BÀI TẬP LỚN MẠNG MÁY TÍNH ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ BLOCKCHAIN ĐỂ CẢI THIỆN KHẢ NĂNG TRUY XUẤT NGUỒN GỐC THỰC PHẨM NÔNG SẢN: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT TRIỂN, LỢI ÍCH VÀ THÁCH THỨC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG  BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MẠNG MÁY TÍNH Giảng viên hướng dẫn PGS TS Trần Quang Vinh Nhóm 16 1 Lê Hồng Quân MSSV 20172770 2 Hoàng Phúc Đạt MSSV 201.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG  BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MẠNG MÁY TÍNH Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Trần Quang Vinh Nhóm 16 : Lê Hồng Quân Hoàng Phúc Đạt Hoàng Anh Thái Nguyễn Vũ Ngọc Thắng Kiều Văn Minh MSSV: 20172770 MSSV: 20172457 MSSV: 20172803 MSSV: 20172814 MSSV: 20172691 Lớp: ĐTVT – K62 – 124888 Hà Nội, 2021 ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ BLOCKCHAIN ĐỂ CẢI THIỆN KHẢ NĂNG TRUY XUẤT NGUỒN GỐC THỰC PHẨM NÔNG SẢN: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT TRIỂN, LỢI ÍCH VÀ THÁCH THỨC Giới thiệu Chuỗi thực phẩm cần trở nên bền vững để nâng cao lòng tin sẵn lòng mua hàng người tiêu dùng Theo dõi xác thực thông tin toàn chuỗi cung ứng thực phẩm quan trọng để xác định giải nguồn nhiễm, góp phần quản lý bền vững chuỗi thực phẩm nông sản (Galvez cộng sự, 2018; Olsen Borit, 2018; Zhao cộng sự, 2017; Sun cộng sự, 2017; Bosona Gebresenbet, 2013) Hệ thống truy xuất nguồn gốc Internet of Things (IoT) truyền thống theo dõi lưu trữ thơng tin cụ thể tất giai đoạn sản xuất, chế biến, phân phối tiêu dùng cách sử dụng công nghệ Nhận dạng tần số vô tuyến (RFID), Mạng cảm biến không dây (WSN), Giao tiếp trường gần (NFC) , v.v Nó cung cấp thơng tin có giá trị cho việc giám sát chất lượng thực phẩm truy xuất nguồn gốc Tuy nhiên, dựa mơ hình máy chủ-máy khách tập trung, bên liên quan người tiêu dùng phải dựa vào điểm thông tin để lưu trữ, truyền chia sẻ thông tin truy xuất nguồn gốc (Khan Salah, 2018; Mohanta cộng sự, 2018; Cai cộng sự, 2014) Do đó, hầu hết người tiêu dùng gặp khó khăn việc thu thập đầy đủ thông tin giao dịch theo dõi nguồn gốc sản phẩm (Velis Brunner, 2013; Imeri Khadraoui, 2018) Người tiêu dùng người tham gia chuỗi thực phẩm cần thơng tin đầy đủ vịng đời sản phẩm (PLC) để đảm bảo sản phẩm an toàn, bền vững chất lượng cao (Hassan cộng sự, 2019; Banerjee cộng sự, 2018; Bozic cộng , 2016) Tuy nhiên, hệ thống truy xuất nguồn gốc thực phẩm không hiệu để xây dựng chế tin cậy người tham gia chuỗi truy xuất nguồn gốc (Zhao cộng sự, 2019; Helo Hao, 2019; Khan Salah, 2018) Cần cấp bách quản lý thơng tin an tồn hiệu thực phẩm nông sản để cải thiện khả truy xuất nguồn gốc thực phẩm Giải pháp để giải mối quan tâm chất lượng an toàn thực phẩm cải thiện tính minh bạch, an ninh, độ bền tính tồn vẹn truy xuất nguồn gốc (Feng et al., 2019; Tsang et al., 2018; Helo and Hao, 2019; Banerjee et al., 2018; Li cộng sự, 2017) Do đó, mối quan tâm quyền riêng tư liệu chống giả mạo điều cần thiết việc truy xuất nguồn gốc thực phẩm nông sản, vốn trở thành vấn đề cấp bách nông dân, nhà sản xuất, nhà quản lý chuỗi lạnh, phủ người tiêu dùng (Caro et al., 2018) Công nghệ chuỗi khối coi cơng nghệ đầy hứa hẹn giúp xây dựng chế tin cậy để giải vấn đề tính minh bạch bảo mật, khơng bên chuỗi cung ứng thay đổi thơng tin có Là cơng nghệ phân tán phi tập trung, Blockchain tập hợp khối đánh dấu thời gian liên kết hàm băm mật mã Nó chấp nhận rộng rãi giải pháp cho vấn đề niềm tin bảo mật việc minh bạch thông tin ngăn chặn giả mạo (Ølnes cộng sự, 2017; Galvez cộng sự, 2018; Andoni cộng sự, 2019; Sikorski cộng sự, 2017; Yong cộng sự, 2019) Mặc dù Blockchain coi cơng nghệ có tiềm đột phá, cịn số lỗ hổng nghiên cứu nghiên cứu phát triển ứng dụng truy xuất nguồn gốc thực phẩm thiếu nghiêm trọng Có hiểu biết cách cơng nghệ chuỗi khối sử dụng để cải thiện hiệu suất truy xuất nguồn gốc thực phẩm thơng qua tính minh bạch thơng tin đầy đủ khía cạnh an ninh chuỗi thực phẩm (Kim Laskowski, 2017; Yiannas, 2018), lợi ích thách thức hoạt động thực tế, cấu trúc hệ thống, khả tương tác vấn đề tiêu chuẩn hóa Cũng cần phải hiểu ứng dụng Blockchain hỗ trợ sách, hợp tác tin tưởng người tham gia tích hợp kỹ thuật (Lin et al., 2017) Do đó, báo nhằm mục đích giải nghiên cứu quan trọng khoảng trống cách trả lời câu hỏi sau: Làm cơng nghệ Blockchain cung cấp giải pháp tốt để giải mối quan tâm truy xuất nguồn gốc thực phẩm tính minh bạch an ninh thơng tin đầy đủ chuỗi cung ứng thực phẩm? Hệ thống truy xuất nguồn gốc IoT dựa Blockchain triển khai để quản lý truy xuất nguồn gốc thực phẩm? Những lợi ích thách thức việc triển khai cơng nghệ Blockchain quản lý truy xuất nguồn gốc thực phẩm gì? Do đó, nghiên cứu xem xét đặc điểm chức công nghệ Blockchain, xác định giải pháp dựa Blockchain để giải chế tin cậy truy xuất nguồn gốc, nêu bật lợi ích thách thức việc triển khai hệ thống truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain, đồng thời giúp nhà nghiên cứu thực hành hiểu áp dụng công nghệ Blockchain truy xuất nguồn gốc thực phẩm cách đề xuất khung thiết kế kiến trúc lưu đồ phân tích tính khả thi ứng dụng Kết góp phần cải thiện tính minh bạch hiệu việc truy xuất nguồn gốc cho phép đảm bảo an toàn chất lượng an toàn chuỗi thực phẩm Bài báo cung cấp thơng tin có giá trị cho nhà nghiên cứu nhà thực hành việc sử dụng quản lý truy xuất nguồn gốc thực phẩm dựa Blockchain có tác động tích cực đến việc cải thiện tính bền vững thực phẩm (George cộng sự, 2019; Kamilaris cộng sự, 2019) Phần lại báo xếp sau Phần giải thích phương pháp nghiên cứu; phần tổng quan văn học Dựa tài liệu, phần đề xuất khung thiết kế kiến trúc phân tích yêu cầu ứng dụng hệ thống truy xuất nguồn gốc thực phẩm dựa Blockchain; phần khám phá khả sử dụng với ví dụ ứng dụng thí điểm báo cáo tài liệu; Phần thảo luận lợi ích thách thức, phần kết luận phần Phương pháp nghiên cứu Để đạt mục tiêu nghiên cứu giải câu hỏi nghiên cứu chính, trước hết nghiên cứu tiến hành đánh giá tài liệu toàn diện để hiểu đặc điểm công nghệ blockc hain, phát triển ứng dụng giải pháp cho H Feng et al / Tạp chí Sản xuất 260 (2020) 121031 giải mối quan tâm truy xuất nguồn gốc thực phẩm Thứ hai quan trọng nhất, dựa đánh giá tài liệu, nghiên cứu đề xuất khuôn khổ thiết kế kiến trúc đánh giá tính phù hợp bền vững hệ thống truy xuất nguồn gốc thực phẩm dựa Blockchain Thứ ba, hai ví dụ ứng dụng thí điểm báo cáo tài liệu sử dụng để chứng minh quy trình phát triển Blockchain hai loại chuỗi thức ăn khác Tổng quan tài liệu bao gồm cụm từ tìm kiếm tài liệu liên quan lựa chọn tài nguyên điều quan trọng phải chọn ấn phẩm chất lượng phù hợp Vì Blockchain tượng tương đối mới, nên khoảng thời gian để đánh giá tài liệu năm 2005e2019 Việc tìm kiếm tập trung vào Blockchain nói chung Blockchain để truy xuất nguồn gốc thực phẩm nói riêng Các cụm từ tìm kiếm “chuỗi khối VÀ bảo mật thơng tin” “chuỗi cung ứng chuỗi cung ứng / chuỗi cung ứng hợp đồng thông minh VÀ nông nghiệp” “kỹ thuật số VÀ truy xuất nguồn gốc thực phẩm / chuỗi cung ứng” sử dụng, Tìm kiếm bao gồm tiêu đề / tóm tắt / từ khóa Các nguồn tài liệu xác định bao gồm sở liệu trực tuyến từ Google Scholar, ScienceDirect (Elsevier), Web of Science, ProQuest (ABI / INFORM), IEEE Xplore, CNKI (China National Knowledge Internet) nguồn trực tuyến khác Để truy xuất phân loại tài liệu có sẵn, tiêu chí sau thơng qua (Casino cộng sự, 2018; Zhang cộng sự, 2011): Phân phối xuất phẩm theo thời gian loại hình chuyên đề; Các văn học lựa chọn thơng qua cụm từ tìm kiếm phân loại xếp hạng tạp chí quốc tế quan trọng nhất; Nếu hai nhiều báo có chủ đề đăng tạp chí, báo xuất chọn Kết tra cứu tài liệu = Số nghiên cứu = Item ‘Blockchain dựa truy xuất nguồn gốc’ Item Blockchain dựa truy xuất nguồn gốc Kết ấn phẩm liên quan từ năm 2005 đến năm 2019 thể Hình Xu hướng tăng ấn phẩm cho thấy mối quan tâm nghiên cứu công nghệ Blockchain tăng lên đáng kể ba năm qua Phân tích tài liệu cho thấy có báo xuất việc triển khai thành công trường hợp truy xuất nguồn gốc thực phẩm dựa Blockchain giới thực Để chứng minh cách cơng nghệ Blockchain áp dụng loại chuỗi thực phẩm khác nhau, nghiên cứu sử dụng hai ví dụ ứng dụng thí điểm báo cáo tài liệu Hai ví dụ dựa chuỗi thực phẩm dựa thực vật gia cầm Trung Quốc Chúng đại diện cho chuỗi truy xuất nguồn gốc nông sản thực phẩm điển hình coi thích hợp làm ví dụ minh họa Hình 1: Kết tra cứu tài liệu theo lĩnh vực chuyên đề xác định Tổng quan tài liệu Nhu cầu thông tin truy xuất nguồn gốc công ty, phủ người tiêu dùng tăng lên đáng kể vấn đề chất lượng an toàn thực phẩm Thơng tin xác định nguồn gốc truy tìm, phối hợp thu thập từ giao dịch kinh doanh thiết bị hỗ trợ IoT Nhận dạng tần số vô tuyến (RFID), Mạng cảm biến không dây (WSN), mã QR, NFC, v.v Mặc dù thơng tin thu thập thời gian thực, chia sẻ thơng tin dựa kiểm sốt tảng tập trung khơng có đảm bảo ngăn chặn việc giả mạo liệu (Velis Brunner, 2013; Imeri Khadraoui, 2018) Người ta tin công nghệ Blockchain xây dựng chế tin cậy để minh bạch bảo mật thông tin thực việc trao đổi thông tin giá trị quy trình quản lý truy xuất nguồn gốc Tài liệu truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain xác định tác động quan trọng chuỗi cung ứng nông sản, bao gồm tính minh bạch trách nhiệm giải trình (Tama cộng sự, 2017; Kshetri, 2018), truy xuất nguồn gốc phòng chống gian lận (Jin cộng sự, 2017), an ninh xác thực an ninh mạng bảo vệ, v.v (Galvez cộng sự, 2018; Kshetri, 2018; Banerjee cộng sự, 2018) Nhiều học giả đề xuất ứng dụng Blockchain khác hệ thống truy xuất nguồn gốc kết hợp với công nghệ khác, chẳng hạn RFID, IoT, NFC, điện tốn đám mây liệu lớn Ví dụ: (Zhao cộng sự, 2017), báo cáo hệ thống truy xuất nguồn gốc áp dụng Blockchain kết hợp với NFC để theo dõi thực phẩm nông nghiệp Người ta tin hệ thống cung cấp tính minh bạch bảo mật cao (Zhao et al., 2017) Một chuỗi truy xuất nguồn gốc rượu dựa Blockchain đề xuất (Iansiti Lakhani, 2017) Giao dịch hiển thị cho người tham gia chuỗi rượu, chẳng hạn nhà máy nho, chế biến rượu, hậu cần tiêu thụ, đó, cung cấp chia sẻ thơng tin an tồn, minh bạch xác Nghiên cứu họ chứng minh việc áp dụng hệ thống truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain có lợi cho việc truy xuất nguồn gốc thực phẩm nông sản Dựa đánh giá tài liệu tồn diện, Bảng tóm tắt giải pháp Blockchain để giải vấn đề truy xuất nguồn gốc 3.1 Khung hoạt động truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain Dựa phân tích tài liệu, nghiên cứu trình bày khn khổ hoạt động hệ thống truy xuất nguồn gốc thực phẩm dựa Blockchain hiển thị Hình Là cơng nghệ phân tán phi tập trung, Blockchain tập hợp khối đánh dấu thời gian liên kết hàm băm mật mã Nó lên đồng thuận công khai phi tập trung với sở liệu phân tán kỹ thuật số để điều phối hoạt động giao dịch (Puthal cộng sự, 2018; Fernandez-Caram es Fraga-Lamas, 2018; Bozic cộng sự, 2016) Truy xuất nguồn gốc dựa chuỗi khối an toàn hơn, minh bạch hơn, truy xuất nguồn gốc hiệu Điều làm tăng nhu cầu truy xuất thông tin sản phẩm từ ni trồng đến bán hàng Nó góp phần tạo luồng thông tin vật chất hiệu hoạt động kinh doanh truy xuất nguồn gốc Do đó, Blockchain cải thiện tính minh bạch bảo mật thơng tin, đồng thời đóng góp vào việc quản lý truy xuất nguồn gốc bền vững thiết bị dựa IoT để thu thập thông tin tính tồn sản phẩm nơng sản (Ølnes et al., 2017; Galvez et al., 2018) 3.2 Cơ chế hoạt động truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain Trong phần này, chế hoạt động truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain mô tả Hình Vì Blockchain sổ kỹ thuật số chia sẻ, phân tán giả mạo bao gồm liệu ghi kỹ thuật số bất biến gói gọi khối (Kakavand et al., 2017) Các giao dịch chứa khối liên kết với thông qua loạt trỏ băm Chúng phân phối đến mạng ngang hàng bao gồm người tham gia Vấn đề truy xuất nguồn gốc Làm thực Tính khả thi giá trị gia tăng Tài liệu tham khảo Làm để điều phối hoạt động giao dịch? Công nghệ chuỗi khối sử dụng sở liệu phân tán kỹ thuật số nơi khối liên kết với theo cách tuyến tính thích hợp khơng thể bị giả mạo Galvez et al (2018) Zyskind and Nathan (2015) Làm để xác minh giao dịch gian lận không hợp lệ? Làm để liên kết luồng vật chất với luồng thông tin? Cây Merkle giữ nguyên khối sử dụng để xác minh tính xác thực giao dịch Tuyên truyền liệu hiệu người tham gia cách sử dụng công nghệ Blockchain Cung cấp liệu liên quan cho người tham gia có liên quan Giữ bí mật kinh doanh Làm để đảm bảo giao dịch hợp pháp ghi lại Blockchain? Làm để bảo tồn ghi chép lịch sử? Kết nối ứng dụng công nghệ Blockchain với nông nghiệp xác, liệu lớn, cảm biến tảng IoT, kết nối với nhãn đọc điện tử (mã nhận dạng hàng hóa vật lý) RFID, mã vạch mã lưới 2D ghi lại kiện Sự kiện ghi lại đưa vào chuỗi khối sản phẩm / chuỗi cung ứng Những người tham gia vào chuỗi cung ứng thêm khối thông tin vào cuối chuỗi mà họ đạt đồng thuận giao dịch Khi khối thêm vào chuỗi khối, khơng thể bị giả mạo thông tin giao dịch ghi lại vĩnh viễn Kshetri (2018) Khan and Salah, 2018 Alzahrani and Bulusu, 2018 Fern andezCarames and Fraga-Lamas, 2018 Độ tin cậy thông tin Andoni et al (2019) Cải thiện bảo mật thông tin Thakur and Donnelly, 2010; Badia-Melis et al (2015) Bảng 1: Các giải pháp chuỗi khối để giải vấn đề truy xuất nguồn gốc Blockchain dựa chế đồng thuận để thiết lập tin cậy nút Mỗi nút hệ thống phi tập trung có sổ Những người tham gia xác nhận thay đổi với giao dịch xác minh thơng qua đồng thuận Ví dụ: hợp đồng thơng minh cho phép người dùng hồn thành việc trao đổi giao dịch liệu mà không cần tổ chức ủy thác bên thứ ba (Galvez cộng sự, 2018) Giao dịch thành công khơng thể bị giả mạo Trong quy trình kinh doanh truy xuất nguồn gốc thực phẩm nông sản, tất thơng tin giao dịch truy xuất nguồn gốc lưu trữ Blockchain thông tin cần xác minh, theo cách vĩnh viễn thay đổi Do đó, khơng cắt đứt người trung gian, giảm chi phí, cải thiện tốc độ phạm vi phủ sóng mà cịn mang lại minh bạch khả truy xuất nguồn gốc cao cho người tiêu dùng (Aiello cộng sự, 2015; Galvez cộng sự, 2018) 3.3 Đặc điểm chức truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain Blockchain ứng dụng sáng tạo lưu trữ liệu phân tán, truyền tải ngang hàng, chế đồng thuận, thuật tốn mã hóa cơng nghệ thơng tin khác (Khan Salah, 2018; Zheng cộng sự, 2017) Các đặc điểm chức Blockchain sau: • Mạng phi tập trung không tin cậy Blockchain bao gồm nhiều nút để tạo thành mạng lưới ngang hàng Khơng có thiết bị chế quản lý tập trung Việc phá hủy nút khơng ảnh hưởng đến hoạt động tồn hệ thống, có độ bền tuyệt vời Dữ liệu chia sẻ người tham gia (Bahga Madisetti, 2016; Bosona Gebresenbet, 2013) Họ xác thực liệu công nghệ chữ ký số mà không cần quyền hạn tập trung tin tưởng lẫn • Hợp đồng thơng minh quy trình truy xuất nguồn gốc kinh doanh Các giao dịch Blockchain tự động hóa thơng qua hợp đồng thông minh Một số quy tắc kinh doanh định triển khai Blockchain, cho phép người tham gia theo dõi quy trình kinh doanh xác thực quy tắc hợp đồng (Andoni cộng sự, 2019; Sikorski cộng sự, 2017) Nó góp phần chia sẻ liệu liên tục cải tiến quy trình người tham gia chuỗi cung ứng Ngồi ra, hợp đồng thơng minh đảm bảo bên ngăn chặn tạo ghi lỗi, đặc biệt kết hợp với thiết bị IoT • Cơ chế đồng thuận Cơ chế đồng thuận cách mà tất bên chuỗi khối đạt đồng thuận xác định tính hợp lệ ghi Điều thực hệ thống máy tính sử dụng chứng mật mã (Tian, 2017) Cơ chế đồng thuận ngăn chặn việc giả mạo liệu trình truy xuất nguồn gốc • Giao dịch minh bạch ẩn danh chuỗi truy xuất nguồn gốc Các quy tắc tất thông tin hoạt động Blockchain công khai minh bạch cho người tham gia, họ có quyền truy cập vào mạng Blockchain (Ølnes et al., 2017; Wang et al., 2019a) Mỗi giao dịch hiển thị cho tất nút tất cấp nút tham gia ẩn danh Do đó, đảm bảo khả truy xuất nguồn gốc, độ tin cậy, bảo mật thông tin thời vụ sản phẩm nông sản thực quản lý minh bạch từ thu hoạch, bảo quản, phân phối đến bán hàng • Chống giả mạo theo dõi liệu Thông tin giao dịch tất người tham gia chuỗi cung ứng ghi lại khối ghi liệu bị giả mạo, xáo trộn hay bị xóa đi(Xu cộng sự, 2019; Dorri cộng sự, 2017) Do đó, hoạt động trao đổi thơng tin truy vấn truy tìm Việc quản lý liệu minh bạch cung cấp cách đáng tin cậy để kiểm tra đánh giá, ghi lại nhật ký hoạt động, theo dõi hậu cần hoạt động hoạt động khác • Độ tin cậy cao hệ thống liệu Công nghệ Blockchain cho phép nút mạng chuỗi khối có liệu hồn chỉnh dạng lưu trữ liệu phân tán Dữ liệu trì tất nút Ví dụ: thay đổi sở liệu nút không hợp lệ trừ lớn 51% tổng số nút tồn chuỗi cung ứng kiểm sốt (Lin cộng sự, 2017; Galvez cộng sự, 2018) Hình 2: Khung hoạt động truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain Phương pháp phát triển hệ thống truy xuất nguồn gốc thực phẩm dựa Blockchain 4.1 Phân tích yêu cầu hệ thống truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain Các yêu cầu chất lượng truy xuất nguồn gốc chuỗi cung ứng nông sản thực phẩm mối quan tâm hàng đầu bên liên quan Chìa khóa để đánh giá hiệu suất hệ thống truy xuất nguồn gốc chất lượng dựa Blockchain đáp ứng yêu cầu truy xuất nguồn gốc bên liên quan chuỗi nông sản thực phẩm Dựa tài liệu nghiên cứu, tập hợp yêu cầu truy xuất nguồn gốc chất lượng hỗ trợ Blockchain phân tích trình bày Bảng • Yêu cầu kỹ thuật chuỗi cung ứng nông sản thực phẩm Yêu cầu kỹ thuật thiết yếu hệ thống truy xuất nguồn gốc chất lượng hoạt động mơi trường không tin cậy Thông tin truy xuất nguồn gốc cần bảo mật, đáng tin cậy minh bạch Bắt đầu Hình 3: Cơ chế hoạt động công nghệ Blockchain Khả truy xuất nguồn gốc dựa chuỗi khối cho phép chia sẻ liệu phân tán Do đó, sử dụng cơng nghệ Blockchain tin tưởng vấn đề bảo mật, minh bạch thơng tin ngăn chặn giả mạo • Các u cầu thực Các chuỗi cung ứng nông sản thực phẩm khơng ngừng phát triển địi hỏi nhiều nguồn lực cho khả tính tốn Do phụ thuộc vào việc truyền chia sẻ liệu theo thời gian thực thiết bị IoT, nút cần thiết để xác thực giao dịch khối (Bozic cộng sự, 2016; Fernandez Carames Fraga-Lamas, 2018) Do đó, dung lượng lưu trữ, khả mở rộng, độ ổn định khả xử lý số hiệu suất đáng kể đến Hệ thống Blockchain cần phải có mức tiêu thụ điện thấp, tốc độ cao hiệu suất bảo mật hệ thống truy xuất nguồn gốc chất lượng dựa Blockchain 4.2 Kiến trúc hệ thống truy xuất nguồn gốc thực phẩm dựa Blockchain Tổng thể hệ thống truy xuất nguồn gốc chất lượng dựa IoT sử dụng sở liệu tập trung lưu trữ tất thông tin sản phẩm liên quan đến đặc tính chất lượng nuôi trồng đến tiêu thụ Tuy nhiên, đặc tính khơng thể giả mạo Blockchain cung cấp giải pháp hiệu cho việc chống xâm phạm truy xuất nguồn gốc chất lượng sản phẩm nông sản (Zhao cộng sự, 2019; Helo Hao, 2019) Nghiên cứu đề xuất kiến trúc truy xuất nguồn gốc chất lượng dựa Blockchain để cải thiện tính minh bạch bảo mật thơng tin giao dịch tồn q trình truy xuất nguồn gốc thể Hình Kiến trúc đề xuất bao gồm lớp kinh doanh, lớp IoT, lớp Blockchain lớp ứng dụng Id yêu cầu Yêu cầu xác định nguồn gốc Thu thập truyền liệu dựa IoT Đóng góp hệ thống truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain Loại yêu cầu Tham khảo Với Blockchain ta kiểm sốt cấu hình thiết bị IoT Kỹ thuật Cai et al (2014) Caro et al (2018) Bảo mật liệu Tồn thơng tin giao dịch truy xuất nguồn gốc hành động lịch sử ghi lại bị giả mạo để đạt bảo mật liệu Kỹ thuật Yang et al (2016) Lomotey et al (2017) Minh bạch thông tin Đạt nhờ chế đồng thuận liệu mở công nghệ dựa Blockchain Kỹ thuật Yang et al (2016) Galvez et al (2018) Chia sẻ liệu Khả truy xuất nguồn gốc dựa chuỗi khối cho phép chia sẻ liệu phân tán Kỹ thuật Yang et al (2016) Tốc độ giao dịch Tăng tốc giao dịch hệ thống truy xuất nguồn gốc IoT nhờ hỗ trợ Blockchain Hiệu Kang and Lee, 2013 Galvez et al (2018) Khả thích ứng Chạy ổn định có khả hoạt động tốt Hiệu Kim and Laskowski, 2017 Độ tin cậy hệ thống, ổn định khả mở rộng Dữ liệu IoT chống giả mạo phân phối chuỗi khối để cải thiện độ tin cậy hệ thống, độ ổn định khả mở rộng cao Hiệu Kang and Lee, 2013 Galvez et al (2018) Triển khai Là hệ thống dễ vận hành Hiệu Celebic et al (2016) Bảng 2: Phân tích yêu cầu hệ thống truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain • Lớp kinh doanh: lớp bao gồm hoạt động kinh doanh khác từ nuôi trồng đến tiêu thụ toàn chuỗi cung ứng Mỗi doanh nghiệp chuỗi cung ứng kiểm sốt quản lý thông tin truy xuất nguồn gốc nông sản Tuy nhiên, nơng nghiệp Hình 4: Kiến trúc hệ thống truy xuất nguồn gốc thực phẩm dựa blockchain Ứng dụng công nghệ Blockchain quản lý truy xuất nguồn gốc thực phẩm bền vững Dữ liệu truy xuất nguồn gốc Blockchain thực quy trình kinh doanh truy xuất nguồn gốc Phần mô tả khả sử dụng Blockchain quản lý truy xuất nguồn gốc bền vững sản phẩm thực phẩm nông nghiệp 5.1 Ứng dụng IoT dựa Blockchain giai đoạn kinh doanh truy xuất nguồn gốc • Giai đoạn 1: Nơng nghiệp Nơng nghiệp liên kết trình truy xuất nguồn gốc thực phẩm nông nghiệp Các thiết bị thông minh IoT thu thập truyền liệu truy xuất nguồn gốc cần thiết trình kinh doanh Thơng tin truy xuất nguồn gốc có sẵn lưu trữ hệ thống truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain Thơng tin truy xuất nguồn gốc bao gồm mơi trường nơng nghiệp (ví dụ: chất lượng đất, nước, nhiệt độ độ ẩm), nhân viên nông nghiệp, ngày, giờ, nguồn gốc ứng dụng giống thuốc, tưới tiêu, bón phân thuốc trừ sâu (Caro et al., 2018; Bastas Liyanage, 2018) Một giao dịch bắt đầu người nơng dân xử lý tạo hồ sơ Blockchain • Giai đoạn 2: Thu hoạch Các sản phẩm thực phẩm nơng nghiệp thu hoạch vào thời điểm thích hợp Nông dân lưu trữ thông tin truy xuất nguồn gốc quy trình kinh doanh vào hệ thống truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain bao gồm ngày, cân Sau thu hoạch, chúng chủ yếu vận chuyển đến nhà máy chế biến để tiếp tục chế biến xe tải đơng lạnh • Giai đoạn 3: Xử lý Giai đoạn xử lý có tác động lớn đến chất lượng an toàn sản phẩm thực phẩm nông nghiệp Thông tin truy xuất nguồn gốc bao gồm điều kiện xử lý thiết bị xử lý, thời gian, chuyển đổi hàng loạt, thơng tin gói hàng, phương pháp khử trùng, người vận hành thông tin thẻ sản phẩm cuối (Feng et al., 2019) Trong giai đoạn này, nhà khai thác lưu trữ thông tin truy xuất nguồn gốc vào hệ thống truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain cách quét thẻ • Giai đoạn 4: Hậu cần & kho lạnh Giai đoạn phức tạp tốn Kho lạnh nên trang bị hệ thống giám sát môi trường vi môi trường (nhiệt độ, RH, O2 CO2) hiệu Việc sử dụng thiết bị cảm biến IoT thu thập thơng tin truy xuất nguồn gốc có liên quan hậu cần & lưu trữ lạnh Việc triển khai cảm biến môi trường xung quanh GPS khu vực container lạnh giám sát thu thập thơng tin môi trường hậu cần & lưu trữ lạnh lưu trữ hệ thống Blockchain, chẳng hạn như: liệu xe tải sản phẩm, tham số môi trường xung quanh, vị trí lưu trữ, thời gian lưu trữ, phương pháp vận hành (Galvez et al.,2018) Hệ thống giúp nhà quản lý đưa định giảm tổn thất hư hỏng • Giai đoạn 5: Tiêu thụ Thông tin sản phẩm bán lưu trữ Blockchain Thơng tin bao gồm tên sản phẩm, thời gian bán hàng, thời hạn sử dụng, giá cả, v.v Người tiêu dùng dễ dàng truy xuất lịch sử sản phẩm trước mua Kích thước hiệu suất Hiệu suất kĩ thuật Tiêu chí đánh giá Vai trị Blockchain Hiệu truyền liệu Hiệu truyền liệu tăng lên cách số hóa quy trình vật lý Cơ quan đáng tin cậy Blockchain áp dụng cho tình khơng có quyền đáng tin cậy nơi quyền đáng tin cậy phân tán Tính minh bạch liệu Tính tồn vẹn liệu Blockchain cung cấp tảng trung lập tất người tham gia xem liệu cơng bố Tính tồn vẹn liệu hoạt động giao dịch lịch sử quan trọng tạo sử dụng để theo dõi thay đổi quyền sở hữu xử lý tài sản vật chất Chi phí hệ thống (triển khai, gọi thực thi hợp đồng thông minh) Tốc độ giao dịch Hiệu suất hệ thống Tính đáng tin cậy Giảm rủi ro Tốc độ giao dịch tăng lên DLL giảm tương tác liên lạc Blockchain cung cấp mức độ tin cậy cao Giải nguồn rủi ro toàn diện Ổn định hệ thống khả mở rộng Hệ thống chạy ổn định có khả mở rộng tốt Tính linh hoạt khả phục hồi Mức độ tác động cao với tích hợp IoT sâu hậu cần chuỗi cung ứng Bảng 3: Kích thước hiệu suất việc đạt mục tiêu truy xuất nguồn gốc Hình 5: Sơ đồ phân tích ứng dụng phù hợp bền vững cho hệ thống truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain 5.2 Ví dụ ứng dụng 5.2.1 Ví dụ - truy xuất nguồn gốc chuỗi sản xuất thực phẩm thực vật dựa Blockchain Ví dụ báo cáo (Galvez et al., 2018) Trong trình sản xuất trồng, hợp đồng thơng minh ghi lại tất thông tin sản xuất bao gồm mua giống, trồng, phát triển đến tiêu thụ Các thiết bị RFID IoT sử dụng để theo dõi môi trườngvà thơng tin chất lượng Sau đó, thơng tin tải lên Blockchain Quá trình truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain nhà máy thể Hình Thông tin truy xuất nguồn gốc nhà máy bao gồm chất lượng gieo hạt, điều kiện sản xuất, điều kiện bón phân thuốc trừ sâu, liệu phát triển, môi trường lưu trữ lạnh (nhiệt độ, độ ẩm, khí đốt, v.v.) thơng tin bán hàng Người tiêu dùng quét mã vạch để lấy thông tin từ nông nghiệp, sản xuất, chế biến đến tiêu thụ cuối Thông tin minh bạch suốt trình sản xuất nhà máy tải lên Blockchain ngăn chặn bị giả mạo Do đó, quy trình truy xuất nguồn gốc thực phẩm thực vật dựa Blockchain không cải thiện khả truy xuất nguồn gốc quản lý bền vững mà tăng niềm tin người tiêu dùng sẵn sàng mua hàng (Matzembacher cộng sự, 2018) 5.2.2 Ví dụ - truy xuất nguồn gốc gia cầm dựa Blockchain Ví dụ dự án hợp tác Ali cloud Công ty Công nghệ Trung An nhằm mục đích thực hóa tính minh bạch truy xuất nguồn gốc chuỗi cung ứng gia cầm gà áp dụng công nghệ Blockchain (Công ty Adele PeterFast, 2017) Quá trình nộp đơn hiển thị Hình Mỗi gà đeo thẻ gà từ chăn ni, giết mổ, làm lạnh, đóng gói, vận chuyển tiếp cận người tiêu dùng, tự động thu thập liệu vị trí chuyển động gà tải chúng lên Blockchain thời gian thực Thông tin truy xuất nguồn gốc bao gồm giống gà con, liệu cảm biến môi trường (nhiệt độ, RH, khơng khí, ánh sáng, v.v.), cân nặng, sức khỏe, chu kỳ tăng trưởng, liệu giết mổ, kiểm dịch, thông tin bán hàng, v.v Thông tin lưu trữ Blockchain cho vịng đời (LC) Người tiêu dùng quét mã QR thẻ gà xem tăng trưởng lưu thông liệu gà (Aung Chang, 2014) Lợi ích thách thức việc phát triển bền vững dựa Blockchain quản lý truy xuất nguồn gốc 6.1 Lợi ích Blockchain có tác động sâu rộng đến nghiên cứu thực hành truy xuất nguồn gốc nơng sản thực phẩm Nó vượt qua mối quan tâm bảo mật minh bạch thông tin tích hợp với thiết bị IoT Những lợi ích tiềm tảng Blockchain quản lý truy xuất nguồn gốc tóm tắt Hình 6.2 Thách thức Mặc dù Blockchain cách mạng hóa bền vững thực hành quản lý truy xuất nguồn gốc, nhiều thách thức cần giải Dựa tổng quan tài liệu, năm thách thức lớn khu vực xác định Bảng cung cấp tóm tắt thách thức cần điểu tra thêm Hình 6: : Quy trình truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain trình sản xuất thực phẩm từ thực vật • Những thách thức kỹ thuật: Những thách thức công nghệ chuỗi khối liên quan đến khả mở rộng, yêu cầu an ninh ổn định ứng dụng truy xuất nguồn gốc IoT bối cảnh chuỗi thực phẩm tồn cầu Các giới hạn thiết kế giới hạn lựa chọn thuật toán đồng thuận, khả giao dịch khả truy cập liệu Tương lai phát triển Blockchain định đáng kể đến bảo mật tính tồn vẹn cho tảng dịch vụ IoT • Cơ sở hạ tầng Blockchain: Cơ sở hạ tầng bảo mật Blockchain phải đối mặt với thách thức lớn Hiện tại, thiếu sở hạ tầng khóa cơng khai để đáp ứng tất yêu cầu hệ thống truy xuất nguồn gốc chất lượng dựa Blockchain, chẳng hạn sách kiểm sốt liên miền Chicken Seedling Supplier Farmers Supplier information upload Farmers information upload Out of the bar Distribution Logistic center In the bar Registration information upload Quarantine Farms Farming information upload Quarantine information upload Registration information upload Order Blockchain Slaughterhouse Slaughterhouse information upload Warehousing Information upload Cold storage Order information uplode Retrieve Sales Comsumers Tracing Information upload Package Information upload Cold tracing Hình 7: Quy trình truy xuất nguồn gốc giống gà dựa chuỗi khối Package Hình 8: Lợi ích việc quản lý truy xuất nguồn gốc bền vững dựa Blockchain • Khả tương tác tiêu chuẩn hóa: Khả tương tác tiêu chuẩn hóa loại hồ sơ (ví dụ: hồ sơ cơng cộng riêng tư) quan trọng Kiến trúc chuỗi khối tiêu chuẩn cần phát triển phép khả tương tác giải pháp công nghệ cho tin cậy hợp tác thông tin bảo vệ • Những thách thức xã hội thể chế: Các thách thức xã hội thể chế chủ yếu bao gồm vấn đề luật pháp quy định Miền IoT chịu ảnh hưởng luật pháp quy định quốc gia quyền riêng tư liệu Hiện tại, cơng nghệ Blockchain khơng có tiêu chuẩn quy định pháp lý rõ ràng để thực Có nhu cầu giới thiệu khn khổ pháp lý quy định để giám sát công nghệ Blockchain ứng dụng truy xuất nguồn gốc thực phẩm nơng sản để tn thủ • Hiệu suất hệ thống: Hiệu suất hệ thống yếu tố quan trọng để áp dụng Blockchain quản lý truy xuất nguồn gốc bền vững Một thách thức làm để đảm bảo ổn định bảo mật liên tục IoT dựa Blockchain ứng dụng Do đó, tảng thử nghiệm tiêu chuẩn hóa nên đánh giá mức tiêu thụ thấp, độ trễ cao dung lượng lưu trữ Lĩnh vực Cơng nghệ Thử thách Tính dễ bị tổn thương hợp đồng thông minh Mô tả Việc tạo lỗi hợp đồng thông minh triển khai thách thức tính khơng thể đảo ngược blockchains Tham khảo Thuật toán đồng thuận Thiết kế quyền khả giao dịch, khả truy cập liệu cho DLT lựa chọn thuật toán đồng thuận Zheng et al (2018a,b) Lin et al (2017) Khả truy cập liệu tính tồn vẹn cho DLT Việc đảm bảo tính bảo mật tính tồn vẹn liệu đầu vào khó Reyna et al (2018) Bảo mật liệu Cơ sở hạ tầng Cơ sở hạ tầng chưa phát triển • • Alharby and van Moorsel, 2017 Li et al (2017) Khan and Salah, 51% khả tính tốn khơng an tồn 2018 Kumar and Xác suất cao mơ hình giao dịch truy Mallick, 2018 xuất nguồn gốc để liệu dễ uốn Thiếu sở hạ tầng khóa công khai để xoa dịu tất Zheng et al yêu cầu hệ thống truy xuất nguồn gốc chất (2018a,b) lượng dựa blockchain, chẳng hạn sách kiểm sốt liên miền Q trình tích hợp tất tác nhân cung ứng nông sản chuỗi vào DLT Khả tương tác tiêu chuẩn hóa Sự thất bại khả tương tác Thiếu kỹ kỹ thuật số, tin tưởng, v.v Sự hợp tác tất bên liên quan để đạt đầy đủ khả tương tác Kamilaris et al (2019) Kumar and Mallick, 2018 Các tiêu chuẩn quốc tế tin cậy hợp tác bảo vệ thông tin cần thiết Khả tương tác loại sổ (ví dụ: cơng khai hồ sơ riêng) Thể chế xã hội Thiếu tiêu chuẩn hóa tính linh hoạt Các tiêu chuẩn kiến trúc Blockchain cần phát triển phép khả tương tác giải pháp công nghệ Hợp pháp Hiện tại, blockchain khơng có luật định tiêu chuẩn phải tuân theo Vấn đề pháp lý Sự không chắn quy định việc sử dụng blockchain bất hợp pháp xảy Các quan quản lý có trách nhiệm thiết lập quy tắc bảo vệ liệu người tiêu dùng Min, 2019 Andoni et al (2019) Risius and Spohrer, 2017 Galvez et al (2018) Kumar and Mallick, 2018 Hiệu suất hệ thống Giao tiếp Các nút chuỗi khối yêu cầu truyền liệu truyền tải thường xuyên trao đổi, lực thiết bị dựa IoT thấp nhiều so với yêu cầu blockchain Tiêu thụ lượng Tính tốn giao tiếp cần thiết cho blockchain hoạt động thường tiêu tốn nhiều lượng Độ trễ Độ trễ cao blockchain sử dụng để đảm bảo tính quán mạng blockchain phi tập trung Đối với nhiều tảng IoT ứng dụng, độ trễ thường chịu Blockchain chấp nhận Zheng et al (2018a,b) Reyna et al (2018) Khả lưu trữ Trong BC, hồ sơ phải lưu trữ nút riêng Chang et al (2019) Reyna et al (2018) Reyna et al (2018) Lin et al (2017) Dorri et al (2017) Reyna et al (2018) Bảng 4: Những thách thức quản lý truy xuất nguồn gốc bền vững dựa blockchain Kết luận nghiên cứu tương lai Mặc dù công nghệ blockchain ca ngợi giải pháp để giải vấn đề truy xuất nguồn gốc thực phẩm, có nhiều hạn chế đặc điểm chức cụ thể phát triển đánh giá phương pháp thực Để giải lỗ hổng nghiên cứu này, báo tìm cách trả lời ba câu hỏi chính: Đầu tiên, làm cơng nghệ blockchain cung cấp giải pháp tốt để giải mối quan tâm truy xuất nguồn gốc thực phẩm tính minh bạch thơng tin đầy đủ bảo mật chuỗi cung ứng thực phẩm? Câu hỏi giải cách xem xét đặc điểm chức công nghệ blockchain xác định giải pháp blockchainbased để giải vấn đề truy xuất nguồn gốc thực phẩm trình bày phần Thứ hai, làm để triển khai hệ thống truy xuất nguồn gốc IoT dựa blockchain để quản lý truy xuất nguồn gốc thực phẩm? Câu hỏi giải cách đề xuất thiết kế kiến trúc khung lưu đồ phân tích ứng dụng phù hợp cho nhà nghiên cứu người thực hành để áp dụng hệ thống truy xuất nguồn gốc dựa blockchain phần Thứ ba, lợi ích thách thức việc triển khai công nghệ blockchain quản lý truy xuất nguồn gốc thực phẩm gì? Câu hỏi trả lời cách làm bật lợi ích thách thức việc triển khai hệ thống truy xuất nguồn gốc dựa blockchain phần Tuy nhiên, nghiên cứu dựa đánh giá, nghiên cứu có số hạn chế Các khung hướng dẫn đề xuất dựa khái niệm cần kiểm tra thêm xác nhận theo kinh nghiệm Hạn chế cung cấp hội cho nghiên cứu tương lai Ví dụ, nghiên cứu tương lai điều chỉnh đánh giá khung hoạt động truy xuất nguồn gốc blockchain, kiến trúc thiết kế, lưu đồ phân tích từ nhiều góc độ ứng dụng thí điểm Nghiên cứu tương lai nên xem xét cách cơng nghệ blockchain áp dụng để tăng cường tính bền vững chuỗi thực phẩm nông nghiệp khác Tuyên bố lợi ích cạnh tranh Các tác giả tuyên bố họ khơng biết lợi ích tài cạnh tranh mối quan hệ cá nhân xuất ảnh hưởng đến tác phẩm báo cáo báo Xác nhận Cơng trình hỗ trợ Nghiên cứu Chính Quốc gia Chương trình phát triển (2018YFD0701003) MỤC LỤC ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ BLOCKCHAIN ĐỂ CẢI THIỆN KHẢ NĂNG TRUY XUẤT NGUỒN GỐC THỰC PHẨM NÔNG SẢN: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT TRIỂN, LỢI ÍCH VÀ THÁCH THỨC Giới thiệu 2 Phương pháp nghiên cứu 3 Tổng quan tài liệu 3.1 Khung hoạt động truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain 3.2 Cơ chế hoạt động truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain 3.3 Đặc điểm chức truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain Phương pháp phát triển hệ thống truy xuất nguồn gốc thực phẩm dựa Blockchain 4.1 Phân tích yêu cầu hệ thống truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain 4.2 Kiến trúc hệ thống truy xuất nguồn gốc thực phẩm dựa Blockchain 10 4.3 Đánh giá tính phù hợp tính bền vững hệ thống truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain 11 Ứng dụng công nghệ Blockchain quản lý truy xuất nguồn gốc thực phẩm bền vững13 5.1 Ứng dụng IoT dựa Blockchain giai đoạn kinh doanh truy xuất nguồn gốc 13 5.2 Ví dụ ứng dụng 15 5.2.1 Ví dụ - truy xuất nguồn gốc chuỗi sản xuất thực phẩm thực vật dựa Blockchain 15 5.2.2 Ví dụ - truy xuất nguồn gốc gia cầm dựa Blockchain 15 Lợi ích thách thức việc phát triển bền vững dựa Blockchain quản lý truy xuất nguồn gốc 16 6.1 Lợi ích 16 6.2 Thách thức 16 Kết luận nghiên cứu tương lai 20 DANH MỤC HÌNH VẼ - ĐỒ THỊ 21 DANH MỤC BẢNG BIỂU 22 References 23 DANH MỤC HÌNH VẼ - ĐỒ THỊ Hình 1: Kết tra cứu tài liệu theo lĩnh vực chuyên đề xác định Hình 2: Khung hoạt động truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain Hình 3: Cơ chế hoạt động công nghệ Blockchain Hình 4: Kiến trúc hệ thống truy xuất nguồn gốc thực phẩm dựa blockchain 12 Hình 5: Sơ đồ phân tích ứng dụng phù hợp bền vững cho hệ thống truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain 15 Hình 6: : Quy trình truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain trình sản xuất thực phẩm từ thực vật 16 Hình 7: Quy trình truy xuất nguồn gốc giống gà dựa chuỗi khối 17 Hình 8: Lợi ích việc quản lý truy xuất nguồn gốc bền vững dựa Blockchain 18 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Các giải pháp chuỗi khối để giải vấn đề truy xuất nguồn gốc Bảng 2: Phân tích yêu cầu hệ thống truy xuất nguồn gốc dựa Blockchain 10 Bảng 3: Kích thước hiệu suất việc đạt mục tiêu truy xuất nguồn gốc 14 Bảng 4: Những thách thức quản lý truy xuất nguồn gốc bền vững dựa blockchain 20 References Adele Peter, Fast Company, 2017 In China, you can track your chicken on-you guessedit-the blockchain https://www.fastcompany.com/40515999/in-chinayou-cantrack-your- chicken-on-you-guessed-itthe-blockchain Aiello, G., Enea, M., Muriana, C., 2015 The expected value of the traceability information Eur J Oper Res 244 (1), 176e186 https://doi.org/10.1016/ j.ejor.2015.01.028 Alharby, M., van Moorsel, A., 2017 Blockchain-based smart contracts: a systematic mapping study arXiv preprint arXiv:1710.06372 https://doi.org/10.5121/csit 2017.71011 Alzahrani, N., Bulusu, N., 2018 Block-supply chain: a new anti-counterfeiting supply chain using NFC and blockchain In: Proceedings of the 1st Workshop on Cryptocurrencies and Blockchains for Distributed Systems ACM, pp 30e35 https://doi.org/10.1145/3211933.3211939 Andoni, M., Robu, V., Flynn, D., Abram, S., Geach, D., Jenkins, D., Peacock, A., 2019 Blockchain technology in the energy sector: a systematic review of challenges and opportunities Renew Sustain Energy Rev 100, 143e174 https://doi.org/ 10.1016/j.rser.2018.10.014 Aung, M.M., Chang, Y.S., 2014 Traceability in a food supply chain: safety and quality perspectives Food Contr 39, 172e184 https://doi.org/10.1016/ j.foodcont.2013.11.007 Badia-Melis, R., Mishra, P., Ruiz-García, L., 2015 Food traceability: new trends and recent advances A review Food Contr 57, 393e401 https://doi.org/10.1016/ j.foodcont.2015.05.005 Bahga, A., Madisetti, V.K., 2016 Blockchain platform for industrial internet of things J Software Eng Appl (10), 533 https://doi.org/10.4236/jsea.2016.910036 Banerjee, M., Lee, J., Choo, K.K.R., 2018 A blockchain future for internet of things security: a position paper Digit Commun Netw (3), 149e160 https://doi.org/ 10.1016/j.dcan.2017.10.006 Bastas, A., Liyanage, K., 2018 Sustainable supply chain quality management: a systematic review J Clean Prod 181, 726e744 https://doi.org/10.1016/ j.jclepro.2018.01.110 Bechini, A., Cimino, M.G., Marcelloni, F., Tomasi, A., 2008 Patterns and technologies for enabling supply chain traceability through collaborative e-business Inf Software Technol 50 (4), 342e359 https://doi.org/10.1016/j.infsof.2007.02.017 Bosona, T., Gebresenbet, G., 2013 Food traceability as an integral part of logistics management in food and agricultural supply chain Food Contr 33 (1), 32e48 https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2013.02.004 Bozic, N., Pujolle, G., Secci, S., 2016 A tutorial on blockchain and applications to secure network control-planes In: 2016 3rd Smart Cloud Networks & Systems (SCNS) IEEE, pp 1e8 https://doi.org/10.1109/SCNS.2016.7870552 Bỹyỹkozkan, G., G oỗer, F., 2018 Digital supply chain: literature review and a pro- € posed framework for future research Comput Ind 97, 157e177 https://doi.org/ 10.1016/j.compind.2018.02.010 Cai, H., Da Xu, L., Xu, B., Xie, C., Qin, S., Jiang, L., 2014 IoT-based configurable information service platform for product lifecycle management IEEE Trans Ind Inf 10 (2), 1558e1567 https://doi.org/10.1109/TII.2014.2306391 Caro, M.P., Ali, M.S., Vecchio, M., Giaffreda, R., 2018 Blockchain-based traceability in Agri-Food supply chain management: a practical implementation In: 2018 IoT Vertical and Topical Summit on Agriculture-Tuscany (IOT Tuscany IEEE, pp 1e4 https://doi.org/10.1109/IOT-TUSCANY.2018.8373021 Cartier, L.E., Ali, S.H., Krzemnicki, M.S., 2018 Blockchain, chain of custody and trace elements: an overview of tracking and traceability opportunities in the gem industry J Gemmol 36 (3) https://doi.org/10.15506/JoG.2018.36.3.212 Casino, F., Dasaklis, T.K., Patsakis, C., 2018 A systematic literature review of blockchain-based applications: current status, classification and open issues Telematics Inf 36, 55e81 https://doi.org/10.1016/j.tele.2018.11.006 Celebic, B., Breu, R., Felderer, M., 2016 Traceability types for mastering change in collaborative software quality management In: In Transactions on Foundations for Mastering Change I Springer, Cham, pp 242e256 https://doi.org/10.1007/ 978-3-319-46508-1_13 Chang, S.E., Chen, Y.C., Lu, M.F., 2019 Supply chain re-engineering using blockchain technology: a case of smart contract based tracking process Technol Forecast Soc Change 144, 1e11 https://doi.org/10.1016/j.techfore.2019.03.015 Conoscenti, M., Vetro, A., De Martin, J.C., 2016 Blockchain for the Internet of Things: a systematic literature review In: 2016 IEEE/ACS 13th International Conference of Computer Systems and Applications (AICCSA) IEEE, pp 1e6 https://doi.org/ 10.1109/AICCSA.2016.7945805 Dorri, A., Kanhere, S.S., Jurdak, R., Gauravaram, P., 2017 Blockchain for IoT security and privacy: the case study of a smart home In: 2017 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications Workshops IEEE, pp 618e623 https://doi.org/10.1109/PERCOMW.2017.7917634 (PerCom workshops) Feng, H., Chen, J., Zhou, W., Rungsardthong, V., Zhang, X., 2019 Modeling and evaluation on WSN-enabled and knowledge-based HACCP quality control for frozen shellfish cold chain Food Contr 98, 348e358 https://doi.org/10.1016/ j.foodcont.2018.11.050 Fern andez-Carames, T.M., Fraga-Lamas, P., 2018 A review on the use of blockchain for the internet of things IEEE Access 6, 32979e33001 https://doi.org/10.1109/ ACCESS.2018.2842685 Galvez, J.F., Mejuto, J.C., Simal-Gandara, J., 2018 Future challenges on the use of blockchain for food traceability analysis Trac Trends Anal Chem 107, 222e232 https://doi.org/10.1016/j.trac.2018.08.011 George, R.V., Harsh, H.O., Ray, P., Babu, A.K., 2019 Food quality traceability prototype for restaurants using blockchain and food quality data index J Clean Prod 240, 118021 https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.118021 Haddud, A., DeSouza, A., Khare, A., Lee, H., 2017 Examining potential benefits and challenges associated with the Internet of Things integration in supply chains J Manuf Technol Manag 28 (8), 1055e1085 https://doi.org/10.1108/JMTM-052017-0094 Hassan, M.U., Rehmani, M.H., Chen, J., 2019 Privacy preservation in blockchain based IoT systems: integration issues, prospects, challenges, and future research directions Future Generat Comput Syst 97, 512e529 https://doi.org/10.1016/ j.future.2019.02.060 Helo, P., Hao, Y., 2019 Blockchains in operations and supply chains: a model and reference implementation Comput Ind Eng 136, 242e251 https://doi.org/ 10.1016/j.cie.2019.07.023 Hong, J., Zhang, Y., Ding, M., 2018 Sustainable supply chain management practices, supply chain dynamic capabilities, and enterprise performance J Clean Prod 172, 3508e3519 https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.06.093 Iansiti, M., Lakhani, K.R., 2017 The truth about blockchain Harv Bus Rev 95 (1), 118e127 Imeri, A., Khadraoui, D., 2018 The security and traceability of shared information in the process of transportation of dangerous goods In: 2018 9th IFIP International Conference on New Technologies, Mobility and Security (NTMS) https:// doi.org/10.1109/ntms.2018.8328751 Jin, S., Zhang, Y., Xu, Y., 2017 Amount of information and the willingness of consumers to pay for food traceability in China Food Contr 77, 163e170 https:// doi.org/10.1016/j.foodcont.2017.02.012 Kakavand, H., Kost De Sevres, N., Chilton, B., 2017 The blockchain revolution: an analysis of regulation and technology related to distributed ledger technologies SSRN Electron J https://doi.org/10.2139/ssrn.2849251 Kamilaris, A., Fonts, A., Prenafeta-Boldú, F.X., 2019 The rise of blockchain technology in agriculture and food supply chains Trends in food science & technology http://doi.org/10.2139/ssrn.2849251 Kang, Y.S., Lee, Y.H., 2013 Development of generic RFID traceability services Comput Ind 64 (5), 609e623 https://doi.org/10.1016/j.compind.2013.03.004 Khan, M.A., Salah, K., 2018 IoT security: review, blockchain solutions, and open challenges Future Generat Comput Syst 82, 395e411 https://doi.org/10.1016/ j.future.2017.11.022 Kiayias, A., Panagiotakos, G., 2017 On trees, chains and fast transactions in the blockchain In: International Conference on Cryptology and Information Security in Latin America Springer, Cham, pp 327e351 https://doi.org/10.1007/9783-030-25283-0_18 Kim, H., Laskowski, M., 2017 Agriculture on the Blockchain: Sustainable Solutions for Food, Farmers, and Financing Social Science Electronic Publishing https:// doi.org/10.2139/ssrn.3028164 Korpela, K., Hallikas, J., Dahlberg, T., 2017 Digital supply chain transformation toward blockchain integration In: Proceedings of the 50th Hawaii International Conference on System Sciences https://doi.org/10.24251/HICSS.2017.506 Kshetri, N., 2017 Blockchain’s roles in strengthening cybersecurity and protecting privacy Telecommun Pol 41 (10), 1027e1038 https://doi.org/10.1016/ j.telpol.2017.09.003 Kshetri, N., 2018 Blockchain’s roles in meeting key supply chain management objectives Int J Inf Manag 39, 80e89 https://doi.org/10.1016/ j.ijinfomgt.2017.12.005 Kumar, N.M., Mallick, P.K., 2018 Blockchain technology for security issues and challenges in IoT Procedia Comput Sci 132, 1815e1823 https://doi.org/10.1016/ j.procs.2018.05.140 Li, X., Jiang, P., Chen, T., Luo, X., Wen, Q., 2017 A survey on the security of blockchain systems Future Generation Computer Systems https://doi.org/10.1016/j.future 2017.08.020 Liang, G., Weller, S.R., Luo, F., Zhao, J., Dong, Z.Y., 2018 Distributed blockchain-based data protection framework for modern power systems against cyber attacks IEEE Trans Smart Grid https://doi.org/10.1109/TSG.2018.2819663 Lin, Y.P., Petway, J., Anthony, J., Mukhtar, H., Liao, S.W., Chou, C.F., Ho, Y.F., 2017 14 H Feng et al / Journal of Cleaner Production 260 (2020) 121031 Blockchain: the evolutionary next step for ICT E-agriculture Environments (3), 50 https://doi.org/10.3390/environments4030050 Lo, S.K., Xu, X., Chiam, Y.K., Lu, Q., 2017 Evaluating suitability of applying blockchain In: 2017 22nd International Conference on Engineering of Complex Computer Systems (ICECCS) IEEE, pp 158e161 https://doi.org/10.1109/ ICECCS.2017.26 Lomotey, R.K., Pry, J., Sriramoju, S., 2017 Wearable IoT data stream traceability in a distributed health information system Pervasive Mob Comput 40, 692e707 https://doi.org/10.1016/j.pmcj.2017.06.020 Matzembacher, D.E., Carmo Stangherlin, I., Slongo, L.A., Cataldi, R., 2018 An integration of traceability elements and their impact in consumer’s trust Food Contr 92, 420e429 https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2018.05.014 Min, H., 2019 Blockchain technology for enhancing supply chain resilience Bus Horiz 62 (1), 35e45 https://doi.org/10.1016/j.bushor.2018.08.012 Mohanta, B.K., Panda, S.S., Jena, D., 2018 An overview of smart contract and use cases in blockchain technology In: 2018 9th International Conference on Computing, Communication and Networking Technologies (ICCCNT) IEEE, pp 1e4 https://doi.org/10.1109/ICCCNT.2018.8494045 Nizamuddin, N., Salah, K., Azad, M.A., Arshad, J., Rehman, M.H., 2019 Decentralized document version control using ethereum blockchain and IPFS Comput Electr Eng 76, 183e197 https://doi.org/10.1016/j.compeleceng.2019.03.014 Ølnes, S., 2016 Beyond bitcoin enabling smart government using blockchain technology In: International Conference on Electronic Government Springer, Cham, pp 253e264 https://doi.org/10.1007/978-3-319-44421-5_20 Ølnes, S., Ubacht, J., Janssen, M., 2017 Blockchain in government: benefits and implications of distributed ledger technology for information sharing Govern Inf Q 34 (3), 355e364 https://doi.org/10.1016/j.giq.2017.09.007 Olsen, P., Borit, M., 2018 The components of a food traceability system Trends Food Sci Technol 77, 143e149 https://doi.org/10.1016/j.tifs.2018.05.004 Puthal, D., Malik, N., Mohanty, S.P., Kougianos, E., Yang, C., 2018 The blockchain as a decentralized security framework IEEE Consum Electron Mag (2), 18e21 https://doi.org/10.1109/MCE.2017.2776459 Reyna, A., Martín, C., Chen, J., Soler, E., Díaz, M., 2018 On blockchain and its integration with IoT Challenges and opportunities Future Generat Comput Syst 88, 173e190 On blockchain and its integration with IoT Challenges and opportunities Risius, M., Spohrer, K., 2017 A blockchain research framework Bus Inf Syst Eng 59 (6), 385e409 https://doi.org/10.1007/s12599-017-0506-0 Saberi, S., Kouhizadeh, M., Sarkis, J., Shen, L., 2018 Blockchain technology and its relationships to sustainable supply chain management Int J Prod Res 1e19 https://doi.org/10.1080/00207543.2018.1533261 Sikorski, J.J., Haughton, J., Kraft, M., 2017 Blockchain technology in the chemical industry: machine-to-machine electricity market Appl Energy 195, 234e246 https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.03.039 Sun, S., Wang, X., Zhang, Y., 2017 Sustainable traceability in the food supply chain: the impact of consumer willingness to pay Sustainability (6), 999 https:// doi.org/10.3390/su9060999 T Tian, F., 2016 An agri-food supply chain traceability system for China based on RFID & blockchain technology In: 2016 13th International Conference on Service Systems and Service Management (ICSSSM) IEEE, pp 1e6 https://doi.org/ 10.1109/ICSSSM.2016.7538424 Tama, B.A., Kweka, B.J., Park, Y., Rhee, K.H., 2017 A critical review of blockchain and its current applications In 2017 international conference on electrical engineering and computer science (ICECOS) IEEE, pp 109e113 https://doi.org/ 10.1109/ICECOS.2017.8167115 Thakur, M., Donnelly, K.A.M., 2010 Modeling traceability information in soybean value chains J Food Eng 99 (1), 98e105 https://doi.org/10.1016/ j.jfoodeng.2010.02.004 Tian, F., 2017 A supply chain traceability system for food safety based on HACCP, blockchain & Internet of things In: 2017 International Conference on Service Systems and Service Management IEEE, pp 1e6 https://doi.org/10.1109/ ICSSSM.2017.7996119 Tsang, Y.P., Choy, K.L., Wu, C.H., Ho, G.T.S., Lam, C.H., Koo, P.S., 2018 An Internet of Things (IoT)-based risk monitoring system for managing cold supply chain risks Ind Manag Data Syst 118 (7), 1432e1462 https://doi.org/10.1108/IMDS09-2017-0384 Velis, C.A., Brunner, P.H., 2013 Recycling and resource efficiency: it is time for a change from quantity to quality Waste Manag Res 31 (6), 539e540 https:// doi.org/10.1177/0734242X13489782 Wang, S., Ouyang, L., Yuan, Y., Ni, X., Han, X., Wang, F.Y., 2019a Blockchain-enabled smart contracts: architecture, applications, and future trends IEEE Trans Syst Man Cybern.: Systems (99), 1e12 https://doi.org/10.1109/TSMC.2019.2895123 Watanabe, H., Fujimura, S., Nakadaira, A., Miyazaki, Y., Akutsu, A., Kishigami, J.J., 2015 Blockchain contract: a complete consensus using blockchain In: 2015 IEEE 4th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE) IEEE, pp 577e578 https://doi.org/10.1109/GCCE.2015.7398721 Xu, X., Lu, Q., Liu, Y., Zhu, L., Yao, H., Vasilakos, A.V., 2019 Designing blockchainbased applications a case study for imported product traceability Future Generat Comput Syst 92, 399e406 https://doi.org/10.1016/j.future.2018.10.010 Yang, G., Yu, J., Shen, W., Su, Q., Fu, Z., Hao, R., 2016 Enabling public auditing for shared data in cloud storage supporting identity privacy and traceability J Syst Software 113, 130e139 https://doi.org/10.1016/j.jss.2015.11.044 Yiannas, F., 2018 A new era of food transparency powered by blockchain Innovations: Technol Govern Glob 12 (1e2), 46e56 https://doi.org/10.1162/ inov_a_00266 Yli-Huumo, J., Ko, D., Choi, S., Park, S., Smolander, K., 2016 Where is current research on blockchain technology? - a systematic review PloS One 11 (10), 1e27 https://doi.org/10.1371/journal.pone.0163477, 2016 Yong, B., Shen, J., Liu, X., Li, F., Chen, H., Zhou, Q., 2019 An intelligent blockchainbased system for safe vaccine supply and supervision Int J Inf Manag https://doi.org/10.1016/j.ijinfomgt.2019.10.009 Zhang, J., Zhang, X., Dediu, L., Victor, C., 2011 Review of the current application of fingerprinting allowing detection of food adulteration and fraud in China Food Contr 22 (8), 1126e1135 https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2011.01.019 Zhao, G., Liu, S., Lopez, C., 2017 A literature review on risk sources and resilience factors in agri-food supply chains IFIP Adv Inf Commun Technol 739e752 https://doi.org/10.1007/978-3-319-65151-4_66 Zhao, G., Liu, S., Lopez, C., Lu, H., Elgueta, S., Chen, H., Boshkoska, B.M., 2019 Blockchain technology in agri-food value chain management: a synthesis of applications, challenges and future research directions Comput Ind 109, 83e99 https://doi.org/10.1016/j.compind.2019.04.002 Zheng, P., Zheng, Z., Luo, X., Chen, X., Liu, X., 2018a A detailed and real-time performance monitoring framework for blockchain systems In: Proceedings of the 40th International Conference on Software Engineering Software Engineering in Track (ICSE-SEIP) IEEE, pp 134e143 https://doi.org/10.1145/ 3183519.3183546 Zheng, Z., Xie, S., Dai, H.N., Chen, X., Wang, H., 2018b Blockchain challenges and opportunities: a survey Int J Web Grid Serv 14 (4), 352e375 https://doi.org/ 10.1504/IJWGS.2018.10016848 Zheng, Z., Xie, S., Dai, H., Chen, X., Wang, H., 2017 An overview of blockchain technology: architecture, consensus, and future trends In: 2017 IEEE International Congress on Big Data (BigData Congress) IEEE, pp 557e564 https:// doi.org/10.1109/BigDataCongress.2017.85 Zıle, K., Strazdin¸ a, R., 2018 Blockchain use cases and their feasibility Appl Comput Syst 23 (1), 12e20 https://doi.org/10.2478/acss-2018-0002 Zyskind, G., Nathan, O., 2015 Decentralizing privacy: using blockchain to protect personal data In: 2015 IEEE Security and Privacy Workshops IEEE, pp 180e184 https://doi.org/10.1109/SPW.2015.27 .. .ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ BLOCKCHAIN ĐỂ CẢI THIỆN KHẢ NĂNG TRUY XUẤT NGUỒN GỐC THỰC PHẨM NÔNG SẢN: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT TRIỂN, LỢI ÍCH VÀ THÁCH THỨC Giới thiệu Chuỗi thực phẩm cần... trình phát triển (2018YFD0701003) MỤC LỤC ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ BLOCKCHAIN ĐỂ CẢI THIỆN KHẢ NĂNG TRUY XUẤT NGUỒN GỐC THỰC PHẨM NÔNG SẢN: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT TRIỂN, LỢI ÍCH VÀ THÁCH THỨC... thực phẩm nông sản để cải thiện khả truy xuất nguồn gốc thực phẩm Giải pháp để giải mối quan tâm chất lượng an tồn thực phẩm cải thiện tính minh bạch, an ninh, độ bền tính tồn vẹn truy xuất nguồn