Ứng dụng công nghệ blockchain xác thực thông tin HS SV lào học ở nước ngoài

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - CHANTHALASINE CHATHAVISAI C C ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BLOCKCHAIN XÁC THỰC THƠNG TIN HS/SV LÀO HỌC Ở NƢỚC NGỒI R L T DU LUẬN VĂN THẠC SĨ Đà Nẵng – Năm 2021 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - CHANTHALASINE CHATHAVISAI ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BLOCKCHAIN XÁC THỰC THÔNG TIN HS/SV LÀO HỌC Ở NƢỚC NGOÀI C C R L T DU Chuyên ngành : KHOA HỌC MÁY TÍNH Mã số: 8480101 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS PHAN HUY KHÁNH Đà Nẵng – Năm 2021 i LỜI CẢM ƠN Đƣợc phân công khoa CNTT,Trƣờng Đại học Bách Khoa đồng ý giảng viên hƣớng dẫn PGS.TS Phan Huy Khánh thực đề tài : “Ứng dụng công nghệ Blockchain xác thực thông tin HS/SV Lào học nước ngồi ” Đầu tiên, tơi chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Phan Huy Khánh tận tình hƣớng dẫn, bảo suốt thời gian thực luận văn Tôi tỏ lịng biết ơn đến q thầy Khoa Công nghệ Thông tin , Trƣờng Đại Học Bách Khoa tận tâm dạy bảo, cung cấp kiến thức q báu suốt q trình học tập, hết lòng giúp đỡ, cung cấp tài liệu tham khảo, tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn Tôi gửi lời cảm ơn đến ngƣời thân gia đình,cùng anh chị, bạn lớp quan tâm giúp đỡ suốt thời gian học tập nhƣ làm luận văn Chân thành cảm ơn! C C DU R L T ii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan kết đạt đƣợc luận văn sản phẩm cá nhân, kết đạt đƣợc trình học tập nghiên cứu khoa học độc lập Toàn nội dung luận văn, điều đƣợc trình bày cá nhân đƣợc tổng hợp từ nguồn tài liệu liệt kê tài liệu tham khảo Tất tài liệu tham khảo có xuất xứ rõ ràng đƣợc trích dẫn hợp pháp Khơng có sản phẩm hay nghiên cứu ngƣời khác đƣợc sử dụng luận văn mà khơng có trích dẫn theo quy định Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm cho lời cam đoan C C R L T Đà Nẵng ngày 10 tháng 04 năm 2021 HỌC VIÊN DU Chanthalasine Chanthavisai iii TÓM TẮT LUẬN VĂN Đề tài: Ứng dụng công nghệ Blockchain xác thực thơng tin HS/SV Lào học nƣớc ngồi Học viên: Chanthalasine Chanthavisai Chuyên ngành : Khoa Học Máy Tính Trƣờng Đại họ Bách Khoa –ĐHĐN Mã số : 8480101 Khóa:38 NỘI DUNG TĨM TẮT Khả chia sẻ thơng tin liệu minh bạch, tiết kiệm không gian lƣu trữ bảo mật cao, công nghệ Blockchain xu hƣớng cơng nghệ đột phá Đó cơng nghệ mà luận văn tìm hiểu thực thông qua việc “Xác minh thông tin học tập du học sinh Lào” Hệ thống xác thực thông tin sinh viên giúp sinh viên sở hữu thông tin truy cập liệu nguồn đƣợc xác nhận lúc nào, sử dụng thơng tin lƣu trữ để mở hội nghề nghiệp mới, đồng thời phụ huynh, công tắc quản lý sinh viên nhà tuyển dụng xem thơng tin lƣu trữ hệ thống, khơng liệu bảng điểm mà cịn C C trình đào tạo, kinh nghiệm thực tế, lịch sử tuyển dụng cá nhân Từ khóa: công nghệ Blockchain ,quản lý sinh viên, hệ thống,dữ liệu, thông tin sinh viên Subject: Applying Blockchain technology to verify information of Lao students R L T studying abroad DU EXECUTIVE SUMMARY The ability to share data transparently, save storage space and with high security, Blockchain technology is one of the breakthrough technology trends That is also the technology that the dissertation learns and implements through the "Verification of learning information of Lao students" Student information authentication system will help students who own information to access confirmed source data at any time, and can use the information stored above to open up new career opportunities At the same time, parents, the student management switch to the recruiter can also view the information stored on the system, not only the transcript data but also the training process, practical experience, calendar employing each individual Keywords: Blockchain technology, student management, systems, data, student information iv MỤC LỤC MỤC LỤC iv DANH MỤC HÌNH vi DANH MỤC BẢNG viii MỞ ĐẦU Lý thực đề tài Tình hình nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Đối tƣợng Phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Dự kiến kết đạt đƣợc CHƢƠNG Tìm hiểu cơng nghệ blockchain C C R L T 1.1 Giới thiệu blockchain 1.1.1 Đặc điểm 1.1.2 Cơ chế hoạt động 1.1.3 Nguyên lý hoạt động 1.1.4 Phân loại 1.2 Tổng quan Ethereum 1.2.1 Giới thiệu Ethereum DU 1.2.2 Kiến trúc 1.2.3 Ứng dụng 10 1.3 Tổng quan smart contract 10 1.3.1 Giới thiệu smart contract 10 1.3.2 Nguyên lý hoạt động 10 1.3.3 Các thành phần smart contract 11 1.3.4 Lợi ích smart contract 11 1.4 Các ứng dụng phi tập trung 11 1.4.1 Giới thiệu ứng dụng phi tập trung 11 1.4.2 Làm để xây dựng DApp? 12 1.4.3 Tiểu kết 12 CHƢƠNG HỆ THỐNG XÁC MINH THÔNG TIN SINH VIÊN 13 2.1 Giới thiệu hệ thống 13 2.1.1 Thiết kế hệ thống 16 v 2.1.2 Kiến trúc hệ thống 14 2.1.3 Công cụ thực 16 2.2 Một số phần mềm, thƣ viện framework đƣợc sử dụng đề tài 16 2.3 Giai thích sử dụng hệ liều hành Ubuntu 20 2.4 Mô tả hệ thống đƣợc cài đặt 18 2.5 Xác thức học sinh sinh viên 20 2.6 Đặc điểm hệ thống 20 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THỬ NGHIỆM 21 3.1 Thống kê liệu sở liệu cài đặt 22 3.1.1 Chuẩn bị 22 3.1.2 Thực 22 3.1.3 Chứng minh tính xác thực liệu 29 KẾT LUẬN 33 Định hƣớng nghiên cứu mở rộng hệ thống 35 PHỤ LỤC 36 1.1 Cài đặt phần mềm Geth 36 1.1.1 Cài đặt từ kho mã nguồn (repository) Ubuntu công cụ quản lý gói APT………………………………………………………………………………… 36 C C R L T DU 1.1.2 Cài đặt từ binary package 37 1.1.3 Kiểm tra geth 38 1.2 Thiết lập hệ thống private Ethereum 39 1.2.1 Thiết lập khối nguyên thủy 39 1.2.2 Tạo miner tài khoản 40 1.2.3 Khởi động miner bắt đầu đào (mining): 42 1.3 Lập trình smart contract 43 1.4 Lập trình RESTful API với nodejs 54 1.4.1 Cài đặt nodejs hệ điều hành Ubuntu 54 1.4.1 Lập trình server nodejs 56 1.5 Lập trình website 62 1.6 Tổ chức sở liệu , từ thực đế thiết kế hệ thống 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 – Ngun lý hoạt động smart contract 11 Hình 2.1 hệ thống Blockchain vào giáo dục 13 Hình 2.2 Sơ đồ hoạt động hệ thống 14 Hình 2.3 Sơ đồ kiến trúc hệ thống 14 Hình 2.4 Sơ đồ nhập thơng tin vào hệ thống 15 Hình 2.5 Mơ hình thử nghiệm hệ thống 18 Hình 3.1 Mơ hình thử nghiệm hệ thống 21 Hình 3.2 Lấy thơng tin enode miner 23 Hình 3.3 Kết lấy địa ip máy chủ 23 Hình 3.4 Kết lệnh kết nối từ miner thứ hai đến miner thứ 24 Hình 3.5 Kết lệnh kết nối hai miner với 25 Hình 3.6 Kết hiển thị số block hai miner 25 C C R L T Hình 3.7 Kết lệnh kiểm tra trạng thái đồng liệu 26 Hình 3.8 Giao diện sau tắt miner thứ 28 Hình 3.9 Server nodejs chuyển kết nối sang miner thứ hai tắt miner thứ 28 Hình 3.10 Dữ liệu đƣợc trả từ miner thứ hai thơng qua server nodejs 29 Hình 3.11 Thông qua trang Quản lý thông tin sinh viên để thêm thơng tin 29 Hình 3.12 Kiểm tra số khối hệ thống 30 Hình 3.13 Thơng tin chi tiết block 30 DU Hình 3.14 Thơng tin liệu Smart contract đƣợc mã hoá 31 Hình 3.15 Kết trả chuỗi mã hố chứa thơng tin smart contract 32 Hình 4.1 Trang chủ website tra cứu thơng tin du học sinh Lào Việt Nam (thử nghiệm) 34 Hình 4.2 Cài đặt geth từ trình quản lý Apt 36 Hình 4.3 Cài đặt geth từ trình quản lý Apt 37 Hình 4.4 Trang web tải geth 37 Hình 4.5 Thƣ mục cài đặt geth 38 Hình 4.6 Kiểm tra phiên geth 38 Hình 4.7 Kết khởi tạo miner 40 Hình 4.8 Kết tạo tài khoản miner 41 Hình 4.9 Thƣ mục sau cài đặt miner 41 Hình 4.10 Console điều khiển miner 42 vii Hình 4.11 Kết cho miner đào 43 Hình 4.12 Giao diện IDE remix 44 Hình 4.13 Menu cài đặt plugin 44 Hình 4.14 Menu quản lý tệp tin 45 Hình 4.15 Menu compile 50 Hình 4.16 Kết compile có code lỗi 51 Hình 4.17 Menu triển khai smart contract 52 Hình 4.18 Nơi kiểm thử smart contract sau triển khai 53 Hình 4.19 Giao diện nhập địa Web3 provider 54 Hình 4.20 Trang web download nodejs 55 Hình 4.21 Thƣ mục cài đặt nodejs 55 Hình 4.22 Kết kiểm tra phiên nodejs 56 Hình 4.23 Cấu trúc thƣ mục dự án 57 Hình 4.24 Giao diện trang web tra cứu thông tin 63 Hình 4.25 Giao diện trang đăng nhập web tra cứu thông tin 63 Hình 4.26 Giao diện trang quản lý web tra cứu thơng tin 64 Hình 4.27 Giao diện trang web tra cứu thông tin 64 C C DU R L T viii DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1 So sánh hệ thống blockchain hệ thống liệu thông thƣờng 33 Bảng 4.2 Các id không đƣợc sử dụng hệ thống 40 C C DU R L T 63 Hình 4.24 Giao diện trang web tra cứu thông tin C C R L T DU Hình 4.25 Giao diện trang đăng nhập web tra cứu thơng tin 64 Hình 4.26 Giao diện trang quản lý web tra cứu thông tin C C R L T DU Hình 4.27 Giao diện trang web tra cứu thông tin 1.6 Tổ chức sở liệu , từ thực đế thiết kế hệ thống Hiện nay, công tác quản lý sinh viên tổng lãnh quán dân nhân Lào TP.Đà Nẵng; công việc trƣớc làm thủ công nhƣ lập danh sách sinh viên, lập danh sách trƣờng học tốn nhiều thời gian, công sức giấy tờ, sổ sách lƣu trữ 65 Thống kê số lƣợng sinh viên Lào học TP.Đà Nẵng C C DU R L T 66 C C DU R L T 67 C C DU R L T 68 C C DU R L T 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Decentralized document version control using ethereum blockchain and IPFS N Nizamuddin a , K Salah a , M Ajmal Azad b , ∗, J Arshad c , M.H Rehman d Received 15 December 2018 Revised 20 March 2019 Accepted 20 March 2019 [2] Nakamoto, Satoshi Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system 2008 https://bitcoin.org/bitcoin.pdf [3] Wood, Gavin Ethereum: A secure decentralized generalized transaction ledger 2014 http://gavwood.com/paper.pdf; Okupski, Krzysztof Bitcoin developer reference Working paper 2014 [4] Ứng dụng công nghệ chuỗi khối Blockchain ngành giáo dục – đào tạo Nghị số 25/2016/QH14 ngày 09/11/2016 Quốc hội Kế hoạch tài năm quốc gia giai đoạn 2016-2020 C C [5] Thông tin liệu lưu học sinh Lào từ lãnh quán Lào TP Đà Nẵng năm 2018_2020 [6] 50+ ví dụ cách ứng dụng cơng nghệ Blockchain phủ sóng mặt giới, ngày truy cập 10/04/2018, https://coin68.com/50-vi-du-vecach-blockchain-dan-phu-song-moi-mat-tren-the-gioi/ R L T DU [7] Thử nghiệm truy xuất nguồn gốc xoài Cát Chu tảng blockchain, ngƣời tiêu dùng châu dễ dàng truy xuất nguồn gốc, https://ictnews.vn/internet/blockchain/thu-nghiem-truy-xuat-nguon-goc-xoaicat-chu-tren-nen-tang-blockchain-nguoi-tieu-dung-5-chau-deu-de-dang-truyxuat-nguon-goc-168419.ict [8] Create a private Ethereum blockchain with IoT devices (1/6), http://chainskills.com/2017/02/24/create-a-private-e thereum-blockchainwith-iot-devices-16/ [9] Setuptheprivatechain–miners(3/6), http://chainskills.com/2017/03/10/part-3-setup-the-private-chain-miners/ [10] Pair the miners http://chainskills.com/2017/03/17/pair-the-miners-46/ [11] EthereumDevelopmentWalkthrough(Part1:Smartcontracts),https://hacker noon.com/ethereum-development-walkthrough-part-1-smart-contractsb3979e6e573e [12] Ethereum Development Walkthrough (Part 2: Truffle, Ganache, Geth and Mist),https://hackernoon.com/ethereum-development-walkthroughpart-2-truffle-ganache-geth-and-mist-8d6320e12269 C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T ...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - CHANTHALASINE CHATHAVISAI ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BLOCKCHAIN XÁC THỰC THÔNG TIN HS/ SV LÀO HỌC Ở NƢỚC NGOÀI C C R L T DU... Khánh thực đề tài : ? ?Ứng dụng công nghệ Blockchain xác thực thơng tin HS/ SV Lào học nước ngồi ” Đầu tiên, chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Phan Huy Khánh tận tình hƣớng dẫn, bảo suốt thời gian thực. .. Chanthavisai iii TÓM TẮT LUẬN VĂN Đề tài: Ứng dụng công nghệ Blockchain xác thực thông tin HS/ SV Lào học nƣớc Học viên: Chanthalasine Chanthavisai Chuyên ngành : Khoa Học Máy Tính Trƣờng Đại họ Bách Khoa