TÌM HIỂU VỀ BLOCKCHAIN (7 2020) le thi dinh

TÌM HIỂU VỀ BLOCKCHAIN VÀ ỨNG DỤNG
BLOCKCHAIN TRONG CÁC KỲ THI
ThS. Lê Thị Đình, Khoa CNTT&TT, KS. Lê Viết Sơn, TTGDTX,
KS. Nguyễn Ngọc Đỉnh, Phòng ĐBCL&KT, Trường ĐH Hồng Đức
Email:
Tóm tắt: Công nghệ Blockchain ra đời gần đây với các đặc tính như phi tập trung hóa, dữ
liệu không thể thay đổi được, có thể ẩn danh,...Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu
những khái niệm cơ bản của Blockchain như: Blockchain, mô hình sổ cái tập trung
(Centralized Ledger), mô hình sổ cái phân tán (Distributed Ledger), đồng thuận phi tập trung
(Decentralized Consensus), cũng như ý tưởng áp dụng và bàn về các ưu nhược điểm của
Blockchain trong các kỳ thi.
Từ khóa: Blockchain, ứng dụng blockchain, ứng dụng Blockchain trong các kỳ thi, sổ cái tập
trung, sổ cái phân tán, đồng thuận phi tập trung.
Abstract: Blockchain technology was born recently with features such as decentralization,
immutable data, can be anonymous, ... In this article, we will explore the concepts Basic of
Blockchain such as: Blockchain, Centralized Ledger model, Distributed Ledger model,
Decentralized Consensus, as well as the idea of applying and discussing advantages and
disadvantages of Blockchain in exams.
Key words: Blockchain, Blockchain application, Blockchain application in exams,
Centralized Ledger, Distributed Ledger, Decentralized Consensus
1.
GIỚI THIỆU
Những khái niệm đầu tiên về Blockchain được mô tả từ năm 1991 bởi Stuart Haber và
W. Scott Stornetta như một giải pháp để chống lại sự thay đổi trong cách đánh dấu thời gian
cho các văn bản số, để chúng không bị lùi ngày về trước hoặc bị can thiệp về mặt nội dung.
Nhiều khái niệm kỹ thuật định hình cho công nghệ Blockchain sau này cũng được giới thiệu
trong thời gian này. Năm 1992, Haber, Stornetta, and Dave Bayer hoàn thiện hơn dự án của
mình bằng cách giới thiệu cách tích hợp cây Markle (hoặc cây mã băm) để lưu trữ nhiều dữ
liệu văn bản vào trong cùng 1 khối. Năm 2004, một phương thức lưu trữ chứng thực dựa trên
sức lao động có thể sử dụng lại (Reusable Proof-of-Work - RPoW) được giới thiệu bởi nhà
khoa học máy tính chuyên ngành mật mã học Hal Finney như một ví dụ thực tiễn cho việc

giải quyết vấn đề tiêu dùng hai lần (double spending).
Năm 2008, khái niệm hệ thống tiền điện tử mạng ngang hàng phi tập trung – Bitcoin –
được giới thiệu bởi Satoshi Nakamoto. Bitcoin xuất hiện như một ví dụ cụ thể, và phổ biến
nhất cho khái niệm Blockchain, hình thành 1 hệ thống giao dịch phi tập trung với các tính
chất sau:
Giao dịch được quản lý phi tập trung, không thông qua trung gian, giúp giảm được 2 yếu
tố trong giao dịch: phí chuyển tiền (phí trung gian) và ảnh hưởng của chính trị lên tiền tệ.
- Thông tin của khách hàng được bảo mật gần như tuyệt đối, chỉ một mình khách hàng
được quyền truy cập.
- Giao dịch đã xảy ra không thể bị thay đổi, bao gồm cả đảo ngược giao dịch.


Sau ứng dụng vào lĩnh vực ngân hàng với hệ thống tiền tệ ngang hàng phi tập trung
Bitcoin, Blockchain đã và đang được ứng dụng trên nhiều lĩnh vực khác với những bài toán
có tính chất và yêu cầu tương tự về bảo mật và sự tường minh của thông tin: trong nông
nghiệp là bài toán về truy xuất nguồn gốc nông sản, trong kinh tế - tài chính là bài toán về hợp
đồng thông minh, trong quản lý hành chính là việc quản lý các giấy tờ sở hữu. Giáo dục cũng
là lĩnh vực tiềm năng để ứng dụng Blockchain với nhiều bài toán giải quyết vấn đề về bảo mật
và sự tường minh, đặc trưng và nổi cộm nhất là bài toán về bảo mật và sự minh bạch trong
công tác chấm thi. Bài báo này sẽ đề xuất ý tưởng, cũng như ưu nhược điểm của việc áp dụng
Blockchain trong các kỳ thi.
2.
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2.1. Blockchain và khái niệm sổ cái
Blockchain (hay Sổ cái) là hệ thống cơ sở dữ liệu cho phép lưu trữ và truyền tải các
khối thông tin (block) được liên kết với nhau nhờ mã hóa.
Từ xa xưa, nhu cầu chứng nhận quyền sở hữu đối với tài sản đã là một nhu cầu quan
trọng trong xã hội loài người. Họ đã biết sử dụng sổ cái để ghi lại các giao dịch giữa các cá
nhân, tổ chức với nhau. Tóm lại, đây là một công cụ quan trọng đối với sự phát triển bền vững
của con người. Trải qua nhiều giai đoạn, công cụ này đã biến đổi qua nhiều hình thái để phù

hợp với sự phát triển của loài người. Ngày nay, nhu cầu về một quyển sổ cái phù hợp với thời
đại công nghệ 4.0 đã cho ra đời công nghệ Blockchain.
2.2. Cơ chế hoạt động của Blockchain
Đơn vị lưu trữ dự liệu cơ bản của Blockchain là một khối dữ liệu hay còn gọi là block.
Dữ liệu của chúng ta sẽ được đóng gói trong một khối. Sau đó, khối này sẽ được khóa lại
bằng một thuật toán mã hóa. Một khi đã khóa xong thì dữ liệu này sẽ không thể thay đổi được
nữa. Các khối sau khi được tạo ra sẽ được liên kết lại với nhau bằng một sợi dây xích (chain)
và đó chính là lý do của tên gọi Blockchain.
2.2.1. Mô hình sổ cái tập trung (Centralized Ledger)

Hình 1. Mô hình sổ cái tập trung
Mô hình sổ cái tập trung là mô hình lưu trữ thông tin giao dịch được sử dụng phổ biến
hiện nay. Lấy ví dụ về hệ thống ngân hàng, các giao dịch của các khách hàng của ngân hàng A
sẽ được lưu trong quyển sổ cái của ngân hàng này, hay nói cách khác chính là hệ thống cơ sở


dữ liệu của ngân hàng. Các ngân hàng thường tốn rất nhiều chi phí để vận hành và bảo trì
cuốn sổ cái của họ bởi chỉ một lỗ hổng nhỏ trong hệ thống này cũng sẽ tạo cơ hội cho các
hacker xâm nhập vào hệ thống thông tin để đánh cắp hoặc sửa đổi các thông tin giao dịch của
khách hàng. Một rủi ro nữa trong việc bảo vệ hệ thống thông tin là những tai nạn bất ngờ như
động đất, lũ lụt,… xảy ra tại nơi đặt máy chủ khiến cho cuốn sổ cái này bị phá hủy.
2.2.2.
Mô hình sổ cái phân tán (Distributed Ledger)

Hình 2. Mô hình sổ cái phân tán
Nhằm giải quyết các vấn đề của mô hình sổ cái tập trung, công nghệ Blockchain đã sử
dụng một mô hình khác, gọi là mô hình sổ cái phân tán. Trong mô hình này vai trò của bên
thứ 3 (ngân hàng A) đã được loại bỏ hoàn toàn. Thay vào đó, quyển sổ cái lưu trữ giao dịch sẽ
được phân phát cho tất cả mọi người. Mỗi người đều được giữ một bản sao giống hệt nhau.
Do vậy, khi hacker tấn công một người thì cơ sở dữ liệu vẫn được bảo toàn; hơn nữa, người bị

tấn công cũng có thể dễ dàng khôi phục dữ liệu của mình bằng cách sao chép thông tin của
một người khác trong mạng lưới. Nếu như những thảm họa thiên nhiên như động đất, lũ lụt,…
xảy ra ở một khu vực làm phá hủy cơ sở dữ liệu của khu vực đó thì dữ liệu chung vẫn được
bảo tồn ở các khu vực khác. Như vậy có thể nói mô hình này đã đáp ứng tối đa nhu cầu lưu
trữ và bảo vệ dữ liệu.
Blockchain thường được triển khai trên một hệ thống mạng ngang hàng (Peer – to –
peer). Trong đó mỗi máy tính tham gia mạng lưới được gọi là một node, có vai trò bình đẳng
như nhau. Hệ thống càng có nhiều node thì sẽ càng trở nên mạnh mẽ và bảo mật thông tin tốt
hơn.
2.3. Đặc tính của Blockchain
2.3.1. Một cơ sở dữ liệu phân tán
Như đã trình bày ở trên, bản chất của Blockchain là một công nghệ lưu trữ dữ liệu chia
sẻ. Dữ liệu được lưu trữ một cách công khai, dễ kiểm chứng bởi nhiều máy tính cùng lúc nên
rất khó để hacker có thể tấn công nhằm phá hủy hoặc thay đổi thông tin được lưu trữ.
2.3.2. Tính bền vững và minh bạch của Blockchain
Bằng cách lưu giữ những khối thông tin giống nhau trong hệ thống của mình,
Blockchain không thể bị kiểm soát bởi bất cứ thể lực nào. Cơ chế đồng thuận phi tập trung
(Decentralized Consensus) sử dụng trong Blockchain làm cho xác suất thành công của những


cuộc tấn công mạng gần như bằng 0. Cụ thể hơn, để thực hiện một giao dịch trong hệ thống
chúng ta cần sự đồng thuận của tất cả các node; nếu hacker chỉ có thể tấn công vào một hoặc
một số ít các node thì quyết định thực hiện một giao dịch xấu của hacker đó sẽ không bao giờ
được thông qua. Tuy nhiên, cơ chế này cũng có một rủi ro; đó là khi hacker chiếm được hơn
50% số node của hệ thống. Trong thực tế, điều này rất hiếm xảy ra vì một hệ thống
Blockchain thường rất lớn và để có thể tấn công vào nhiều máy tính một lúc sẽ tốn rất nhiều
thời gian và chi phí. Điều này cũng nói lên rằng một hệ thống Blockchain càng có nhiều
người dùng thì tính bảo mật sẽ càng cao.
2.3.3. Ý tưởng về phân quyền
Phân quyền có nghĩa là mạng lưới hoạt động dựa trên cơ sở người dùng hay P2P. Mỗi

người dùng hay node đều có nhiệm vụ và quyền lợi bình đẳng trong hệ thống. Hệ thống sẽ
không có máy chủ, nhưng ngược lại mỗi người máy tính trong hệ thống đều là chủ của hệ
thống.
2.3.4. Tính bảo mật của Blockchain
Công nghệ Blockchain giúp loại bỏ những rủi ro của các mô hình tổ chức dữ liệu tập
trung. Phương pháp bảo mật của Blockchain là kết hợp thuật toán băm và mã hóa bất đối
xứng để đảm bảo dữ liệu của nó là bất biến, không thể sửa đổi.
2.4. Các ứng dụng của Blockchain
Chúng ta có thể chia các ứng dụng của Blockchain trong 3 nhóm ngành lớn, bao gồm:
- Tiền điện tử
- Hợp đồng thông minh
- Điều hành, giám sát
Trong bài viết này, chúng ta sẽ trao đổi về ứng dụng của Blockchain trong Điều hành,
giám sát; cụ thể hơn là trong các kỳ thi.
3. ỨNG DỤNG BLOCKCHAIN VÀO CÁC KỲ THI
Với 3 đặc tính nổi bật là minh bạch, bảo mật và không thể thay đổi thông tin như đã
trình bày ở trên, công nghệ Blockchain đã được ứng dụng trong nhiều ngành nghề khác nhau
và tại nhiều nước trên thế giới. Những ví dụ nổi bật có thể nhắc tới là quản lý thu chi phúc lợi
xã hội tại Anh; quản lý đất đai, đăng ký quyền sở hữu đất tại Georgia; bầu cử, kiểm soát định
danh cá nhân và lĩnh vực chăm sóc sức khỏe tại Estonia; dịch vụ thanh toán liên ngân hàng tại
Singapore; các hoạt động đăng ký doanh nghiệp, giao nhận, du lịch hay chăm sóc sức khỏe tại
Dubai,… Tại Việt Nam, Blockchain đã được đề xuất để ứng dụng trong các kỳ thi. Vậy việc
triển khai ý tưởng này có khả thi hay không? Nếu khả thi thì chúng ta sẽ triển khai nó như thế
nào?
3.1. Ý tưởng ứng dụng Blockchain trong tổ chức thi và chấm thi trong các kỳ
thi
Công tác tổ chức thi và chấm thi hiện nay tại nhiều cơ sở giáo dục trên cả nước, cũng
như trong các kỳ thi quốc gia còn nhiều bất cập, nhiều lỗ hổng cho các đối tượng xấu lợi
dụng. Từ vụ bê bối gian lận trong kỳ thi Tốt nghiệp THPT năm 2018 ở 3 tỉnh Sơn La, Hoà
Bình, Hà Giang, chúng ta có thể rút ra được 1 số đặc điểm sau:

- Gian lận có thể xảy ra ở tất cả các khâu:
o Nhập dữ liệu thô (bài thi) trước khi quét
o Sau khi dữ liệu đã được số hoá


o Chấm thi
o Nhập điểm
- Gian lận có khả năng xảy ra nếu có sự can thiệp của yếu tố con người
Vì vậy, để giải quyết triệt để vấn đề tiêu cực trong công tác tổ chức và chấm thi, chúng
ta cần một qui trình mới thông suốt (end-to-end process), hạn chế tối đa yếu tố tác động của
con người xuyên suốt cả quá trình. Nói cách khác, chúng ta cần số hoá cả kỳ thi, từ giai đoạn
tổ chức thi đến chấm thi và công bố kết quả. Qui trình gợi ý của tác giả có thể được diễn giải
như sau:
• Bước 1: Hệ thống giám sát thí sinh
Mỗi thí sinh sẽ có 1 tài khoản riêng và duy nhất, với mã định danh riêng để truy
cập vào hệ thống bài thi. Khi thí sinh bước vào phòng thi, thí sinh sẽ được xác
nhận qua hệ thống nhận diện khuôn mặt, là một phần của Hệ thống giám sát thí
sinh. Bước kiểm tra này được thêm vào để tránh hiện tượng thi hộ.
• Bước 2: Hệ thống ra đề thi
Việc ra đề thi được thực hiện hoàn toàn tự động, máy tính sẽ tự động tạo ra các bài
thi ngẫu nhiên với phân bố mức độ từ dễ đến khó như nhau từ ngân hàng đề thi.
• Bước 3: Kết nối bài thi vào dữ liệu sinh viên với Blockchain
Khi sinh viên hoàn thành bài thi, phương án trả lời sẽ được so sánh với đáp án của
hệ thống. Kết quả bài thi của sinh viên được lưu vào hệ thống Blockchain dựa trên
mã băm của bài thi và mã băm của tài khoản thí sinh mà không có bên thứ 3 nào
có thể can thiệp thay đổi kết quả. Nếu ai đó cố tình thay đổi kết quả này mà chưa
có được sự đồng thuận của toàn hệ thống thì sự thay đổi đó sẽ không được chấp
nhận.
• Bước 4: Công bố kết quả thi
Kết quả thi được trích xuất trực tiếp từ cơ sở dữ liệu bài thi và thí sinh.

Gửi
Nhận
Số tiền
Thí sinh
Bài thi
Số điểm
Bob
Alice
Kelsie
…

Alice
George
Bob
…

5 EUR
10 EUR
20 EUR
…

“Sổ cái” của công nghệ Blockchain trong
ứng dụng tài chính – ngân hàng

Bob
George
Alice
…

HK1-Toán

HK1-Lý
HK1-Lý
…

9.5
7
10
…

“Sổ cái” của công nghệ Blockchain trong
công tác lưu trữ điểm thi

Hình 1 - "Sổ cái" trong 2 lĩnh vực ứng dụng của Blockchain
3.2. Điểm mạnh và hạn chế của ý tưởng ứng dụng Blockchain trong các kỳ thi
Blockchain là một công nghệ được thiết kế để chống lại sự thay đổi dữ liệu. Điều này
sẽ giúp giải quyết các vấn đề gian lân trong thi cử bởi một khi dữ liệu đã được mạng lưới
chấp nhận thì sẽ không có cách nào thay đổi được nó. Sử dụng Blockchain trong các kỳ thì sẽ
loại bỏ hoàn toàn sự có mặt của bên thứ 3, kết quả bài thi sẽ chỉ dựa vào sự tương tác giữa thí
sinh và hệ thống. Đây là một điểm mạnh rất lớn của công nghệ này nếu được áp dụng thành


công trong các kỳ thi nói riêng và trong ngành giáo dục nói chung. Hơn nữa, điều này còn
giúp chuẩn hóa quy trình của các kỳ thi, tiết kiệm các chi phí và nguồn lực con người khi hệ
thống đã được vận hành ổn định.
Tuy vậy, để có thể sử dụng Blockchain trong các kỳ thi, chúng ta còn có nhiều thách
thức về mặt công nghệ và quản lý. Thứ nhất, việc sử dụng Blockchain là tốn phí. Mỗi bài thi
sau khi được chấm điểm sẽ được lưu vào một khối trong Blockchain và mỗi lần ghi dữ liệu
như vậy đều mất phí, ví dụ: mỗi giao dịch trên Bitcoin có phí là 0,2 USD. Để có thể ghi dữ
liệu cho hàng trăm, hàng nghìn sinh viên thì chi phí này sẽ là rất lớn. Thứ hai, Blockchain bị
giới hạn về tốc độ xử lý và dung lượng lưu trữ. Kích thước của mỗi block được duy trì ở mức

rất thấp (khoảng 1MB trong Bitcoin), để tránh bùng nổ dữ liệu cần lưu trữ. Cũng xét trong hệ
thống Bitcoin, thời gian trung bình để tính toán mã băm cho một khối là khoảng 10 phút và
tốc độ giao dịch trung bình là 7 giao dịch /giây. Như vậy, để xử lý số liệu hàng triệu bài thi
trong các kỳ thi ở Việt Nam chúng ta sẽ cần một lượng block lẫn thời gian xử lý rất lớn. Thứ
tư, để ứng dụng cả một qui trình tổ chức thi khép kín, chúng ta cần hệ thống quản lý và ra đề
thi bài bản, phần mềm thi trên máy tính, cũng như cần số lượng lớn thiết bị cho 1 kỳ thi qui
mô lớn. Chính vì vậy, việc áp dụng ngay lập tức Blockchain cho kỳ thi qui mô quốc gia là rất
khó khăn về mặt cơ sở vật chất. Tuy nhiên, nếu chúng ta từng bước thí điểm ở từng cơ sở giáo
dục nhỏ hơn thì đây sẽ là một bước tiến rất hay của ngành giáo dục nước nhà. Một điểm hạn
chế khác là Luật An ninh mạng Việt Nam quy định tất cả các dữ liệu của người dùng Việt
Nam phải được lưu trữ trên máy chủ đặt tại Việt Nam; trong khi nguyên tắc nền tảng của
Blockchain là phân tán dữ liệu, dựa trên quy luật được thiết lập tự động bằng phần mềm và
không một tổ chức hoặc quốc gia nào có thể chi phối. Nếu sử dụng Blockchain dữ liệu của
công dân Việt Nam bắt buộc phải được lưu trữ tại các quốc gia khác trong mạng Blockchain.
Với những thách thức như trên, mặc dù những thế mạnh của Blockchain hoàn toàn có
thể được phát huy khi áp dụng trong các kỳ thi, chúng ta cần đi một chặng đường dài để giải
quyết những vấn đề mâu thuẫn xoay quanh việc triển khai ý tưởng này.
4.
KẾT LUẬN
Trong thời đại cách mạng công nghệ 4.0 hiện nay, công nghệ Blockchain đang và sẽ
tiếp tục là một trào lưu công nghệ dẫn đầu, tương tự như Big Data hay trí tuệ nhân tạo (AI). Ý
tưởng ứng dụng Blockchain trong các kỳ thi có thể giúp chúng ta sử dụng những đặc tính nổi
bật của công nghệ này để ngặn chặn gian lận trong các kỳ thi. Tuy nhiên, thực hiên ý tưởng
này chắc chắn là một thách thức không nhỏ về cả mặt công nghệ, quản lý và pháp lý đối với
cả chính phủ, ngành giáo dục và giới công nghệ tại Việt Nam.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] />[2] />[3] />[4] />