SCIENCE - TECHNOLOGY Số 13.2023 ● Tập san SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 133
NGHIÊN CỨU CÁC CHUẨN KỸ THUẬT DÙNG ĐỂ VIẾT HỢP ĐỒNG THÔNG MINH TRONG MẠNG ETHEREUM BLOCKCHAIN
RESEARCHING TECHNICAL STANDARDS FOR WRITING SMART CONTRACTS ON THE ETHEREUM BLOCKCHAIN Hồ Sỹ Sơn1,*, Nguyễn Xuân Quý2, Nguyễn Thành Trung2, Nguyễn Việt Hùng3, Trương Thành Hưng3, Trần Phương Nhung 4 TÓM TẮT Bài báo tập trung nghiên cứu các chuẩn kỹ thuật đư
ợc sử dụng để viết hợp
đồng thông minh trên mạng Ethereum Blockchain. Ethereum là m
ột trong những
nền tảng phổ biến nhất cho việc triển khai hợp đồng thông minh, và đ
ể đảm bảo
tính tương thích và an toàn, nhà phát tri
ển cần tuân thủ các chuẩn kỹ thuật quan
trọng. Bài báo giới thiệu các chuẩn kỹ thuật như ERC-20, ERC-721 và ERC-
1155,
mô tả chức năng và ứng dụng của từng chuẩn trong việc triển khai h
ợp đồng thông
minh trên Ethereum. Việc tuân thủ các chuẩn kỹ thuật này đóng vai trò quan tr
ọng
trong việc đạt được tính tương thích và độ an toàn cao cho các ứng dụng dựa tr
hợp đồng thông minh trên mạng Ethereum Blockchain. Từ khóa: Blockchain; NFT; ERC20; ERC721; ERC1155 . ABSTRACT
This article focuses on studying the technical standards used to write smart
contracts on the Ethereum Blockchain. Ethereum is one of the most popular
platforms for smart contract deployment, and developers need to adhere to
important technical standards t
o ensure compatibility and security. The article
introduces standards such as ERC-20, ERC- 721, and ERC-
1155, describing the
functionalities and applications of each standard in the implementation of smart
contracts on Ethereum. Adhering to these technical standards plays a
crucial role
in achieving high compatibility and security for smart contract-
based applications
on the Ethereum Blockchain. Keywords: Blockchain; NFT; ERC20; ERC721; ERC1155 . 1Lớp CNTT 06 - K14, Khoa CNTT, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội 2Lớp CNTT05 - K15, Khoa CNTT, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội 3Lớp CNTT 04 - K15, Khoa CNTT, Trường Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội 4Khoa CNTT, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội *Email: hosysoncntt6@gmail.com 1. GIỚI THIỆU VỀ ETHEREUM 1.1. Ethereum là gì ? Ethereum là một nền tảng phi tập trung mà trên đó các ứng dụng và hợp đồng thông minh có thể được tạo bằng ngôn ngữ lập trình Solidity. Đối với bất kỳ ứng dụng mới nào sử dụng blockchain hoặc hợp đồng thông minh, bạn có thể tạo token của riêng mình tương thích với mạng Ethereum. Các nhà phát triển đã triển khai một số tiêu chuẩn cho các token như vậy với bộ chức năng và yêu cầu riêng của họ. Tiêu chuẩn phổ biến nhất cho token Ethereum hiện tại là ERC20 nhưng cũng có các tiêu chuẩn khác như ERC721, ERC1155. 1.2. Tại sao phải có những chuẩn ERC? Các chuẩn ERC (Ethereum Request for Comments) là các chuẩn cơ bản được sử dụng bởi hầu hết các smart contract trên blockchain.Chúng định nghĩa một tập hợp các quy tắc và giao thức tiêu chuẩn để tạo các loại token và smart contract khác nhau. ERC20 là một chuẩn tiêu chuẩn cho các fungible token được phát hành trên blockchain. ERC721 là một chuẩn tiêu chuẩn cho các non- fungible token trên blockchain. ERC1155 là một chuẩn tiêu chuẩn cho các non-fungible token,tương tự như ERC721, nhưng cho phép một sản phẩm NFT có thể mô tả bởi nhiều token. Việc sử dụng các chuẩn ERC giúp cho các smart contract được phát triển nhanh chóng hơn và dễ dàng tương tác với các ứng dụng khác trên nền tảng blockchain. Ngoài ra, các chuẩn này còn giúp cho việc tạo ra các token và smart contract an toàn hơn và đảm bảo tính năng hiệu quả và tuân thủ các quy tắc. 2. CÁC CHUẨN ERC 2.1. ERC20 Vai trò chính của chuẩn ERC20 bao gồm: + Tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển các ứng dụng tài chính phi tập trung: Các token được phát hành theo chuẩn ERC20 đảm bảo tính tương thích giữa các ứng dụng và dịch vụ khác nhau trên nền tảng Ethereum, giúp tạo điều kiện thuận lợi cho các nhà phát triển tạo ra các ứng dụng, trò chơi và dịch vụ tài chính phi tập trung. + Tạo tính an toàn và Bảo mật cho người dùng: Chuẩn ERC20 đảm bảo tính an toàn và bảo mật cho các token được phát hành trên nền tảng Ethereum, giúp đảm bảo quyền lợi của người dùng khi sử dụng các ứng dụng, dịch vụ liên quan đến các token này. + Tính linh hoạt khi chuyển đổi token: Các token được phát hành theo chuẩn ERC20 có cùng giao diện, giúp cho việc chuyển đổi giữa các token dễ dàng và thuận tiện hơn. + Tạo lòng tin của cộng đồng: Chuẩn ERC20 đã trở thành chuẩn tiêu chuẩn cho việc phát hành các token trên nền
CÔNG NGHỆ Tập san SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ● Số 13.2023
134
KHOA H
ỌC
tảng Ethereum nên tạo ra sự đồng thuận và tin tưởng của cộng đồng blockchain trong việc sử dụng ether và các token trên nền tảng này. Đặc điểm chính của chuẩn ERC20 bao gồm: + Quản lý số lượng token: Chuẩn ERC20 định nghĩa các hàm cho phép phát hành, đốt và kiểm tra số lượng token hiện có. + Chuyển đổi: Chuẩn ERC20 cung cấp các giao thức cho phép chuyển đổi token giữa các tài khoản khác nhau trên nền tảng Ethereum. + Cập nhật số dư tài khoản: Những thay đổi về số dư token của các tài khoản được thực hiện thông qua sự kiện "Transfer" và được lưu trữ trên blockchain Ethereum. + Tính toán chi tiêu hợp lý: Chuẩn ERC20 đảm bảo rằng chi phí gas (phí giao dịch) được tính toán đúng một cách hợp lý nhất cho các giao dịch token. Lợi ích của chuẩn ERC20 bao gồm: + Tính tương thích và tương tác: Sử dụng chuẩn ERC20 cho phép các token được phát triển bởi các nhà phát triển khác nhau, vẫn có thể tương tác và tương thích với nhau trên nền tảng Ethereum. Điều này giúp cho việc phát triển ứng dụng tài chính phi tập trung cho nền tảng Ethereum dễ dàng hơn. + Tính linh hoạt: Chuẩn ERC20 định nghĩa các giao thức chung cho các token trên Ethereum, giúp cho việc chuyển đổi, giao dịch và quản lý các token trở nên linh hoạt và thuận tiện hơn. + Tăng tính an toàn và bảo mật: Chuẩn ERC20 giúp đảm bảo tính an toàn và bảo mật cho các token được phát hành trên nền tảng Ethereum, giúp người dùng cảm thấy yên tâm và tin tưởng khi sử dụng các ứng dụng và dịch vụ liên quan đến các token này. Hình 1. Các hàm funtion trong ERC20 Hình 2. Hàm transfer trong ERC20 2.2. ERC721 Vai trò chính của chuẩn ERC721 bao gồm: + Quản lý tài sản không thể thay đổi: ERC721 cho phép tạo và quản lý các tài sản kỹ thuật số có tính chất duy nhất, không thể thay đổi, như các tác phẩm nghệ thuật, đất đai, game items, thẻ bài và nhiều loại tài sản khác. Mỗi tài sản được gắn với một mã duy nhất và không thể sao chép. + Tính phân quyền và quyền sở hữu: Mỗi tài sản ERC721 có một chủ sở hữu duy nhất và không thể thay đổi. Điều này đảm bảo tính phân quyền, cho phép chủ sở hữu kiểm soát và xác định quyền sở hữu tài sản một cách rõ ràng. Nó cung cấp tính năng sở hữu kỹ thuật số và quyền kiểm soát duy nhất cho từng tài sản. + Tương tác và giao dịch: ERC721 cho phép người dùng chuyển đổi, bán, mua và trao đổi các tài sản của họ trên mạng lưới blockchain. Điều này tạo ra một cơ chế linh hoạt để giao dịch và tương tác với các tài sản kỹ thuật số không thể thay đổi. Đặc điểm chính của chuẩn ERC721 bao gồm: + Mã duy nhất: Mỗi tài sản trong ERC721 có một mã duy nhất, không trùng lặp, cho phép phân biệt và xác định chính xác mỗi tài sản trong hệ thống. + Chuẩn tương thích: ERC721 là một chuẩn giao thức tiêu chuẩn, cho phép các hợp đồng thông minh và ứng dụng khác nhau tương thích với nhau. Điều này giúp tạo ra một môi trường phát triển và tương tác linh hoạt trên blockchain. Lợi ích của chuẩn ERC721 bao gồm: + Tính độc quyền và hiếm có: ERC721 cho phép tạo ra các tài sản kỹ thuật số độc quyền và hiếm có. Mỗi tài sản có tính duy nhất và không thể sao chép, tạo ra giá trị đặc biệt và thu hút sự quan tâm từ người dùng và nhà đầu tư. + Tính tương tác và sáng tạo: Với khả năng chuyển đổi và giao dịch, ERC721 cho phép người dùng tạo ra các ứng dụng và trò chơi có tính tương tác cao. Nó cung cấp cơ hội cho người dùng để tận hưởng, sưu tầm và tương tác với các tài sản kỹ thuật số độc đáo. + Bảo mật và minh bạch: Các giao dịch ERC721 được ghi lại trên blockchain Ethereum, đảm bảo tính bảo mật và minh bạch. Mọi người có thể kiểm tra và xác minh sở hữu và lịch sử giao dịch của một tài sản cụ thể. + Ứng dụng đa dạng: ERC721 đã mở ra tiềm năng cho nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm trò chơi blockchain, thị trường nghệ thuật kỹ thuật số, sở hữu chia sẻ trong thế giới ảo và nhiều lĩnh vực khác. Nó tạo ra một cơ sở cho sự phát triển của các dự án blockchain độc đáo. Hình 3. Các hàm funtion trong ER721
SCIENCE - TECHNOLOGY Số 13.2023 ● Tập san SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 135
Hình 4. Hàm transfer trong ERC721 2.3. ERC1155 Vai trò chính của chuẩn ERC1155 bao gồm: + Tăng tính đa dạng và tính linh hoạt: Chuẩn ERC1155 cho phép phát hành đồng thời nhiều loại tài sản kỹ thuật số khác nhau, giúp đa dạng hóa danh mục tài sản và mở rộng cơ hội sử dụng blockchain. + Giảm chi phí lưu trữ và giao dịch: Chuẩn ERC1155 cho phép tạo ra các loại token đa chức năng, giúp giảm chi phí giao dịch và lưu trữ. Điều này làm giảm ngưỡng về chi phí cho các người dùng và giúp tăng tính khả thi của các dịch vụ phi tập trung. + Tính an toàn và tính bảo mật: Chuẩn ERC1155 cung cấp các tính năng để bảo vệ các tài sản kỹ thuật số và đảm bảo tính an toàn cho các giao dịch trên blockchain Ethereum. Hơn nữa, chuẩn này chứa các tính năng bảo mật tốt hơn so với chuẩn ERC20 truyền thống. + Tăng tính tương thích và khả năng mở rộng: Chuẩn ERC1155 giúp đảm bảo tính tương thích và sự mở rộng của blockchain Ethereum. Việc cung cấp chuẩn mở hóa các token kỹ thuật số cung cấp khả năng mở rộng, sử dụng dễ dàng hơn, hỗ trợ giảm tải mạng lưới Ethereum. + Mở rộng khả năng sử dụng blockchain: Chuẩn ERC1155 giúp mở rộng khả năng sử dụng blockchain đến nhiều người hơn, đặc biệt là trong các lĩnh vực mới như game, giải trí, tiền mã hóa,... giúp tăng tính hiệu quả, độ tin cậy và tính khả dụng của blockchain. Đặc điểm chính của chuẩn ERC721 bao gồm: Đặc điểm chính của chuẩn ERC1155 bao gồm: + Hỗ trợ việc phát hành cùng lúc nhiều loại token: Chuẩn ERC1155 cho phép phát hành cùng lúc nhiều loại token khác nhau, giúp cho việc quản lý tài sản trên blockchain dễ dàng hơn. Chẳng hạn như trong một trò chơi, có thể phát hành các loại token khác nhau có giá trị bằng nhau nhưng có tính chất khác nhau như vật phẩm, trang phục, vật nuôi,... + Tính toán tiêu thụ gas ít hơn: Chuyển đổi hoặc giao dịch các loại token khác nhau sẽ yêu cầu một số tiến trình chung, giúp giảm thiểu chi phí gas cần thiết cho các giao dịch trong việc thực hiện các hoạt động trên mạng lưới Ethereum. + Tính năng cấp phép token: Chuẩn ERC1155 cho phép lập trình viên cấp phép token trên từng đối tượng cá nhân, giúp cho việc xây dựng và phát triển các thị trường cho các loại tài sản khác nhau trở nên rất linh hoạt. + Rút ngắn thời gian chờ đợi: Chuẩn ERC1155 có thể giảm thời gian cần cho các giao dịch trên nền tảng Ethereum thấp hơn, giúp cho các ứng dụng và dịch vụ blockchain đạt hiệu quả hoạt động tối ưu hơn. + Tiết kiệm chi phí lưu trữ: Chuẩn ERC1155 giúp giảm chi phí lưu trữ cho các tài sản kỹ thuật số, do người dùng chỉ cần tạo một lượng nhỏ các thông tin cơ bản và sử dụng chung cho các tài sản khác nhau. Lợi ích của chuẩn ERC1155 bao gồm: + Tăng tính đa dạng và linh hoạt: Chuẩn ERC1155 cho phép phát hành đồng thời nhiều loại tài sản kỹ thuật số khác nhau trên mạng Ethereum. Điều này giúp đa dạng hóa danh mục tài sản của người dùng, từ đó tăng cơ hội sử dụng blockchain. + Cải thiện tính khả dụng: Chuẩn ERC1155 giúp tạo ra các loại token đa chức năng, giảm chi phí lưu trữ và giúp tăng tính khả thi cho các dịch vụ phi tập trung. +Tăng tính an toàn và tính bảo mật: Chuẩn ERC1155 có tính năng bảo mật tốt và đảm bảo an toàn cho các giao dịch trên mạng Ethereum. +Tăng tính tương thích và khả năng mở rộng: Chuẩn ERC1155 được thiết kế để đảm bảo tính tương thích và khả năng mở rộng cho blockchain Ethereum. Với sự thống nhất bởi chuẩn mở, các loại token có thể sử dụng dễ dàng hơn trên các ứng dụng khác nhau và giảm tải mạng lưới Ethereum. +Tính hiệu quả: Chuẩn ERC1155 giúp mở rộng khả năng sử dụng blockchain đến nhiều người hơn, giúp tăng tính hiệu quả của các ứng dụng blockchain. Ngoài ra, chuẩn này còn giúp giảm thiểu chi phí và thời gian cho các nhà phát triển. +Cải thiện trải nghiệm người dùng: Chuẩn ERC1155 giúp cải thiện trải nghiệm người dùng bằng cách cho phép sử dụng các token đa nhiệm và dễ dàng quản lý các loại tài sản kỹ thuật số khác nhau trên mạng Ethereum. Tổng kết, nghiên cứu về các chuẩn kỹ thuật dùng để viết hợp đồng thông minh trên mạng Ethereum Blockchain đã nhấn mạnh vai trò quan trọng của những chuẩn này trong việc đảm bảo tính tương thích, an toàn và khả năng tương tác trong hệ sinh thái Ethereum. Nền tảng Ethereum đã cung
CÔNG NGHỆ Tập san SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ● Số 13.2023
136
KHOA H
ỌC
cấp một môi trường phát triển phong phú cho các dự án hợp đồng thông minh, và việc tuân thủ các chuẩn kỹ thuật đã đóng góp quan trọng vào sự thành công và sự phát triển bền vững của các ứng dụng dựa trên hợp đồng thông minh trên mạng Ethereum Blockchain. Hình 5. Các hàm funtion trong ER1155 Hình 6. Hàm transfer trong ERC1155 Chuẩn kỹ thuật ERC-20 đã định rõ các quy tắc cơ bản cho việc triển khai token trên Ethereum, đồng thời tạo ra một tiêu chuẩn để các token có thể tương tác và tương thích với nhau. Chuẩn ERC-721 cho phép triển khai các token phi fungible, mở ra các ứng dụng mới như trò chơi và quản lý tài sản kỹ thuật số độc đáo trên Ethereum. Chuẩn ERC-1155 là một chuẩn đa năng, cho phép triển khai cả token fungible và phi fungible, đem lại linh hoạt và tiết kiệm chi phí trong việc quản lý nhiều loại tài sản trên Ethereum. Việc tuân thủ các chuẩn kỹ thuật này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính tương thích giữa các ứng dụng dựa trên hợp đồng thông minh, giúp các nhà phát triển và người dùng dễ dàng tương tác và sử dụng các dịch vụ trên mạng Ethereum. 3. KẾT LUẬN Việc nghiên cứu và phát triển các chuẩn kỹ thuật không ngừng cũng là một yếu tố quan trọng để đáp ứng các yêu cầu ngày càng tăng của thị trường và người dùng. Các nhà nghiên cứu và nhà phát triển cần tiếp tục theo dõi và cập nhật với những tiến bộ công nghệ mới nhằm nâng cao tính tiêu chuẩn và hiệu quả của hợp đồng thông minh trên mạng Ethereum Blockchain. Với sự phát triển liên tục của công nghệ Blockchain và mạng Ethereum, các chuẩn kỹ thuật tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc xác định các tiêu chuẩn và quy tắc chung, tạo điều kiện thuận lợi cho việc triển khai và tương tác giữa các hợp đồng thông minh trên mạng Ethereum Blockchain và góp phần thúc đẩy sự phát triển và ứng dụng rộng rãi của công nghệ này trong thế giới kỹ thuật số. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Ethereum Developer Resources | ethereum.org [2]. ERC-20: Token Standard, ethereum.org [3]. ERC-721: Non-Fungible Token Standard, ethereum.org [4]. ERC-1155: Multi Token Standard, ethereum.org [5]. Mastering Ethereum by Andreas M. Antonopoulos [6]. Ebook Blockchain by Mark Gates