zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Công Nghệ Thông Tin

» Cơ sở dữ liệu

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ chuối khối (Blockchain) cho quản lý dữ liệu đào tạo

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

27
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Nghiên cứu ứng dụng công nghệ chuối khối (Blockchain) cho quản lý dữ liệu đào tạo trình bày một ý tưởng đơn giản cho việc áp dụng công nghệ chuỗi khối vào việc quản lý dữ liệu đào tạo, nhằm tăng cường tính minh bạch, tính dễ xác thực, giảm thiểu khả năng can thiệp vào dữ liệu cũng như làm sai hỏng dữ liệu một cách cố ý.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ chuối khối (Blockchain) cho quản lý dữ liệu đào tạo

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CHUỐI KHỐI (BLOCKCHAIN) CHO QUẢN LÝ DỮ LIỆU ĐÀO TẠO Trương Xuân Nam Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Thủy lợi, email: namtx@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG không gian lữu trữ đã được loại bỏ một cách cơ bản. Nhưng đồng thời với việc ra đời dữ Cùng với sự ra đời và phát triển của các liệu số hóa và giao dịch trực tuyến, nhiều vấn loại tiền mã hóa (cryptocurrency), chuỗi khối đề khác lại nảy sinh mà các mô hình quản trị (blockchain) là công nghệ nền tảng cung cấp dữ liệu truyền thống trên máy tính vẫn chưa hạ tầng cơ sở cho tiền mã hóa cũng được thể khắc phục triệt để. nghiên cứu và đang ở trong giai đoạn ứng dụng thử nghiệm rộng rãi. 2.2. Vấn đề kiểm soát dữ liệu Trong báo cáo này, chúng tôi trình bày Các dữ liệu số có tính thời gian cần được một ý tưởng đơn giản cho việc áp dụng công đảm bảo không thể bị thay đổi, chẳng hạn nghệ chuỗi khối vào việc quản lý dữ liệu đào như dữ liệu điểm số của sinh viên, dữ liệu về tạo, nhằm tăng cường tính minh bạch, tính dễ quá trình công tác, sơ yếu lý lịch,… xác thực, giảm thiểu khả năng can thiệp vào Trong thực tế thì dữ liệu số rất khó kiểm dữ liệu cũng như làm sai hỏng dữ liệu một soát sự can thiệp sửa đổi hoặc xác minh tính cách cố ý. chân thực, vì trái với dữ liệu trên giấy tờ, 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU không có dấu hiệu nào chứng tỏ dữ liệu đã bị sửa đổi ngoại trừ một vài cơ chế lưu vết 2.1. Bài toán quản lý dữ liệu đào tạo (log). Hầu hết trường hợp dữ liệu bị sửa đổi Quản lý dữ liệu của một đơn vị nói chung trái phép đều rơi vào một trong bốn tình và quản lý dữ liệu của một đơn vị đào tạo nói huống dưới đây: riêng là bài toán cơ bản trong ngành CNTT. 1. Dữ liệu quản lý bị thay đổi bởi sự can Vấn đề quản lý dữ liệu được đặt ra từ thiệp từ bên ngoài, do hệ thống bị truy cập trước khi có sự ra đời của máy tính; vào trái phép. thời điểm đó, dữ liệu được lưu trên giấy 2. Dữ liệu quản lý bị thay đổi một cách trái hoặc thẻ nhựa với khả năng sai hỏng cao, phép bởi chính những cá nhân tham gia vận hạn chế về việc tạo bản sao lưu trữ; quy hành hệ thống. định nhà nước cũng chỉ ràng buộc lưu trữ 3. Dữ liệu quản lý bị thay đổi do lỗi phần bắt buộc 5 năm với tài liệu thông thường, mềm hoặc vận hành hệ thống. 10 năm với tài liệu quan trọng. Như vậy với 4. Dữ liệu quản lý bị thay đổi do các lỗ cách làm này, dữ liệu đào tạo của sinh viên hổng trong phần mềm vận hành. sau khi ra trường 5 năm gần như không đảm Các phương pháp giải quyết vấn đề này bảo việc xác thực hoặc cấp lại, nếu xảy ra thường thường ở những tầng phía trên của mất mát. tầng dữ liệu, chẳng hạn như xây dựng các cơ Với sự ra đời của máy tính và các hệ thống chế kiểm soát truy cập, lưu vết, kiểm soát quản trị dữ liệu, các hạn chế về thời gian và phân quyền… 196
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 2.3. Công nghệ chuỗi khối 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Công nghệ chuỗi khối (blockchain) được 3.1. Một lời giải của bài toán xác thực giới thiệu đầu tiên bởi Satoshi Nakamoto dữ liệu cùng với tiền mã hóa Bitcoin [1]. Trong đó Để triển khai công nghệ chuỗi khối thực hệ thống chuỗi khối được mô tả như một hệ tế, chúng tôi chia nhóm người dùng thành các cơ sở dữ liệu ngang hàng, trực tiếp, ổn định nhóm sau: và không thể giả mạo. 1. Nhóm cấp phát: các người dùng có Những nghiên cứu mới đây phát triển rất quyền đưa dữ liệu lên hệ thống, chẳng hạn nhiều loại chuỗi khối biến thể khác nhau, mỗi như giáo viên môn học (đưa điểm môn học loại phù hợp với những mục đích sử dụng lên hệ thống), giáo viên chủ nhiệm (xét thi khác nhau. Có thể tạm chia các công nghệ đua, rèn luyện,…), khoa quản lý (xét học vụ, chuỗi khối thành 3 loại chính [2], đó là: tình trạng học viên)…  Chuỗi khối công khai (public 2. Nhóm quản trị: các người dùng hỗ trợ blockchain): Đây là hệ thống chuỗi khối việc xác nhận tình trạng hệ thống, thêm dữ trung thành với ý tưởng ban đầu, trong đó bất liệu ở dạng phát sinh tổng hợp, chẳng hạn kỳ ai cũng có quyền đọc và ghi dữ liệu. Quá như các bộ phận quản lý sinh viên có thể phát trình xác thực giao dịch đòi hỏi phải có hàng sinh bảng tổng hợp điểm số theo dữ liệu đưa nghìn hay thậm chí là hàng vạn nút tham gia. lên bởi nhóm cấp phát. Đặc điểm của chuỗi khối loại này là tấn công 3. Nhóm sử dụng: các người dùng chỉ có thay đổi dữ liệu là điều bất khả thi vì chi phí quyền xem dữ liệu, chẳng hạn như sinh viên, rất cao. phụ huynh… nhóm này có thể phát sinh các  Chuỗi khối riêng (private blockchain): yêu cầu cho nhóm quản trị. Đây là hệ thống chuỗi khối cho phép người Để ngăn chặn dữ liệu bị thay đổi và xác dùng chỉ được quyền đọc dữ liệu, không có thực nguồn dữ liệu được tạo ra, chúng tôi sử quyền ghi vì điều này thuộc về một bên thứ dụng hai nguyên tắc sau: ba tuyệt đối tin cậy. Bên thứ ba này có thể 1. Bất kỳ dữ liệu nào được tạo ra đều được hoặc không cho phép người dùng đọc dữ liệu ký bởi người tạo; chẳng hạn như giáo viên trong một số trường hợp. Bên thứ ba toàn đưa điểm môn học lên hệ thống, giáo viên sẽ quyền quyết định mọi thay đổi trên chuỗi tạo chữ ký điện tử cho bảng điểm trước khi khối. Đặc điểm của chuỗi khối loại này là đưa lên hệ thống, chữ ký điện tử giúp xác thời gian xác nhận giao dịch khá nhanh vì chỉ nhận người tạo dữ liệu và ngăn cấm sự thay cần một lượng nhỏ thiết bị tham gia xác thực. đổi nội dung trong bản thân khối. Hệ thống cũng hoạt động ổn định ngay cả khi 2. Bất kỳ bản ghi dữ liệu nào được tạo ra, xuất hiện nhiều dữ liệu chưa được xác thực. đều phải có phần xác nhận bản ghi dữ liệu  Chuỗi khối cấp phép (permissioned phía trước nó, cụ thể ở đây là mã băm blockchain): Đây là một dạng lai ghép giữa SHA256. của chuỗi khối riêng và chuỗi khối công khai, Với hai nguyên tắc cơ bản đó, chúng ta trong đó có thể có nhiều loại quyền khác giải quyết được vấn đề rất khó trong mô hình nhau, kết hợp giữa những nhóm người dùng quản lý dữ liệu truyền thống: “tuyệt đối tin cậy” và những nhóm người  Ngăn chặn tình huống dữ liệu bị thay đổi dùng “đáng tin cậy”. bởi chính người quản trị hệ thống (hoặc can Trong bài toán quản lý dữ liệu đào tạo, thiệp từ bên ngoài sử dụng tài khoản quản chúng tôi sử dụng ý tưởng của chuỗi khối cấp trị): Giả sử muốn thay đổi một vài điểm số phép, vì các đặc trưng của loại chuỗi khối trong bảng điểm, để bảng điểm mới “có vẻ này phù hợp với mô hình quản lý dữ liệu đào đúng”, người can thiệp cần phải có mã khóa tạo, đặc biệt là việc phân biệt vai trò giữa các bí mật của giáo viên đã đưa bảng điểm lên hệ nhóm người dùng. thống để tạo chữ ký số công khai. Ngay cả 197
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 trường hợp có khóa bí mật của giáo viên 1. Người dùng gửi một yêu cầu đăng ký (hoặc sửa bảng điểm với sự đồng lõa của giáo 2. Hệ thống ghi nhận yêu cầu, tạo người dùng viên), người can thiệp cần phải tạo lại tất cả mới và gửi link kích hoạt qua email các bản ghi phía sau trên hệ thống (vì mã 3. Người dùng tạo chữ ký số (trên máy khách), SHA256 của bản ghi hiện tại đã bị thay đổi), điền khóa công khai vào form trên link kích hoạt điều này đồng nghĩa với việc cần phải có chữ 4. Hệ thống ghi nhận khóa công khai và kích ký số của tất cả các cá nhân có tham gia sau hoạt người dùng mới đó vào quá trình tạo dữ liệu, như vậy dữ liệu càng cũ thì việc sửa đổi khó. Thuật toán 2: tạo người dùng mới  Ngăn chặn tình huống dữ liệu bị sửa đổi 3.4. Chương trình minh họa bởi chính giáo viên: Giáo viên có thể sử dụng chữ ký điện tử tạo bản ghi mới. Tuy nhiên, Chúng tôi đã xây dựng một chương trình dữ liệu mới ghi đè sẽ có mã băm SHA256 minh họa được xây dựng bằng ngôn ngữ khác với dữ liệu ban đầu, dẫn đến phá hỏng Java, nhưng do hạn chế của báo cáo nên chuỗi khối ban đầu. không được trình bày ở đây. 3.2. Cấu trúc một khối 4. KẾT LUẬN Chúng tôi đề xuất cấu trúc cho một khối Trong bài báo này, chúng tôi trình bày một đơn gian như sau (khi cài đặt thực tế có thể đề xuất cơ sở cho việc sử dụng công nghệ xuất hiện thêm nhiều dữ liệu phụ nhằm mục chuỗi khối vào việc xây dựng một hệ thống đích hỗ trợ hoạt động của hệ thống) có tính đảm bảo tin cậy về mặt dữ liệu. Mặt  Giá trị Hash: lưu trữ mã băm SHA256 hạn chế là cấu trúc này mới chỉ đảm bảo phát toàn bộ dữ liệu của khối hiện tại.  Giá trị PreHash: lưu trữ mã băm của khối hiện chính xác dữ liệu không đáng tin cậy, liền trước nó. nhưng chưa chỉ ra phương pháp khôi phục lại  Khối dữ liệu Data: dạng BLOB, chứa dữ nguyên trạng ban đầu, phương pháp này sẽ liệu do nhóm cấp phát hoặc nhóm quản trị tạo được trình bày ở một nghiên cứu khác trong ra, dữ liệu này có thể gồm nhiều phần với cơ tương lai gần. chế phân quyền khác nhau. 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO  Giá trị Sign: chứa chữ ký số của người tạo ra khối dữ liệu Data. [1] Satoshi Nakamoto, 2008, “Bitcoin: A Peer-  Giá trị Timestamp: thời điểm mà khối to-Peer Electronic Cash System”. được đưa lên hệ thống. https ://bitcoin.org/bitcoin.pdf [2] Bauerle, Nolan. 2017. "What is the 3.3. Một số thuật toán cơ bản Difference Between Public and 1. Tìm A là khối cuối cùng được verify (*) Permissioned Blockchains?". CoinDesk. 2. Đưa giá trị hash của khối A vào PreHash 3. Đặt dữ liệu vào khối Data 4. Tính giá trị Sign là chữ kí số của Data 5. Lấy Timestamp là thời điểm hiện tại 6. Tính giá trị Hash là SHA256 của 4 khối dữ liệu còn lại (PreHash, Data, Sign, Timestamp) 7. Đưa khối mới vào hệ thống Thuật toán 1: tạo khối mới (*) để đảm bảo tìm được khối này, chúng tôi tạo khối đầu tiên luôn đúng, không chứa dữ liệu (khối genesis) 198

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.