BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA KINH TẾ BỘ MÔN LOGISTICS CHƯƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ BLOCKCHAIN TRONG LOGISTICS VÀ CHUỖI CUNG ỨNG ĐỒNG TÁC GIẢ Nguyễn Mạnh Quân Hòa Th[.]
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA KINH TẾ - BỘ MÔN LOGISTICS CHƯƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ BLOCKCHAIN TRONG LOGISTICS VÀ CHUỖI CUNG ỨNG : Nguyễn Mạnh Quân ĐỒNG TÁC GIẢ : Hịa Thị Phương : Trần Khánh Tồn : Trần Trà Mi Hải Phòng, năm 2019 i MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Kết cấu công trình nghiên cứu Kết đạt đề tài CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BLOCKCHAIN 1.1 Quá trình đời, phát triển khái niệm BlockChain 1.2 Cấu trúc BlockChain 1.2.1 Cấu trúc khối (block) 1.2.2 Cấu trúc BlockChain 1.3 Cách thức BlockChain hoạt động nào? 10 1.3.1 Nguyên tắc sổ (Ledger) 10 1.3.2 Cách thức truyền thông tin mạng lưới máy ngang hàng 13 1.3.3 Nguyên lý mã hóa 15 1.3.4 Nguyên lý tạo khối 15 1.3.5 Thuật toán bảo mật BlockChain 16 1.4 Cơ chế đồng thuận phi tập trung BlockChain 18 1.5 Đặc điểm BlockChain 20 Một sở liệu phân tán 20 BlockChain giống Google Docs 20 Tính bền vững BlockChain 21 Minh bạch bị phá vỡ 21 Tăng cường bảo mật 21 1.6 Các phiên BlockChain 22 1.7 Ưu– Nhược điểm BlockChain 22 1.7.1 Ưu điểm ii 22 1.7.2 Nhược điểm 24 1.7.3 Thách thức 25 CHƯƠNG II THỰC TRẠNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA BLOCKCHAIN 27 2.1 Ứng dụng tổng thể BlockChain với lĩnh vực 27 2.1.1 Bán lẻ 27 2.1.2 Bảo hiểm 28 2.1.3 Dịch vụ tài 28 2.1.4 Chăm sóc sức khỏe 29 2.1.5 Các ứng dụng khác 29 2.1.6 Chuỗi cung ứng logictics 30 2.2 Ứng dụng cụ thể BlockChain Logistics chuỗi cung ứng31 2.2.1 Quản trị thông tin – liệu Logistics chuỗi cung ứng 32 2.2.2 Quản trị tài (tự động hóa quy trình thương mại Log Chain với Smartcontract) 39 2.2.3 Quản trị hàng hóa – kho hàng 47 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN ĐỀ XUẤT VÀ TỔNG KẾT 54 3.1 Những khó khăn Việt Nam 54 3.2 Phương án đề xuất 55 TỔNG KẾT Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 iii DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 1.1: Bài tốn Byzantine Hình 1.2: Cấu trúc Block Hình 1.3: Hai Block liền kề Bitcoin Hình 1.4: Chuỗi khối BlockChain .9 Hình 1.5: Sổ tập trung 11 Hình 1.6: Sổ phân tán .12 Hình 1.7: Hệ thống mạng máy tính ngang hàng 13 Hình 1.8: Mơ hình Client 13 Hình 1.9: Mơ hình máy ngang hàng BlockChain 14 Hình 1.10: Mơ hình nhị phân 15 Hình 1.11: Các nút mạng lưới BlockChain 16 Hình 1.12: Giao dịch kép .17 Hình 2.1: Ứng dụng BlockChain vào sống 27 Hình 2.2: Mơ hình Logistics - Vận chuyển hàng hóa từ nhà xuất tới người mua 33 Hình 2.3: Mơ hình hoạt động hệ thống truy xuất hàng hóa 33 Hình 2.4: Dự án FoodTrax 38 Hình 2.5: Dự án Provenance 38 Hình 2.6: Cách thức hoạt động TradeLens .51 iv MỞ ĐẦU Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu Tình trạng lưu trữ đồng liệu giới không cịn xa lạ Tuy nhiên, để xác thực thơng tin có xác hữu ích hay khơng, cần phải có giai đoạn dài để kiểm chứng Do cơng nghệ BlockChain (BlockChain) đời để khắc phục vấn đề Hiện nay, BlockChain bùng nổ toàn cầu nhiều quốc gia khác Đặc biệt nữa, nhiều chuyên gia giới nhận định Việt Nam trở thành BlockChain hub khu vực thời gian tới Tuy nhiên công nghệ BlockChain xa lạ Việt Nam đa phần thị trường nước biết tới vài ứng dụng công nghệ loại tiền điện tử BlockChain không ứng dụng tiền thuật tốn nói riêng Khả ứng dụng cơng nghệ rộng mở Việt Nam giới, lĩnh vực công nghệ tài chính, cơng nghiệp sản xuất, dịch vụ cơng, giáo dục hay lượng… đặc biệt Logistics quản trị chuỗi cung ứng Có thể nhận thấy, ứng dụng tốt công nghệ BlockChain vào lĩnh vực Việt Nam, ta tối ưu hóa sở hạ tầng để giải vấn đề cách hiệu hơn, xác giảm thiểu tối đa rủi ro Chính cần có nghiên cứu cụ thể công nghệ BlockChain lĩnh vực, đặc biệt Logistics quản trị chuỗi cung ứng Trong chưa có đề tài nghiên cứu hệ thống cụ thể ảnh hưởng BlockChain Do đó, chúng em mạnh dạn đề xuất đề tài “Nghiên cứu công nghệ BlockChain Logistics chuỗi cung ứng” làm đề tài nghiên cứu khoa học Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Có thể nhận thấy chưa có đề tài nghiên cứu cụ thể hệ thống ảnh hưởng, ứng dụng BlockChain Logistics chuỗi cung ứng lĩnh vực khác Việt Nam, có định tính sở lý thuyết kinh tế Mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu - Hệ thống lại trình đời phát triển BlockChain Từ tổng hợp lại khái niệm, định nghĩa - Tìm hiểu chi tiết chế hoạt động Block, chuỗi nhỏ BlockChain - Nghiên cứu mức độ ảnh hưởng BlockChain lĩnh vực khác nhau, đặc biệt Logistics Chuối cung ứng - Xây dựng phương án đề xuất BlockChain áp dụng hiệu Logistics chuỗi cung ứng Việt Nam Đối tượng nghiên cứu đề tài Block, chuỗi liên kết BlockChain ứng dụng BlockChain Kết cấu công trình nghiên cứu Đề tài bao gồm chương: Chương 1: Tổng quan BlockChain Chương 2: Thực trạng xu hướng phát triển BlockChain Chương 3: Ứng dụng BlockChain Logistics chuỗi cung ứng Kết đạt đề tài Đề tài hệ thống lại tổng quan cơng nghệ BlockChain Từ nghiên cứu chi tiết xu phát triển BlockChain thông qua số lĩnh vực Việt Nam, sở rõ ứng dụng BlockChain ảnh hưởng đến Logistics chuỗi cung ứng, mức độ ảnh hưởng phương pháp ứng dụng CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BLOCKCHAIN 1.1 Quá trình đời, phát triển khái niệm BlockChain Bắt nguồn từ toán Các vị tướng Byzantine ngành khoa học máy tính xử lý đường truyền tin cậy hệ thống phân cấp Nội dung tốn mơ tả: Một đạo qn chiếm thành vị tướng nằm nhiều vị trí khác Trong có N tướng trung thành muốn chiếm thành M tướng phản bội muốn rút binh Một tướng phản bội truyền tin cho nhóm khác cơng cho nhóm khác rút binh Vậy để tướng quán thông tin chiếm thành? Chỉ cần sơ suất nhỏ việc truyền tin khiến đạo qn bị tiêu diệt Hình 1.1: Bài toán Byzantine Bài toán chưa đưa lời giải Do cần phải có bên thứ để xây dựng lịng tin Ví dụ tốn trên, cần có bên thứ đứng làm thỏa thuận để tướng lĩnh kí vào, vị tướng làm trái thỏa thuận bị trừng phạt Bên thứ bảo đảm cho việc chiếm thành vị tướng đồng loạt, vị tướng khơng tin bắt buộc phải tin tưởng tuyệt đối vào bên thứ (Morris, David Z 2016) Đây ý tưởng mở đầu cho hệ thống BlockChain giúp vị tướng tin tưởng Năm 1982, David Chaum - nhà khoa học vinh danh nhà phát minh tiền ảo chữ ký mù đưa nghiên cứu có nhan đề “Blind Signatures for Untraceable Payments” (tạm dịch: Chữ ký mù cho giao dịch khơng thể tìm ra) Chữ ký mù ẩn nội dung thông điệp trước ký Mặc dù, chữ ký số xác thực với chữ ký gốc, nội dung ẩn – phiên sơ khai chữ ký mã hóa dùng cho BlockChain Năm 1990, tác giả thành lập DigiCash để tạo loại tiền ảo dựa ý tưởng viết ông Đến năm 1994, khoản chi điện tử DigiCash thực Năm 1997, Adam Back đề xuất hệ thống hạn chế thư quảng cáo với phương thức công từ chối dịch vụ cách sử dụng thuật toán “Bằng chứng xử lý”, biết đến với tên Hashcash Sau khủng hoảng tài 2008, hệ thống tài Mỹ sụp đổ hồn tồn khiến người dân đánh niềm tin vào đồng tiền bên thứ đáng tin cậy Ý tưởng Bitcoin – đồng tiền phân cấp ngang hàng mạng máy tính lần Satoshi Nakamoto đưa ra, ứng dụng BlockChain Cho đến nay, tồn nhiều định nghĩa công nghệ BlockChain khác tùy thuộc vào quan điểm nhìn nhận Sau xem xét số khái niệm BlockChain Theo ấn “Mastering Bitcoin” tác giả Antonopoulos, BlockChain định nghĩa “Công nghệ lưu trữ truyền tải thông tin khối (block) liên kết với mở rộng theo thời gian, gọi chuỗi khối (BlockChain) Mỗi block chứa đựng thông tin thời gian khởi tạo, thông tin giao dịch liên kết với khối trước thơng qua thơng tin hàm băm (hash).” Do phát triển giới thay đổi nên khái niệm BlockChain cập nhật cho phù hợp Trên sở đó, số định nghĩa BlockChain đưa ra: “BlockChain sổ chia sẻ phân tán chứa giao dịch Các giao dịch xếp nhóm thành khối Hiện tại, mơ hình hệ thống CNTT thực tế dựa sở liệu riêng trì tổ chức, sổ phân tán phục vụ nguồn tin cậy cho thành viên tổ chức sử dụng BlockChain.” “BlockChain loại sổ kỹ thuật số lưu trữ giao dịch kinh tế khơng thể thay đổi, lập trình để lưu trữ khơng giao dịch tài chính, mà cịn tất thứ có giá trị.” - Theo Don & Alex Tapscott – tác giả “BlockChain Revolution” (2016) BlockChain áp dụng nhiều lĩnh vực khác nhau, dần coi môn khoa học trao đổi thông tin giải tất mối quan hệ trao đổi tổ chức, cá nhân nước giới, giúp cho tổ chức/cá nhân đạt mục tiêu dự tính với kết xác hiệu cao Như vậy, cách tổng quát, BlockChain xem q trình thu thập liệu cách xác nhất, từ đồng thơng tin, liệu với Nhờ tổ chức, cá nhân dễ dàng tạo trao đổi thứ có giá trị với người khác 1.2 Cấu trúc BlockChain 1.2.1 Cấu trúc khối (Block) Block gồm tiêu đề chứa siêu liệu theo sau danh sách trải dài giao dịch, quan trọng link với block trước (block mẹ), điều mấu chốt khiến BlockChain khó sửa, xóa lưu vào Hình 1.2: Cấu trúc Block + Mã băm: Nó mã số đại diện cho riêng khối cụ thể, chứng minh thư khối đảm bảo khơng bị trùng với khối khác chuỗi Mã số tạo từ thuật toán Băm + Dữ liệu giao dịch: đoạn văn hay file bất kì, nội dung giao dịch quan trọng cần lưu trữ + Dấu thời gian: mốc thời gian mà khối tạo ra, có độ xác tới 1/1000 giây + Mã băm khối trước: ghi lại mã Block trước để "Khi tạo block khó thay đổi thơng tin Block đó" Bởi Block hash trường bên nên Block trước bị thay đổi => hash Block trước bị thay đổi => giá trị trường Mã băm khối trước bị thay đổi theo thế block thứ n bị thay đổi block n+1, n+2, n+n bị thay đổi theo Và từ đặc điểm Block trước kết nối với Block sau thành chuỗi nên nguời ta gọi BlockChain (Block: khối, Chain: chuỗi, BlockChain: tạm dịch chuỗi khối) Trên thực tế ngồi trường liệu cịn nhiều trường liệu khác đưa vào BlockChain, nhiên tùy theo nhu cầu ứng dụng cụ thể Ví dụ khối Bitcoin, cịn có thêm trường Nonce Version để sử dụng cho việc đào Coins Cụ thể: ... tài ? ?Nghiên cứu công nghệ BlockChain Logistics chuỗi cung ứng” làm đề tài nghiên cứu khoa học Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Có thể nhận thấy chưa có đề tài nghiên cứu cụ... Việt Nam Đối tượng nghiên cứu đề tài Block, chuỗi liên kết BlockChain ứng dụng BlockChain Kết cấu cơng trình nghiên cứu Đề tài bao gồm chương: Chương 1: Tổng quan BlockChain Chương 2: Thực trạng... phát triển BlockChain Chương 3: Ứng dụng BlockChain Logistics chuỗi cung ứng Kết đạt đề tài Đề tài hệ thống lại tổng quan công nghệ BlockChain Từ nghiên cứu chi tiết xu phát triển BlockChain