Khóa luận tốt nghiệp Mạng máy tính và truyền thông dữ liệu: Phát triển giải pháp chống cuộc gọi lừa đảo sử dụng công nghệ Blockchain và cơ chế đồng thuận Proof-of-Spam

Chương này cũng sẽ tìm hiểu về cách mà công nghệ blockchain được triển khai trong thực tế hiện nay nhằm tạo tiền đề cho việc ứng dụng chúng vào lĩnh vực viễn thông.. Thêm nữa, bài báo cũ

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA MẠNG MAY TÍNH VÀ TRUYEN THONG

Nguyễn Anh Tài

Trần Thế Anh

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

PHÁT TRIEN GIẢI PHAP CHONG CUỘC GỌI LUA ĐẢO

Developing a Blockchain-Based Spam Call Prevention

Solution with Proof-of-Spam Consensus

CỬ NHÂN NGÀNH MẠNG MÁY TÍNH VA TRUYEN

THÔNG DỮ LIỆU

TP.Hồ Chí Minh, 2024

Trang 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

KHOA MẠNG MAY TÍNH VA TRUYEN THONG

Nguyén Anh Tai - 20520924

Tran Thé Anh - 20521081

KHOA LUAN TOT NGHIEP

PHAT TRIEN GIAI PHAP CHONG CUOC GOI LUA DAO

Developing a Blockchain-Based Spam Call Prevention

Solution with Proof-of-Spam Consensus

CỬ NHÂN NGÀNH MẠNG MAY TÍNH VÀ TRUYEN

THÔNG DỮ LIỆU

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

ThS TRAN TUAN DUNG

TP.H6 Chi Minh, 2024

Trang 3

THONG TIN HỘI DONG CHAM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Hội đồng chấm khóa luận tốt nghiệp, thành lập theo Quyết định số ngày

của Hiệu trưởng Trường Đại học Công nghệ Thông tin.

Trang 4

LỜI CÁM ƠN

Đầu tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu trường Đại HọcCông Nghệ Thông Tin - Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh đã tạo điều

kiện thuận lợi cho quá trình học tập và nghiên cứu của chúng em tại trường.

Chúng em cũng xin cảm ơn đến đội ngũ giảng viên của trường, những người

đã truyền đạt kiến thức kinh nghiệm cho chúng em trong suốt quá trình theohọc tại trường Đặc biệt, chúng em xin phép được gửi lời cám ơn chân thành

đến thầy ThS Trần Tuấn Dũng, người đã hướng dẫn chúng em trong suốt quá

trình thực hiện khóa luận của mình Qua thời gian thực hiện khóa luận dưới sựhướng dẫn của thầy, chúng em lĩnh hội được những bài học quý giá mà nhờ đó

mới có thể hoàn thành được khóa luận ở mức tốt nhất có thể Cuối cùng, chúng

em xin cảm ơn cha mẹ, người thân và bạn bè đã động viên chúng em suốt quá

trình nghiên cứu.

Tuy nhiên, vì kiến thức cũng như kỹ năng chuyên môn của chúng em khá hạn

chế, khoá luận của chúng em sẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót Chúng

em mong muốn nhận được những góp ý, phê bình đến từ các thầy cô để có thể

hoàn thiện hơn khóa luận tốt nghiệp của mình Kết quả nghiên cứu này sẽ là

một dấu mốc quan trọng trong con đường sự nghiệp tương lai của chúng em.

Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn

Nhóm tác giả

Nguyễn Anh Tài

Trần Thế Anh

Trang 5

Mục lục

Danh sách hình vẽ

Danh sách bảng

Tóm tắt đề tài

OF en Om ẽt6ẽ Sẽ -ha

/

`ŸZ” ANH 2 Những nghiên cứu và sản phẩm liên quan 3_ Cơ sở lý thuyết l1 Ð_Blockchaml Ặ Ặ Q Q Q Q2 3.1.1 Sựưhình thành|

3.1.2 Các thành phan chính của blockchain}

3.1.3 Tính chất của blockchainl

-3.1.4 Các loại hình

blockcham| -.2_ Blockchain lrilemmal

3.2.1 Ð Khả năng mởrộng| cốc So

3.2.2 Tính phân tan} 2.000000.

Fe Ww wo WN

Trang 6

Khóa luận tốt nghiệp

Trang 7

0.2 Đánh gid) ee 7ð

77

6.1 Công bố khoa hoc] 2 77

Ce, 17

6.3 Huong nghiên cứu trong tương lai| 78

Tai Liệu Tham Khao 83

Nguyén Anh Tai va Tran Thé Anh Khóa 2020 DHCNTT - ĐHQG TPHCM

Trang 8

Danh sách hình vẽ

3.5 Mang tập trung và mạng phi tập trung) 18

3.6 Tổng quan Blockchain Trilema| 22

3.7 Số transaction được xác nhận trong một ngày của mạng Bitcoin

3.8 Tổng số giao dịch mỗi ngày của mang Bitcoin !

3.9 Số lượng validator, tỉ lệ vốn đặt cọc trên tổng cung token trong

mang Polkadotl[ 0000002 ee eee 27

3.10 Số lượng vốn mà một số validator đã đặt cọc trong mang Polkadot!

3.11 Blockchain Ontology) 0 20.2.2 200 29

Trang 9

3.15 Kiến trúc XCM trong Polkadotl| 42

3.16 Chuyển token được phái sinh từ một chain thứ 3| 43

4.2 Substrate Core Libraresl 48 4.3 Các loại node trong Substrate ‘| 0.0 49

4.4 Kiến trúc tong quan của Sentinal Platform] 53

4.8 Qua trình người dùng thực hiện Report một số điện thoại gần

đây trong danh sách của họ| 59

Và CUỘC ØỌI SDAM| QC HQ ng xa 61

4.11 Sơ đồ mô tả hoạt động tính năng truy van thông tin

4.12 Các thông tin người dùng nhận được từ một số spam và một số

bình thường được ghi nhận| - 634.13 Sơ đồ mô tả hoạt động của tính năng bỏ phiếu

4.14 Người dùng tiến hành bỏ phiếu cho một kiến nghị chuyển trạng

thái một số điện thoại thành Spam

Nguyén Anh Tài va Trần Thế Anh Khóa 2020 DHCNTT - ĐHQG TPHCM

Trang 10

4.17 Các đối số được điền vào 67 4.18 Tiến hành kí lên giao dich} 2 0 67 4.19 Kết quả giao dịch được ghi nhận trong một khối 68

4.20 Cac hàm được Pallet SCBC exportl 68

4.21 Các hàm được Pallet Validator Set export] 69

4.22 Cac hàm được Pallet Collectives export| 69

5.1 Giao diện của Grafana Dashboard| 71

5.2_ Sự tương quan giữa thời gian thực thi và số lượng requestl 73

Nguyén Anh Tài va Trần Thế Anh Khóa 2020 DHCNTT - ĐHQG TPHCM

Trang 11

Danh sách bảng

3.1 Ứng dụng của blockchain trong các lĩnh vực 20}, |29]] 11

3.2 Phân loại blockchain dựa trên các tiêu chí khác nhau) 20

Trang 12

DApp Decentralized Application

RPC Remote Procedure Call

PoW Proof of Work

PoS Proof of Stake

SDK Software Development Kit

IoT Internet of Thing

C2C Business to Business blockchains

C2B Cryptocurrency to Business blockchain

B2B Only Cryptocurrency blockchain

ECDSA Elliptic Curve Digital Signature Algorithm

DAG Directed Acyclic Graphs

XCM Cross-Consensus Messaging

XCMP_ Cross Chain Message Passing

UMP Upward Message Passing

DMP Downward Message Passing

VMP Vertical Message Passing

Trang 13

Tóm tắt đề tài

Spam qua điện thoại ngày càng trở thành vấn nạn trong thời đại mà dịch vụviễn thông là một phần thiết yếu trong đời sống con người Người dùng dịch vụviễn thông là đối tượng chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi tình trạng spam qua điện

thoại Họ phải chịu tổn thất về mặt thời gian, chi phí và tác động tâm lý do các

cuộc gọi không mong muốn tạo ra Trước vấn nạn đó, việc ngăn chặn spam quađiện thoại là cần thiết

Mặc dù hệ thống lọc cuộc gọi độc hại hiện tại dựa trên cấu trúc cơ sở dữ liệutập trung đã giải quyết được phần nào vấn nạn trên, nhưng trong những nghiên

cứu gần đây đã chỉ ra rằng có nhiều hạn chế về mặt bảo mật và minh bạch với

loại cấu trúc này

Chính vì những vấn đề trên đã góp phần tạo động lực cho đề tài này nhằm đưa ra một giải pháp mới theo mô hình phân tán giúp khắc phục các hạn chế

kể trên, đảm bảo tính bảo mật, minh bạch cho người dùng.

Trang 14

Chương 1

Giới thiệu đề tài

1.1 Giới thiệu

Trong kỷ nguyên công nghệ số ngày nay, khi mà các dịch vụ viễn thông đã trở

thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống của con người Có một vấn đề đang nổi lên, đó là tình trạng qua spam điện thoại ngày càng gia tăng Những

cuộc gọi không mong muốn này, bao gồm chào mời quảng cáo, giả danh chínhphủ, ngân hàng và các hình thức liên lạc không được yêu cầu từ chính người

dùng, có tác động bất lợi đến người dùng Một báo cáo năm 2023 cho thấy hoạtđộng lừa đảo qua điện thoại ở Việt Nam nói riêng đã gây thiệt hại khoảng 16

tỷ USD Tổng số tiền thất thoát do lừa đảo toàn cầu nói chung trong cùng năm

được ước tính lên tới 1,026 nghìn tỷ USD, chiếm khoảng 1,05% GDP toàn cầu

(2\, (3) Người dùng dich vu viễn thông bị ảnh hưởng trực tiếp bởi cuộc gọi rác

qua điện thoại, không chỉ phải chịu mất mát về vật chất, thời gian mà còn bịảnh hưởng về tâm lí do liên tục có những cuộc gọi không mong muốn Do đó,

các biện pháp hiệu quả để ngăn chặn cuộc gọi độc hại qua điện thoại là cần

thiết

Hiện tại, đã có những hệ thống lọc cuộc gọi độc hại được triển khai (True Caller, Robot Call ) nhằm giải quyết được phần nào vấn nạn kể trên Nhưng vẫn có một điểm yếu của cấu trúc cơ sở di liệu tập trung tồn tại trong các hệ thống trên Các nghiên cứu gần đây đã nêu bật được những hạn chế đáng kể về

Trang 15

tính minh bạch và quan ngại về các vấn đề bảo mật vốn có trong các hệ thống

tập trung HỆ (10) Trong đó, việc lưu trữ dữ liệu cá nhân trong một cơ sở dữ

liệu tập làm tăng nguy cơ vi phạm quyền riêng tư và vi phạm bảo mật dữ liệu

Hơn nữa, các cấu trúc tập trung thường thiếu tính minh bạch, khiến người dùng

không chắc chan về cách dữ liệu của ho được xử lý và liệu dữ liệu đó có đang

được sử dụng thực sự cho các mục đích đã định hay không [26].

Những van dé kể trên một lần nữa nhấn mạnh sự cần thiết của một giải pháp mới trong việc áp dụng mô hình phân tán để tăng cường tính bảo mật và minh

bạch cho người dùng.

1.2 Mục tiêu chính của đề tài

Xuất phát từ những vấn đề kể trên và để có thể giải quyết được chúng đề tài

nhóm tác giả đê ra ba mục tiêu chính sau đây:

1 Đề xuất một giải pháp nhằm giải quyết được những vấn đề mà mục tiêu

của đề tài đặt ra Cụ thể, đề tài sẽ triển khai và thực nghiệm trên nền tảng

mang tên "Sentinel Platform" Trong đó, áp dụng công nghệ blockchain dé

cho phép lưu trữ và xử lý cuộc gọi một cách minh bạch, bao mat hơn vatận dụng công nghệ blockchain để lưu trữ dữ liệu cuộc gọi.

2 Giới thiệu co chế đồng thuận Proof-of-Spam cho phép cộng đồng cùng tham

gia đánh giá và phân loại số điện thoại spam dựa trên cơ chế bầu cử trongthực tế và dựa trên danh tiếng của người dùng

3 Cung cấp cái nhìn tổng quan về công nghệ blockchain, kiến trúc của nó, cơ

chế đồng thuận và các vấn đề liên quan đến bộ ba bất khả thi, cũng như

xem xét các giải pháp hiện tại cho vấn đề thư rác điện thoại Song song với

đó, việc tìm hiểu và ứng dụng công nghệ blockchain đang xu hướng cũng

được thực hiện dưới mục tiêu này.

Nguyén Anh Tài va Trần Thế Anh 3 Khóa 2020 DHCNTT - ĐHQG TPHCM

Trang 16

1.3 Cấu trúc khoá luận

Về phân bố nội dung đề tài, các chương sẽ được phân chia như sau:

° Chương ||} Thao luận về các thành phần của công nghệ blockchain, van đề

về bộ ba bất khả thi và các giải pháp liên quan Chương này cũng sẽ tìm hiểu về cách mà công nghệ blockchain được triển khai trong thực tế hiện

nay nhằm tạo tiền đề cho việc ứng dụng chúng vào lĩnh vực viễn thông.

« Chương || Trình bày về ý tưởng của đề tài nhằm giải quyết vấn đề cuộc

gọi Spam cũng như các công nghệ liên quan để hiện thực hoá ý tưởng.

« Chương |ö} Mô tả quá trình thử nghiệm và thực hiện, chứng minh tính khả

thi và khả năng sử dụng của giải pháp được đề xuất

° Chương |0} Đưa ra những kết luận chung và vạch ra những hướng phát triển

trong tương lai cho dự án.

Nguyén Anh Tài va Trần Thế Anh 4_ Khóa 2020 DHCNTT - ĐHQG TPHCM

Trang 17

Chương 2

Những nghiên cứu và sản phẩm liên

quan

Phần này nhóm tác giả chỉ ra các nghiên cứu liên quan nhằm tạo cơ sở cho đề

tài Dựa trên các vấn đề và giải pháp mà các nghiên cứu liên quan này đưa ra

Nhóm tác giả thực hiện đánh giá sơ bộ về điểm yếu và điểm mạnh của những nghiên cứu này nhằm đưa ra những hướng tiếp cận khả quan.

Trong cuộc khảo sát do Salman và các cộng sự tiến hành đã nêu bật

một số điểm yếu nghiêm trọng tồn tại trong kiến trúc tập trung để cung cấp

dịch vụ bảo mật Trong nghiên cứu này, các tác giả đã thảo luận về việc các hệ

thống tập trung dễ gặp phải là tạo ra điểm lỗi duy nhất và toàn bộ hệ thống sẽ

bị đe doạ nếu cơ quan trung ương bị tấn công hoặc bị lỗi Đây được gọi là sựthiếu dư thưa về khả năng chịu lỗi của hệ thống, chính điều này làm suy yếukhả năng phục hồi của các mô hình sử dụng kiến trúc này Hơn nữa, các tác giả

cũng chỉ ra, rằng các hệ thống tập trung yêu cầu từ bỏ quyền tự chủ và quyền

tự quyết của người dùng, buộc người dùng phải giao phó dữ liệu nhạy cảm và

quyền truy cập cho bên thứ ba lộ quy mô lớn, giả định về rủi ro và sự từ bỏ

quyền kiểm soát này trở nên không thể chấp nhận được cả từ góc độ bảo mật

cũng như quan điểm kinh tế, vì chi phí hoạt động tăng phi tuyến tính khi mở

rộng cơ sở người dùng Một điểm yếu khác được thảo luận là cách các số cái tập

trung gặp khó khăn trong việc liên kết tích cực danh tính ảo với các tác nhân

Trang 18

trong thế giới thực theo thời gian, gây ra sự mơ hồ làm giảm trách nhiệm giải

trình trong các mạng phân tán Khi xem xét chung những thách thức này, cuộc

khảo sát đã kết luận rằng kiến trúc tập trung có những điểm yếu cố hữu về cấu trúc, đòi hỏi các giải pháp mới để tăng cường khả năng phục hồi bảo mật cho

các ứng dụng phân tán trong tương lai.

Muttavarapu và các cộng sự (2019) đã đề xuất một giải pháp dựa trên

blockchain để báo cáo và phát hiện cuộc gọi spam ngang hàng Họ nhằm mục đích tận dụng các đặc tính của blockchain như tính minh bạch, khả năng kiểm toán và tính bất biến bằng cách lưu trữ các báo cáo cuộc gọi spam trên sé cái

phân tán thông qua hợp đồng thông minh Điều này sẽ giúp lấy được xếp hạng

tin cậy cho số điện thoại dựa trên các báo cáo thư rác tập thể Hệ thống được đề

xuất của họ liên quan đến việc đăng ký số điện thoại trên blockchain, báo cáo

cuộc gọi spam theo thời gian thực thông qua API và truy vấn xếp hạng độ tincậy của các số Tuy nhiên dưới góc nhìn của nhóm tác giả, cách mà bài báo thựcnghiệm ứng dụng blockchain của họ còn phụ thuộc nhiều vào Smart Contract

của mạng Ethereum Thêm nữa, bài báo cũng thừa nhận rằng việc triển khai

các tính năng của ứng dụng sẽ sản sinh ra tỉ lệ giao dịch rất lớn (khoảng 1000giao dịch/giây) điều này cũng chính là giới hạn mà một mạng blockchain đang

sử dụng cơ chế đồng thuận PoW không thể đảm bảo được Mặt khác, bài báo này tạo ra một điểm bắt đầu cho nghiên cứu của nhóm tác giả nhằm đưa ra

một giải pháp tối ưu hơn.

Trang 19

NODE JS Main Net/ Test Net

HTTP RPC CALL

SMART

CONTRACT

da2am-rn

Hình 2.1: Kiến trúc triển khai trong công trình của Muttavarapu và các cộng sự

Thế Duy và các cộng sự (2023) đã giới thiệu giao thức đồng thuận trên

blockchain mang tên Proof-of-AntiScam 16| Bài báo này đề xuất một giao

thức đồng thuận PoAS kết hợp với công nghệ blockchain và học máy nhằm

khuyến khích và xác thực cộng đồng đóng góp dữ liệu chất lượng cho việc huấn

luyện mô hình phát hiện trang lừa dao.Cu thể, cơ chế PoAS ở đây là một cơ chế

đồng thuận blockchain hoạt đồng bằng cách ghi nhận địa chỉ IP của các trang lừa đảo Các nút trong mạng có thể truy cập và các IP này và đóng góp dữ liệu bằng cách chụp ảnh các trang web và gửi lên blockchain.

Jiang và các cộng sự (2019) đã giới thiệu thuật toán Rift hoạt động dựa

trên cơ chế bỏ phiếu và kiểm tra tín nhiệm Cụ thể, thuật toán này bao gồm

nhiều module dam nhận các tính năng đăng ky, ủy ban bau cử, phòng phiếu,

giám sát viên và block producer Các node có thể ứng cử thành block producer

bằng cách đăng ký và xét duyệt hồ sơ Sau đó, các ứng cử viên tham gia bỏ phiếu tại phòng phiếu để xác định node chiến thang Node chiến thắng sẽ trải qua giai đoạn thử nghiệm để kiểm tra tín nhiệm trước khi trở thành node tạo

khối chính thức Thuật toán này đã đưa ra được một cơ chế bỏ phiếu cho nhiều

node hoạt động trên một mạng.

Nguyén Anh Tài va Trần Thế Anh 7 Khóa 2020 DHCNTT - DHQG TPHCM

Trang 20

Năm 2009, True Software Scandinavia AB đã giới thiệu ứng dụng Truecaller

cung cấp một số tính năng hữu ích bao gồm nhận dạng người gọi, đây là một

ứng dụng điển hình trong việc chặn các cuộc gọi độc hại ngày nay Nó yêu cầu người dùng đăng ký bằng số điện thoại đi động của họ Ban đầu được phát hành trên nền tảng Symbian và Windows, sau đó nó đã mở rộng để hỗ trợ cả Android

và iOS Đến năm 2012, có 5 triệu người dùng và tính đến năm 2020, nó đã vượt

qua 200 triệu người dùng hoạt động hàng tháng, phần lớn đến từ Ấn Độ Qua

nhiều năm, nó đã nhận được tài trợ và quan hệ đối tác để mở rộng hơn nữa

phạm vi tiếp cận và dịch vụ của mình Tuy nhiên, nhìn lại lịch sử của ứng dụngnày, đã có những vấn đề về bảo mật và quyền riêng tư được báo cáo Vào năm

2013, máy chủ ứng dụng đã bị tấn làm lộ một số dữ liệu nhạy cảm của người

ding ['] Gan đây hơn vào năm 2019, một lỗ hổng bảo mật đã được tim thấy làm

lộ thông tin người dùng]

Trang 21

Nhìn chung, các nghiên cứu và sản phẩm kể trên đã đưa ra được giải pháp

và các thuật toán dựa trên việc tận dụng dữ liệu được đóng góp từ các thực thể tham gia trong mạng Tuy nhiên, nói cụ thể hon trong vấn đề cuộc gọi spam

hiện tại các công trình trên vẫn mắc phải những nhược điểm liên quan đến kiến trúc tập trung hoặc gặp giới hạn về vấn đề hiệu năng hệ thống hoặc phạm vi áp

dụng còn hạn chế Theo hiểu biết tốt nhất của nhóm tác giả thông qua những nghiên cứu kể trên, việc ứng dụng blockchain trong việc giải quyết vấn đề cuộc

gọi spam là còn hạn chế Vì vậy việc đưa ra một giải pháp hướng đến tính bảomật, quyền riêng tư của người dùng hơn là cần thiết

truecaller-app

Trang 22

về quá trình hình thành, các thành phần, tính chất, phân loại cũng như các vấn

đề tồn tại trong trong nghệ bloekchain.

3.11 Sự hình thành

Sự phát triển của công nghệ blockchain đánh dấu bước ngoặt quan trọng trong

lĩnh vực giao dịch kỹ thuật số Khái niệm blockchain (chuỗi khối) lần đầu tiênđược biết tới thông qua một công trình nghiên cứu năm 1979 bởi nhà mật mãDavid Lee Chaum|§}; tuy nhiên mai tới nam 2008 blockchain mới thực sự hìnhthành Bước tiến đột phá này xảy ra khi tác giả Satoshi Nakamoto công bố một

bài báo giới thiệu về Bitcoin [27], đồng tiền kỹ thuật số đầu tiên dựa trên công

nghệ blockchain Bài báo mô tả một hệ thống phi tập trung cho giao dịch trênmôi trường không tin cậy, giải quyết vấn đề thanh toán mà không cần trung

gian Điều này được thực hiện nhờ số cái công khai - blockchain - ghi nhận vàxác thực mọi giao dịch bởi thành viên mạng Nhờ ý tưởng của họ đã mở ra

kỷ nguyên mới cho tiền tệ số và cho phép nhiều ứng dụng khác của công nghệ

blockchain được hiện thực hoá.

10

Trang 23

Loại hình Ứng dụng Mô tả Ví dụ

Tài chính Tiền mã hoá Các phương tiện bên trong mạng Bitcoin

blockchain trao đổi với nhau sử dụng Etherumcác phương thức mã hoá để bảo mật Litecoin

cho các giao dich Ripple

Polkadot

Chứng Các công ty phát hành cổ phiếu công Bloeckstream

khoán khai trực tiếp và không có hợp vốn Kaleido

ngân hàng Cổ phiếu tư nhân, ítthanh khoản hơn có thể được giao

dịch trong thị trường thứ cấp dựa trên

blockchain Các dự án khởi nguyên

hiện nay đang cố gắng giải quyết vấn

đề thanh toán chứng khoán.

Bảo hiểm Các tài sản (ví dụ: bất động sản, ô tô, Everledger

v.v.) có thể được định danh bằng công Deloitte

nghệ blockchain Doanh nghiệp bao

hiểm có thể kiểm tra lịch sử giao dịch

dựa trên đó.

Phi tài chính | Công chứng Các giải pháp nhằm thay thế mô hình Stampery

uỷ quyền giấy tờ tập trung bởi công Cesium

chứng viên ZerolD

Âm nhạc Xác định bản quyền âm nhạc và quản Audius

lý quyền sở hữu bản quyền âm nhac eMusic

Tài liệu Lưu trữ và xác thực chữ ký và dấu Proof Of

thời gian của tài liệu bằng blockchain Existence

Lưu trữ phi Chia sẻ dữ liệu (phim, hình ảnh, Storj Sia

tap trung tệp ) mà không tới bên thứ ba bang Slate

cách sử dụng nền tảng lưu trữ đám mây phân phối ngang hàng.

Internet of Blockchain lưu trữ một cách đáng tin Forescout

Thing (IoT) cậy thông tin liên lạc của các thiết bị Platform

thông minh trong internet vạn vật.

Chuỗi cung Dinh danh một sản phẩm có thể được BlockVerify

ứng xác minh bởi mạng blockchain bao

gồm tất cả những người tham gia thị

trường trong thương mại điện tử (nhà

sản xuất, người bán, thị trường)

Bảng 3.1: Ứng dụng của blockchain trong các lĩnh vực (20),

Nguyén Anh Tai va Tran Thé Anh 11 Khóa 2020 DHCNTT - ĐHQG TPHCM

Trang 24

Hiện nay, công nghệ blockchain đang là một công nghệ đột phá và được ứng

dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực Ban đầu blockchain chủ yếu được áp dụng

trong lĩnh vực tài chính, tiền tệ [Iö] Tuy nhiên, với sự phát triển mạnh mẽ gần

đây, công nghệ blockchain đã có khả năng tương thích với nhiều ngữ cảnh ứng

dụng da dang hơn Blockchain hiện là nền tang công nghệ cho phép xây dung

các ứng dụng phi tập trung (DApps) Các DApps này đã và đang được áp dụng

thành công trong nhiều lĩnh vực như y tế [I8] trò chơi điện tử và nhiều

ngành khác Kể từ khi Bitcoin ra đời vào năm 2008, công nghệ blockchain đã

phát triển mạnh mẽ cả về lý thuyết lẫn ứng dụng thực tiễn Điều này phản ánh tiềm năng của blockchain trong việc hiện thực hóa sự chuyển đổi kỹ thuật số

toàn diện Bảng là một khảo sát về các ứng dụng blockchain trong nhiều

lĩnh vực hiện nay hiện nay.

3.1.2 Các thành phan chính của blockchain

Phần này nghiên cứu tổng quan về các khái niệm về các thành phần chính cùngvới các thuật ngữ liên quan đến đề tài

Peer-to-peer network - P2P (Mạng ngang hàng) Một blockchain được xây

dựng dựa trên mạng lưới P2P kết nối các node (nút) blockchain với nhau Khimột node mới được khởi tạo, trước tiên nó sẽ kết nối với mạng P2P Sau khi

thiết lập kết nối thành công với ít nhất một node khác, node mới sẽ bắt đầu quá trình đồng bộ hóa dữ liệu bằng cách tải về toàn bộ các block trên blockchain cho đến block mới nhất Khi hoàn tất quá trình đồng bộ hóa, node mới có thể

tham gia tích cực vào mạng Mạng P2P đóng vai trò lớp nền tảng (base layer)

quan trọng cho công nghệ blockchain, tương tự như lớp IP của internet Mặt

khác, khi so sánh với hệ thống tập trung, những nguy cơ xảy ra sự cố như tấncông đơn điểm hoặc tấn công từ chối dịch vụ HỆ P2P không có cơ quan trungương quan lý Thông tin được liên tục ghi nhận và đồng bộ trên toàn mạng theo

Trang 25

kiểu "thêm mới" mà không cần đến chủ thể trung tâm Nhờ ưu điểm này, mạng P2P đã có thể bù đắp được phần nào những điểm yếu của mạng tập trung.

Hash Function (Hàm băm) được mô tả đơn giản trong hình [3.1|hàm băm là

thuật toán được thiết kế để biến đổi dữ liệu đầu vào thành mã xác nhận có độ

dài cố định Quá trình áp dụng hàm băm cho dit liệu được gọi là băm (hashing)

và kết quả đầu ra của nó được gọi là mã băm (hash) Đặc điểm quan trọng của hàm băm là độ dài không đổi của mã băm đầu ra Trong blockchain, hàm băm

có mặt ở trong mọi khâu xử lí di liệu của blokchain Một số hàm băm phổ biến thường được sử dụng có thể kể đến như SHA-256, Keccak256,

Mã băm

(độ dài cố định)

Dữ liệu

(độ dài tuỳ ý)

Block (Khối) Block là tập hợp các thông tin nhằm lữu trữ các giao dịch diễn

ra bên trong blockchain, bao gồm hai phần chính: Tiêu đề khối (Block header)

và Thân khối (Block body) Tiêu đề khối bao gồm các trường dữ liệu quan trọng như: Mã băm của khối trước (previous block hash), mã băm khối hiện tại

(current block hash), nhãn thời gian (timestamp) và các thông số khác tuỳ theo

cơ chế hoạt động của mạng blockchain, như nonce (number-use-once), độ khó

thuật toán (difficulty) được sử dụng trong Bitcoin hoặc uncles hash (mã băm

của các khối tổ tiên) trong Ethereum Thân khối chứa danh sách các giao dịch

của khối đó Một số nút trong mạng (node) có nhiệm vụ tạo ra các khối và đưa

vào blockchain sau khi đạt đồng thuận Các node tham gia khác có thể kiểm tra lại các giao dịch ở các block bằng cách truy nguyên ngược từ khối hiện tại về

khối gốc nhờ vào mã băm của khối cha Khối đầu tiên được gọi là là khối khởi

Trang 26

nguyên (genesis block).

Merkle Tree (Cây băm nhị phân) Cây Merkle là một cấu trúc dữ liệu được

giới thiệu bởi Ralph Merkle vào năm 1979 nhằm tổng hợp và xác thực dit liệu

lớn một cách hiệu quả (23) Cây Merkle có cấu trúc nhị phân, trong đó mỗi nút

là kết quả băm của 2 nút con bên dưới bằng một hàm băm Cây bắt đầu từ

nhiều nút lá chứa dữ liệu ban đầu, sau đó đệ qui băm lên từng cấp cao hơn cho đến khi có 1 giá trị gốc duy nhất gọi là Merkle root Trong blockchain, Merkle root được xây dựng từ việc băm lần lượt các giao dịch rồi ghép các cặp băm lại Quá trình này tạo ra một mã băm duy nhất dựa trên tất cả các giao dịch (Hình

B.2) Mã băm này gọi là Merkle root và được sử dụng để xác thực toàn bộ các

giao dịch được lưu trữ bởi một block trong blockchain.

Khối #1 af Khéi #2 Khối #3

| Merkle root #1 | Merkle root #2 | [ Merkle root #3 |

1 1 Danh sách các giao dịch của block #2

Hình 3.2: Merkle Tree trong blockchain l

Blockchain (Chuỗi khối) Như được mô tả trong hình trong mô hình dữ

liệu này, blockchain được biểu diễn dưới dạng danh sách liên kết sử dụng cấu trúc con trỏ Cụ thể, mỗi block chứa thông tin riêng bao gồm dữ liệu của nó

Nguyén Anh Tài va Trần Thế Anh 14 _ Khóa 2020 DHCNTT - DHQG TPHCM

Trang 27

như giao dịch, thông tin block cũng như một con trỏ chỉ đến vị trí lưu trữ trên

bộ nhớ của block kế tiếp Các block được sắp xếp tuần tự theo thời gian được

thêm vào và được liên kết thành một danh sách đơn gián tiếp nhờ vào con trỏ

trỏ đến block kế tiếp trong mỗi block Việc sử dụng cấu trúc danh sách liên kết

kết hợp với con trỏ giúp blockchain hiệu quả trong việc lưu trữ, truy xuất và

theo dõi chuỗi các giao dịch diễn ra trên mạng

Block header Block header Block header

Merkle Merkle Merkle

Root Root Root

block hash #0 | block hash #1

Other info | aa Other info Other info

Block body Block body Block body

Transactions Transactions | Transactions

Hình 3.3: Cau trúc của các block va liên kết của chúng tao thành blockchain

Timestamp (Nhãn thời gian) Mỗi block trong blockchain đều chứa thông tin

về thời điểm tạo block dưới dạng timestamp (nhãn thời gian) Timestamp ghi lại thứ tự thời gian xảy ra của các block và giao dịch trong blockchain, thể hiện

thời gian cụ thể khi mỗi giao dịch được ghi nhận Những timestamp này giúp

chống giả mạo, đóng vai trò như một dịch vụ chứng thực thời gian và ngăn ngừaviệc xuất hiện giao dịch "double spending" (chi tiêu gấp đôi) như được đề cậptrong (11).

Blockchain Address (Địa chi chuỗi khối) Mỗi người dùng tham gia trong

mạng blockchain sẽ được cấp một địa chỉ duy nhất đại diện cho mình trên mạng

đó Địa chỉ này được bảo vệ bằng cặp khóa bất đối xứng gồm khóa riêng và

Trang 28

khóa công khai Người dùng phát hành và xác thực các giao dịch bằng cách ký

số lên chúng với khóa riêng của mình Khóa công khai được dùng để nhận các

giao dịch từ người dùng khác Quá trình tạo địa chỉ trong blockchain được ứng

dụng phổ biến bởi thuật toán ECDSA [B3] Đầu tiên, Khóa riêng và khoá công

khai được tạo ra, mang tính chất liên quan nhau nhưng không thể phục hồi lẫn

nhau Khoá công khai sau đó được băm bởi thuật toán băm do blockchain đó

quy định, có thể kể đến như SHA256, RIPEMD160 được sử dụng trong Bitcoin

và Keccak256 được sử dụng trong Ethereuml35] và đầu ra là địa chỉ nhận giao

dịch của một người dùng tham gia trong mạng.

Smart Contract (Hợp đồng thông minh) : Hợp đồng thông minh là các

chương trình tự thực hiện nằm trên số cái phân tán, được thiết kế để tự động hoá việc thực hiện các chức năng cụ thể sau khi được kích hoạt bởi các sự kiện

được xác định trước Được khái niệm hóa đầu tiên bởi Nick Szabo vào năm

1994, thuật ngữ này ban đầu đề cập đến việc tự động hóa các hợp đồng pháp lý, nhúng các điều khoản hợp đồng vào phần mềm để giảm thiểu sự phụ thuộc vào

bên thứ ba và tăng cường bảo mật chống lại các hành động độc hại Hợp đồng

thông minh đã trở thành tâm điểm trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm tài

chính, trò chơi và quản lý quyền kỹ thuật số Các nhà phát triển và nhà nghiên

cứu đang ngày càng nỗ lực khám phá và cải thiện các ứng dụng hợp đồng thông

minh Ưu điểm cốt lõi của hợp đồng thông minh trong bối cảnh công nghệ số cáiphân tán là khả năng thực hiện các giao dịch và cập nhật trạng thái dữ liệu trên

một mạng lưới các nút không tin cậy lan nhau blockchain Ethereum, được biếtđến với khả năng hỗ trợ tối đa cho hợp đồng thông minh, như được minh hoạtrong hình cho thấy sự hoạt động tích cực của hợp đồng thông minh trong

mạng này Mặc dù ngày càng phổ biến, nhưng việc phát triển hợp đồng thông

minh đặt ra một số thách thức, chang hạn như lỗ hổng bảo mật, khó khăn khi

gỡ lỗi và hạn chế của các ngôn ngữ lập trình như Solidity hay !Ink

Trang 29

Ethereum Daily Deployed Contracts Chart

Source: Etherscan.io Click and drag in the plot area to zoom in

Zoom 1m 6m ly All Dec 15,2023 > Jun 15,2024

Jan '24 Feb '24 Mar '24 Apr '24 May '24 Jun '24

Hình 3.4: Số lượng triển khai smart contract mỗi ngày trong mang Ethereum !

Ngoài ra còn có thành phần chính khác là co chế đồng thuận sẽ được bànluận riêng trong phần

3.1.3 Tính chất của blockchain

Như được các tác giả trình bày trong (9), [43] có rất nhiều đặc tính được chỉ ra

cho blockchain Tuy nhiên, trong bất kỳ ngữ cảnh nào mà công nghệ blockchain

được áp dụng thì một hệ thống blockchain cơ bản cần đáp ứng 4 yêu tố được

liệt kê như sau:

Trang 30

¢ Tính bat biến (Immutable): Tính bất biến định nghĩa rằng blockchain

là một mạng không đổi Một khi giao dịch được ghi lại trên blockchain, nó gần như không thể được sửa đổi hay xóa bỏ Điều này khiến blockchain trở thành một sổ cái bất biến, mang lại tính bảo mật va tin cậy cao.

¢ Tinh phi tập trung (Decentralization) : Công nghệ blockchain là một

hệ thống phi tập trung, có nghĩa là không có cơ quan trung ương nào kiểm

soát mạng Thay vào đó, mạng được tạo thành từ một số lượng lớn các

nút hoạt động cùng nhau để xác minh và xác thực các giao dịch Mỗi nút

trong mạng blockchain sẽ có cùng một bản sao số cái.

¢ Tính minh bach (Transparency): Lịch sử hoạt động của blockchain

do tính phân tán và công khai nhờ vào mạng P2P, điều này mang lại khảnăng truy xuất dữ liệu một cách minh bạch và công khai cho tất cả các

thành viên tham gia hệ thống Cụ thể, toàn bộ thông tin về các khối và

giao dịch bên trong khối đó đều được lưu trữ trên nhiều node cùng lúc

một cách phân tán Bất cứ ai là người tham gia vào mạng P2P đều có khả năng kiểm tra, xác thực và xem xét lịch sử hoạt động của toàn bộ hệ thống

thông qua việc truy vấn lịch sử các khối Đây là một yếu tố quan trọnggiúp tăng tính minh bạch, chống gian lận và tham nhũng trên nền tảng

blockchain.

Trang 31

¢ Tinh ẩn danh (Anonymity): Người dùng có thể tương tác với blockchain

một cách ẩn danh thông qua địa chỉ dạng xâu ký tự/số được cấp bởi hệ

thống thay vì dùng thông tin cá nhân thật Nhờ vào đó, người dùng đảm

bảo được quyền riêng tư cá nhân của mình trong quá trình thực hiện các giao dịch trên blockchain Tuy nhiên, mức độ ẩn danh còn phụ thuộc vào

thiết kế cu thể của từng blockchain Những blockchain lấy tính ẩn danh

làm mục tiêu chính thường cung cấp tính năng này mạnh mẽ hơn so vớinhững loại blockchain khác chú trọng nhiều hơn vào các yếu tố khác như

hiệu năng, tính khả dụng.

3.1.4 Các loại hình blockchain

Tuy vào các tiêu chí dựa trên mục đích khi triển khai công nghệ blockchain vào

mạng, về cơ bản blockchain có hai loại chính: Private blockchain (chuỗi khốiriêng tư) và Public Bloekchain (chuỗi khối công khai)

Private blockchain nổi bật với tính riêng tư và hiệu suất xử lý giao dịch cao

do số lượng nút tham gia ít hơn so với public blockchain Tuy nhiên, vì tính

tập trung cao nên loại này thường có điểm yếu về khả năng bảo mật hơn so

với các blockchain công khai Private blockchain do quản trị viên mạng giám

sát và người tham gia cần sự đồng ý của quản trị viên Do ít nút hơn, private

blockchain tiêu tốn ít thời gian hon để đạt đồng thuận Nó tiết kiệm tài nguyên

và phí giao dịch hiệu quả hơn Loại blockchain này thường được tổ chức tài chính, y tế áp dụng để đảm bảo tính kiểm toán và hiệu quả Nó có thể giải

quyết các vấn đề liên quan đến dữ liệu y tế như bảo mật, tuân thủ quy định và

chỉ phí.

Public blockchain có tinh phân tan mang cao hơn so với private blockchain,

tuy nhiên điều này cũng gây bất lợi về mặt hiệu năng và mặt tiêu thụ năng

Trang 32

Dựa trên Phân loại Mô tả

ee Public Cho phép bat cứ ai đều có thể đọc va gửi giao dich

ihe nàng Blockchain lên blockchain.

truy xuât

dữ liệu|22] Private Cho phép một tổ chức hoặc tất cả các tổ chức

Blockchain thành viên có cùng nhóm tham gia đọc, gửi giao

dịch.

Consortium Cho phép nhiều nhóm tổ chức thành lập liên kiếtBlockchain với nhau để cùng tham gia gửi, đọc dữ liệu giao

dịch.

Hybrid Kết hợp các ưu điểm của public, private và

Blockchain consortium blockchain thông qua việc sử dụng

chúng song song hoặc liên kết chúng với nhau

nhằm tối ưu hóa các giao dịch.

Khả năng | C2C Blockchain công khai Chỉ đề cập đến việc xử lý

hỗ trợ tiền tiền điện tử, hoàn toàn dành riêng cho mục đích

mã hoá phi tập trung hóa tiền tệ và thanh toán.

C2B Trang bị tang logic trong sổ cái, tăng tinh khả lập

trình, cho phép sử dụng blockchain vào nhiều mục

đích.

B2B Không hỗ trợ tiền điện tử mà hỗ trợ thực thi phần

mềm kinh doanh theo từng ngành/lĩnh vực cu thể.

Khả năng Stateless Tập trung vào tối ưu hóa giao dịch và chức năng

thực thi Blockchain chuỗi bằng cách xác thực giao dịch thông qua tính

hợp đồng toán hàm băm Độc lập với lớp logic của smart

thông contract.

Blockchain đồng và giao dich Hỗ trợ logic kinh doanh đa

dạng, tối ưu hóa và lưu giữ các trạng thái logic

khác nhau.

Kiểu số Permissionless Cho phép bat kỳ ai tham gia quá trình xác thực

cái Blockchain mà không cần phép trước Người dùng có thể tự do

tham gia mạng blockchain bằng khả năng tính

toán của riêng mình.

Permissioned Yêu cầu được phép trước khi tham gia Chỉ các

Blockchain bên được ủy quyền mới được vận hành nút để xác

thực giao dịch trên mạng blockchain.

Bảng 3.2: Phân loại blockchain dựa trên các tiêu chí khác nhau

Nguyễn Anh Tài va Trần Thế Anh 20 Khóa 2020 DHCNTT - ĐHQG TPHCM

Trang 33

lượng Loại blockchain này thường áp dụng cơ chế đồng thuận dựa trên PoW

- một thuật toán tiêu hao năng lượng đáng kể [4] Người dùng có thể quản

lý tiền điện tử dùng ví điện tử để trao đổi trong mạng này Public blockchain

phù hợp với ứng dụng yêu cầu cả tính bảo mật lẫn công khai minh bạch Loại blockchain này cho phép người dùng tham gia một cách tự do Ưu điểm là dữ

liệu được bảo mật và minh bạch cao, nhưng khiếm khuyết về hiệu quả, thông

lượng giao dịch và tiêu thụ năng lượng.

Hybrid blockchain là sự kết hợp giữa public và private blockchain nhằm đạt được mục tiêu cao hơn thông qua việc kiểm soát tốt hơn Loại blockchain lai này

vừa có tính tập trung nhưng vẫn đảm bảo tính toàn vẹn, minh bạch và an ninh

thông tin Hybrid blockchain cho phép người dùng truy cập một phần và lưu

trữ phần còn lại an toàn, kết hợp ưu điểm của cả private và public blockchain.

Do đó nó có thể đảm bảo được tính linh hoạt, an toàn, minh bạch cho mạng

blockchain.

Ngoài các loại hình blockchain cơ ban được kể trên, nhằm cung cấp một cái

nhìn tổng quan về các loại hình blockchain dang tồn tại , bảng |3.2| sẽ phân loại

các blockchain dựa trên những tiêu chí khác nhau của mạng.

¢ Tinh san sang (Availability)

¢ Dung sai phan vùng (Partition tolerance)

Nguyén Anh Tai va Tran Thé Anh 21 Khóa 2020 DHCNTT - ĐHQG TPHCM

Trang 34

Decentra- |

Security -==\ ization

PoW

Hash rate

Hinh 3.6: Téng quan Blockchain Trillema

Xuất phát từ những nỗ lực không thành để có thé tạo ra một blockchain

có thể đạt được cả ba yếu tố trong CAP |2ð|, khái niệm "Blockchain Trillema" được hình thành Blockchain Trillema tuyên bố rằng: Một blockchain phải hy sinh một trong ba tính chất sau, để có thể đạt được hai tính chất còn lại:

¢ Tinh bảo mật (Security),

¢ Tinh phân tan (Decentralization)

¢ Khả năng mở rộng (Scalability)

Vấn đề này xuất phát từ việc số lượng giao dịch phát sinh trong các mạng

blockchain lớn hiện nay như Ethereum hay Bitcoin càng ngày càng tang nhưng

vấn đề thông lượng thấp và độ trễ cao lại luôn xảy ra [B6].

3.2.1 Kha nang mở rộng

Là một yếu tố then chốt trong các mạng blockchain công khai, nơi mà nhu cầu

trao đổi thông tin của mạng rất cao Khả năng mở rộng của blockchain được

đánh giá qua tốc độ đạt được đồng thuận trên toàn mạng và đại diện bởi hai yêu tố chính là độ trễ và thông lượng Độ trễ phụ thuộc vào kích thước khối

và thời gian xử lý khối Để cải thiện khả năng mở rộng của mạng blockchain

thì việc giảm độ trễ thông qua tăng kích thước khối hoặc giảm thời gian xử lý

Nguyén Anh Tài va Trần Thế Anh 22_ Khóa 2020 DHCNTT - ĐHQG TPHCM

Trang 35

Confirmed Transactions Per Day o

609,362

)3-17 blockchain.com/charts 2024-06-12

Hình 3.7: Số transaction được xác nhận trong một ngày của mạng Bitcoin !

khối là thiết yêu Tuy nhiên, điều này vẫn đang vấp phải giới hạn về của phần

cứng (khả năng tính toán, băng thông và dung lượng lưu trữ) ÍE8Ì: Xét tới khả

năng mở rộng của các mạng blockchain lớn hiện nay, khả năng mở rộng bộc lộ

rõ nhất ở các blockchain sử dụng cơ chế đồng thuận PoW hoặc Po8 Trong đó,

PoS, được xem như từ bỏ tính phân tán để đạt được khả năng mở rộng, tính

bảo mật và PoW, đạt được tính phân tán, bảo mật thông qua việc từ bỏ khả

năng mở rộng Có một số yếu tố đánh giá khả năng mở rộng của một blockchain

được Werth và các cộng sự đưa ra.

Thông lượng (Throughput) là tỉ lệ giao dịch xử lí trong một khoảng thời

gian Tinh trạng thông lượng thấp tồn tai trong mạng blockchain lớn hiện nay(Hình và Hình [3.8} dẫn tới việc các giao dịch không được xử lí ngay lập tức

mà phải sau một khoảng thời gian mới được thực hiện Tinh mở rộng liên quan

mật thiết đến yếu tố này trong đó nhấn mạnh đến việc duy trì thông lượng ở

mức tối đa trong khi vấn duy trì được tính ổn định của mạng.

Trang 36

Total Number of Transactions o

1,012,609,790

)3-17 blockchain.com/charts 2024-06-12

Hình 3.8: Tổng số giao dịch mỗi ngày của mạng Bitcoin

Độ trễ (Latency) là thời gian cần thiết để một khối được tạo ra và đưa vào

blockchain, thời gian trễ này được chia làm hai khoảng là khoảng thời gian tạo

khối và khoảng thời gian xác minh khối Trong thời gian xác minh, một khối

đang xét tới sẽ có hai tính chất: tính xác định và tính xác suất Tính xác suất

có nghĩa là khoảng thời gian mà ở đó các node vẫn chưa đạt đồng thuận, dữ liệu

lúc này có thể được sửa đổi do các node vẫn chưa quyết định được trạng thái

tương lai của khối Tính xác định thì ngược lại, dữ liệu của khối lúc này được

ghi vào blockchain và không thể thay đổi được nữa.

Ngoài ra còn có một số yêu khác liên quan gồm: Chi phí trên mỗi giao dich

là chi phí cần phải chi trả yếu tố bên ngoài bao gồm chi phí thiết lập, chi phí

phần cứng, chi phí lưu trữ và mức sử dụng điện năng: Thời gian khởi động đề

cập đến thời gian cần thiết để tải xuống một toàn bộ khối nằm trên chuỗi khối

và xác nhận tất cả các khối và giao dịch

Xét về những giải pháp mở rộng blockchain, đóng góp của Gagandeep Kaur

và Charu Gandhi trong đã chỉ ra 4 phân loại các giải pháp mở rộng bao

gồm:

Trang 37

Mở rộng dựa trên phân vùng chuỗi dựa trên các kỹ thuật on-chain,

off-chain, side-off-chain, child-chain và inter-chain Các phương pháp này nhằm mục đích nâng cao năng lực và hiệu quả của mạng blockchain bằng cách sửa đổi các

thành phan của chính blockchain, xử lý các giao dịch bên ngoài chuỗi chính, cho

phép chuyển tài sản giữa các chuỗi khác nhau, tạo chuỗi con được kết nối với

nhau và tạo điều kiện giao tiếp giữa các blockchain khác nhau.

Mở rộng dựa trên DAGs (Directed acyclic graphs) day là một cách tiếp cận

mới cho khả năng mở rộng blockchain bằng cách tổ chức các giao dich theo dạng biểu đồ thay vì chuỗi truyền thống Trong DAG, các đỉnh đại diện cho tài khoản

hoặc hợp đồng và các cạnh đại diện cho các tương tác hoặc giao dịch Cấu trúcnày cho phép nhiều giao dịch được xử lý đồng thời, nâng cao khả năng mở rộng.Các chiến lược phân vùng như Hashing, Kernighan-Lin, METIS, R-METIS và

TR-METIS được sử dụng để quản lý và cân bằng tải một cách hiệu quả trên

mạng.

Mở rộng theo chiều ngang thông qua Sharding (Phân đoạn) Sharding là

một phương pháp nhằm nâng cao khả năng mở rộng blockchain bằng cách chia quá trình xác minh giao dịch thành các phần nhỏ hơn, có thể quản lý được gọi

là phân đoạn Kỹ thuật này giúp giảm thời gian xử lý bằng cách cho phép các

nút mạng xử lý các phân đoạn đồng thời

Mở rộng đa chuỗi không đồng nhất Cosmos và Polkadot là những ví dụ hang

đầu về mạng blockchain được thiết kế cho khả năng mở rộng đa chuỗi không

đồng nhất Cosmos hoạt động với một mang lưới các blockchain độc lập được gọi

là các vùng, mỗi vùng hoạt động dưới cơ chế đồng thuận PBFT Cosmos Hub

đóng vai trò hỗ trợ khả năng tương tác giữa các khu vực thông qua giao thức

Truyền thông liên blockchain (IBC) (21) Mặt khác, Polkadot được xây dựng

Trang 38

trên mô hình blockchain không đồng nhất được gọi là relay-chain (Chuỗi chuyển

tiếp) ban đầu hỗ trợ lên tới 100 parachain, là các blockchain riêng lẻ được kếtnối với chuỗi chính Polkadot sử dụng thuật toán đồng thuận HoneyBadger BFT

và sử dụng cơ chế Bằng chứng ủy quyền (PoA) để phân phối cổ phần [59] Người

xác thực trên Polkadot chịu trách nhiệm thêm các khối mới vào parachain, được

hỗ trợ bởi những người đối chiếu thu thập và thực hiện giao dịch Những người

được đề cử tham gia bằng cách đặt cọc token và đề cử người xác nhận Kiến trúc

của Polkadot bao gồm các vai trò như fisherman, hoạt động như những người

xác định và báo cáo các hoạt động bất hợp pháp để nhận phần thưởng.

Hướng tiếp cận mở rộng đa chuỗi không đồng nhất sẽ được trình bày chỉ tiết

trong phần

3.2.2 Tính phân tan

Đây cũng là một tính chất quan trọng của công nghệ blockchain, nhưng nó cũng

là điều gây cản trở về khả năng mở rộng và tính bảo mật Được định nghĩa

là việc chuyển giao quyền kiểm soát mạng và quyền ra quyết định từ cơ quan

trung ương sang mạng phân tán Vấn đề thường gặp phải khi đảm bảo tính phân tán trong mạng blockchain là gây ra sự mat lòng tin của những người tham gia

mạng, điều này dẫn đến cách hoạt động của cơ chế phân quyền bắt buộc phải

hoạt động một cách chính xác và hợp lí Chang hạn như trong mang Polkadot,

hinh|3.9| chi ra số lượng vốn đã đặt cọc dựa trên tổng cung token của toàn mạng

và hình chỉ ra sự phân bố của lượng token đã đặt cọc như thế nào trên mỗi

validator.

Nghiên cứu của Werth và các cộng sự cũng đã chỉ ra rằng, tính phân tán

của mạng blockchain được đánh giá dựa vào hai cơ chế chính thường được sử

dụng là PoW và PoS Trong PoW tính phân tán phụ thuộc vào tốc độ băm của

mạng và cách phân bố của các node mà nắm phần lớn sức mạnh tính toán của

mạng Trong Po8 tính phân tán lại được đánh giá thông qua số lượng người xác

Trang 39

thực và sự phân bổ vốn đặt cọc trên tổng cung token trong mạng.

Network Stats

997/1500 57,36%

Total Validators ¡ DOT Supply Staked ;¡

“i 836,127,236 DOT is currently being staked on Polkadot.

The total DOT currently being staked amongst all validators and nominators.

® 21,494,908 DOT is currently bonded in pools.

The total DOT currently bonded in nomination pools.

® 46,764 pool members are actively bonding in pools.

The total number of accounts that have joined a pool.

Hình 3.9: Số lượng validator, tỉ lệ vốn đặt coc trên tổng cung token trong mang

Hình 3.10: Số lượng vốn mà một số validator đã đặt coc trong mang Polkadot!

Trang 40

3.2.3 Tính bao mật

Trong blockchain, tính chất này xuất phát từ hai định lí quan trọng có liên

quan đến blockchain là CIA Trong an ninh mạng, khái niệm CIA - viết tắt của

"Confidentiality, Integrity, Availability" (Bảo mật, Toàn ven, San sàng) - được

sử dụng để đánh giá các yếu tố an ninh của một hệ thống Trong ngữ cảnh

blockchain, CIA được triển khai như sau:

¢ Bao mật liên quan đến bảo vệ thông tin cá nhân Nó được thực hiện bằng

cách mã hóa địa chỉ người dùng trong quá trình tương tác với hệ thống

thông qua hàm băm.

« Toàn ven bao gồm tính nhất quán, xác thực và chính xác của dữ liệu

thông qua tính bất biến của Blockchain Mọi nút đều có bản sao dữ liệu

hoàn toàn giống nhau và không thể thay đổi nội dung giao dịch.

¢ San sàng blockchain cần luôn hoạt động và săn sàng xử lý các yêu cầu

truy cập, giao dịch một cách kịp thời.

Ngoài những tiêu chí cần được đáp ứng đã nêu trên, blockchain cũng phải

có khả năng chống chịu trước các cuộc tấn công điển hình như DDoS, tấn công

đa số (tan công 51%), chi tiêu gấp đôi hoặc tấn công tràn ngập giao dịch

Tiêu đề	Phát Triển Giải Pháp Chống Cuộc Gọi Lừa Đảo
Tác giả	Nguyễn Anh Tài, Trần Thế Anh
Người hướng dẫn	ThS. Trần Tuấn Dũng
Trường học	Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Cử nhân ngành mạng máy tính và truyền thông dữ liệu
Thể loại	khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản	2024
Thành phố	TP.Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	95
Dung lượng	31,42 MB