Đặt vấn đề Trong những năm gần đây, giáo dục – đào tạo luôn là chủ đề nóng hổi được trao đổi trong những diễn đàn về cải cách giáo dục, và đặc biệt trong những phiên Đại biểu quốc hội chất vấn các thành viên Chính phủ, giáo dục – đào tạo được đặt rất nhiều câu hỏi đòi hỏi Chính phủ đưa ra những phương án giải quyết kịp thời. Những vấn đề trong ngành giáo dục - đào tạo Việt Nam gặp phải gồm: “Tỷ lệ thất nghiệp cao, sinh viên ra trường ngày một tăng tuy nhiên khó khăn trong tìm kiếm công việc. Thiếu minh bạch trong hệ thống thi cử, điển hình là những vụ gian lận thi cử trong kỳ thi trung học phổ thông quốc gia năm 2018,…”. Cùng với đó, khi đăng ký tuyển dụng hoặc xin học bổng nhiều, thường xuyên xảy ra tình huống ứng viên đã cung cấp thông tin của mình không chính xác, đa phần là kê khai thông tin cao hơn so với năng lực, trình độ, kinh nghiệm thực tế bản thân nhằm đáp ứng đủ điều kiện xét/thi tuyển.
Từ những vấn đề trên để giải quyết sự thiếu minh bạch trong hệ thống thông tin. Với tính chất của công nghệ Blockchain hoàn toàn có khả năng ứng dụng vào hệ thống với cơ chế chống thay đổi thông tin, dữ liệu, sửa thông tin hay gian lận trong khai báo thông tin của sinh viên.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2.1 Đối tượng nghiên cứu Quy trình xây dựng hệ thống mạng Blockchain Hyperledger Fabric. Xây dựng network, triển khai chaincode và API cho webapp.2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài Tài đề tìm hiểu tập trung về công nghệ Blockchain Hyperledger Fabric. Sản phẩm tạo ra chạy trên hệ thống Blockchain Hyperledger Fabric và xây dựng API tương tác giữa webapp với dữ liệu đã có trên mạng Blockchain.
Đề tài được thực hiện: từ ngày 29/11/2021 đến ngày 07/04/2022.3 Phương pháp nghiên cứu Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong đề tài như sau: Phương pháp nghiên cứu, khảo sát, tài liệu: Khảo sát hệ thống Hồ sơ sinh viên tại trường Đại học An Giang. 4 Phương pháp thực nghiệm: Phân tích, thiết kế, xây dựng, kiểm thử, xây dựng API cho webapp.1 Giới thiệu về Blockchain Blockchain là một cơ sở dữ liệu phân cấp lưu trữ thông tin trong các khối thông tin được liên kết với nhau bằng mã hóa và mở rộng theo thời gian. Mỗi khối thông tin đều chứa thông tin về thời gian khởi tạo và được liên kết tới khối trước đó, kèm một mã thời gian và dữ liệu giao dịch. Blockchain có khả năng chống lại việc sửa đổi dữ liệu bởi mỗi khối chứa một hàm băm mật mã của khối trước đó, dấu thời gian và dữ liệu giao dịch (thường được biểu diễn dưới dạng cây Merkle).
Khi mỗi khối chứa thông tin về khối trước đó, chúng tạo thành một chuỗi, với mỗi khối bổ sung củng cố các khối trước nó. Blockchain sử dụng giao thức ngang hàng để quản lý và sử dụng như một sổ cái phân tán công khai, nơi các nút cùng tuân thủ một giao thức để giao tiếp và xác thực các khối mới. Blockchain đã được phổ biến bởi một người (hoặc một nhóm người) sử dụng tên Satoshi Nakamoto vào năm 2008 để làm sổ cái giao dịch công khai của tiền điện tử bitcoin. Việc phát minh ra Blockchain và ứng dụng cho Bitcoin đã làm cho đây trở thành loại tiền tệ kỹ thuật số đầu tiên giải quyết được vấn đề double spending (chi tiêu gian lận khi 1 lượng tiền được dùng 2 lần).
Công nghệ này của Bitcoin đã trở thành nguồn cảm hứng cho một loạt các ứng dụng khác trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau [4]. Blockchain là sự kết hợp mốt cách hoàn hảo của sự minh bạch và tính bảo mật, nó cho phép tất cả mọi người đều có quyền biết các thông tin giao dịch của nhau, tuy nhiên dữ liệu riêng tư của mọi các nhân thì vẫn đảm bảo bí mật tuyệt đối. Blockchain giúp mọi người dù không hề quen biết nhưng vẫn có thể tin tưởng nhau tuyệt đối và có thể thực hiện những giao dịch quan trọng mà không cần bất kỳ một công ty hay tổ chức uy tín nào đứng ra làm trung gian trong khi vẫn đảm bảo về tốc độ, chi phí, tin cậy.2 Đặc điểm Blockchain Không thể làm giả: không thể phá hủy các chuỗi Blockchain: Theo như lý thuyết thì chỉ có máy tính lượng tử mới có thể giải mã Blockchain và công nghệ Blockchain biến mất khi không còn Internet trên toàn cầu[4]. 5 Bất biến: dữ liệu trong Blockchain không thể sửa (có thể sửa nhưng sẽ để lại dấu vết) và sẽ lưu trữ mãi mãi.
Bảo mật: Các thông tin, dữ liệu trong Blockchain được phân tán và an toàn tuyệt đối. Minh bạch: Ai cũng có thể theo dõi dữ liệu Blockchain đi từ địa chỉ này tới địa chỉ khác và có thể thống kê toàn bộ lịch sử trên địa chỉ đó. Hợp đồng Thông minh: là hợp đồng kỹ thuật số được nhúng vào đoạn code if-this-then-that (IFTTT), cho phép chúng tự thực thi mà không cần bên thứ ba.3 Cấu trúc công nghệ Blockchain Công nghệ Blockchain tương đồng với cơ sở dữ liệu, chỉ khác ở việc tương tác với cơ sở dữ liệu. Chi tiết những đặc tính cơ bản của công nghệ Blockchain bao gồm: 2.1 Chuỗi khối Một chuỗi khối giống như một nơi để lưu trữ dữ liệu bán công cộng trong một không gian chứa (khối).
Bất cứ ai trong hệ thống cũng có thể xác nhận việc bạn nhập thông tin vào vì trong khối chứa có chữ ký của bạn, nhưng chỉ có bạn (hoặc một chương trình) có thể thay đổi được dữ liệu của khối đó vì chỉ có bạn cầm khóa bí mật cho dữ liệu đó. Trong đó, phần thông tin được lưu trữ mã hóa và phần header của nó là công khai[2]. Dữ liệu lưu trữ có thể là bất cứ thông tin gì: một văn bản, hình ảnh, video hoặc một số dư tiền mã hóa.2 Thuật toán đồng thuận Hình 1. Thuật toán đồng thuận Thuận toán đồng thuận hay cơ chế phân tán đồng đẳng (Distributed) giúp xác thực các giao dịch một cách tin cậy mà không cần dựa vào một bên thứ ba nào.
Thuận toán đồng thuận hay cơ chế phân tán đồng đẳng (Distributed) - Cơ chế này ngược lại với mô hình cổ điển về cơ chế đồng thuận tập trung – nghĩa là khi một cơ sở dữ liệu tập trung được dùng để quản lý việc xác thực giao dịch. Một sơ đồ phân tán đồng đẳng chuyển giao quyền lực và sự tin tưởng cho một mạng lưới phân tán đồng đẳng và cho phép các nút của mạng lưới đó liên tục lưu trữ các giao dịch trên một khối (block) công cộng, tạo nên một chuỗi (chain) độc nhất: chuỗi khối (Blockchain)[3].3 Hợp đồng thông minh Công nghệ Blockchain cung cấp nền tảng để khởi chạy hợp đồng thông minh (smart contracts). Đây là những chương trình tự động, ẩn danh chạy trên nền tảng Blockchain và thực hiện theo những điều kiện cụ thể để thực hiện một chức năng nào đó. Đây thực sự là bước đột phá mang tính cách mạng của Blockchain khi nó mang lại sự linh hoạt, tốc độ, bảo mật và tự động hóa hoàn toàn.
Điều này có thể tạo nên một hệ thống được tin tưởng tuyệt đối mà vẫn cắt giảm được chi phí. Hợp đồng thông minh có thể được lập trình để thực hiện các hành động mà người dùng cần và tùy theo từng yêu cầu kinh doanh cụ thể.4 Tính toán tin cậy Khi bạn kết hợp các nền tảng đằng sau chuỗi khối, cơ chế đồng thuận phi tập trung và hợp đồng thông minh, bạn sẽ nhận ra rằng chúng hỗ trợ cho việc truyền bá các nguồn lực và giao dịch theo một cách ngang hàng, và trong khi 7 làm điều đó, chúng cho phép các máy tính tin tưởng và xác thực lẫn nhau ở một mức độ sâu.5 Bằng chứng công việc Các node tham gia vào hệ thống Blockchain cùng thực hiện các tính toán để tìm ra hash cho khối block mới thỏa mãn các điều kiện nhất định.4 Tìm hiểu về sổ phân tán Mục tiêu của Blockchain là cho phép thông tin kỹ thuật số được ghi lại và phân phối, nhưng không được chỉnh sửa. Theo cách này, Blockchain là nền tảng cho các sổ cái bất biến hoặc các bản ghi của các giao dịch không thể thay đổi, xóa hoặc phá hủy. Đây là lý do tại sao Blockchains còn được gọi là công nghệ sổ cái phân tán (DLT).
Công nghệ sổ cái phân tán (DLT) là một giao thức cho phép hoạt động an toàn của cơ sở dữ liệu kỹ thuật số phi tập trung. DLT cho phép lưu trữ tất cả thông tin một cách an toàn và chính xác bằng cách sử dụng mật mã. Điều tương tự có thể được truy cập bằng cách sử dụng "khóa" và chữ ký mật mã[3]. Ý tưởng về một sổ cái phân tán không hoàn toàn mới và nhiều tổ chức vẫn duy trì dữ liệu ở các địa điểm khác nhau.
Tuy nhiên, mỗi vị trí thường nằm trên một hệ thống trung tâm được kết nối, hệ thống này sẽ cập nhật từng vị trí theo định kỳ. Điều này làm cho cơ sở dữ liệu trung tâm dễ bị tấn công bởi tội phạm mạng và dễ bị chậm trễ vì cơ quan trung tâm phải cập nhật từng ghi chú ở xa. Sổ cái Blockchain thường được mô tả là phi tập trung vì nó được sao chép qua nhiều người tham gia mạng, mỗi người trong số họ cộng tác trong việc bảo trì nó. Chúng ta sẽ thấy rằng phân quyền và cộng tác là những thuộc tính mạnh mẽ phản ánh cách các doanh nghiệp trao đổi hàng hóa và dịch vụ trong thế giới thực.5 Lợi ích Blockchain mang lại Tăng hiệu suất làm việc của hệ thống: Đây là tính năng đầu tiên và cốt yếu nhất của phần mềm này.
Điều tuyệt vời nhất của Blockchain đó chính là nó có thể gia tăng công suất hoạt động của toàn bộ hệ thống. Nhờ vào việc sẽ có nhiều máy tính hoạt động cùng một lúc trong cùng một mạng lưới, giúp giải quyết công việc hiệu quả hơn – tối ưu hơn so với việc chỉ tập trung quyền kiểm soát vào một máy tính cụ thể[1]. 8 Tính năng bảo mật tốt hơn: Công nghệ Blockchain sẽ có tính năng bảo mật tốt hơn bởi vì sẽ không có bất kỳ một khe hở nào có thể được tận dụng để đánh sập hệ thống – thậm chí là đối với các hệ thống tài chính có nguy cơ tiềm ẩn cao nhất Tính ổn định: Bởi vì Blockchain được xây dựng trên nền tảng sổ cái (ledger) làm cốt lõi. Bất kỳ nền tảng tập trung nào đều cũng có thể dễ dàng bị xâm nhập bởi các hacker và đòi hỏi sự tin tưởng từ bên thứ ba.