Nghiên cứu chuỗi khối OriChain đánh giá chuỗi an toàn và truy xuất nguồn gốc thực phẩm

 Đảm bảo minh bạch, khó thay đổi

Truy xuất nguồn gốc là yếu tố cơ bản để đảm bảo hệ thống an toàn thực phẩm cho doanh nghiệp. Hầu hết các nhà quản lý chuỗi cung ứng sẽ có đủ hiểu biết về quy trình và cách sử dụng dữ liệu trong hệ thống truy xuất nguồn gốc trong trường hợp cần thiết, nhưng họ chỉ có thể nhận ra giá trị thật sự của truy xuất nguồn gốc khi rơi vào tình trạng thực tế. 

Từ thực tế đó, PGS,TS Nguyễn Tiến Đạt - Trung tâm Nghiên cứu và Chuyển giao công nghệ - Viện Hàn Lâm Khoa học Việt Nam và công sự đã nghiên cứu Chuỗi khối Orichain chuyên dụng lưu trữ dữ liệu phục vụ đánh giá chuỗi an toàn và truy xuất nguồn gốc thực phẩm.

OriChain là mạng chuỗi khối sử dụng giao thức đồng thuận Proof Of Authority (PoA Protocol), cho phép thêm các node có chức năng xác nhận sự hợp lệ của khối (block) và giao dịch (các node có chức năng xác nhận này gọi là các validators hay sealers).

OriChain được cài đặt các hợp đồng thông minh (smart contracts) để thực hiện các chức năng chính sau:Lưu trữ và quản lý danh sách các mẫu dữ liệu thực phẩm được đưa lên hệ thống. Đảm bảo dữ liệu không bị thay đổi.Tạo cơ chế đồng thuận để những tổ chức, cá nhân có thẩm quyền, chuyên môn quyết định một mẫu dữ liệu có được phép đưa lên hệ thống không (chẳng hạn: dữ liệu bị trùng lặp hoặc không đúng chuẩn sẽ bị các chuyên gia từ chối).Lưu trữ các đầu ra của máy học.

Tạo ra và quản lý một đồng tiền chung để sử dụng cho các tác vụ như: thưởng cho các node thành viên tham gia vào hệ thống, thu phí sử dụng hệ thống...Đây là chức năng mở rộng sau này nếu hệ thống muốn phát triển theo hướng thương mại hoá.

Việc truy xuất chuỗi an toàn và truy xuất nguồn gốc thực phẩm trên nền tảng OriChain việc nhận dạng, phân loại nhanh các loại thực phẩm giả mạo, kém chất lượng.

Swarm là mạng lưu trữ và phân phối dữ liệu phân tán kiểu peer-to-peer trong hệ sinh thái của Ethereum. Do đó Swarm có khả năng tích hợp sâu với Ethereum blockchain và cung cấp phương thức lưu trữ dữ liệu với các đặc điểm: phân tán, minh bạch, không thể thay đổi, khả năng phục hồi và chịu lỗi cao. Vai trò của Swarm trong hệ thống là lưu trữ các mẫu dữ liệu thực phẩm được đưa vào hệ thống và cung cấp khả năng truy cập đến các dữ liệu này.

Các tổ chức, đối tác của Viện có thể tham gia vào mạng OriChain, Swarm bằng cách dựng các node kết nối với mạng.

Hệ thống được triển khai trên nền tảng điện toán đám mây để có được các lợi ích sau:Giảm chi phí triển khai và chi phí vận hành, tăng tính bảo mật, tăng hiệu năng hoạt động và tính sẵn sàng (availability), linh động trong việc mở rộng hoặc thu hẹp quy mô hệ thống khi cần.

Quy trình công nghệ

Theo TS Đạt, công nghệ chuỗi khối OriChain là sản phẩm đang nghiên cứu với các luồng xử lý chính:

Thứ nhất, mạng Ethereum PoA / Swarm network (trên sơ đồ) cho phép các cá nhân hay tổ chức nào có nhu cầu có thể gia nhập bằng cách dựng lên một node và tham gia vào hệ thống giúp mở rộng mạng.

Thứ hai, các thao tác với blockchain network đều thông qua cổng trung gian là Ori Web Portal. Có nghĩa là đơn vị chủ quản hệ thống Orichain (VHLKHVN) đang quản lý các ví truy cập blockchain theo dạng hot wallet (dữ liệu ví lưu trên server). Trong tương lai, có thể chuyển đổi sang mô hình phi tập trung hoàn toàn bằng cách phát triển các D-App tương tác trực tiếp với blockchain thay cho portal.

Thứ ba, hệ thống hiện đang hỗ trợ loại dữ liệu nguồn gốc thực phẩm dựa trên thành phần hoá học. Tương lai có thể thêm các loại hình dữ liệu khác (khi đó cần cập nhật thêm thuật toán cho máy học MLS).

Khi dưa dữ liệu lên hệ thống, dữ liệu sẽ được Upload. TS Đạt cho biết các viện,  trung tâm nghiên cứu hoặc bất kỳ đối tác nào của Viện Hàn lâm Khoa học Việt Nam có thể đưa dữ liệu nguồn gốc thực phẩm lên hệ thống thông qua giao diện web (Ori Web Portal) của hệ thống.

Sau đó, hệ thống lưu dữ liệu lên Swarm (và lưu các thông tin bổ sung vào Meta DB) và được đánh dấu ở trạng thái chờ phê duyệt (thông qua smart contracts trên blockchain)

Sau khi data nguồn gôc thực phẩm được đưa lên hệ thống từ bước 1, chuyên gia hoặc người có chuyên môn về loại thực phẩm này có thể vào review data và thực hiện việc phê duyệt hay từ chối dữ liệu thông qua Ori Web Portal

Hệ thống ghi nhận quyết định của chuyên gia (phê duyệt/từ chối) đối với mẫu dữ liệu lên smart contract

Khi một mẫu dữ liệu đã được xác nhận là OK (*) trên smart contract thì hệ thống sẽ đẩy dữ liệu này sang cho máy học MLS để sẵn sàng cho việc training

Sau khi dữ liệu được nhập và lưu trữ, phần mềm này gửi yêu cầu training data.Đối với 1 tập dữ liệu mẫu (dataset), khi thấy lượng dữ liệu được đưa lên và phê duyệt đã đủ cho việc training thì người vận hành hệ thống có thể gửi yêu cầu thực hiện training dữ liệu.

Khi nhận được yêu cầu training dữ liệu từ operator, hệ thống sẽ khởi chạy training task trên MLS theo các thuật toán đã đã cài đặt trước. Khi task training kết thúc, kết quả của qua trình training sẽ được lưu ngược lại lên hệ thống blockchain

Việc xác định nguồn gốc thực phẩm, người dùng cuối có thể dùng mobile app để gửi yêu cầu xác định nguồn gốc của loại thực phẩm bằng cách đưa lên file dữ liệu chứa các thành phần hoá học của thực phẩm

Hệ thống tiếp nhận dữ liệu của end-user, truy vấn thông tin trên blockchain và chạy các thuật toán predict của MLS để tìm ra nguồn gốc chính xác nhất của dữ liệu thực phẩm đã cung cấp.

TS Đạt cho biết trong tương lai, các nhà khoa học của trung tâm tiếp tục phát triển ứng dụng trên điện thoại di động hỗ trợ và khuyến khích các thành phần trong chuỗi cung ứng thực phẩm có thể dễ dàng đăng tải, lưu trữ và tra cứu thông tin một cách minh bạch.

 K.Chi