Trang 1
NGUYỄN TRỌNG GIÁP BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NGUYỄN TRỌNG GIÁP HỆ THỐNG THÔNG TIN NGHIÊN CỨU BLOCKCHAIN QUẢN LÝ NGUỒN GỐC SẢN PHẨM ĐỀ ÁN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ NGÀNH HỆ THỐNG THÔNG TIN 2025 2025 Hà Nội - 2025
Nội dung tài liệu
Trang 2
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NGUYỄN TRỌNG GIÁP NGHIÊN CỨU BLOCKCHAIN QUẢN LÝ NGUỒN GỐC SẢN PHẨM Ngành Hệ Thống Thông Tin Mã số: 8480104 ĐỀ ÁN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ NGÀNH HỆ THỐNG THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS. NGUYỄN BÁ NGHIỄN Hà Nội - 2025
Trang 3
i LỜI CAM ĐOAN Tác giả Nguyễn Trọng Giáp, học viên cao học lớp Cao học Hệ thống Thông tin – Khóa 13.1, xin cam đoan đề án tốt nghiệp thạc sĩ với đề tài "NGHIÊN CỨU BLOCKCHAIN QUẢN LÝ NGUỒN GỐC SẢN PHẨM" là kết quả của quá trình nghiên cứu và học tập nghiêm túc do chính tác giả thực hiện, dưới sự hướng dẫn tận tình của TS. Nguyễn Bá Nghiễn, cùng sự hỗ trợ và đóng góp ý kiến quý báu từ các bạn học trong lớp HTTT_K13.1. Toàn bộ nội dung của đề án tốt nghiệp là kết quả nghiên cứu độc lập của tác giả. Các số liệu, dữ liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày trong đề án này là trung thực, chính xác và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào trước đây. Các số liệu, bảng biểu phục vụ cho quá trình phân tích, đánh giá đều được thu thập từ các nguồn đáng tin cậy và được trích dẫn đầy đủ trong danh mục tài liệu tham khảo. Nội dung đề án được xây dựng dựa trên quá trình nghiên cứu, phân tích thực tiễn về một số phương pháp tính toán mềm trong dự báo chuỗi dữ liệu. Tác giả xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về tính trung thực và chính xác của nội dung đề án tốt nghiệp này. Hà Nội, ngày 15 tháng 10 năm 2025 Người thực hiện đề án (Ký và ghi rõ họ tên) Nguyễn Trọng Giáp
Trang 4
ii LỜI CẢM ƠN Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban Giám hiệu Nhà trường, các phòng ban chức năng và đặc biệt là quý thầy cô thuộc Khoa Công nghệ Thông tin đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức chuyên môn quý báu, đồng thời luôn tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường. Đặc biệt, tác giả xin gửi lời tri ân sâu sắc đến TS. Nguyễn Bá Nghiễn, người đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo và đóng góp những ý kiến quý báu trong quá trình thực hiện đề tài. Sự hỗ trợ và định hướng từ thầy không chỉ giúp tác giả vượt qua những khó khăn mà còn góp phần quan trọng trong việc hoàn thiện đề tài tốt nghiệp với kết quả tốt nhất. Bên cạnh đó, tác giả chân thành cảm ơn quý thầy cô trong hội đồng chấm đề án tốt nghiệp vì đã dành thời gian đánh giá, nhận xét và đóng góp ý kiến mang tính xây dựng. Những góp ý này không chỉ giúp tác giả nhận ra những điểm cần hoàn thiện trong đề tài mà còn là định hướng quan trọng cho những nghiên cứu tiếp theo. Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Trường Cao Đẳng FPT Polytechnic, nơi đã tạo điều kiện thuận lợi về thời gian và môi trường làm việc để tác giả có thể cân bằng giữa công việc và học tập. Không thể không kể đến sự đồng hành, động viên từ gia đình và bạn bè, những người luôn là nguồn động lực to lớn giúp tác giả kiên trì theo đuổi và hoàn thành tốt nhiệm vụ học tập cũng như đề án tốt nghiệp này. Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các tổ chức, cá nhân đã hỗ trợ, cung cấp tài liệu, công cụ và môi trường nghiên cứu thuận lợi để tác giả thực hiện đề tài. Mặc dù đã nỗ lực hoàn thiện đề tài một cách tốt nhất, nhưng do thời gian và kiến thức còn hạn chế, chắc chắn vẫn còn những thiếu sót. Tác giả mong nhận được những ý kiến đóng góp từ quý thầy cô và các bạn để có thể tiếp tục hoàn thiện hơn trong tương lai. Tác giả xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 15 tháng 10 năm 2025 Người thực hiện đề án (Ký và ghi rõ họ tên) Nguyễn Trọng Giáp
Trang 5
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ..............................................................................................i LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................ii MỤC LỤC........................................................................................................iii DANH MỤC BẢNG HIỆU .............................................................................vi DANH MỤC HÌNH ẢNH ..............................................................................vii MỞ ĐẦU........................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................ 1 2. Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................. 1 2.1. Mục tiêu tổng quát ............................................................................. 1 2.2. Các mục tiêu cụ thể ............................................................................ 1 3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ............................................... 2 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................. 2 5. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 3 6. Kết cấu luận văn........................................................................................ 3 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................. 4 1.1. Giới thiệu............................................................................................. 4 1.1.1. Khái niệm ..................................................................................... 4 1.1.2. Các thành phần cơ bản của Blockchain........................................ 5 1.1.3. Kiến trúc của một mạng Blockchain .......................................... 19 1.2. Nền tảng công nghệ Blockchain........................................................ 19 1.2.1. Mã hóa đường cong elliptic........................................................ 19 1.2.2. Chữ ký số.................................................................................... 25 1.2.3. Hàm Băm.................................................................................... 32 1.2.5. Mạng ngang hàng (Peer-to-Peer) ............................................... 44 1.2.6. Hợp đồng thông minh................................................................. 49 1.2.7. Cấu trúc phi tập trung................................................................. 60
Trang 6
iv 1.3. Phân loại Blockchain......................................................................... 61 1.3.1. Blockchain công khai (Public Blockchain)................................ 61 1.3.2. Blockchain riêng tư (Private Blockchain).................................. 62 1.3.3. Blockchain được cấp quyền (Permissioned Blockchain)........... 62 1.4. Blockchain trong quản lý chuỗi cung ứng ........................................ 64 1.4.1. Tăng cường tính minh bạch và truy xuất nguồn gốc.................. 65 1.4.2. Giảm thiểu gian lận và lỗi thông tin ........................................... 66 1.4.3. Tăng hiệu quả và tự động hóa .................................................... 66 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG BLOCKCHAIN QUẢN LÝ NGUỒN GỐC SẢN PHẨM ........................................................ 67 2.1. Xác định yêu cầu hệ thống. ............................................................... 67 2.2. Lựa chọn nền tảng Blockchain.......................................................... 68 2.3. Thiết kế hệ thống............................................................................... 69 2.3.1. Kiến trúc tổng quát ..................................................................... 69 2.3.2. Công nghệ sử dụng..................................................................... 70 2.3.3. Thiết kế cơ sở dữ liệu (MySQL) ................................................ 73 2.4. Phát triển các smart contract ............................................................. 74 2.4.1. Mục tiêu thiết kế......................................................................... 74 2.4.2. Cấu trúc chính hợp đồng ............................................................ 75 2.4.3. Các ánh xạ dữ liệu (mapping) .................................................... 75 2.4.4. Các hàm chính ............................................................................ 76 2.4.5. Cơ chế bảo mật........................................................................... 78 2.5. Xây dựng giao diện người dùng........................................................ 78 2.5.1. Cấu trúc tổng thể của giao diện .................................................. 78 2.5.2. Cơ chế liên kết Blockchain......................................................... 79 2.5.3. Các màn hình chức năng chính .................................................. 80
Trang 7
v 2.5.4. Ưu điểm của cách tiếp cận.......................................................... 82 2.5.5. s................................................................................................... 83 2.6. Kết luận chương 2 ............................................................................. 84 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG ..................... 85 3.1. Xây dựng môi trường thử nghiệm..................................................... 85 3.1.1. Phần cứng ................................................................................... 85 3.1.2. Phần Mềm................................................................................... 85 3.2. Thực hiện các thử nghiệm................................................................. 86 3.3. Đánh giá kết quả................................................................................ 88 3.4. Đề xuất Cải tiến................................................................................. 90 3.4.1. Tối ưu hóa kiến trúc Blockchain ................................................ 90 3.4.2. Nâng cấp trải nghiệm người dùng và khả năng ứng dụng ......... 91 3.4.3. Mở rộng Chức năng và Tích hợp Công nghệ............................. 91 3.5. kết luận và hướng phát triển.............................................................. 93 3.5.1. Tổng kết kết quả nghiên cứu ...................................................... 93 3.5.2. Đánh giá những đóng góp của đề tài.......................................... 94 3.5.3. Hạn chế và khó khăn .................................................................. 94 3.5.4. Hướng nghiên cứu và phát triển trong tương lai ........................ 95 KẾT LUÂN CHUNG...................................................................................... 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................. 100 PHỤ LỤC...................................................................................................... 101
Trang 8
vi DANH MỤC BẢNG HIỆU Bảng 1.1: Kích thước cố định của các hàm băm phổ biến.............................. 40 Bảng 1.2: So sánh mạng P2P và Client-Server............................................... 48 Bảng 1.3: So sánh các loại Blockchain........................................................... 64 Bảng 2.1: Thông tin các bảng chính ............................................................... 73 Bảng 3.1: Danh sách kiểu dữ liệu ................................................................... 75 Bảng 3.2: so sánh vưới những hệ thống hiện có............................................. 83 Bảng 3.3: Thông số phần cứng ....................................................................... 85 Bảng 3.4: Thông tin phần mềm....................................................................... 85
Trang 9
vii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Mô hình của một block ..................................................................... 5 Hình 1.2: Ảnh minh hoạ Merkle Root .............................................................. 6 Hình 1.3: Hình Minh họa liên kết giữa các khối............................................... 7 Hình 1.4: Mô hình sổ cái phân tán.................................................................... 8 Hình 1.5: Mô hình mạng ngang hàng trong Blockchain................................... 9 Hình 1.6: Thuật toán đồng thuận Proof of Work............................................ 11 Hình 1.7: Các bước hoạt động của cơ chế PoS............................................... 13 Hình 1.8: Cơ chế đồng thuận DPoS cho phép người dùng uỷ quyền cho delegator.......................................................................................................... 14 Hình 1.9: So sánh các mô hình PoW, PoS và PoA......................................... 15 Hình 1.10: Cách hoạt động của mã hóa đối xứng........................................... 16 Hình 1.11: Cách hoạt động của mã hóa đối xứng........................................... 18 Hình 1.12: Mô hình một mạng Blockchain..................................................... 19 Hình 1.13: Hình ảnh minh hoạ đường cong elip ............................................ 20 Hình 1.14: Hình ảnh minh họa đường cong Elliptic....................................... 23 Hình 1.15: Những đặc điểm của chữ ký số..................................................... 26 Hình 1.16: Mô tả cách hoạt động của chữ ký số............................................. 28 Hình 1.17: Kiến trúc tổng quát của chữ ký số ................................................ 28 Hình 1.18: Quá trình tạo chữ ký số................................................................. 29 Hình 1.19: Quá trình thẩm định chữ ký số...................................................... 30 Hình 1.20: Hoạt động của một hàm băm ........................................................ 34 Hình 1.21: Biểu đồ mô tả tốc độ của các hàm băm khác nhau....................... 35 Hình 1.22: Không thể dịch ngược được mã băm............................................ 36 Hình 1.23: Độ dài sau khi mã hóa bằng SHA-1 ............................................. 39 Hình 1.24: “MySQL Community Server” với mã băm MD5......................... 41 Hình 1.25: Mô tả hoạt động của bảng băm..................................................... 42 Hình 1.26: Mô tả các phân vùng lưu trữ của DynamoDB.............................. 43
Trang 10
viii Hình 1.27: Mô tả cách phân vùng khi sử dụng hash function ........................ 44 Hình 1.28: Hình ảnh minh họa mạng ngang hàng .......................................... 45 Hình 1.29: Hình ảnh so sánh tốc độ truyền tải của p2p và client server ........ 46 Hình 1.30: Mô hình hoạt động của BitTorrent ............................................... 47 Hình 1.31: Mô tả vòng đời của hợp đồng thông minh.................................... 52 Hình 1.32: Smart contract loại bỏ nhu cầu sử dụng dịch vụ của các bên trung gian .................................................................................................................. 54 Hình 1.34: Các trò chơi NFT nổi tiếng với đặc điểm "chơi để kiếm tiền" (Playto-earn) ............................................................................................................ 57 Hình 2.1: Biểu đồ use-case mô tả tổng quan hệ thống.................................... 68 Hình 2.2: Biểu tượng của sepoliaETH............................................................ 68 Hình 2.3: Biểu đồ component mô tả các......................................................... 70 Hình 2.4: Logo của laravel.............................................................................. 71 Hình 2.5: Biểu đồ class Biểu đồ kiến trúc dữ liệu và mô hình tích hợp......... 74 Hình 2.6: Biểu đồ Sequence mô tả luồng ghi nhận, đồng bộ và xác thực nguồn gốc sản phẩm giữa Laravel và Blockchain ..................................................... 79 Hình 2.7: Hình ảnh trang quản lý sản phẩm ................................................... 81 Hình 2.8: Trang quản lý đơn hàng .................................................................. 81 Hình 2.9: Trang tra quét QR của tài xế ........................................................... 82 Hình 2.10: Trang tra cứu vận đơn................................................................... 82 Hình 3.2: Màn hình đăng nhập của admin...................................................... 86 Hình 3.3: Màn hình chi tiết vận đơn ............................................................... 86 Hình 3.4: Màn hình tạo mới 1 sản phẩm......................................................... 87 Hình 3.5: Màn hình kiểm tra của giao dịch..................................................... 87 Hình 3.6: Màn hình kiểm tra của remix.......................................................... 88
Trang 11
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Trong bối cảnh toàn cầu hóa và thương mại quốc tế ngày càng phát triển, người tiêu dùng yêu cầu cao hơn về chất lượng, an toàn thực phẩm, và xuất xứ rõ ràng của sản phẩm. Tại Việt Nam, vấn đề hàng giả, hàng nhái, sản phẩm kém chất lượng vẫn đang là thách thức lớn, đặc biệt trong lĩnh vực nông sản, thực phẩm, dược phẩm và hàng tiêu dùng. Theo báo chí, chỉ riêng trong năm 2025, đã có hơn 40.000 vụ vi phạm về sản phẩm nhập lậu, hàng giả hoặc sản phẩm không đạt chuẩn, với tổng số tiền xử phạt lên tới hơn 6,5 nghìn tỷ đồng [1]. Ngoài ra, Chính phủ Việt Nam đã nhận định công nghệ truy xuất nguồn gốc là một phần trọng yếu trong quá trình chuyển đổi số quốc gia, và blockchain đã được đưa vào danh sách công nghệ chiến lược quốc gia nhằm đảm bảo tính minh bạch, tin cậy và quản lý hiệu quả chuỗi cung ứng [2]. Do đó, việc nghiên cứu ứng dụng blockchain trong quản lý nguồn gốc sản phẩm là rất cấp thiết, vừa giải quyết nhu cầu thực tế về xác minh xuất xứ sản phẩm, nâng cao niềm tin người tiêu dùng, vừa phù hợp với xu hướng phát triển công nghệ và chính sách nhà nước. 2. Mục tiêu nghiên cứu 2.1. Mục tiêu tổng quát Xây dựng và đánh giá một hệ thống quản lý nguồn gốc sản phẩm sử dụng blockchain, nhằm đảm bảo tính minh bạch, truy xuất được và tin cậy cho mọi bên tham gia trong chuỗi cung ứng – từ sản xuất, phân phối đến người tiêu dùng. 2.2. Các mục tiêu cụ thể - Thiết kế mô hình dữ liệu và kiến trúc hệ thống phù hợp để lưu trữ thông tin nguồn gốc sản phẩm trên blockchain kết hợp hệ thống truyền thống.
Trang 12
2 - Xây dựng hợp đồng thông minh để ghi nhận các sự kiện quan trọng trong chuỗi cung ứng (ví dụ: sản xuất, đóng gói, vận chuyển, phân phối). - Triển khai prototyp trên mạng thử nghiệm để kiểm nghiệm các chức năng truy xuất nguồn gốc. - Đánh giá hiệu suất, độ trễ, chi phí và khả năng áp dụng thực tế của hệ thống. - So sánh dữ liệu lưu trên blockchain và dữ liệu truyền thống để xác minh tính chính xác và nhất quán. 3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước Nhiều nghiên cứu gần đây đã khẳng định blockchain là giải pháp hiệu quả cho bài toán truy xuất nguồn gốc và quản lý chuỗi cung ứng hiện đại [7]. Các nghiên cứu quốc tế như 'Supply chain traceability using blockchain' (Springer, 2023) đã chỉ ra vai trò của blockchain trong việc xác minh nguồn gốc sản phẩm và đảm bảo tuân thủ trong quản lý chuỗi cung ứng [3]. Tại Việt Nam, có các nghiên cứu điển hình như 'Blockchain-enabled traceability in sustainable food supply chains: A case study of the pork industry in Vietnam' (RMIT), hay 'Ứng dụng công nghệ chuỗi khối trong quản lý chuỗi cung ứng sản phẩm lúa gạo' (Đại học Quốc tế Hồng Bàng) [4]. Ngoài ra, nhiều nền tảng nội địa như VN Check, CMC Platform cũng đang được phát triển để nâng cao tính minh bạch trong truy xuất nguồn gốc sản phẩm [5]. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là hệ thống và công nghệ blockchain được sử dụng để quản lý nguồn gốc sản phẩm – cụ thể là các sự kiện xuất phát từ sản xuất, phân phối và giao nhận; bao gồm hợp đồng thông minh và các thành phần kỹ thuật tương tác với blockchain. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các sản phẩm nông sản hoặc thực phẩm, triển khai thử nghiệm trên testnet blockchain, và các chức năng chính như tạo bản ghi nguồn gốc, cập nhật trạng thái qua các checkpoint, truy vấn lịch sử sản phẩm.
Hiển thị 12 trang đầu. Tải tài liệu để xem đầy đủ.
Bình luận (0)
Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!