Blockchain và khả năng ứng dụng Blockchain để cải thiện giao thông tại Việt Nam

Blockchain (chuỗi khối) là một hệ thống cơ sở dữ liệu phân tán. Với khả năng chia sẻ dữ liệu minh bạch theo thời gian thực, tiết kiệm không gian lưu trữ và bảo mật cao, công nghệ Blockchain là một trong những xu hướng công nghệ đột phá, có khả năng ứng dụng rộng rãi ở nhiều ngành nghề, lĩnh vực. Blockchain và Bitcoin thường dựa trên một số nguyên tắc cơ bản: Mạng ngang hàng, mã hóa và đồng thuận.

KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BLOCKCHAIN VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG BLOCKCHAIN ĐỂ CẢI THIỆN GIAO THÔNG TẠI VIỆT NAM TS Nguyễn Đăng Minh* Khoa CNTT&ĐTVT, Trường Đại học Hòa Bình *Tác giả liên hệ: ndminh@daihochoabinh.edu.vn Ngày nhận: 17/12/2021 Ngày nhận sửa: 18/12/2021 Ngày duyệt đăng: 20/12/2021 Tóm tắt Blockchain (chuỗi khối) hệ thống sở liệu phân tán Với khả chia sẻ liệu minh bạch theo thời gian thực, tiết kiệm không gian lưu trữ bảo mật cao, công nghệ Blockchain xu hướng cơng nghệ đột phá, có khả ứng dụng rộng rãi nhiều ngành nghề, lĩnh vực Blockchain Bitcoin thường dựa số nguyên tắc bản: mạng ngang hàng, mã hóa đồng thuận Nhằm nâng cao hiệu giao thông đường đường biển (đánh bắt cá) Việt Nam, viết đề xuất phương án sử dụng công nghệ Blockchain để tạo sở liệu giao thông logistic Mặc dù hai hệ thống có khác biệt sở liệu yêu cầu chúng, đề xuất có tính khả thi cao sử dụng thực tế Từ khóa: Blockchain, Bitcoin, ngang hàng, mã hóa, giao thơng đường đường biển Blockchain and Blockchain Applicability to improve traffic in Vietnam Abstract Blockchain (block chain) is a distributed database system With the ability to share data transparently in real time, save storage space and high security, Blockchain technology is one of the breakthrough technology trends, capable of wide application in many industries, fields Blockchain and Bitcoin are generally based on a few fundamental principles: peer-to-peer networking, encryption, and consensus In order to improve the efficiency of road traffic and sea traffic (fishing) in Vietnam, the article proposes an option for using Blockchain technology to create traffic and logistics databases Although the two systems have their differences in terms of databases and requirements, this proposal is quite feasible and can be used in practice Keywords: Blockchain, Bitcoin, peer-to-peer, encryption, road traffic and sea traffic Tổng quan Blockchain Thế giới thời kỳ cách mạng công nghiệp 4.0, không hẳn thống đặc điểm khoa học cơng nghệ có nhấn mạnh khác vào đặc điểm tùy theo việc triển khai nước Theo Wikipedia phiên tiếng Anh, thành phần cách mạng công nghiệp 4.0 bao gồm [1]: Thiết bị liên lạc di động, Internet vạn vật (IoT), tự động xác định vị trí (nhận dạng điện tử), giao tiếp người-máy, cảm biến thông minh (smart sensor), xác thực phát gian lận, thực tế tăng cường… Còn theo Wikipedia phiên tiếng 86 Nga, cách mạng công nghiệp 4.0 thường mô tả cách rõ công nghệ quan trọng “sớm” đời từ hoạt động nghiên cứu phát triển (R&D) Những công nghệ bao gồm: liệu lớn (Big Data), Internet vạn vật, thực ảo, in 3D, in điện tử, máy tính lượng tử, Blockchain [2] Ở Việt Nam, yếu tố phổ biến cách mạng công nghiệp 4.0 là: trí tuệ nhân tạo (AI), liệu lớn, Internet vạn vật Blockchain Đặt Blockchain vị trí cuối nhằm mục đích nhấn mạnh vai trị thời đại cơng nghiệp 4.0, khơng phải yếu tố sau thời đại công nghiệp Tuy Blockchain khơng nhắc tới trang Tạp chí KH&CN Trường Đại học Hịa Bình - Số 02 - Tháng 12.2021 KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Wikipedia.com phiên tiếng Anh (vào thời điểm hôm nay), website tiếng Anh có nhiều thơng tin Blockchain Blockchain gì? Blockchain sở liệu phân tán mạng với phần tử mạng ngang hàng (P2P), thông tin lưu trữ khối chúng liên kết với mã, số khối thông tin tăng dần theo thời gian Mỗi khối thơng tin chứa thơng tin bất kỳ, gồm thông tin cải vật chất phi vật chất, kể tiền bạc, thiết khối thông tin sau phải liên kết tới khối thông tin trước mã Nhằm đảm bảo độ tin cậy thông tin, để thêm khối thông tin, cần đồng thuận 51% số thành phần mạng giao dịch Một liệu mạng lưới chấp nhận khơng có cách thay đổi Khơng thể xóa khối thơng tin mà bổ sung khối thơng tin Ưu điểm Blockchain Blockchain hệ sở liệu phân tán ngang hàng Ưu điểm mạng phân tán ngang hàng Blocchain sau: Dữ liệu Blockchain lưu trữ hàng nghìn thiết bị mạng gồm điểm nằm khắp nơi, hệ thống liệu có khả chống lại lỗi kỹ thuật công nhằm mục đích trục lợi gây tổn thất Mỗi điểm mạng chép lưu trữ sở liệu nên khơng xảy tình trạng lỗi điểm ảnh hưởng đến lỗi hệ thống Vì vậy, mạng đồng đẳng đảm bảo tính vẹn tồn liệu nhờ vào chế đồng thuận mạng Ngược lại, nhiều sở liệu truyền thống - hệ sở liệu tập trung không mã hóa theo cách Blockchain, với việc dựa vào một vài máy chủ, dễ bị tổn thương bị lỗi kỹ thuật bị cơng mạng Tính ổn định Blockchain Các khối xác nhận khó bị đảo ngược, liệu ghi vào Blockchain, việc loại bỏ thay đổi khơng thể Nhờ vậy, Blockchain trở thành công nghệ tuyệt vời để lưu trữ hồ sơ tài liệu khác cần phải theo dõi kiểm toán Lý thay đổi tồn sở liệu theo dõi ghi lại vĩnh viễn sổ để phân tán công khai Hệ thống không cần tin tưởng lẫn từ trước triển khai hệ thống Trong hầu hết hệ thống toán truyền thống, giao dịch không phụ thuộc vào hai bên liên quan, mà phụ thuộc vào bên trung gian - chẳng hạn ngân hàng nhà cung cấp dịch vụ tốn Khi sử dụng cơng nghệ Blockchain, điều khơng cịn cần thiết mạng lưới gồm nút phân tán thực xác minh giao dịch thơng qua quy trình tin cậy Vì lý này, Blockchain thường gọi hệ thống “không cần tin tưởng” Như thế, hệ thống Blockchain loại bỏ rủi ro giảm chi phí chung phí giao dịch cách cắt giảm chi phí phải trả cho bên trung gian Thuật tốn Blockchain phức tạp có chưa hiểu đến tận độ tin cậy hiệu củng cố nhờ thành công đồng tiền kỹ thuật số Bitcoin, Ethereum, Ripple, DigiByte, LittleCoin… Trong số đồng tiền kỹ thuật số mà thường gọi đồng tiền ảo, đồng tiền Bitcoin đóng vai trị quan trọng Bitcoin (BTC) Bitcoin bắt đầu Satoshi thiết kế từ 2007 ông tin thiết kế hệ thống giao dịch mà thành viên không cần tin tưởng Tên miền bitcoin.org đăng ký vào ngày 18 tháng năm 2008 Bitcoin lần đầu nhắc đến vào ngày 31 tháng 10 năm 2008 Báo cáo giao thức toán ngang hàng nhân vật ẩn danh Satoshi Nakamoto Bitcoin bắt đầu đưa vào sử dụng từ ngày 03 tháng 01 năm 2009 với khối Bitcoin khởi thủy đời (genesis block) Như vậy, Bitcoin đồng tiền điện tử giới đặt móng cho phát triển thị trường Cryptocurrency (tiền mã hóa) Tác giả đồng tiền chưa thật rõ ràng Bitcoin sử dụng công nghệ Blockchain, dùng giao thức ngang hàng (peer-to-peer) cho tất giao dịch điều làm cho Bitcoin loại bỏ bước trung gian trình thực giao dịch, giao dịch thực trực tiếp từ người gửi đến người nhận với phí giao dịch thấp (gần 0) mà Số 02 - Tháng 12.2021 - Tạp chí KH&CN Trường Đại học Hịa Bình 87 KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ Bitcoin sử dụng công nghệ mạng ngang hàng để hoạt động mà không cần quan trung ương ngân hàng; giao dịch quản lý phát hành chung mạng lưới Bitcoin mã nguồn mở; thiết kế cơng bố rộng rãi, khơng sở hữu kiểm soát Bitcoin tham gia Do có nhiều đặc tính độc đáo, Bitcoin tạo hội thú vị mà khơng hệ thống tốn trước có Hình Giới thiệu Bitcoin web bitcoin.org (2021) chi phí cho tổ chức hay cá nhân trung gian Mặc dù người ta chưa biết Satoshi Nakamoto người hay nhóm người họ từ đâu đến giá đồng Bitcoin từ vài trăm USD ban đầu có lúc lên tới 69.000 USD nói lên thành cơng nguyên tắc mạng Blockchain, nguyên tắc xây dựng nên đồng tiền Bitcoin Thành công Bitcoin thúc đẩy việc ứng dụng công nghệ Blockchain lĩnh vực khác cách mạnh mẽ Một lý góp phần làm cho Blockchain phát triển nhanh nhờ hỗ trợ công ty lớn giới Hỗ trợ quan trọng phát triển tảng (platform) để xây dựng phần mềm ứng dụng khơng phải cho ngành tài chính, mà cịn cho ngành dịch vụ [3; 4] Cũng có cam kết mạnh mẽ hỗ trợ xây dựng ứng dụng Blockchain lĩnh vực khác nhau, có hướng dẫn cụ thể để xây dựng ứng dụng Blockchain Có vẻ ứng dụng Blockchain xảy ngành tài chính, có ứng dụng lĩnh vực khác Các cam kết làm tăng thêm người ứng dụng Blockchain cho quản lý liệu Đề xuất hợp tác xây dựng ứng dụng Blockchain giao thông Trường Đại học Hịa Bình Tại Việt Nam, tai nạn giao thông hàng năm nhiều Tai nạn giao thông không gây thiệt hại kinh tế, mà lấy sinh mạng người, gây ổn định xã hội Hiện nay, tai nạn giao thông vấn đề nhức nhối Việt Nam Nguyên nhân chủ yếu tai nạn xe ô tô vượt tốc độ cho phép Lái xe sử dụng rượu, bia mức làm cho tinh thần lái xe không ổn định, tay lái không vững vi phạm luật giao thông dẫn đến tai nạn Có thể giảm bớt tai nạn cách tăng cường kiểm sốt cảnh sát giao thơng, cách khơng chắn khơng đủ người để kiểm sốt hết nơi, lúc tuyến đường giao thông Chúng cho rằng, xây dựng sở liệu phân tán theo cơng nghệ Blockchain thực việc quản lý hành trình phương tiện vận tải nhờ thế, giải pháp tin cậy để điều chỉnh hành vi lái xe, dẫn đến giảm bớt tai nạn giao thông Xây dựng sở liệu quản lý hành trình xe xảy số bước Cụ thể: Nội dung sở liệu phương tiện giao thông cần quản lý: 88 Tạp chí KH&CN Trường Đại học Hịa Bình - Số 02 - Tháng 12.2021 KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 2.1 Giao thông đường Các thông tin cần quản lý quản lý gồm: a) Tọa độ (kinh độ, vĩ độ); b) Thời gian quốc tế; c) Tốc độ (km/h); d) Hướng đi; đ) Hàng hóa; e) Điểm đi; g) Điểm đến; h) Đường đi; i) Thông tin khác Các thông tin mục a, b, c, d lấy từ thiết bị thu định vị vệ tinh (Global Position System(GPS), tối thiểu cập nhật giây lần Các thơng tin khác lấy từ cảm biến chuyên dùng nhập tay từ trước khởi hành việc vận tải hàng hóa Cảm biến cảm biến tốc độ, cảm biến độ cồn Cảm biến tốc độ cần cho hệ thống di chuyển, tơ vào vùng tín hiệu GPS Cảm biến độ cồn cho phép xác định tình trạng sức khỏe lái xe… Với tốc độ cập nhật 1/s từ GPS, khối thông tin cho phép xác định tình trạng lái xe, vị trí xe, dự kiến tới điểm đích Các thơng tin có thơng tin xác định lỗi lái xe nên phải giữ an tồn theo nghĩa không sửa được, phổ biến rộng rãi cho đối tượng khác mạng đồng đẳng, đó, có cơng an, chủ hàng, người mua hàng, cảng biển, cảng hàng không Như vậy, sở liệu xem thông tin quan trọng hệ thống logistics Lợi ích hệ sở liệu phụ thuộc vào khả sử dụng chúng vào mục đích khác Với tốc độ truyền thông tin thiết bị hệ thống với có hạn, cần tổ chức cho mạng thông tin đáp ứng nhu cầu tốc độ truyền tin Mặt khác, lượng thông tin tăng hàng giây, nên cần tổ chức khối thông tin hợp lý cho Blockchain để dung lượng nhớ đáp ứng nhu cầu dòi hỏi nhớ Với Blockchain dùng Bitcoin, khối liệu phải tồn vô thời hạn, cịn quản lý giao thơng, thời gian tồn khối liệu không cần lớn Giả thiết 10’ có khối liệu xuất hệ thống đào Bitcoin quản lý giao thơng, s 2.2 Giao thơng đường biển (Đánh bắt cá) Ở Việt Nam, tàu đánh cá phép đánh bắt cá vùng biển định Quản lý việc đánh cá có bước tiến định dùng cách quản lý thông tin Blockchain tương đối giống với quản lý phương tiện giao thông đường Cách quản lý thiết bị hành trình chưa đáp ứng nhu cầu độ an toàn thông tin Một điểm chung đề xuất quản lý sở liệu khơng chủ khai thác giao thông đường đường biển muốn bảo toàn chủ điều khiển phương tiện vi phạm pháp luật: Luật Giao thông đường Luật Thủy sản Để bảo toàn hệ thống, cần đảm bảo tính khơng có khả can thiệp vào hệ thống lái xe, lái tàu… Giải pháp đơn giản dùng công nghệ hộp đen máy bay để bảo quản phần cứng hệ thống độc lập với lái xe, lái tàu; dùng công nghệ Blockchain để bảo vệ phần liệu phổ biến liệu sở liệu Xét đến khả tăng nhanh không ngừng khối liệu, dẫn đến khó thực việc phần cứng đủ khả lưu trữ thông tin sau thời gian dài làm việc hệ thống khả thông tin xuất lâu sở liệu khơng cịn có ý nghĩa thực tiễn; vậy, cần có thay đổi quy tắc khơng xóa Blockchain Liệu thay đổi từ việc khối Blockchain thêm mà khơng xóa thành xóa điều kiện định khơng? Thay đổi có ảnh hưởng đến tính khác Blockchain? Do tốc độ truyền tin hạn chế Internet, 3G, 4G, cần lựa chọn thời gian giãn cách khối hợp lý Thời gian giãn cách hợp lý hoàn cảnh cụ thể Việt Nam? Số điểm tối thiểu cần có mạng ngang hàng vấn đề cần lựa chọn, phải khác so với hệ thống Blockchain áp dụng cho Bitcoin Ở đó, tham gia khai thác Bitcoin có thưởng, cịn mạng sở liệu giao thông vận tải, thưởng, nên chế để thành viên tham gia giữ tính đồng thuận hệ thống cần thêm Block vấn đề cần nghiên cứu v.v 2.3 Phát triển hệ thống sở liệu giao thông theo nguyên tắc Blockchain Số 02 - Tháng 12.2021 - Tạp chí KH&CN Trường Đại học Hịa Bình 89 KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ Tham gia phát triển Nguồn nhân lực: Hệ sở liệu phân tán phục vụ giao thông vận tải hệ sở liệu phục vụ quốc gia - thành cơng, nên cần có phê chuẩn quan có thẩm quyền Quy tắc P2P cần thảo luận Sẽ có điểm đại diện quan Nhà nước tồn mạng họ sử dụng thông tin mạng để đảm bảo an tồn giao thơng mục đích xây dựng hệ sở liệu giao thơng Một số giảng viên Trường Đại học Hịa Bình có kinh nghiệm định xây dựng hộp đen, quản lý, khai thác hộp đen vật thể bay quản lý sở liệu hành trình bay máy bay khơng người lái Có thể kinh nghiệm giúp ích cho việc triển khai nội dung Đề xuất triển khai Trường Đại học Hịa Bình đề xuất hợp tác với đối tác Liên Bang Nga đối tác Hà Lan số công việc cụ thể sau đây: - Đào tạo Blockchain kể thực hành nhằm xây dựng ứng dụng tạo lập sở liệu tảng Blockchain tiên tiến Đào tạo khóa sinh viên tham gia seminar với giáo viên lĩnh vực - Đào tạo vài ngơn ngữ lập trình, ví dụ python; xây dựng hợp đồng thông minh (smart contract) - Tham gia đề tài xây dựng hệ quản trị sở liệu nguyên lý Blockchain để quản lý giao thông hệ thống logistics phân tích Tài liệu tham khảo [1 https://en.wikipedia.org/wiki/Fourth_Industrial_Revolution [2] https://ru.wikipedia.org/wiki/четвертая_промышленная_революция [3] https://www.ibm.com/blockchain/platform [4] https://www.ibm.com/ru-ru/blockchain/platform [5] https://www.baogiaothong.vn/tai-nan-giao-thong-moi-nhat-trong-ngay-hom-naychannel30/ 90 Tạp chí KH&CN Trường Đại học Hịa Bình - Số 02 - Tháng 12.2021 ... người ứng dụng Blockchain cho quản lý liệu Đề xuất hợp tác xây dựng ứng dụng Blockchain giao thông Trường Đại học Hịa Bình Tại Việt Nam, tai nạn giao thông hàng năm nhiều Tai nạn giao thông không... mạnh mẽ hỗ trợ xây dựng ứng dụng Blockchain lĩnh vực khác nhau, có hướng dẫn cụ thể để xây dựng ứng dụng Blockchain Có vẻ ứng dụng Blockchain xảy ngành tài chính, có ứng dụng lĩnh vực khác Các... tin đáp ứng nhu cầu tốc độ truyền tin Mặt khác, lượng thông tin tăng hàng giây, nên cần tổ chức khối thông tin hợp lý cho Blockchain để dung lượng nhớ đáp ứng nhu cầu dòi hỏi nhớ Với Blockchain