Blockchain of Things là gì?

Công nghệ Blockchain không còn ở giai đoạn sơ khai nữa nhưng thực sự thì nó vẫn còn rất mới. Những tuyên bố tương tự có thể được đưa ra về Internet of Things (IoT). Những đồn thổi xung quanh các ứng dụng blockchain trong IoT gần đây đã nhiều hơn đáng kể. “Liên minh” của 2 ứng dụng này thì vẫn chưa được kiểm định và hiện tại vẫn được áp dụng.

Hãy lùi lại đôi chút và tìm hiểu lại các định nghĩa Blockchain Of Things theo quan điểm của chúng tôi:

Blockchain là một sổ cái chia sẻ, bất biến để ghi lại lịch sử giao dịch. Nó thúc đẩy một thế hệ mới của các ứng dụng giao dịch nhằm thiết lập sự tin cậy, trách nhiệm và tính minh bạch từ hợp đồng đến hành động đến thanh toán.

Internet of things hay IoT là một kịch bản của thế giới, khi mà mỗi đồ vật, con người được cung cấp một định danh của riêng mình, và tất cả có khả năng truyền tải, trao đổi thông tin, dữ liệu qua một mạng duy nhất mà không cần đến sự tương tác trực tiếp giữa người với người, hay người với máy tính.

Hiện tại, việc trao đổi dữ liệu trên các thiết bị IoT là thông qua một máy chủ tập trung. Điều này thực sự gây ra nhiều vấn đề. Một kho dữ liệu có thể được định nghĩa là một kho báu (dữ liệu liên quan đến thiết bị) tập trung tại một trang web duy nhất. Nếu kẻ tấn công nhắm vào trang web này và thành công trong việc truy cập vào dữ liệu này, tất cả các thành viên khác của mạng sẽ bị xâm phạm.

Hãy cùng xem xét một số cách công nghệ blockchain có thể giúp phân cấp trao đổi dữ liệu. Một giải pháp dựa trên blockchain sẽ luôn đảm bảo:

• Giao dịch đáng tin cậy: Tất cả các giao dịch được ghi vào sổ cái và không thay đổi một khi đã được xác nhận. Ngoài ra, sổ cái được phân tán và do đó bất cứ ai cũng có thể tải xuống và kiểm toán các giao dịch.
• Quyền truy cập dữ liệu đáng tin cậy: Quyền truy cập dữ liệu có thể được quyết định bởi chủ sở hữu dữ liệu.
• Bảo mật quyền riêng tư đáng tin cậy: Chủ sở hữu dữ liệu có thể bảo vệ thông tin cá nhân của họ trong khi trao đổi dữ liệu vì họ sẽ chỉ cung cấp khóa công khai cho người khác.

Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một kiến trúc lớp như thế này:

Chúng tôi sẽ nhìn vào các lớp từ dưới lên:

Lớp dữ liệu:

1. Dữ liệu IOT: Đám mây lưu trữ, đám mây cơ sở dữ liệu, các nút cảm biến không dây.
2. Dữ liệu Blockchain Node: Được lưu trữ trên mạng blockchain, được sử dụng để ghi lại toàn bộ quá trình trao đổi dữ liệu.

Lớp mạng:

1. Các mạng khác nhau của thiết bị: Mạng ngang hàng với thiết bị ngang hàng, trang web, đám mây lưu trữ.
2. Mạng blockchain: Các nút lưu trữ các bản sao của tất cả các giao dịch.

Lớp quản lý:

Nó kiểm soát bảo mật của người dùng và quản lý các quyền trên nền tảng. Cùng với đó, nó theo dõi các quyền truy cập dữ liệu, mối quan hệ trao đổi và lịch sử giao dịch. Ngoài ra, khả năng kiểm toán dữ liệu phụ thuộc nhiều vào lớp này.

Lớp tương tác:

Nó có một giao diện cho các bên trao đổi dữ liệu tương tác với nhau thông qua các trang web hoặc thiết bị di động được kết nối với internet.

Khi được đưa vào trong các tầng mạng lưới, các lớp sẽ trông giống như thế này:

Sự kết hợp giữa IoT và blockchain dựa trên 4 cơ sở chính:

1. Sự đồng thuận
2. Sổ cái
3. Mật mã học
4. Hợp đồng thông minh

Bốn cơ sở này thực sự giúp chúng ta đưa ra một mô hình truyền thông bao gồm:

1. Nhắn tin ngang hàng: Để thiết lập sự đồng thuận
2. Chia sẻ dữ liệu phân tán: Để duy trì sổ cái phân tán.
3. Phối hợp tự động với các thiết bị: Điều này có thể đạt được bằng cách sử dụng các hợp đồng thông minh chi phối các giao dịch được thực hiện bất cứ khi nào bất kỳ dữ liệu nào được đọc bởi cảm biến.
4. Tất cả các thành phần này của mô hình truyền thông được hỗ trợ bởi các thuật toán mã hóa, chẳng hạn như Thuật toán Chữ ký số Elliptic Curve (ECDSA) cho phép trao đổi và truy cập dữ liệu bằng khóa chung và riêng.

Một mục tiêu thú vị khác mà sự kết hợp này có thể đạt được là nhận dạng và quản lý truy cập cho các thiết bị. Thông thường, dữ liệu đến từ thiết bị IOT được coi là đáng tin cậy hơn. Nhưng điều này sẽ không đúng nếu thiết bị bị xâm phạm. Hàm băm mã hóa trong cấu hình phần cứng và trạng thái của thiết bị có thể giúp chúng ta xác minh rằng dữ liệu không đến từ một thiết bị giả mạo. Chúng ta có thể sử dụng hàm băm để xác minh xem thiết bị có phải là chính hãng hay không và cài đặt phần mềm đã bị giả mạo.

Chúng ta có thể định nghĩa một bộ dữ liệu được sử dụng để đại diện cho một thiết bị IoT trong mạng:

<ID, Kpub, Kpriv, π (nonce, firmware, Kpub)>

Ở đâu,

ID – Mã định danh duy nhất / Phiên bản ngắn hơn của khóa chung

Kpub – Khóa công khai

Kpriv – Khóa riêng

π (nonce, firmware, Kpub) – Một hàm băm được tạo bằng các hàm băm không thể đảo ngược trên:

1. Một nonce được tạo ngẫu nhiên.
2. Cấu hình phần cứng và trạng thái của thiết bị.
3. Khóa công khai cho thiết bị.

π (nonce, firmware, Kpub) về cơ bản tạo thành gốc phần cứng tin cậy cho thiết bị. Hãy gọi cho cái này là ‘Proof of firmware’.

Tính khả thi của một thuật toán như vậy có thể được kiểm tra bằng cách sử dụng các mạng lưới cảm biến tự vận hành với công suất thấp được kết nối với mạng blockchain phi tập trung. Nhóm giao dịch có thể có độ biến động cao, nhưng hệ số phân nhánh và kích thước tối đa của nhóm giao dịch có thể bị giới hạn.

Các tham số kiểm tra có thể là:

• Chặn thời gian đến, xem xét kích thước của mạng.
• Thời gian ổn định cho các kích cỡ mạng khác nhau
• Kiểm tra các liên kết mất dữ liệu trong mạng

Hãy cùng xem xét lợi ích mà thuật toán như vậy có thể đem lại:

• Một cuộc tấn công Sybil là khi hệ thống danh tiếng bị tấn công bằng cách giả mạo danh tính trong các mạng ngang hàng. Nói một cách đơn giản hơn nhiều, một cuộc tấn công Sybil là khi các thiết bị độc hại có thể mạo danh các thiết bị khác trong mạng. Thuật toán có thể giúp ngăn chặn một cuộc tấn công như vậy.
• Ngoài ra do sự không tin cậy trong phần cứng gốc nên nó cung cấp xác thực động và có thể tránh các cuộc tấn công lặp lại.

Tuy nhiên, có một số thách thức khi sử dụng IoT với blockchain, đây cũng là lĩnh vực nghiên cứu tiềm năng trong không gian blockchain:

1. Lưu trữ sổ cái trên tất cả các thiết bị ngang hàng.
2. Khả năng mở rộng của hệ thống (Kích thước khối, thời gian đến khối)
3. Xử lý số lượng thiết bị ngày càng tăng và chi phí liên lạc giữa các thiết bị đó.
4. Xử lý độ trễ và băng thông cho các thiết bị khác nhau trong mạng.
5. Phân biệt các node độc hại trong mạng
6. Quản lý cập nhật phần cứng, phát hiện phần mềm giả mạo, phát hiện thành phần giả.

Theo: TapchiBitcoin.vn/medium

Blockchain cần phải thích ứng để xây dựng niềm tin trên Internet vạn vật (Internet of Things – IoT)