DA CHUOI TRONG LINH VUC CHAM SOC SUC KHOE
Hinh 2.2: Ung dung cia blockchain trong Bitcoin
2.2. Tổng quan về giải pháp liên chuỗi
Như đã đề cập ở trên thì blockchain là một công nghệ số cái phân tán (Dis-
tributed ledger technology - DLT) cho phép tạo ra các mạng lưới lưu trữ va chia
sẻ dữ liệu an toàn, bảo mật. Các mạng blockchain hiện nay thường chạy riêng
lẻ và độc lập, mỗi mạng phục vụ một vấn đề cụ thể riêng, khiến lĩnh vực này bị
phân mảnh và ảnh hưởng đến kha năng mở rộng của nó. Và mỗi loại blockchain khác nhau đều có hệ thống quy tắc, "ngôn ngữ" và cơ chế riêng, khiến chúng không thể tương tác trực tiếp với nhau. Điều này dẫn đến một số hạn chế, có thể liệt kê gồm:
e Thiếu khả năng trao đổi giá trị giữa các blockchain: Về mặc định, người
dùng không thể chuyển tài san, token hoặc dữ liệu từ một blockchain sang
20
Funding body
Assess Receive
Reimburse claimant reimbursement reimbursement
claims claims
Educational institution Healthcare institution Research and engineering
institution
Develop curriculum
Provide theoretical
knowledge
Developing a candidate pharmaceutical product
or technological solution
Health analytics Health operations Reimbursement
workflows management workflows
Health record system
Conducting a clinical trial
Health Clinical Triage problem decision-
solving making
Health
outcome
assessing
Care- delivering
Assess students’
knowledge and skills
Patient / Citizen
Sharing data and interacting Sharing data and interacting with with students clinicians
and educators
Sharing data and interacting with researchers
Collecting and storing sensor
Sharing data for
reimbursement,
Self-care employment or
disability
purposes
Assessing stored health
or healthcare
data
Hinh 2.6: Ban do trong nganh y té [4]
một blockchain khác kiến trúc.
e Thiếu khả năng hợp tác giữa các blockchain: Các blockchain khó có thé thể
cùng nhau thực hiện các nhiệm vụ phức tap, chang hạn như trao đổi, vận chuyển thông tin hoặc thực hiện các hợp đồng thông minh.
e Rui ro vi phạm an ninh: Theo Schulte và cộng sự [16] thì sự phân mảnh
đáng kể của tiền điện tử (cryptocurrency) và blockchain khiến khả năng mat tài sản trong các mạng blockchain mới cao hơn đáng kể so với các mang đã
được thiết lập, do khả năng xảy ra lỗi cao hơn và cộng đồng người dùng
nhỏ hơn.
Do đó, để giúp cho việc áp dung blockchain trở nên pho biến và tận dụng
tối đa công nghệ, điều quan trọng là phải cung cấp khả năng tương tác giữa
các blockchain để khám phá sự phối hợp giữa các giải pháp khác nhau, mở rộng
21
quy mô các giải pháp hiện có và tao ra các trường hợp sử dung mới ?. Khả năng
tương tác (interoperability) được IEEE định nghĩa là “khả năng của hai hoặc
nhiều hệ thống hoặc thành phần trao đổi thông tin và sử dụng thông tin đã được trao đổi” [17]. Tháng 9 năm 2016, Vitalik Buterin, người sáng lập Ethereum,
đã trình bay bai báo “Chain Interoperability” [18], nêu lên những vấn đề về
khả năng tương tác của blockchain (blockchain interoperability), khái niệm liên
chuỗi (cross-chain) cũng được các nhà nghiên cứu bắt đầu tập trung chú ý đến.
Và trong đó, khả năng tương tác của blockchain được hiểu là khả năng vận chuyển tài sản, thanh toán hoặc thông tin đa nền tảng mà không cần thay đổi
chuỗi gốc. Theo đó thì liên chuỗi là quá trình tương tác dữ liệu và tài sản giữa hai blockchain độc lập. Có rất nhiều nghiên cứu gần đây về vấn đề giao tiếp
liên chuỗi này và đã cung cấp những cái nhìn tổng quan toàn diện về các giải
phấp liên chuỗi (cross-chain solutions), từ đó đưa ra ba loại phương phap chính
bao gồm: phương pháp (notary mechanisms), phương pháp chuỗi chuyển tiếp
(Relay) /chuỗi khối ngoài (Sidechain) và phương pháp khóa băm (hash-locking).
Những công nghệ này nhằm mục đích cho phép truyền dit liệu, trao đổi tài sản
số và giao dịch giữa các chuỗi khối khác nhau độc lập. Các phần phụ tiếp theo
sẽ trình bày cụ thể về những giải pháp phổ biến đã đề cập trên.
2.2.1. Notary Schemes
Notary schemes là hướng tiếp cận cho giải pháp liên chuỗi tương đối đơn giản
và dễ triển khai. Cơ chế này liên quan đến một tập hợp các thực thể gọi là
notary được xem là đáng tin cậy, thực hiện quản lý đa chuỗi và kích hoạt các
giao dịch dựa trên các sự kiện. Notary schemes đóng vai trò trung gian giữa các mạng blockchain không tin tưởng lẫn nhau và giám sát các giao dịch diễn ra.
Hình 2.7 là một mô hình sử dung Notary schemes, trong đó, các notary node
đóng vai là “người xác minh” (verifier) cho các giao dịch và thực hiện quá trình
?https://www.eublockchainforum.eu/reports/current-state-interoperability-bebween-
blockchain-networks
3https: //arshbot.medium.com/the-indepth-anatomy-of-an-htlc-6d0bca654588
22
Source blcokchain Destination blcokchain
ae UY TH
+ ơ ơ
a _—><< Data transfer ae
4 wer > ơ
: Notary nodes ;
\ # 1x ỏ\ \ _ / Cụ nộ ơ all, 3 ⁄ }Fw
l @ aon / 7X :` ———— / ( \
\ Gatewa ìSS bs ⁄ `.
Se Data transfer \_ — < _⁄
3.Gateway routes and
2.Notary verifies and forwards the transactions after signs the transactions collecting the signatures of
more than 2/3 notary nodes
1. Submit cross-chain transactions to the notary
node in the gateway
Hình 2.7: Mô hành mang notary có vai trò là một gateway [5]
vận chuyển dữ liệu giữa hai blockchain khi nhận được yêu cầu. Trong quá trình
này, các notary sẽ xác minh và kí vào các giao dịch được tao ra bởi blockchain
nguồn. Tiếp đến, giao dịch gửi đến sẽ được tin tưởng nếu như blockchain đích
có thể thu thập được ít nhất là 2/3 chữ ký xác minh từ các notary. Khi kiểm tra xong, blockchain đích có thể nhận dữ liệu trong yêu cầu và giao dich từ blockchain nguồn, hoàn thành quá trình vận chuyển dữ liệu. Tuy nhiên, hướng tiếp cận này có thể gây ra tình trạng “thắt nút cổ chai” trong quá trình xử lý
nếu như số lượng giao dịch tăng quá nhiều và không có đủ số lượng nút notary. Bên cạnh đó, mô hình này cũng thường gây ra vấn đề tập trung hóa, dễ bị tấn
công mạng và có thể khiến cho các thông tin được vận chuyển không thể đảm
bảo. Và nếu tăng số lượng nút notary lên thì cũng đồng nghĩa với việc chi phí
bỏ ra để xây dựng hệ thống sẽ tăng cao, cũng như quá trình xác minh sẽ mất
nhiều thời gian hơn do số lượng chữ ký cần cũng tăng lên theo.
23
2.2.2. Hash-locking
Khác với notary thì cơ chế này không cần sử dụng bên thứ ba để giao dịch và cung cấp một cách giải pháp hiệu quả cho trao đổi tài sản. Cơ chế Hash-locking
giúp người dùng nhận giao dịch xác nhận thanh toán bằng cách cung cấp bằng
chứng mật mã trong một thời gian nhất định. Hình 2.8 4 mô phỏng cụ thể ngữ
cảnh trao đổi tiền điện tử giữa hai blockchain. Ỏ đây, Bob muốn gửi một giá trị
tiền điện tử cho Alice. Để hoàn thành mục tiêu này, Bob sẽ gửi giá trị băm của tiền điện tử cho Alice và các loại tiền điện tử tương ứng sẽ bị khóa. Nếu Alice
có thể đưa ra giá trị chính xác của tiền điện tử bị khóa từ hàm băm của nó, thì tài sản bị khóa sẽ được chuyển cho người nhận. Còn ngược lại, nếu Alice không thể đưa ra giá trị chính xác trong thời gian quy định, số tiền này sẽ được hoàn
trả về ví thanh toán của Bob. Tuy nhiên phương phấp này đòi hỏi khả năng
tương thích của cả hai blockchain để hỗ trợ cùng một hàm băm, do đó nó yêu cầu thiết kế khá phức tạp để đảm bảo sự hiểu biết lẫn nhau và khả năng tương
thích của các hợp đồng thông minh trên các blockchain khác nhau. Đồng thời
cơ chế hash-locking thường bị những hạn chế trong khả năng ứng dụng cho các
ngữ cảnh khác ngoài trao đổi tiền điện tử.
2.2.3. Relay/sidechain
Relay /sidechain là một blockchain thứ ba, làm trung gian giữa nhiều blockchain khác và tạo điều kiện cho giao tiếp liên chuỗi. Giải pháp cung cấp khả năng
truyền dữ liệu, trao đổi tài sản hoặc thực hiện hợp đồng. Kiến trúc của nó
thường được xây dựng một cách cô lập, nhằm tránh gây ảnh hưởng tới các blockchain chính nếu relay/sidechain xảy ra sự cố. Hình 2.9 mô tả cho giao dịch liên chuỗi với kiến trúc relay chain làm trung gian giao tiếp với 2 blockchain
A và B để thực hiện yêu cầu từ phía người dùng thông qua ứng dụng phi
tập trung (Decentralized application - DApp). Cosmos [19] và Polkadot [20] là
“https: //arshbot.medium.com/the-indepth-anatomy-of-an-htlc-6d0bca654588
& Es) Pre-image
Private key
\_ Bob's
payment path |
Alice's |) @ Private key
payment path
Hình 2.8: Mô phóng cơ chế Hash-locking
những platform nổi bật cho blockchain interoperability, ứng dụng phương pháp relay /sidechain bằng cách triển khai chuỗi trung gian nhằm thúc đẩy các tương tác xuyên chuỗi liền mạch và có hiệu quả cao. Nhóm chúng em cũng chọn đây
là hướng tiếp cận chính trong khóa luận này để đạt được khả năng tương tác liên chuỗi, truyền dữ liệu giữa nhiều mạng blockchain. Tuy nhiên, phương pháp này cũng tồn tại một số nhược điểm là vẫn cần sự tin tưởng vào relay /sidechain
và tăng thêm độ phức tạp cho mạng, có thể gây ra rủi ro tấn công mới..
a" Bleckchain **-
a generator
Request a
cross-chain
` R` transaction
—_
HTTPS
`,
`
x`,
`
`
Transaction
a launcher DA;
Paitipj+1 .¢ ‘PP
Blockchain.*generator
Hình 2.9: Minh hoa giao dịch liên chudi sử dung relay chain [6]