nghiên cứu ứng dụng công nghệ blockchain để xây dựng phần mềm quản lý văn bằng chứng chỉ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (991.1 KB, 15 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ QUỐC DÂNVIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ KINH TẾ SỐ</b>

<i><b>Chuyên ngành</b></i> <b>: Công nghệ thông tin</b>

<i><b>Giảng viên hướng dẫn : ThS. Lưu Minh Tuấn</b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<i>1.1.1.Giới thiệu về blockchain...6</i>

<i>1.1.2.Các định nghĩa kỹ thuật về blockchain...6</i>

<b>1.3.Giới thiệu về đề tài...10</b>

<i>1.3.1.Tính cấp thiết của đề tài...10</i>

<i>1.3.2.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu...10</i>

<i>1.3.3.Phương pháp nghiên cứu...11</i>

<b>CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT...12</b>

<b>2.1. Nền tảng Ethereum...12</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>2.2. Nghiệp vụ quản lý văn bằng...12</b>

<b>2.3. Hệ thống phần mềm...12</b>

<b>2.4. Cơ chế truy xuất văn bản dựa vào chuỗi khối...12</b>

<b>CHƯƠNG 3: CÀI ĐẶT THỰC NGHIỆM...13</b>

<b>CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG...14</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b>LỜI MỞ ĐẦU</b>

Lời mở đầu

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<b>CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI</b>:

<b>1.1. Tổng quan về blockchain</b>

<i>1.1.1. Giới thiệu về blockchain</i>

Blockchain là chuỗi khối, hiểu đơn giản là dữ liệu sẽ được lưu trữ trongcác khối và các khối liên kết với nhau tạo thành một chuối. Blockchain là cơ sởdữ liệu phân tán, dữ liệu đã lưu gần như không thể thay đổi được, nó chỉ đượccập nhật khi tất cả các bên liên quan đều đồng ý. Do đó, nó tại ra tính minh bạchvà niềm tin cho mọi người.

<i>1.1.2. Các định nghĩa kỹ thuật về blockchain</i>

• Peer-to-peer (P2P): khơng có bộ điều khiển trung tâm trong mạng, tất cảmọi người đều có thể giao dịch trực tiếp với nhau.

• Sổ cái phân tán: là một sổ cái được trải rộng trên mạng lưới giữa tất cảcác peers ngang hàng, mỗi người dùng giữ một bản sao của sổ cái hồnchỉnh.

• Mật mã an tồn: Mật mã đã được sử dụng để cung cấp các dịch vụ bảomật nhằm bảo vệ nó khỏi bị giả mạo và lạm dụng.

• Chỉ nối (Append only): Chỉ có thể thêm dữ liệu vào chuỗi khối theotrình tự được sắp xếp theo thời gian.

• Bất biến: Khi dữ liệu được thêm vào chuỗi khối, hầu như không thể thayđổi được.

• Cập nhật thơng qua sự đồng thuận: Mọi bản cập nhật đều được xác thựctheo tiêu chí nghiêm ngặt được xác định bởi giao thức blockchain và chỉ đượcthêm vào blockchain sau khi đã đạt được sự đồng thuận giữa tất cả các đồngnghiệp / nút tham gia.

<i>1.1.3. Lịch sử blockchain</i>

Blockchain đang được biết đến rộng rãi, phát triển mạnh mẽ ở trên thếgiới nói chung và ở Việt Nam nói riêng. Tuy nhiên, công nghệ này đã đượcnghiên cứu từ khá lâu. Dưới đây là một số mốc quan trọng trong lịch sử củablockchain:

• Năm 1991, Stuart Haber và W. Scott Stornetta có ý tưởng về một chuỗidữ liệu bất biến nhằm ghi nhận thời gian thực để không bị chỉnh sửa và giảmạo trên một bài báo có tiêu đề : “ Làm thế nào để đóng dấu thời gian một tài

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

liệu ký thuật số”. Hệ thống đã sử dụng một chuỗi các khối được bảo mật bằngmật mã để lưu trữ các văn bản được đánh dấu thời gian.

• Năm 1992, Haber, Stornetta và Dave Bayer đã kết hợp cây Merkle vàothiết kế, điều này đã cải thiện hiệu quả của nó bằng cách cho phép thu thậpmột số chứng chỉ tài liệu vào một khối.

• Năm 2004, Harold Thomas Finney II đưa ra một hệ thống gọi là RPoW,Proof Of Work. Hệ thống hoạt động bằng cách nhận một Hashcash không thểthay đổi hoặc không thể thay thế dựa trên token proof of work và đổi lại tạora một token đã được ký RSA mà sau đó có thể trao đổi trực tiếp từ người nàysang người khác. RpoW có thể xem là thử nghiệm ban đầu và những bướcđầu tiên quan trọng trong lịch sử tiền điện tử.

• Năm 2008, blockchain đầu tiên được lên ý tưởng bởi một người (hoặcmột nhóm người) được gọi là Satoshi Nakamoto. Nakamoto đã cải tiến thiếtkế bằng cách sử dụng phương pháp giống như Hashcash để timestamp cáckhối mà không yêu cầu chúng phải được ký bởi một bên đáng tin cậy và giớithiệu một tham số độ khó để ổn định tốc độ mà các khối được thêm vào trongchuỗi.

• Năm 2009, Bitcoin ra đời. Đây là sự kiện rất quan trọng trong lịch sử blockchain.

<i>1.1.4. Đặc điểm của blockchain</i>

Một số đặc điểm của cơng nghệ blockchain:

• Tính phân tán: Chuỗi khối được phân tán, có nghĩa là khơng một ngườihay nhóm nào nắm giữ quyền quyết định của tồn bộ mạng lưới. Như vậy thìcho dù hacker có tấn cơng 1 người, dữ liệu sẽ cịn ở rất nhiều nơi khác vàngười bị tấn công cũng dễ dàng lấy lại dữ liệu ban đầu bằng cách sao chép dữliệu của người khác. Khi bị yếu tố bên ngoài ảnh hưởng ở một phạm vi thì tạiphạm vi khác vẫn sẽ cịn bản sao lưu. Vì vậy gần như khơng có cách gì đểphá huỷ quyển sổ cái này được. Mơ hình này đã đáp ứng tối đa nhu cầu lưutrữ và bảo vệ dữ liệu.

• Tính bất biến: Một khi các thơng tin đã lưu trữ trong blockchain, ta hồntồn yên tâm, bất kì ai hay tổ chức nào gần như là khơng thể sửa đổi đượcnó, khơng có cách nào để phá huỷ nó. Nó sẽ tồn tại mãi mãi theo đúng nghĩađen, đây là yếu tố vô cùng quan trọng để cả thế giới tin vào blockchain.

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

• Loại bỏ vai trị của bên thứ ba: Giúp mọi người dù khơng hề quen biếtnhưng vẫn có thể tin tưởng nhau tuyệt đối, vẫn có thể thực hiện giao dịch màkhơng cần trung gian. Từ đó tạo nên niềm tin giữa hai bên và sẽ giúp cơngviệc hồn thành nhanh chóng, tiết kiệm chi phí và rất đáng tin cậy.

• Tính ẩn danh: Mỗi người dùng có thể tương tác với blockchain với mộtđịa chỉ được tạo, khơng tiết lộ danh tính thực sự của người dùng. Tuy nhiênthì mỗi người cần phải bảo quản mã khố bí mật của mình, nếu để lộ sẽ rấtnguy hiểm.

• Tính chống giả mạo: Với đặc tính bất biến đã được trình bày ở trên, việcphát hiện giả mạo bất kỳ dữ liệu nào sẽ trở nên dễ dàng hơn. Chuỗi khối cóthể chống giả mạo vì mọi thay đổi trong một khối có thể được phát hiện vàxử lý nhanh chóng. Như được mơ tả trước đó, mỗi giá trị băm của một khốilà duy nhất. Mọi thay đổi trong dữ liệu sẽ dẫn đến thay đổi giá trị băm. Dogiá trị băm của một khối được liên kết với khối tiếp theo, để hacker có thểthực hiện bất kỳ thay đổi nào, chúng sẽ phải sở hữu 51% số node để có thểthay đổi giá trị băm của tất cả các khối sau khối đó. Điều này là rất khó và cóthể nói là khơng khả thi.

• Sức chứa: blockchain như một hình thức lưu trữ hồ sơ phi tập trung gầnnhư khơng có giới hạn. Càng nhiều node tham gia vào thì hệ thống sẽ càngtrở lên an tồn hơn mà thơi.

• Hợp đồng thông minh: khi hai bên đã ký kết hợp đồng với các điềukhoản rõ ràng, cụ thể thì họ sẽ cài đặt một đoạn mã lập trình gắn vào bêntrong các khối với điều khoản lập trình sẵn dựa trên các tập lệnh khác nhau.Một khi điều kiện hợp đồng thỏa mãn thì điều khoản tương ứng sẽ được thihành tự động mà không cần một bên trung gian đứng ra đảm bảo.

• Lĩnh vực y tế: hiện nay, hồ sơ bệnh án của bệnh nhân tại mỗi bệnh việnlại khác nhau và bệnh nhân mỗi khi chuyển viện là phải làm lại các xét

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

nghiệm gây tốn kém về tiền và thời gian rất nhiều. Blockchain có thể giúp lưutrữ và chia sẻ các hồ sơ bệnh án của người bệnh giữa các bệnh viện với nhau,qua đó các bác sỹ hồn tồn có thể tin tưởng vào thơng tin bệnh án của bệnhnhân và có thể sẽ giảm thiểu thủ tục khơng cần thiết. Ngồi ra cịn ứng dụngvào việc quản lý hàng tồn kho, các thiết bị y tế, thuốc,…

• Lĩnh vực giáo dục: Blockchain có thể giúp minh bạch hóa hồ sơ học tập,các văn bằng, chứng chỉ,… mà khơng ai có thể thay đổi được. Và trong khóaluận này, tơi cũng áp dụng công nghệ Ethereum - một nền tảng blockchain đểáp dụng vào hệ thống quản lý văn bằng tốt nghiệp.

• Lĩnh vực sản xuất: Trong q trình sản xuất, chúng ta cần theo dõi quátrình sản xuất, tồn kho, phân phối, thông tin giao dịch,.. Blockchain sẽ thaythế các thiết bị thông minh cấp quyền quản lý, nâng cao hiệu quả và tăngđáng kể năng suất của quản lý chuỗi cung ứng quá trình. Đối với người tiêudùng thì việc kiểm tra được tính xác thực của sản phẩm có thể ngăn chặnđược hàng giả, hàng kém chất lượng trên thị trường.

• Thương mại điện tử: blockchain sẽ giúp khách hàng hoàn toàn yên tâmlà mua được hàng thật nhờ khả năng truy xuất nguồn gốc và xuất xứ củahàng hóa.

• Lĩnh vực tài chính & ngân hàng: blockchain với tính chất khơng thể thayđổi được sẽ rất thích hợp để lưu trữ những giao dịch liên quan đến tiền. Cụthể trong lĩnh vực này, khi áp dụng công nghệ blockchain vào sẽ trở nên cựckỳ minh bạch và hạn chế rủi ro trong thanh tốn.

• Lĩnh vực nông nghiệp: quản lý chuỗi cung ứng sản phẩm, chuỗi phânphối hàng tồn kho, lưu trữ thông tin hàng hóa, quy trình chăm sóc, các tiêuchuẩn cho thực phẩm sạch, truy xuất nguồn gốc và vòng đời sản xuất nôngsản,…

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

được viết cụ thể và chi tiết ở phần sau.• Hyperledger:

• Polkadot: • Solana: • Cosmos:

<b>1.2. Tổng quan về hệ thống quản lý văn bằng, chứng chỉ</b>

<i>1.2.1. Giới thiệu</i>

Trước tiên, chúng ta cần hiểu văn bằng, chứng chỉ là văn bản chính thứcchứng nhận do cơ quan giáo dục có thẩm quyền cấp về một trình độ học vấnnhất định, có giá trị pháp lý lâu dài. Hiểu đơn giản hơn thì nó là một văn bản màbên này cấp cho bên kia để xác nhận một sự kiện nào đó là đúng.

Về các quy trình liên quan đến văn bằng, chứng chỉ thì có 3 quy trình, đólà: phát hành, xác minh và chia sẻ. Quy trình phát hành được thực hiện hàng loạtcho các học viên đã học xong khóa học và đủ điều kiện để nhận văn bằng, chứngchỉ. Quy trình xác minh ở đây có thể là chữ ký hoặc đóng dấu kết hợp của bêntạo ra khóa học đó. Quy trình chia sẻ thì đơn giản là việc người học sau khi nhậnđược chứng chỉ có thể mang đến cho bên nhà tuyển dụng xem.

Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều dự án sử dụng công nghệ blockchian để quản lý và xác minh văn bằng, chứng chỉ. Tiêu biểu đó là Blockcerts và BTCert.

<b>1.3. Giới thiệu về đề tài</b>

<i>1.3.1. Tính cấp thiết của đề tài</i>

Trong xã hội hiện nay, chúng ta không thể phủ nhận được một vấn nạn hếtsức phổ biến và nghiêm trọng, đó là việc làm các chứng chỉ, bằng cấp giả. Chỉcần lên google gõ chữ “ làm bằng giả” là hàng loạt các địa chỉ trang web làmchứng chỉ, bằng cấp giả hiện lên. Điều đó trở nên khơng cơng bằng đối vớinhững người học thật, thi thật và cũng rất khó khăn cho các nhà tuyển dụngtrong việc xác thực những tấm bằng hay chứng chỉ của ứng viên. Ở trong xã hộihiện nay thì bằng cấp vẫn là căn cứ hết sức quan trọng để các nhà tuyển dụng cóthể nhìn thấy một phần năng lực của ứng viên. Ngoài ra, việc làm giả bằng cấpđể chạy vào các cơ quan nhà nước là khá phổ biến, điều đó có thể giúp chonhững người không đủ năng lực trở thành cán bộ nhà nước, rất dễ gây mất phẫn

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

nộ trong nhân dân. Xét về lâu dài thì có thể ảnh hưởng đến cả một xa hội, giántiếp làm cho nền kinh tế bị thụt lùi. Chính vì vậy, để giảm thiểu việc làm bằngcấp, chứng chỉ giả, tôi quyết định xây dựng một hệ thống quản lý văn bằng,chứng chỉ. Đặc biệt, để đảm bảo tính minh bạch thì hệ thống được ứng dụngcơng nghệ blockchain thay vì lưu trữ cơ sở dữ liệu bình thường mà dữ liệu cóthể dễ dàng thay đổi bởi một admin nào đó.

<i>1.3.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu</i>

Đối tượng nghiên cứu:- Cơng nghệ blockchain.- Quy trình xây dựng phần mềm.

- Công cụ xây dựng phần mềm: phần mềm Visual Studio- Người sử dụng hệ thống.

+ Các trường học, trung tâm đào tạo.+ Các nhà tuyển dụng.

+ Sinh viên, học viên, học sinh.Phạm vi nghiên cứu:

<i>1.3.3. Phương pháp nghiên cứu</i>

- Nghiên cứu các tài liệu từ giáo trình mơn phân tích và thiết kế hệ thống;cơ sở dữ liệu; hệ quản trị cơ sở dữ liệu.

- Nghiên cứu từ các tài liệu trên mạng, các trang web hướng dẫn lập trình.- Trao đổi kiến thức từ giảng viên và học tập từ các anh chị, bạn bè.

Việc nghiên cứu, ứng dụng công nghệ blockchain để xây dựng phần mềm quản lý văn bằng, chứng chỉ nhằm mục đích giúp cho nhà trường, trung tâm có thể lưu trữ thông tin về bằng cấp, chứng chỉ của sinh viên, học viên một cách dễ dàng và giúp cho các nhà tuyển dụng có thể xác thực được bằng cấp, chứng chỉ của ứng viên. Đặc biệt, việc ứng dụng công nghệ blockchain giúp cho các dữ liệu được công khai, minh bạch và trở nên uy tín hơn bao giờ hết.

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">