Khóa luận tốt nghiệp Công nghệ thông tin: Ứng dụng công nghệ Blockchain trong việc xác thực và bảo vệ thông tin chứng chỉ sinh viên

Chúng em đề xuất hệ thống ZUni cung cấp một giải pháp tiềm năng nhờ vào công nghệ blockchain đề chuyên đổi cách thức các chuyên gia xác thực xác thực bằng cấp cho sinh viên, chứng minh t

ĐẠI HỌC QUOC GIA TP HO CHÍ MINH TRUONG DAI HOC CONG NGHE THONG TIN KHOA KHOA HOC VA KY THUAT THONG TIN

NGUYEN NGỌC MINH CHAU - 19520023

TRAN THẢO VINH - 19522527

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BLOCKCHAIN TRONG VIỆC

XÁC THỰC VÀ BẢO VE THONG TIN CHUNG CHÍ

SINH VIÊN

THE APPLICATION OF BLOCKCHAIN IN VALIDATING AND

SECURING EDUCATIONAL CREDENTIALS

CU NHAN NGANH CONG NGHE THONG TIN

GIANG VIEN HUONG DAN

ThS Võ Tan Khoa

LỜI CẢM ƠN

Trong 6 tháng thực hiện luận văn này, đầu tiên, chúng em muốn cảm ơn trường Đại

học Công nghệ Thông tin và Khoa Khoa học và Kỹ thuật thông tin đã cho phép chúng

em có cơ hội nghiên cứu và trình bay những đóng góp của mình vào khóa luận tốtnghiệp Trải qua thời gian làm luận văn, chúng em có được rất nhiều trải nghiệm vàtích lũy được những bài học đáng quý về các van đề trong lĩnh vực chúng em được

nghiên cứu.

Đặc biệt, không thé không kể đến sự tận tâm, định hướng đề tài, đưa ra ý kiến chuyênmôn của thầy ThS Võ Tan Khoa cùng cô ThS Nguyễn Thị Anh Thư Nhóm chúng

em thật lòng rất biết ơn và muốn dành lời cảm ơn sự chỉ dạy quý báu của quý thay

cô Nhờ vậy, đề tài chúng em được hoàn thiện trọn vẹn hơn thông qua các buổi họp

hàng tuần và cả quá trình quan tâm, chia sẻ tài liệu rất chất lượng là điều mà nhóm sẽ

luôn ghi nhớ.

Trong thời gian hoàn thiện luận văn, chúng em đã phần nào làm giàu thêm nhữngkiến thức về công nghệ blockchain và các kỹ thuật bảo vệ quyền riêng tư Khôngnhững thế, nhờ việc tìm hiểu đề tài đồ án đã giúp chúng em luyện tập khả năng nghiên

cứu một dé tài thực tế, thầy cô đã hướng dẫn chúng em từ lúc phân tích và các công

nghệ cần thiết cho đến hiện thực thực nghiệm dự án Qua đó, chúng em đã nhận đượcnhiều kinh nghiệm cho bản thân, chúng em tin tưởng rằng mọi thứ sẽ được áp dụng

trong tương lai.

Tuy nhóm chúng em đã cố gắng nỗ lực nhằm đem lại một luận văn hoàn chỉnh, nhưng

sẽ vẫn còn thiếu sót, hạn chế chưa làm được Bước đầu tìm hiểu công nghệ

blockchain, cách thiết kế một ứng dụng chứng chỉ phi tập trung cần nhiều tính năng

chuyên biệt, vốn hiệu biết của nhóm vẫn còn hạn hep và la lam với các kỹ thuật mới.Chính vì vậy, những sai sót trong quá trình trình bày luận văn là điều không thể tránhkhỏi Nếu nhận được những ý kiến đóng góp chân thành từ quý thầy cô trong hội

đồng, nhóm rat trân trong và sẽ cô gắng hoàn thiện theo góp ý

Lời sau cùng, nhóm em một lần nữa xuất phát từ đáy lòng muốn cảm ơn và mong

rằng sức khỏe tốt sẽ luôn ở bên quý thầy cô Kính chúc quý thầy cô luôn vững tin

cống hiến sức mình vào đam mê nhiệt huyết giảng dạy, lan tỏa đến các thế hệ sinhviên tiếp theo nguồn năng lượng tri thức vô tận

TP Hồ Chí Minh, ngày 02 tháng 02 năm 2023

Nhóm sinh viên thực hiện

Nguyễn Ngọc Minh Châu — Trần Thảo Vinh

Chuong2 | CAC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIEN QUAN

2.1 Ứng dụng blockchain trong phát triển giáo dục

2.2 Hệ thống quản lý chứng chi sinh viên áp dụng blockchain

2.3 So sánh các mô hình hệ thống -¿-2c+++22222vvvzczezztrrx 10

2.4 Giải pháp bảo vệ quyền riêng tư -¿-2+z++222++zetcvvxerrerrrseerrrr 132.5 _ Thống kê các công trình nghiên cứu liên quan -c ++ 16

Chương3 CƠ SỞ LÝ THUYÉT -ccc++222222vvvevrsrrrrrrrser 19

3.1 Công nghệ blockchain - «+ sEvEekrrrrrerrkekrkrkrkree 19 3.1.1 - Định nha RE veen , ả.oeei.eeeeieeee 19 3.1.1.1 - Khái niệm ST 19 Khô ee Ổ đ 20

3.1.1.3 Các phiên bản blockchain 5-55 55555++s+scs<+s>se 2

3.1.2 Các đặc điểm nỗi bật của blockchain -¿©2cccc2ccsscee 223.1.3 Cấu trúc blockchain :-222cc2222+z+seccvvrrerrrvrrrrrrrrree 23

3.1.4 Cơ chế hoạt động -©2222c2222SztrSEEEErrrrrrkrrrrrrrrvee 24

3.1.5 _ Các thuật toán đồng thuận . 22+++22++zttcrrxerrrrrrscee 26

3.2 Mạng Ethereum óc tt HH HH ướt 27

3.2.1 Xu hướng Web 3.0 - cty 27

3.2.2 Hệ thống mạng phi tập trung -+2+++22++zt+vrxxeerrrrrscee 283.2.3 Blockchain 2.0 với Blockchain I.Ũ 5555 ccc<cccexee+ 29

3.2.4 Hợp đồng thông minh -¿2+++222++ztecrrverrrrrrrvee 30

3.2.5 Ethereum Virtual Machine - + + 5+5++s+c+ererxzxsrersrx 30

3.3 Bao vệ quyên riêng tư dữ liệu -c-cc¿¿2222vcvvvrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrer 31

3.3.1 Trusted S€tUp ST HH HH Hư nưư 31 3.3.2 ZKPS, HH re 31 3.3.3 ZK-SNARKS oecssssssssssssecssssssescssssecsssssseccsssssecssssussesssssesessssescessieeecessees 33

5.2.1.1 UC01— Quản lý tài khoản ¿5222225cccesccvccrvseeccee 46

5.2.1.2 UC02- Quản lý chứng chỉ -72222ccccc+2c2ccvvveccce2 48

5.2.1.3 UC03-— Xác thực chứng chỉ .¿-©222cc¿2222s+cseccvsececrz 51

5.2.1.4 UC04 — Quản lý tuyển dụng .¿-2222ccc2ccvvcreccvsreerrr 53

5.2.2 _ Thiết kế cơ sở dữ liệu c ¿-222cvv+ccrrrrvccrvvrcrrrrrrer 555.2.3 Thiếtkế API ccccccccccccvvrrrrrrrrrrrrrrcrrerrre 60

5.2.3.1 Tổ chức phát hành (Issuer) -.-cc:¿-222cvvvccrtrrrrrvrerrcee 60

5.2.3.2 Chủ sở hữu (Holder) -2-2c2ccc+st2EEEEEveerrerrrrrrkkeecree 61

§.2.3.3 Bên xác minh (Verifier) 0 eeceseeeeeeseeeseseeteneeeesseeeeseneeeneeeee 6l

5.3 Kết quả thực nghiệm 22¿-2222+++tEEEEEEtEEEEtrrrrrrkrrrerrrrecre 625.3.1 _ Triển khai hệ thống .c-¿©222+creccvvrrrrrrrrrrrrrrrvee 62

5.3.1.1 _ Cấu hình hệ thống -cc+++c222cvvvrrrrrrrrrrrsrrrcee 62

5.3.1.2 Giao diện hệ thống ccccccccErrrrrrrrrrriiiirrreeg 63

a) _ Màn hình đăng nhập ¿6-55 S+ttetretrterrrrrerrrrerree 63

b) Man hình trường dai học (tô chức phát hành) -« -‹« 64

c) Man hình nhà tuyên đụng (bên xác mỉnh) -.- ¿+2 66

d) _ Màn hình sinh viên (chủ sở hữu bằng cấp) -: - 67

5.32 NhậnXÉt nhe 71

Chương 6 KÉT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIÊN 74

61 Kết quả đạt ẨƯỢC S222 x22 2 2121221112101 1111 re 74

6.2 Định hướng phát triển -2-222+++t2cEEErvrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrer 75TÀI LIEU THAM KHAO\ cscssessssesssssessssessssecsssvessssessssessssesssssessssesssseesssesssssecssseeess 71

DANH MỤC HÌNH

Hình 2-1 Các hướng nghiên cứu về ứng dụng blockchain trong phát triển giáo dục

— 17

Hình 2-2 Các hướng nghiên cứu về bảo vệ quyền riêng tư dữ liệu 17

Hình 2-3 Các hướng nghiên cứu về hệ thống chứng chỉ áp dụng blockchain 18

Hình 3-1 Cấu trúc blockchain -cccccccccvvkrrrtrrtrrrrrrrrrrrrrrrrrrrririrrii 24 Hình 3-2 Các bước hoạt động của blockchain ¿- - 55+ 5++x+x+xexerereveeee 26 Hình 3-3 Sự phát triển từ Web 1.0 đến Web 3.0 -.:¿222vcccccrrvrrrrrrrvee 28 Hình 3-4 Các bước hoạt động của giao thức zk-SNARK 34

Hình 4-1 Các vai trò và thành phan trong hệ thống Zuni „38 Hình 4-2 Mô hình kiến trúc hệ thông ZUni 40

Hình 4-3 Sơ đồ luồng xác minh tuyên bố về một chứng chỉ .42

Hình 5-1 Sơ đồ use-case tổng quát . : 22:+222222+t2EESvretErvvrrrrrrrrrrrrrrrree 44 Hình 5-2 Sơ đỗ use-case UC01 — Quản lý tài khoản . -c-¿©222ccz2ccssce2 46 Hình 5-3 Sơ đồ use-case UC02 — Quản lý chứng chỉ -. -c2ccss 48 Hình 5-4 Sơ đồ use-case UC03 — Xác thực chứng chỉ -: -: 51

Hình 5-5 So đỗ use-case UC04 — Quản lý tuyển dụng cc:©2c5sccz 53 Hình 5-6 Mô hình dữ liệu hoàn chỉnh - - 5-5552 +52 s+xersrsrxsrxrrsrxsr+ 55 Hình 5-7 Thiết kế API cho hệ thống ZUni -¿¿22¿222E22z+2222+zzz+22+scez 60 Hình 5-8 Màn hình Đăng nhập .- - ¿+ + BS Sk‡ExeEEErkekekrkrrkrkrerrei 64 Hình 5-9 Màn hình Show degrees của trường dai học - +sscssxexece+ 64 Hình 5-10 Màn hình Upload degrees của trường đại học -. -+ 65

Hình 5-11 Màn hình Upload degrees khi upload thành công - 65

Hình 5-12 Màn hình Input your password dé nhà trường submit bằng cấp 65

Hình 5-13 Màn hình xem thông tin nhà tuyển dụng khi chưa tạo mã QR 66

Hình 5-14 Màn hình xem thông tin và tạo mã QR của nhà tuyển dụng 66

Hình 5-15 Màn hình xem các văn bằng đã nộp từ các sinh viên - 67

Hình 5-16 Màn hình xem thông tin sinh viên trên websife - ¿+ 55+ 68 Hình 5-17 Màn hình xem các chứng chỉ của sinh viên trên website 68

Hình 5-18 Màn hình xem chỉ tiết chứng chi của sinh viên trên website 69Hình 5-19 Màn hình Onboarding trên thiết bị di động c-ccccccsrercrx 69Hình 5-20 Màn hình đăng nhập trên thiết bị di động

Hình 5-21 Màn hình các chứng chi của sinh viên trên thiết bị di động 70

Hình 5-22 Màn hình xác thực bằng cấp với nhà tuyển dụng . 7I

DANH MỤC BANG

Bảng 2-1 Bảng phân loại các ứng dụng blockchain trong phát triển giáo duc 5

Bảng 2-2 Bảng so sánh mơ hình hệ thống của các cơng trình nghiên cứu liên quan „11 -.14 Bảng 2-3 Bảng phân tích các nghiên cứu về bảo vệ quyên riêng tư dữ liệu Bảng 3-1 Phân loại các blockchain „21 Bảng 3-2 So sánh blockchain 1.0 và blockchain 2.0 .-. - - - 555555<++ 29 Bang 5-1 Danh sách các tác nhân .- + + +kEk+k#tEvEvxeErkekekrrkrerrrrrevee 44 Bảng 5-2 Danh sách các use-case và các chức năng thuộc use-case 45

Bảng 5-3 Bảng đặc tả use-case UC01.1 — Đăng nhập . - - - 46

Bảng 5-4 Bang đặc tả use-case UC02.2 — Tạo chứng chỉ - - + 48

Bảng 5-5 Bảng đặc tả use-case UC03.1 — Xác thực chứng chỉ 51

Bảng 5-6 Bảng đặc tả use-case UC04.1 — Xác minh ứng viên . - 53

Bảng 5-7 Mơ tả biến RoleT ype .ccscsssscsssssesssssssscssssssssssssiuecesssusecsssssecesssusscessseesesssees 56 Bang 5-8 Mơ ta bang dữ liệu 1SSU€TS - 5 ceeeseseseseseseseeteneneseseeeeneees 56 Bang 5-9 Mơ ta bang dữ liệu hoÏders eceeseseseeeeeseseseeeesenesesesneeneseees 57 Bang 5-10 Mơ tả bang dữ liệu degTees - - «6c + k‡Ekrkekerekerrkrkeree 58 Bảng 5-11 Mơ tả bang dữ liệu holder_prOOfS - 5-5 2525++++c+ssccezxzcee 58 Bảng 5-12 Mơ tả bang dữ liệu V€TifÏeTS - eeeeneeeneeeeeeseaeneeneneeeeeeaes 59 Bang 5-13 Mơ ta bảng dữ liệu verifier_VCS - - 5552 555c+ccs<c+>+cxsxe> 59 Bảng 5-14 So sánh hệ thống ZUni với một số cơng trình nghiên cứu liên quan 72

DANH MỤC TU VIET TAT

Tir viét tat Y nghia

Zero-Knowledge Proof ZKP ‹ -

Băng chứng không kiên thức

Zero-Knowledge Succinct Non Interactive Argument of

ZK-SNARKs Knowledge

Đối số kiến thức không tương tác cô đọng

Decentralized Identifier DID -

Mã định danh phi tập trung

General Data Protection Regulation GDPR l

Luật Quy định chung về bảo vệ dữ liệu

Secure multi-party computation SMPC

Tinh toan da bén bao mat

Peer to peer network P2P

Mạng ngang hàng

Decentralized Application DApp ,

Ứng dụng phi tập trung

Rank-1 Constraint System RICS

Hệ thông rang buộc Rank-1

Quadratic Arithmetic Program

Chứng chỉ xác thực

Decentralized Autonomous Organization DAO

Tô chức ty trị phi tập trung

InterPlanetary File System IPES :

Hệ thông tập tin phi tập trung ngang hàng

Content Identifier CID

Định danh nội dung

TÓM TÁT KHÓA LUẬN

Thời đại hiện nay, sự tiến bộ vượt bật của blockchain ở hầu hết các lĩnh vực bao gồm

chính phủ, giáo dục, quản lý chuỗi cung ứng, bat động san, nhờ vào những đặc tính

phi tập trung, bảo mật và minh bạch của nó Luận văn này muốn đóng góp một phầnnhỏ vào kiến thức ngày càng tăng về việc đưa công nghệ blockchain vào hệ thốnggiáo dục Chúng em đề xuất hệ thống ZUni cung cấp một giải pháp tiềm năng nhờ

vào công nghệ blockchain đề chuyên đổi cách thức các chuyên gia xác thực xác thực

bằng cấp cho sinh viên, chứng minh trình độ học vấn mà vẫn đảm bảo dữ liệu được

bảo mật toàn vẹn Chúng em sử dụng Zero-Knowledge Proofs (ZKP) và

Decentralized Identifiers (DID) cung cấp một bản ghi rõ ràng và bat biến về quy trình

chứng nhận, đảm bảo rằng tính xác thực của chứng chỉ có thể được xác minh với độ

tin cậy cao.

Nói một cách tổng quan, hệ thống này sẽ giải quyết được hạn chế của các hệ thôngtập trung hiện tại để quản lý dữ liệu chứng chỉ sinh viên trong các trường đại học,

chẳng hạn như thiếu bảo mật đữ liệu và sai sót nhập liệu của con người trong quátrình xác minh Cùng với đó, sinh viên không cần dùng dịch vụ của các bên không rõ

nguồn góc đề xác thực chứng chỉ, điều này dé làm lộ thông tin cá nhân không mongmuốn ZUni có khả năng giải quyết các vấn đề đã nêu trên nhờ vào hệ thống xác thực

và bảo vệ thông tin chứng chỉ sinh viên phi tập trung bằng công nghệ blockchain mộtcách an toàn dé phát hành, lưu trữ và xác minh thông tin chứng chi

Chương 1 TONG QUAN

Chương nay giới thiệu tong quan về hướng nghiên cứu mà đề tài hướng đến

Nội dung chương này gồm có:

Moi giá trị tri thức của con người đều bắt nguồn từ giáo duc, ràng buộc đầu tiên đưa

xã hội đến sự phát triển ồn định, có lợi ích cho cộng đồng Quản lý giáo dục có nghĩa

vụ và trách nhiệm, là căn cứ đảm bảo đào tạo những con người có nền tảng chuyên

môn vững chắc và có khả năng thích ứng linh hoạt với sự biến đổi nhanh chóng trong

công nghệ Đối với mỗi cá nhân, khi học tập ở bat kỳ tổ chức giáo dục nao, họ sẽđược nhận các chứng chi, bằng cấp chứng minh việc hoàn thành chương trình đàotạo Những văn bằng này không đơn thuần là biểu hiện cho thái độ nỗ lực học tập và

kinh nghiệm của người học, mà còn là điều kiện đánh giá có tác động đáng ké trong

công tác tuyển dụng, quyết định xem xét khả năng của ứng viên đủ năng lực damđương công việc Việc này đã hình thành vấn đề giả mạo bằng cấp và chứng chỉ, khi

có những sinh viên tự ý sửa đôi thông tin trong bằng cấp nhằm gây ấn tượng với nhàtuyển dụng hoặc các bên thứ ba mua bán chứng chỉ giả Việc lưu giữ thông tin về

chứng chỉ người học vẫn được lưu trữ trên giấy tờ, dẫn đến khó khăn trong việc kiểmthực tính đúng đắn của dữ liệu Hơn thế nữa, các phương pháp xác minh trình độ giáo

dục truyền thống chậm, dễ bị lạm dụng thông tin và không đạt hiệu quả

Ở thời đại công nghệ thông tin và truyền thông hiện tại tiến bộ mạnh mẽ, các hệ thống

tập trung được đưa vào sử dụng nhằm nâng cao quản lý dữ liệu chứng chỉ sinh viêncủa các tổ chức giáo dục Dù vậy, mọi dữ liệu kề trên đều được tập trung và lưu trữ

trên một máy chủ duy nhất nên không thể bảo vệ được sự an toàn của dữ liệu sinh

viên Đồng thời, việc xác thực thông tin về chứng chỉ chỉ do một vài nhân viên được

ủy thác thực hiện, dẫn đến quá trình xác thực thông tin không được chính xác hoặc

bị sai sót Thay vào đó, bằng cách áp dụng công nghệ blockchain chính là hướng giải

quyết cho một hệ thống minh bạch và an toàn các tô chức giáo dục lưu trữ và xácminh thông tin học thuật theo cách phi tập trung Với sự đột phá của công nghệ day

tiềm năng như blockchain, xác thực và bảo mật thông tin chứng chỉ sinh viên được

xem là một ứng dụng đầy hứa hẹn đề phát hành và lưu trữ

Việc sử dụng công nghệ blockchain đã có vị thế nổi bật trong những năm gan đâynhờ tính chất nồi bật của nó qua việc đem đến các hệ thống phân tán và chống giả

mạo, chứng tỏ tính linh hoạt cùng độ tin cậy Với các đặc trưng riêng biệt, blockchain

trở thành một công nghệ hap dẫn có tính thích nghỉ cao trong hệ thống xác thực chứng

chỉ Nhiều ứng dụng sử dụng công nghệ blockchain để giám sát và xác nhận bằng

cấp, chứng chỉ của sinh viên, cụ thé như mạng blockchain công khai Bitcoin,Ethereum hay blockchain riêng tư Hyperledger đã được triển khai theo cách an toàn

và tối ưu hóa dé giữ vững tính toàn vẹn cho các chứng chi

Hệ thống quản lý chứng chỉ phi tập trung áp dụng blockchain có những điểm riêng

biệt nồi trội hơn so với hệ thống truyền thống, đặc biệt là tính bảo mật và minh bạchcao hơn Vi vậy, chúng em dé xuất đưa công nghệ blockchain vào hệ thống xác thực

và đảm bảo quyền riêng tư của thông tin chứng chỉ sinh viên, được gọi là “ZUni” đề

giải quyết các rào cản liên quan đến quản lý tính riêng tư của thông tin sinh viên trong

dữ liệu chứng chỉ truyền thống Trong hệ thống ZUni, Polygon, side-chain củaEthereum sẽ được dùng làm nền tảng cho phép các hợp đồng thông minh được triểnkhai, người tham gia xác minh công khai tính đúng đắn của các chứng chỉ Cùng với

đó, để đảm bảo quyền riêng tư của sinh viên, chúng em dùng ZKPs và DIDs Các kỹthuật này giúp sinh viên có thể che giấu thông tin cá nhân không muốn công khai trên

chứng chỉ và chỉ cần cung cấp bằng chứng về chứng chỉ, nhờ đó bảo vệ được tính

riêng tư dữ liệu cho họ.

Nhìn chung, hệ thống nhằm mục đích đóng góp vào kho kiến thức ngày càng tăng về

việc đưa công nghệ blockchain thúc day su tién bộ trong lĩnh vực giáo dục Hệ thống

ZUni cung cấp một giải pháp tiềm năng của blockchain đề thay đổi cách trường đại

học xác thực bằng cấp cho sinh viên có điều kiện chứng minh trình độ học vấn mà

vẫn bảo vệ sự nguyên vẹn và an ninh của thông tin dit liệu.

1.2 Mục đích nghiên cứu

Tim hiểu hiện trạng thực tế của các mô hình kiến trúc hệ thống có áp dụng blockchain

xác minh thông tin chứng chi trong giáo dục, nhắc đến các ưu và nhược điểm trongviệc dùng công nghệ blockchain và trình bày những nghiên cứu điển hình khi triển

khai thành công các ứng dụng xác thực bằng blockchain

Tir đó, ứng dụng công nghệ blockchain vào phát triển hệ thống lưu giữ hồ sơ chứngchỉ giáo dục thuộc sở hữu của trường đại học bằng hợp đồng thông minh trên

Ethereum Đồng thời, kết hợp kỹ thuật ZKP và DID nhằm bảo đảm tính riêng tư cho

thông tin của sinh viên, giảm nguy cơ gian lận và giả mạo, tăng tính minh bạch và tin

tưởng vào quá trình xác minh chứng chỉ.

1.3 - Đối tượng nghiên cứu

Các ứng dụng có dùng công nghệ blockchain dé cải tiến chất lượng giáo dục, xác

thực chứng chi giáo dục của sinh viên và hệ thống bảo vệ được quyên riêng tư danh

tính cho người dùng.

Những kỹ thuật bảo vệ quyên riêng tư dữ liệu, như công nghệ ZKP (cụ thé là công

nghệ zk-SNARKs) và DIDs để áp dụng cho mục đích bảo đảm sự riêng tư cho dữ

liệu chứng chỉ sinh viên.

1.4 Phạm vi đề tài

Ứng dụng sử dụng công nghệ blockchain dé xác thực hợp lệ các chứng chỉ nhưng vẫn

vẹn nguyên được quyền riêng tư cho sinh viên Phạm vi đề tài giới hạn trong việc xácminh chứng chỉ của sinh viên và khi nhà tuyển dụng yêu cầu, ứng viên được phép tạo

bằng chứng xác thực tính chính xác của chứng chỉ đã được trường đại học khởi tạo

Chương 2 CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIEN QUAN

Phần này sẽ theo dõi những hướng nghiên cứu đã có trong tổng quan ngành giáo dục

cùng với hệ thống xác minh và bảo vệ tính riêng tư chứng chỉ sinh viên nói riêng có

ứng dụng blockchain Từ đó, phân tích tổng quan phương pháp tiếp cận của các tácgiả, điều đã đóng góp và hạn chế còn thiếu sót Tiếp đến, nhóm sẽ so sánh các kiếntrúc hệ thống từ những bài báo đã đề cập đề có cái nhìn chỉ tiết về đề tài luận văn

Nội dung chương này gồm có:

— Ứng dụng blockchain trong phát triển giáo dục

— Hệ thống quản lý chứng chỉ sinh viên áp dụng blockchain

— So sánh các mô hình hệ thống

— Giải pháp bảo vệ quyền riêng tư

— Thống kê các công trình nghiên cứu liên quan

2.1 Ứng dụng blockchain trong phát triển giáo dục

Việc triển khai các ứng dụng phi tập trung nhờ vào blockchain trong giáo dục đangtiến triển vượt bậc và gây được sự chú ý rõ rệt Theo tổng hợp từ các khảo sát nghiên

cứu [1, 2, 3], có thể phân loại các lĩnh vực trong giáo dục đã được ứng dụng

blockchain sang năm nhóm.

Bảng 2-1 Bảng phân loại các ứng dung blockchain trong phát triển giáo duc

Các nhóm chính Các ứng dụng

` — Lưu giữ hồ sơ thông tin người học

Quản lý hỗ sơ , : , :

— Cap phat và lưu trữ bang cap, chứng chi, bảng điêm.

— Xác minh và thu hôi băng câp, chứng chỉ học thuật.

— Kiểm tra tính xác thực các văn bằng ban hành về giáo dục

— Giáo dục nghề nghiệp người lớn

Quản trị giáo dục l

— Lap hộ chiêu học thuật.

— Tổ chức quy trình giáo dục.

— Môi trường học tập trực tuyến

— Kiêm định chat lượng các tô chức học thuật.

Kiêm định và

— Phân loại thứ hạng trường đại học khi được nhận tài trợ.

xếp hạng

— Danh giá năng lực thích nghi công việc của sinh viên.

— Quy đổi danh tiếng thành tiền tệ kỹ thuật số

— Hỗ trợ sinh viên vay vốn

Quản lý tài chính : ` :

— Co chê khen thưởng người hoc băng tiên điện tử.

— Dùng tiền điện tử chỉ trả học phí

Tir bảng tông hợp trên cho thấy blockchain có khả năng như một cơ chế an toàn vượt

trội cho thông tin người học cùng các bằng cấp, chứng chỉ của họ hay các quy trìnhquản trị giáo dục, đánh giá xếp hạng Hệ thống blockchain là một cơ chế phân tán và

mã hóa, nơi dữ liệu được lưu trữ và truy cập một cách an toàn Do đó, dùng công

nghệ blockchain đào tạo giáo dục hạn chế rủi ro về lạm dụng danh tính của người

học, nâng cao sự minh bạch và giảm thiêu chỉ phi trong điều phối nguồn lực tài chínhgiáo dục Không những thế, ứng dụng blockchain là môi trường học tập công bằng,

phương thức kiểm định các tổ chức học thuật, day manh chat lượng giáo dục

Tuy nhiên, đưa công nghệ blockchain vào hệ thống giáo dục còn gặp phải nhiều bất

cập Độ phức tạp của công nghệ blockchain cùng cách định tính hệ thống, nhất là đối

với những trường đại học lớn có hàng trăm khoa chứa hàng ngàn sinh viên và nhiềukhoá hoc Hơn nữa, việc triển khai blockchain cũng đòi hỏi sự cộng tác giữa các tổ

chức đào tạo học thuật.

Tóm lại, việc sử dụng blockchain trong giáo dục có tiềm năng mang lại nhiều cải tiến

về bảo mật thông tin và tăng tính minh bạch cho quá trình trao đồi tri thức, nhưng cầnthêm sự đầu tư của đa phương để triển khai thành công Hơn thế nữa, triển khai

blockchain trong giáo dục cần có các giải pháp hợp lí dé mở rộng quy mô hệ thống

và cải thiện hiệu suất xử lý và hoàn tất giao dịch

Sau khi xem xét các bài báo khoa học nghiên cứu về ứng dụng công nghệ chuỗi khối

trong phát triển hệ thống giáo dục, loại trường hợp sử dụng blockchain thường gặp

nhất ở lĩnh vực này là phát hành và xác minh văn bằng học thuật

2.2 Hệ thống quan lý chứng chỉ sinh viên áp dụng blockchain

Hệ thống quản lý chứng chỉ sinh viên áp dụng blockchain có nhiều ưu việt hơn

phương thức quản lý thủ công Khi đổi từ quản lý truyền thống sang máy tính giúpgiảm thiểu nỗ lực thời gian cho phía quản lý, đồng thời tránh được hành vi gian lận,sai sót không đáng có lúc nhập liệu Hơn thé nữa, nếu được áp dụng blockchain, bằng

việc chuyên từ máy tính tập trung sang phi tập trung, hệ thống giúp đối phó nhữngrủi ro về an ninh thông tin Các dữ liệu sẽ được mã hóa theo mật mã học và đề phòng

được các cuộc tân công mạng.

Các trường hợp tiêu biểu nhất về việc đưa công nghệ blockchain đề xác minh chứng

chỉ có thể kể đến như việc Đại hoc Nicosia trở thành tổ chức giáo dục đầu tiên ápdụng Bitcoin để đăng ký các chứng chỉ và việc MIT Media Lab phát triển nền tảng

mã nguồn mở Blockcerts [4] trên blockchain Bitcoin và Ethereum dé cấp phát văn

bằng học thuật cùng chứng thực tính chính xác của chúng bởi các bên thứ ba Cả hai

dự án này đều lưu trữ thông báo băm của các chứng chỉ học thuật (thay vì dữ liệu đầy

đủ) trên blockchain tương ứng nhằm bảo mật dữ liệu với sự toàn vẹn của dữ liệu

Mặc dù ngày càng có nhiều hệ thống giáo dục phi tập trung dựa theo công nghệblockchain, nhưng phần lớn chúng dừng chân ở giai đoạn đang phát triển chưa được

kiểm chứng thực tế và chỉ có ít trong số chúng được các cơ sở học thuật và các bênliên quan thực sự sử dụng Dưới đây là vài hệ thống áp dụng blockchain đã được

nhóm phân tích từ các nghiên cứu đã đề xuất:

— Hệ thống SmartCert [5] triển khai hợp đồng thông minh trên blockchain Ethereum

xác minh và lưu trữ chứng chỉ giáo dục, nhằm cải thiện tình trạng gian lận chứng

chỉ và quản lý hiệu quả hơn Hệ thống được thiết kế minh bạch, vì với những aiđược ủy quyền truy cập vào chuỗi khối đều được xem, xác minh chứng chỉ, nhưng

vì vậy cũng khiến thông tin kém bảo mật hơn nếu không có cơ chế xác minh các

tổ chức tạo ra chứng chỉ Nhìn chung, hệ thống này giảm chỉ phí và thời gian cần

thiết để xác minh chứng chỉ, tăng cường hiệu quả của quy trình cấp chứng chỉ,

bảo mật và ngăn ngừa gian lận.

Hệ thống BPDIMS [6] được thiết kế cho người dùng có sự kiểm soát dữ liệu cá

nhân và danh tính của họ một cách linh hoạt, đồng thời đảm bảo rằng dé liệu vẫn

an toàn và chống giả mạo Hệ thống dựa trên private blockchain, chỉ bên đượccấp quyền mới có thể truy cập Dù vậy, hệ thống chỉ đề cập các cá nhân đơn lẻban dữ liệu, mà chưa nói đến làm sao dé tổng hợp các dữ liệu đó thành một dataset,

đồng thời chưa có cơ chế đảm bảo bên cung cấp dữ liệu không lay dữ liệu bán cho

bên khác.

Hệ thống UFP [7] dựa trên Blockcerts sử dung private blockchain, mỗi sinh viên

được cấp một khóa duy nhất liên kết với hồ sơ học tập của họ Khi một sinh viên

hoàn thành khóa học, hệ thống sẽ tạo ra một văn bằng kỹ thuật số được lưu trữ mãhóa trên blockchain Chứng chỉ này có thé được xác minh bởi tổ chức thứ ba, dùng

quy trình xác thực an toàn đảm bảo sự toàn vẹn Các tác giả cũng thực nghiệm về

chi phí triển khai, nếu phát hành một loạt văn bằng cùng lúc sẽ giúp giảm chi phí.Cùng với đó, bài báo đề xuất về giải pháp thu hồi văn bằng và một số thách thứcnên được làm rõ khi phát triển hệ thống UFP như các văn bằng có thời hạn nhất

định, luật về “quyền lang quên”, sinh viên phải bảo vệ khóa riêng tư được cấp nhưthé nào dé tránh rủi ro làm mat dữ liệu

Nhóm tác giả Jeong thiết kế hệ thống quản lý tuyển dụng sau quá trình xem xét

chứng chỉ kỹ thuật số của ứng viên trên blockchain [8] Bài báo đề xuất dùng

blockchain Ethereum với hợp đồng thông minh, code bằng ngôn ngữ Solidity đểlưu trữ hồ sơ các chứng chỉ kỹ thuật số an toàn và chống giả mạo Các huy hiệutương thích với Open Badges của IMS Global Learning Consortium Tat cả các

giao dịch như trao chứng chỉ đều được ghi trong blockchain tránh được giả mao.Ứng viên có thé duy trì bằng chứng về năng lực cá nhân qua backpack (kho lưu

trữ chứng chỉ) và tải chứng chỉ lên hệ thống Sau đó, người tuyển dụng xác minh

và lọc ứng viên nộp hô sơ.

— Hệ thống UniChain [9] tận dụng hop đồng thông minh để giám sát hồ sơ học tập

điện tử, cung cấp quyên truy cập, tương tác an toàn cho trường đại học, sinh viên

và các bên liên quan khác mà vẫn giữ quyên riêng tư của sinh viên UniChain

dùng những kỹ thuật mã hóa tiên tiến nhằm tăng cường an ninh, đề xuất cơ chếkhuyến khích các trường đại học nỗ lực duy trì thành tích học tập và tạo ra cáckhối mới Thử nghiệm khả năng mở rộng bao gồm thông lượng, thời gian phảnhồi và chỉ phí đánh giá hiệu suất của UniChain và hiệu quả đạt được tập trung vào

xử lý dữ liệu quy mô lớn với độ trễ thấp

- Ung dụng xác thực VeCefblock [10] dựa trên blockchain ngăn chặn tinh trang

chứng chỉ giả Tác giả đã sử dụng Hyperledger Fabric làm nền tảng blockchainđược triển khai trên đám mây Amazon EC2 Thông qua các đánh giá hiệu suất,

VECefblock đã chứng to khả năng hoạt động của VECefblock trong môi trường

triển khai thực tế, thúc đây ứng dụng blockchain quản lý chứng chỉ ở Việt Nam

— Tác giả Arndt cùng cộng sự [11] đề xuất trién khai 2 thử nghiệm hệ thống bảng

điểm đại học dựa trên blockchain để trao quyền cho sinh viên có thể được đào tạo

từ xa và thích nghi với xã hội hiện đại Thử nghiệm với Ethereum và Neo4js thực

hiện chức năng và lưu trữ bảng điểm sinh viên, kiểm tra sinh viên bằng ngôn ngữtruy vấn cypher Thử nghiệm với BigChainDB đề lưu trữ và truy xuất hồ sơ bảng

điểm của sinh viên một cách an toàn Nhìn chung, bài báo cung cấp phương pháp

tiếp cận linh hoạt, dù vậy, chưa có kết quả thực nghiệm đánh giá rõ ràng và áp

dụng được trong thực tiễn.

— Nhóm Maulani cùng cộng sự [12] dé xuất triển khai cơ quan cấp chứng chỉ kỹ

thuật số sử dụng blockchain trong giáo dục Ứng dụng nhằm giảm các điểm yếu

về độ tin cậy và xác thực của các chứng chỉ Không những vậy, họ cũng thảo luận

về những hạn chế của việc cấp chứng chỉ thủ công và các sai sót ảnh hưởng đến

nó Sau cùng, tác giả giới thiệu blockchain và tiềm năng của nó khi tạo ra một nền

tang bảo mật và phi tập trung dé phát hành và chứng thực văn bằng kỹ thuật só

Dù vậy, giải pháp nghiên cứu của tác giả chỉ tạm dừng ở mức độ lý thuyết

— Bài báo tận dụng blockchain hướng đến các giao thức xác minh chứng chỉ dé

mang lại tính xác thực và tối ưu thời gian, chỉ phí chia sẻ dữ liệu Tác giả Ghani

cùng cộng sự [13] đã dé xuất một framework được phát triển dựa trên blockchainriêng tư Hyperledger Fabric dé lây chứng chi của sinh viên và chia sẻ chứng chi

có kiểm soát cho nhà tuyển dụng, được kiểm soát bằng hợp đồng thông minh và

hàm băm Đông thời, tác giả cũng thử nghiệm framework họ đã đề xuất, cho thấytrung bình thời gian cấp chứng chỉ và thời gian chờ giao dịch thấp chỉ trong vòng

1 phút mà vẫn đảm bảo quyền riêng tư

— Bài báo phân tích ứng dụng của blockchain và các thách thức liên quan đề phát

hành và xác minh dữ liệu giáo dục và sáng kiến một giải pháp sáng tạo để cảithiện chúng Mô hình [14] được đề xuất hỗ trợ phát hành, lưu giữ và xác minh các

loại tài liệu học thuật (cả chính thức và không chính thức) mà vẫn phải chấp hành

các quy định GDPR hiện hành đáp ứng khả năng mở rộng Trong thiết kế này,người nắm giữ dữ liệu học thuật có khả năng chia sẻ tat cả hoặc một phan dữ liệu

cho bên thứ ba tùy sở thích của họ Nếu vì lý do gì mà tổ chức học thuật biến mắt,chủ sở hữu vẫn có thê xác minh và thu hồi các chứng chỉ đã cấp nếu thỏa các điều

kiện đề ra

— Nghiên cứu của Rai và cộng sự [15] dùng Hyperledger Indy để xác thực thông tin

học tập của sinh viên tương thích với DID (Định danh phi tập trung —

Decentralized Identifiers), đồng thời dựa trên các tính năng bảo mật sử dụng ZKP

và thuận toán đồng thuận Redundant Byzantine Fault Tolerant (RBFT) Các tác

giả xác thực khả năng sử dung framework blockchain tương thích DID để xác

minh điện tử chứng chỉ học thuật có thé được kiểm chứng và hiện thực hóa việcchuyền quyền sở hữu thông tin xác thực từ các thực thé bên thứ ba sang ngườidùng thông qua việc dùng tính năng SSI (Nhận dạng chủ quyền — Self-sovereignty

Indentity).

2.3 So sánh các mô hình hệ thống

Tw những nghiên cứu đã tìm hiểu, nhóm lập một bảng so sánh tính năng các mô hình

hệ thống có thỏa được quyền riêng tư dữ liệu sinh viên, sinh viên có cần thiết hiểu về

blockchain và được sở hữu dữ liệu không Tiếp đến, hệ thống đề xuất có ưu điểm về

hiệu suất xử lý hoặc có khả năng mở rộng quy mô hệ thống Ở khía cạnh khác, các

tính năng của một hệ thống q uản lý chứng chỉ cơ bản cũng cần được quan tâm nhưviệc cấp hoặc loại bỏ quyền truy cập, tạo mã QR hoặc có trang web xác thực dữ liệu

Cùng với đó, liệu rằng hệ thống có cung cấp cơ chế thu héi bằng cấp khi chúng không

ợp lệ, sửa đổi và chia sẻ dữ iéu được chia sẻ cho những bên khác.

Bang 2-2 Bảng so sánh mô hình hệ thống của các công trình nghiên cứu liên quan

Maulani - | Chưa triển khai thực tế, chỉ trên lý thuyết nên không thé kết luận mô

[12] hình có các tính năng này hay không

Từ bang trên, chúng em nhận ra rằng tiềm năng của các hệ thống xác thực chứng chi

sinh viên, nhưng việc mở rộng hệ thống sẽ gặp thách thức khi có sự gia tăng đáng kể

về số lượng người tham gia, dẫn đến thời gian xử lý giao dịch chậm hơn, chỉ phí cao

hơn Việc thiếu tính tương thích giữa các nền tảng blockchain khác nhau cũng dẫnđến sự phân mảnh và thiếu nhất quán của dữ liệu, gây trở ngại việc quản lý và truy

cập thông tin giáo dục Hơn nữa, các quy định về kiềm soát quyền riêng tư dữ liệucũng cần được tuân theo khi triển khai công nghệ này Những rào cản về sự phức tạp

kỹ thuật và tài chính tốn kém cho việc áp dụng chuỗi khói trong quản lý giáo dục

2.4 Giải pháp bảo vệ quyền riêng tư

Dù còn nhiều bat cập liên quan việc trién khai hệ thống, giải pháp mà trong phạm vi

luận văn sẽ tập trung nghiên cứu hướng đến việc tạo ra bằng chứng xác thực giúp

sinh viên bảo vệ thông tin riêng tư trên chứng chỉ, bằng cấp

Đảm bảo quyền kiểm soát về dữ liệu chứng chỉ, bằng cấp của người học là thật sựcần thiết Không một ai muốn phơi bày thông tin cá nhân của mình khi chưa được

đồng thuận, hoặc tệ hơn là các chứng chỉ của họ bị lạm dụng trái với mục đích ban

đầu, bị đem đi để quảng cáo trá hình cho những tô chức dao tạo giáo dục kém chất

lượng Vì vậy, các trung tâm giáo dục cần thực hiện các cách tiếp cận bảo mật mạnh

mẽ hơn nhằm nâng cao quyền tự do và sự riêng tư của thông tin sinh viên

Theo nghiên cứu [16], nhóm tác giả thống kê một vài công nghệ chính và giải pháp

được sử dụng làm nên tang lý thuyết dé bảo vệ sự riêng tư trong blockchain, bằng

cách dùng các cơ chế ân danh và kiểm soát danh tính của họ trong các giao dịch kỹ

thuật số dựa trên những kỹ thuật bảo mật tiền điện tử dé trao quyền cho người dùng

Nhóm Saramago đề xuất hệ thống zkCert [17] bằng cách sử dụng cây Merkle gia tăng

các cam kết mật mã cho thông tin xác thực từ người dùng Các cam kết được thêmvào cây Merkle dựa trên việc xác minh bằng chứng phát hành Zero-Knowledge — zk-

SNARK cung cấp quyền riêng tư bảo vệ người dùng zkCert chịu trách nhiệm duy trìtính minh bach ở mọi quy trình thuộc tổ chức phát hành và bảo vệ quyền riêng tưthông qua việc tiết lộ có chọn lọc các tuyên bố mà các bên được ủy quyền chứng thực

chúng Đánh giá thực nghiệm cho thay rằng zkCert đổi mới đáng ké so với các giảipháp đề xuất trước đó, cả về việc lưu trữ trên chuỗi va chi phí thấp hơn dé tạo thông

tin xác thực theo thời gian.

Sơ đồ Quản lý danh tính bảo vệ quyên riêng tư (PPIdM) giúp quản lý danh tính của

người dùng và đảm bảo danh tính của người dùng qua việc cho phép người dùng tự

xác thực mà vẫn giữ bí mật danh tính thực của họ [18] Hệ thống này cũng giúp ngườidùng chỉ tiết lộ một vài thuộc tính nhận đạng trong khi các thuộc tính khác vẫn được

giữ bí mật Các tác giả đã đề xuất cách tiếp cận bằng việc kết hợp zk-SNARK và sơ

dé cam kết dựa trên hàm băm để tiết lộ thông tin có chon lọc, kỹ thuật chia sẻ bí mật

của Shamir (SSS — Shamir’s secret sharing) nhằm truy xuất nguồn gốc danh tính

người dùng hệ thống cùng một sé kỹ thuật mã hóa khác Qua thực nghiệm hệ thống

bằng cách tính toán hiệu suất (đo lường sự phức tạp về thời gian, không gian và chiphí gas), nhận thấy rằng PPIdM là hệ thống có tính thực tiễn cao

Bang 2-3 Bang phân tích các nghiên cứu về bảo vệ quyên riêng tư dữ liệu

Nghiên 5 oan

Van dé Giai phap Danh gia cứu

— Khả " — Tính toán đa bên bảo | Xây dựng đánh

Bernabe Kiêm soát ¬

— Quan -Lược đồ cam kết |blockchain công

lý khóa (Commitment scheme) | khai và riêng tư

điện tử — Zk-SNARKs Phân tích các giải

và khôi - Chữ ký vòng (Ring|pháp trong đa

phục Signatures) dạng lĩnh vực

~ Quyền —An danh đồng nhất | (chính phủ, y tế,

riêng tư (Homomorphic hiding) tiền điện tử, thành

dữ liệu ~ Kết hợp các giải pháp phô thông minh,

~ Tuân Ấn danh _ | kiểm soát quyền riêng tư hợp tác ITS) thủ dữliệu |-Giải pháp từ các

_ | nhận zkCert cung

riêng tư chứng chỉ của người| ,

-Cây dù hú ¡nh , | cấp đủ tính minh

— Tính lùng, chứng minh quyên

m Merkle bach va bao dam

minh sở hữu các cam kết trong

os riéng tu Saramago | bach cây mà không tiét lộ

-[17] trong xét những cam kết khác So sánh với hệ

R R thông khác cho (2023) | tuyên Tạo băng chứng Zk-| „

" R thay chi phí thap

— Điêu SNARK dé xác thực R

l x s hơn khi triên khai

chỉnh quyên sở hữu văn băng R

au zk-SNARK hop dong, tao va

can bang mà người sở hữu không

Tiêng tư khi muốn thay đồi trang

và tính thái hoặc xác minh minh chứng chỉ

lý danh băng cách kêt hợp với sơ thông tin nhận

tính đồ minh chứng dựa trên dạng cá nhân và

Dục Anh người trò chơi giữ bí mật danh

dùng tính thực ké cả với

Luong — ,

[18] — Bao vé nha cung cap hé

ề Chia sẻ bí thống, quyền theo

@023) |" Bảo vệ bí mật theo cách | ` n, quy

riêng tư mật của » , ˆ ,_ | đõi danh tính thực

phân tán dựa trên phép| „

— Giữ bi Shamir a „ „,_ | nêu người dùng vi

nội suy đa thức trên các

Những đề xuất mới này sẽ cho phé tăng cường khả năng kiểm soát quyền riêng tư

cho blockchain dù chỉ là những sáng kiết nghiên cứu mới và chưa đảm bảo giải quyếtvấn để về sự riêng tư của dữ liệu một cách toàn diện Các thuật toán bảo mật tính

riêng tư nhờ vào kỹ thuật ZKP là định hướng nghiên cứu khả thi với mục đích cải

thiện hệ thống và kiểm soát quyền riêng tư

2.5 Thống kê các công trình nghiên cứu liên quan

Từ các hướng nghiên cứu đã được nhóm làm rõ trước đó, nhóm đã thông kê tóm tắtcác nghiên cứu dưới dạng sơ đồ cây dé dé theo dõi

un lý hộ sơ hông tn người học

>} auaniy nd so

"Cấp phat va lưu tr bằng cấp, chứng chỉ, băng đểm

Xe mình và thụ hỏi bằng cáp, chúng chỉ họ thuật

——= Bảo vé quyển sở hữu tr tuệ

TC GA tat Xe thực dữ liệu hông in cá nhân của người hoe

Kiểm tra lính xắc thực các văn bằng ban hành vẻ giáp dục

Lap hộ chiếu học thuật

-Tô chức quy tình giáo dục

J} Quan ti giáo dục

Môi trường học lập trực ty

`Giáo dục nghề nghiệp cho người lớn

Kiếm đnh chất lượng cơ sở gio dục

Kiểm at

ng Xp hạng các rưởng đại họ khi được nhận tải to

hạng

Banh giá năng lye nghệ nghiệp sinh viên

‘Thanh toán học phí bằng tên điện từ.

Quy đối danh ắng thành tên tệ ký thut số

Ly Quản iy ti chính,

Hồ to sinh vê vay vốn

`Cơ chế khen thưởng người học bằng tên điện tử.

Hình 2-1 Các hướng nghiên cứu về tng dụng blockchain trong phát triển giáo dục

Cây Merkle gia tăng các cam kết mật mã đổi với thông.

tin xác thực của người dùng

Hệ thống zkCert

‘Saramago - [17], 2023 Tao bằng chứng zk-SNARK để chứng minh quyền sở hữu chứng chỉ

Quản lý danh tính và bảo vệ quyền riêng tư của người ding

Hệ thống PPIdM Kết hợp zk-SNARK và sơ đồ cam kết dựa trên hàm băm dé tiết lộ thong

tin có chọn lọc

Luong Due Anh - [16], Kỹ thuật chia sé bí mat của Shamir (SSS) và các kỹ thuật mã hóa đẻ

2023 truy xuất nguồn gốc danh tinh của hệ thống.

Hình 2-2 Các hướng nghiên cứu về bảo vệ quyên riêng tư dữ liệu

Xo minh và la trữ chứng chỉ gio dục

-Cảithiện lan lan chứng chỉ và đâm bảo tinh mình bạch,

‘Ding hợp đơng thơng minh tự động hĩa quy tình xác minh Luu tử chủng chỉ tực ếp tin Ethereum

,Quản ý dữ lậu cá nhân và đanh tính

-Vân độ: Thơng tn người dùng bị các bồn cung cấp dich vụ bán,

“Thành phân blockchain gồm: hợp đơng thơng mình, kiểm,

so quyền buy cập, ham bam

Lu Wo thơng tn người ding ma hĩa bằng khỏa đổi xứng

Hệ thống BPDIWS

Benedct Fabor~ [6]

‘Quan thơng tn văn bằng cho tường Đại họ Femande Pessoa (UFP)

Tính xác thực của văn bằng học thuật các tổ chức phát hành

‘ng cửa, kh nhiêu tổ chức cũng tham gia xã minh văn bằng

Ding biolchain lng tư dựa tên Blockee, mỗi sinh vên 'được cắp khơa lên kết với hơ sơ họ tập

'Giá pháp thu hơi van bằng

Femando R Videl= (7)

Luu tữ hồ sơ các chimg ch để chủng minh nâng lực với nhà uyễn dụng

vl đồ: Ứng iên giả mạo thành tích, quản lý kém hiệu quả tuyển dụng

Ding blockchain Ethereum vã hợp đơng thng minh Solty, nên tầng

ương then với Open Badge phát hành huy hiệu ching ch Rng buộc thời gian, ch phí, đa lý

'Won-Yong Jeong — 8]

“Quản lý hd sơ học tp và các chứng clei từ

`Vắn đơ: Chia số dữ ộu kém hiệu qua, inh ofp thơng tn hồ sơ họ tập

Hệ thống Unichain

Daraghmi ~ 8|

Gian dich đâm bảo cuyễn tơng tư bằng hợp đồng hơng min, bảo mật

"bằng mã bĩa lên kết tuy cập, khĩa được lưu các | bí khác nhau

‘Co chế khuyên khích thưởng cho người tạo kn

Xt thực chứng chỉ

Gil quyềtịnh rạng ching chỉ gã

Ding bieckchain Hyperiadger Fabric làm nên ting in khai ồn đảm mây,

‘Amazon EC2

“Thúc đây ứng dung cơng nghệ blockchai vào quán ý chứng

Hệ thống quân by chital Vệt Nam

‘chung chị, bằng cấp Năm 2020

‘4p dung biockchain

tình Ninn Nguyen ~ [10

Tht nghiệm hệ thơng báng điễm đại hoe

// _ Y6 quyền cho sinh viên được đào tạo từ xa (He thống bang điểm)

đại học

Thử nghiệm với Ethoroum va Neo4s và thừ nghiệm với BgChairDB.

“Timothy Amat — (1),

'Chưa cĩ kết quả tuc nghiệm 16 ràng áp dung rong thực tê

{Co quan cáp chứng chí kỹ thuật số

Fa ng Bi yb in cb bảo mt v8 cậy chứng đi

cấp chứng chỉ nh

p chưng Gang cáp một nên ting

‘an ton và phí tập trung đã cấp và xáo min ching chỉ kỹ must số 'Nghiên cứu chỉ dùng lại ở mức độ thuyết

‘Ganda Mauani-[2]

Nam 2021

Xe rin chữngchỉ vehi 68 bơng cĩ bm sốt

Ta dg nbs mình Ou Gu hơng tn chững và cuyên ng WF

chững chỉ Framework dya tê ocichei ng lự Hyperladger Fabre, Được kim

'oệthơngquahợp ơng tơng mảnh và hàm bảm Delgado-vor zen - (1 ss TT Ti alan na bin cp cứng va thời gan chờ

ee ce ci“ơng vịng 1 phú ma vẫn dm bảo quyên nơn tr

Phat hành lưu và xá ninh áp bại ơng bọc tt khác thau

we dng quan iy | Tenth các qu đủ vẻ đều ust GDPR và dt được Má răng mé rộng

Lơng in hee tt JX Nguờ nim g dữ lâu ọc tt sở khả năng ca sẽất

Rana F Ghani [vay càoặc mat phn théng tr cho bên tử ba ay heo sở thich ca họ

Thu hồ ching chi tong đều Kin ức hoe ign mắt

Ding Hyporiodgar Indy và đựa tên các tinh năng báo mat sử đụng ZKP

và thuận lộn đồng thun RBET

'Hin tục hĩa chuyên quyền sở hữu thơng tn xá thức hằng SSI

Hình 2-3 Các hướng nghiên cứu về hệ thong chứng chỉ áp dụng blockchain

Chương 3 CƠ SỞ LÝ THUYET

Chương 3 sẽ giới thiệu nền tảng cơ sở lý thuyết trong đề tài gồm blockchain, mạng

Ethereum và các giải pháp bảo vệ quyền riêng tư dữ liệu

Nội dung chương này gồm có:

— Công nghệ blockchain.

— Mạng Ethereum.

— Bảo vệ quyền riêng tư dữ liệu

3.1 Công nghệ blockchain

Blockchain là một công nghệ hiện đại của cơ sở dữ liệu, các dữ liệu giao dịch được

chia sẻ minh bạch trong một mạng lưới ngang hàng Blockchain được sử dụng phdbiến trong các ứng dụng tiền điện tử như Bitcoin, Ethereum, Ripple và nhiều ứng

dụng khác Với những điểm khác biệt so với cách lưu trữ và truyền dữ liệu thông tintruyền thống, blockchain đã đã tạo ra một hướng đi mới cho các hệ thống tài chính

va quản lý đòi hỏi tính bảo mật cao, có thê ké đến như quản lý chuỗi cung ứng và

giáo duc,

3.1.1 Định nghĩa

3.1.1.1 Khái niệm

Blockchain là một công nghệ lưu trữ dữ liệu phân tán và truyền thông tin phi

tập trung để ghi lại các giao dịch một cách an toàn, minh bạch cho những bên thamgia và bất biến theo thời gian Blockchain được phát triển nhằm giải quyết van dé

trung gian trong giao dịch điện tử, ngăn chặn sự thay đổi dữ liệu, nâng cao tinh baomật và giảm thiêu chi phi cho tat cả các bên tham gia

Trên blockchain, dữ liệu được tô chức thành các khối và liên kết với nhau bằngcác kết nối mã hóa Mỗi khối chứa thông tin chỉ tiết về giao dịch, các giao dịch này

được chia sẻ và duy trì trên toàn bộ các nút tham gia trong mạng ngang hàng theo

trình tự thời gian Khi muốn thực hiện bat kỳ cập nhật nào, đều cần đạt được sự đồngthuận từ tất cả các nút trong mạng Qua quá trình này, tính toàn vẹn của dữ liệu đượcđảm bảo và mọi thay đổi từ bên thứ ba đều bị ngăn chặn

Sự kết hợp của mật mã học, mạng ngang hàng và lý thuyết trò chơi tạo nên

công nghệ blockchain, mỗi kỹ thuật có các đặc điểm sau:

— Mật mã học: Các khóa công khai (public key) và hàm băm (hash function)

đóng vai trò bảo vệ dữ liệu trên blockchain Dữ liệu các giao dịch được mã hóa và

các khối được tạo ra nhờ vào thuật toán mã hóa, đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật

của thông tin trong hệ thống blockchain Qua đó, chỉ các người dùng được ủy quyềnmới có thê truy cập vào dữ liệu trên blockchain và ngăn chặn hành động gian lận

— Mang ngang hàng (P2P network): Mạng ngang hang là một kiêu mang

trong đó các thiết bị tham gia có quyền hợp tác và có khả năng truyền thông tin trực

tiếp không cần qua một trung tâm điều khiển nào cả Trong blockchain, các nút trênmạng lưới blockchain hoạt động như các thiết bị trong một mạng ngang hàng, vừa là

client và server chia sẻ thông tin và kiểm soát mạng lưới blockchain

— Ly thuyết trò chơi: Quy tắc cơ ché đồng thuận (consensus mechanism) như

giao thức PoW hoặc PoS, được đặt ra yêu cau tat cả các nút phải tuân theo dé duy

trì tính toàn vẹn và đồng thuận của mạng lưới Lý thuyết trò chơi cung cấp một cơchế để xác định những người dùng trung thực và bày trừ các hành vi gian lận Ví dụ,

trong một số blockchain, các nút được khuyến khích tham gia vào mạng lưới bằngcách trả phí hoặc được thưởng bằng tiền điện tử, và các nút trung thực có thể giành

được ưu thế trong mang lưới blockchain và được thưởng

Tổ hợp của ba công nghệ nay trong blockchain giúp xây dựng một hệ thống phi

tập trung, an toàn với tính ứng dụng cao Mật mã học tạo được tính nguyên vẹn và

bảo mật của dữ liệu, trong khi mạng ngang hàng đảm bảo sự phân tán và đồng thuận,

lý thuyết trò chơi cho phép tạo ra cơ chế khuyến khích và xác định quy tắc hoạt động

của hệ thống như thế nào

3.1.1.2 Phân loại

Mạng blockchain có 3 loại chính: public blockchain, private blockchain và permissioned blockchain.

Bang 3-1 Phân loại các blockchain.

Phân loại Khái niệm Ưu điểm Nhược điểm

Public

blockchain

Mang blockchain nơi mọi người

đều có quyền tham gia, xem và

thực hiện các giao dịch trên đó.

Các giao dịch được kiểm tra vàchấp nhận bởi các nút trong mạng

sẽ được lưu trữ trên toàn bộ mạng

lưới, không có sự kiểm soát nào

từ bên ngoài Loại blockchain này

dùng trong giao dịch tài chính,

quản lý chuỗi cung ứng, y tế, bầu

cử điện tử

Hoạt động phi tập trung, dân chủ và không

phụ thuộc vào

các tổ chức

trung gian Sốlượng người

Với nguy cơ an ninh

Private

blockchain

Hệ thống blockchain hoạt độnggiống như public blockchain

nhưng chỉ cho phép các thành

viên được chọn lọc tham gia và

chứng thực các giao dịch Sử

dụng trong các doanh nghiệp dé

kiểm soát các thông tin nội bộ và

giao dịch riêng tư của mình

Kiểm soátquyền truy cập,

hiệu suất cao,

bảo mật và tính

ổn định trong

các môi trường kinh doanh

Hạn chế ápdụng, dé bị tan

Permision-ed

blockchain

Mang blockchain có cấu trúc

tương tự với private blockchain,

nhưng đòi hỏi người dùng phải

được cấp quyền truy cập vào hệ

thống Giao dịch xác minh từ một

nhóm được chọn lọc các nút mạng được phép tham gia và

kiểm soát các giao dịch Chúng | quy trình kinh |cách chúng

được sử dụng rộng rãi trong các | doanh được cấu hình

lĩnh vực bao gồm thương mại

điện tử, chứng khoán, ngân hàng

và bảo hiểm

Mỗi loại blockchain đều có thuận lợi và thách thức riêng, việc hiểu rõ và áp

dụng đúng loại blockchain sẽ đáp ứng tốt nhất nhu cầu sử dụng tùy theo từng dự ánhoặc tổ chức

3.1.1.3 Cae phiên bản blockchain

Công nghệ Blockchain trải qua 3 phiên bản khác nhau:

— Phiên ban đầu tiên, còn gọi là Blockchain 1.0 — Bitcoin và các loại tiền ảo

khác, ứng dụng công nghệ này cho tiền tệ và thanh toán kỹ thuật số Điển hình nhất

là Bitcoin, loại tiền ảo điện tử tao ra bằng cách sử dụng công nghệ chuỗi khối

— _ Phiên bản tiếp theo là Blockchain 2.0 — Hợp dong thông minh, nơi các ứng

dụng thị trường và tài chính được đưa vào xử lý Công nghệ blockchain có khả năng

lưu trữ và quản lý các tài sản như cô phiếu, chỉ phiếu, nợ và quyền sở hữu, sử dụngcác hợp đồng thông minh

— Cuối cùng, Blockchain 3.0 ~ DApp thiết kế và theo doi các hoạt động của

các hệ thống blockchain, không còn tập trung mỗi tai chính mà phát triển trong cả y

tế, giáo dục, nghệ thuật và chính phủ

3.1.2 Các đặc điểm nỗi bật của blockchain

Những tính chất nỗi bật của blockchain gồm có tính minh bạch, tính toàn vẹn, tính

bắt biến, tính bảo mật và các thuật toán đồng thuận:

— Tinh bất biến: Dữ liệu trên blockchain được mã hóa và sắp xếp theo trình tự

thời gian Do vậy, dữ liệu giao dịch không thé bị thay đổi sau khi đã được ghi vàotrong số cái Nếu có một nút cố tình thay đổi dữ liệu thì mọi nút thuộc mạng đều biếtđiều đó, việc thay đổi sẽ bị từ chối nhằm bảo toàn tính chính xác của dữ liệu

—_ Tính minh bạch: Dữ liệu có thể được theo đối từ số cái phân tán của

blockchain, tất cả những người tham gia sẽ biết giao dịch đến từ đâu và quyền sở hữu

được thay đổi như thế nào

— _ Tính toàn ven: Moi dữ liệu được lưu trữ và truyền tải trong blockchain đều

không thé bị phá vỡ, không thé giả mao

— _ Tỉnh bảo mật: Các hệ thông của blockchain vốn dĩ an toàn vì chúng sử dụng

mật mã không đối xứng bao gồm một bộ khóa riêng tư chỉ hiện thị cho chủ sở hữu và

khóa công khai Các khóa này dùng dé đảm bảo quyền sở hữu giao dịch liên quanđến bản chất phân tán của blockchain

— Các thuật toán đồng thuận: Thuật toán này chứng thực độ tin cậy, xác địnhtốc độ và bảo mật của nó theo nhiều cách Một số thuật toán đồng thuận thường được

sử dụng như PoW, PoS, MPFT, PBFT, DPoS, PoA,

3.1.3 Cấu trúc blockchain

Cấu trúc của blockchain được thé hiện bằng một danh sách các khối (block) với

các giao dịch sắp xếp theo trình tự nhất định, mỗi block gồm những thành phần sau:

— Header: Xác định khối cụ thé trong toàn bộ blockchain Nó xử lý tất cả cáckhối trong blockchain Header khối được các thợ đào băm định kỳ bằng cách thay

đổi gia tri nonce như một phan của hoạt động khai thác thông thường, đồng thời ba

bộ siêu dit liệu khối được chứa trong header khối

—_ Địa chỉ khéi trước đó/Hash: Kết nỗi khối thứ n+1 với khối thứ n bằng cách

sử dụng hàm băm Nói tóm lại, nó là một tham chiếu đến hàm băm của khối trước đó

trong chuỗi Với khối đầu tiên ( “khối nguyên thủy” hay khối gốc), vì không tôn tại

khối trước đó nên chuỗi số 0 sẽ được quy định là mã hash cho khối đầu tiên

— Dấu thời gian (Timestamp): Đây là một hệ thống xác minh dữ liệu vào khối

và chỉ định thời gian hoặc ngày tạo cho các tài liệu kỹ thuật số Dấu thời gian là một

chuỗi ký tự xác định duy nhất tài liệu hoặc sự kiện và cho biết thời điểm nó được tạo

— Nonee: Một số nonce chỉ sử dụng một lần Nó là một phan trung tâm của bằng

chứng công việc (PoW) trong khối Nó được so sánh với mục tiêu trực tiếp nếu nó

nhỏ hơn hoặc bằng mục tiêu hiện tại Những người khai thác, kiêm tra và loại bỏ

nhiều Nonce mỗi giây cho đến khi ho thấy rằng Nonce có giá trị là hợp lệ

— Merkle Root: Một loại khung cau trúc dữ liệu của các khối dit liệu riêng biệt.Cây Merkle lưu trữ tất cả các giao dịch trong một khối bằng cách tạo dấu vân tay kỹ

thuật số của toàn bộ giao dịch Nó giúp người ding kiểm tra xem một giao dich cóthể được đưa vào một khối hay không [19]

Block n-1 Block n Block n+1

Block n-1 Header Block n Header Block n+1 Header

= \_ Hash - Hash P

lash của Block Header i lash của Block Header 3 lash của Block Header

Hash của Block Head unction | Hash của Block Head Hash của Block Head

+ trước đó trước đó epcnoh trước đó

Timestamp Timestamp Timestamp

Nonce Nonce Nonce

Merkle Root Merkle Root Merkle Root

Block n-1 Transactions | Block n Transactions Block n+1 Transactions

Hình 3-1 Cau trúc blockchain

Nhờ vào kiến trúc blockchain ma các cơ quan doanh nghiệp, tô chức giảm được

chỉ phí cho việc quản lý cơ sở dữ liệu được tô chức phi tập trung Trong cấu trúc

blockchain, có thể theo dõi lịch sử dữ liệu của bat kỳ giao dịch nào trong mọi thờiđiểm Dữ liệu khó bị giả mạo do tính chất của blockchain

3.1.4 Cơ chế hoạt động

Trong kiến trúc blockchain có các thành phan cét lỗi như:

— Nut (node): Các nút là người dùng hoặc máy tinh cho phép cho phép họ theo

dõi số cái phân tan (distributed ledger) một cách độc lập Mọi nút trong mạng sẽ đượcthông báo khi có thợ đào muốn thêm một khối mới vào blockchain

— Giao dich (transaction): Một giao dịch có thể là một hợp đồng hoặc thỏa thuậnchuyển giao tài sản (tiền mặt hoặc tài sản hay thông tin) giữa các bên

—_ Khối (block): Một khối trong mạng blockchain tương tự như một liên kết trong

chuỗi, được xem như tập hợp các bản ghi lưu trữ các giao dịch được phân phối cho

toàn bộ nút trong mạng và chúng được mã hóa thành một cây băm.

— Chudi (chain): Một chuỗi các khối được kết nối theo một thứ tự cụ thé với sự

trợ giúp của hàm băm khối trước đó và biểu thị cầu trúc chuỗi

—_ Các thợ đào (miners): Các thợ đào là những nút tham gia khai thác

blockchain, thực hiện quy trình xác minh mọi bước trong giao dịch trước khi thêm

bat kỳ thứ gì vào cấu trúc blockchain

— Giao thức dong thuận (consensus protocol): Cơ ché đồng thuận là một giao

thức được thiết kế có khả năng chịu lỗi (fault-tolerant) để đạt được sự thống nhất vềtrạng thái duy nhất của mạng trong hệ thống đa tác nhân hoặc môi trường phân tán

Các bước hoạt động của blockchain dưới dạng ví điện tử:

—_ Bước I— Yêu cầu giao dich: Người dùng đề nghị tiễn hành một giao dịch trên

mạng blockchain.

—_ Bước 2— Tạo khối đại diện cho giao dịch: Khối mới được tạo ra dé đại diện

cho giao dịch vừa được yêu cầu Thông tin về giao dịch cùng với timestamp, hashcủa khối trước và các thông tin liên quan được ghi lại trong khối

—_ Bước 3 — Xác minh giao dịch: Khối mới được gửi đến moi nút trong mạng

blockchain Các nút này kiểm nghiệm tính hợp lệ và đúng đắn của giao dịch trongkhối bằng các quy tắc đồng thuận Trong trường hợp nội dung của khối bị thay đổi

cố tình hoặc vô ý, giá trị băm sẽ bị thay đổi, tạo ra một cơ chế để phát hiện sự giả

mao dtr liệu.

— Buée 4 — Các nút nhận phan thướng: Các nút nhận phan thưởng cho Proof

of Work (PoW) nếu các nút tham gia vào quá trình khai thác (mining) cùng cạnhtranh dé giải bài toán tính toán phức tạp Người giải bai toán thành công sẽ được nhận

một số tiền hoặc token của blockchain đó

—_ Bước 5 — Thêm khối vào blockchain hiện có: Sau khi phần thưởng được trao

lúc giao dịch đã được xác minh, khối mới sẽ được thêm vào blockchain hiện có Khối

mới sẽ được kết nối với khối trước đó thông qua giá trị băm của khối trước, và sau

đó trở thành một phan của chuỗi blockchain

—_ Bước 6 — Hoàn tất giao dịch: Giao dịch được xác nhận và được coi là hoàn

tất trong blockchain Các bên liên quan có thể truy cập vào phiên bản mới nhất của

số cái trung tâm được phân phối để kiểm tra và xác thực các giao dịch

@ 6

Tạo khối dai diện Khối được gửi đến

cho giao dịch tất cả các nút trong mạng Xác minh giao dịch

Các nút nhận phần thưởng Thêm khối vào blockchain Hoàn tắt giao dịch

cho Proof of Work hiện có

Hình 3-2 Các bước hoạt động của blockchain.

3.1.5 Cac thuật toán đồng thuận

Ở phan các đặc diém nổi bật của blockchain cũng đã nhắc đến, trong hệ thốngblockchain, thuật toán đồng thuận được sử dụng để chứng minh rằng toàn bộ nút

trong mạng lưới đồng thuận với nhau về trạng thái của blockchain Mỗi loại

blockchain khác nhau sẽ dùng các cơ chế đồng thuận khác nhau, nhưng các thuật toán

phổ biến nhất bao gồm:

— Proof of Work (PoW): Thuật toán này dùng trong Bitcoin và vài loại

blockchain khác Đề đào ra khối mới và xác nhận các giao dịch, các máy tính trong

mạng lưới phải giải quyết một bài toán phức tạp

— Proof of Stake (PoS): Thuật toán này yêu cầu các nút trong mạng lưới phải

cược một số lượng tiền ảo của chính họ để đóng góp vào quá trình đồng thuận Các

nút sẽ được chọn để tạo khối mới dựa trên số tiền ảo mà chúng cược

— Delegated Proof of Stake (DPoS): Thuật toán này có nét tương đồng với PoS,

nhưng thay vì nút nào cũng có tham gia vào quá trình đồng thuận, nó chỉ cho phépmột số nút được bầu chọn bởi cộng đồng tham gia

— Proof of Authority (PoA): Thuật toán này sử dụng quyền uy tín để bảo đảm

tính toàn vẹn của hệ thống Các nút có sự ủy quyền từ một nhóm người đáng tin cậy

và được xác minh bởi hệ thống Chúng không cần phải giải quyết các bài toán toán

học nan giải như PoW.

3.2 Mang Ethereum

Ethereum là công nghệ số cái phân tán, phi tập trung, dùng loại tiền tệ mã hóa Ether

(ETH) cho phép triển khai các hệ thống phi tập trung, cho phép thực thi các hợp đồng

thông minh Trong nghiên cứu của mình, chúng em dùng Ethereum làm nên tảng cơbản khi thiết kế các hợp đồng thông minh dé xác minh tính chính xác của chứng chi

một cách công khai và minh bạch Ethereum giúp đảm bảo tinh minh bach, bat biếncùng khả năng chống giả mạo trong quy trình chứng nhận

3.2.1 Xu hướng Web 3.0

Web 3.0 là thuật ngữ để mô tả một phiên bản tiếp theo của Internet, nơi sự giao

thoa công nghệ đã đưa người dùng từ Web 1.0 (Web tĩnh) đến Web 2.0 (Web xã hội

và tương tác), và bây giờ đang tiến tới một tương lai mới đầy tiềm năng Web 3.0 là

một xu hướng quan trọng trong mạng Ethereum và cả các mạng blockchain khác Nó

thé hiện sự phát triển hướng tới một Internet phi tập trung, noi các giao dịch đượcngười dùng kiểm soát và trực tiếp sở hữu dữ liệu của mình mà không có sự can thiệp

của một bên trung gian nào khác Web 3.0 cung cấp một cách thức đề xây dựng cácứng dụng phi tập trung bằng việc dùng các giao thức và tiêu chuẩn blockchain dé xác

nhận và thực hiện các giao dịch.

¡Web tương tác một chiều,¡

¡cung cấp thông tin tỉnh,

Ikhông tương tác cho người!

ldùng như web tin tức hay!

ltrang giới thiệu tổ chức,!

'doanh nghiép

ự Web 2.0 App bị

'Web tương tác và xã hội

¡Người dùng tạo và chia sẻ nội,

idung, tham gia vào các mạng!

Ixã hội và tương tác với nhau!

[tông qua các ứng dung web!

pnhư mạng xã hội và các trang,

(thương mại điện tử

ma Web 3.0 DApp iim

Web phi tap trung, bao mat

1

ee

£t

¡Người dùng tương tác phi tap;

itrung kiểm soát và sở hữu di

liệu của minh, đảm bảo!

Iquyén riêng tư và bảo mật 'Blockchain và hợp đồng!

'thông minh giúp tạo DApps i

Hình 3-3 Sự phát triển từ Web 1.0 dén Web 3.0

Các công nghệ như Solidity và Truffle được sử dụng để hiện thực các ứng dụng

phi tập trung trên Ethereum, trong đó Solidity là ngôn ngữ lập trình chính và Truffle

là một framework đề thử nghiệm và triển khai ứng dụng Các ứng dụng web 3.0 đang

được phát triển gồm đấu giá phi tập trung (NFTs), tài chính phi tập trung (DeFi), cácứng dụng chia sẻ dữ liệu và hợp đồng thông minh

3.2.2 Hệ thống mang phi tập trung

Hệ thống mạng phi tập trung DApp Ethereum cho phép các ứng dụng được triểnkhai phân tán và chạy trên một mạng lưới phi tập trung DApp được triển khai dựa

trên các hợp đồng thông minh lưu trữ trên Blockchain Ethereum

DApp được xây dựng trên mạng phi tập trung Ethereum có lợi thế vượt trội so với

các ứng dụng tập trung, bao gồm:

— Được triển khai phi tập trung, giúp cho DApp không bi tác động bởi một điểm

cố định duy nhất, tăng độ tin cậy và tính bảo mật cho hệ thống.

—_ Được xây dựng trên Blockchain Ethereum và dùng hợp đồng thông minh dé

hiện thực các chức năng của nó giúp bảo vệ tính toàn vẹn của DApp và các giao dịch

được thực hiện trên nó.

— _ Khả năng liên kết với các ứng dụng khác trên cùng một mạng, tạo điều kiện

cho sự phát triển đầy tiềm năng và khả năng tích hợp các hệ thống khác nhau để tạo

ra các ứng dụng phức tạp hơn.

— Ethereum là nền tảng mã nguồn mở, dù là ai cũng có thé đóng góp vào xây

dựng nó Điều này giúp cho các lập trình viên dễ dang đưa ra các đề xuất sáng tạo và

phát triển DApp một cách linh hoạt và nhanh chóng hơn

Dù vậy, hệ thống mạng phi tập trung DApp Ethereum cũng đối diện với một số khó

khăn nhất định như tính mở rộng và khả năng xử lý giao dịch lớn

3.2.3 Blockchain 2.0 với Blockchain 1.0

Các công nghệ phân tán Blockchain 2.0 và Blockchain 1.0 đều có tính bảo mật cao,nhưng vẫn có một số khác biệt giữa hai loại công nghệ này

Blockchain 2.0, còn được gọi là

blockchain thông minh, đã phát

triển hơn so với blockchain 1.0bằng cách triển khai các hợp

đồng thông minh

— Các giao dịch được ghi nhận

dưới dạng khối trong chuỗi

khối, với mỗi khối bao gồm một

Ví dụ Bitcoin Ethereum

— Các giao dich tiền ảo được |— Các hợp đồng thông minh

chứng thực bởi các nút trên | giúp thực hiện những tác vụ tự

mạng và được lưu trữ trên | động và giải quyết các tranh

Tính chất | public blockchain chấp thông qua các điều kiện

được thiết lập trước đó

— Các DApp được phát triển

trên blockchain thông minh, tạo