (DLT) là một giải pháp tốt để truy xuất nguồn gốc sản phẩm cho chuỗi giá trị của doanh nghiệp. Các giao dịch của nhà sản xuất và người bán (phía khách hàng) được ghi lại trong mạng lưới blockchain của Fabric để các bên liên quan có thể dễ dàng theo dõi nguồn gốc sản phẩm trên toàn bộ nền tảng sổ cái Blockchain nhằm hạn chế cũng như chống nạn hàng giả của các sản phẩm mang thương hiệu Vissan mà khách hàng đã mua. Việc triển khai này đảm bảo tính bảo mật và tính bất biến của dữ liệu trong chuỗi giá trị của công ty, đồng thời hỗ trợ cơ chế tham gia của bên thứ ba (ví dụ các cơ quan quản lý) để kiểm tra chuỗi giá trị một cách dễ dàng, minh bạch bất cứ khi nào có bất kỳ sự cố nào xảy ra với sản phẩm của doanh nghiệp. Vì vậy, về mặt tổng thể, điều này giúp bảo vệ toàn diện thương hiệu thực phẩm từ các bên sản xuất đến đầu cuối khách hàng cho doanh nghiệp Vissan.

Đề tài này đã nghiên cứu xây dựng thiết kế kiến trúc kỹ thuật Fabric và phân tích khả năng hỗ trợ Blockchain cho thấy hệ thống được đề xuất có hiện thực tốt hơn so với các cách triển khai truyền thống khác trong việc giải quyết bài toán truy xuất nguồn gốc sản phẩm cho quy trình nhiều đối tác của doanh nghiệp. Với việc thực thi hợp đồng thông minh (chaincode) trong mạng Blockchain, ở một mức độ nào đó, hệ thống demo của Vissan rất khó bị tấn công với ý đồ giả mạo sản phẩm. Việc xác minh danh tính của tất cả các trạng thái sản phẩm ở mỗi bước trong chuỗi giá trị (từ nhà sản xuất đến người bán) được thiết kế để ngăn chặn việc thay thế bởi các sản phẩm hàng giả bởi các bên bất hợp pháp trong quá trình sản xuất hoặc bán hàng.