Tích hợp chuỗi khối blockchain trong lĩnh vực dầu khí thượng nguồn (Kỳ IV)

(PetroTimes) – Việc bảo mật hồ sơ và trao đổi liên quan đến thăm dò, khai thác, vận chuyển dầu khí và nhiều hoạt động công nghiệp khác nhau bằng công nghệ chuỗi khối blockchain, sử dụng các giao thức đồng thuận mạnh mẽ và kỹ thuật mã hóa thông tin mật mã bất biến. Tuy nhiên, có một số lỗ hổng tồn tại do sự thiếu hụt các thông số kỹ thuật giao thức và các biện pháp bảo mật được tích hợp trong công nghệ blockchain. Dưới đây là một số thách thức liên quan đến việc triển khai công nghệ này trong lĩnh vực dầu khí thượng nguồn.

Bảo mật và quyền riêng tư

Số lượng các vi phạm bảo mật tiềm ẩn và các kịch bản lỗi khi triển khai công nghệ blockchain là không đủ để đánh giá rủi ro bởi vì công nghệ này còn đang ở giai đoạn sơ khai ban đầu, có khả năng xảy ra mối nguy hiểm về an toàn không thể lường trước được. Điều này có nghĩa là việc đánh giá quy trình và giảm thiểu mọi rủi ro tiềm ẩn có thể phát sinh sẽ cần một số nguồn lực và sự quan tâm chú ý.

Tích hợp chuỗi khối blockchain trong lĩnh vực dầu khí thượng nguồn (Kỳ IV)
Ảnh minh họa

Hiện có một số khó khăn liên quan đến việc triển khai công nghệ blockchain, bao gồm các vấn đề về giao diện, lạm dụng các khóa truy cập mở và bí mật cũng như thiếu các giao thức và sự giám sát của chính phủ các nước. Phần lớn các vụ hack có thể xảy ra khi hơn 50% nút nodes sổ cái phân tán bị tiếm quyền kiểm soát (Upadhyay, 2020). Nếu điều này xảy ra, toàn bộ quá trình thêm khối vào mạng có thể bị xâm phạm, dẫn đến việc tạo các khối không hợp lệ. Tác nhân độc hại có thể thao túng bản ghi của một số hoạt động bằng cách phân tách và trình bày một phiên bản khác hoặc bịa đặt của giao dịch bằng cách sở hữu lượng công suất tính toán tương đương như tất cả các nút nodes hiện có.

Nếu các giao dịch có thể được liên kết với địa chỉ IP, thông tin cá nhân có thể bị tiết lộ và danh tính cũng như khóa có thể bị mất hoặc bị đánh cắp. Các thực thể bên ngoài có thể theo dõi thông tin cá nhân, giao dịch và hồ sơ của người dùng, sau đó chúng có thể bị khai thác và xâm phạm (Monrat và cộng sự, 2019). Những tình huống này làm gia tăng mối quan ngại về quyền riêng tư. Để ngăn chặn loại rò rỉ dữ liệu này, điều bắt buộc là việc bảo vệ khóa và truy cập kiến ​​trúc phải được xem xét kỹ lưỡng trong quá trình triển khai bất kỳ dịch vụ công nghệ blockchain nào.

Khả năng mở rộng

Hiện có nhiều nguồn khác nhau, chẳng hạn như khảo sát địa chấn, hoạt động khoan và hoạt động sản xuất, tạo ra lượng dữ liệu khổng lồ cho lĩnh vực dầu khí thượng nguồn. Mỗi giao dịch trong sổ cái phân tán của công nghệ blockchain phải được ghi lại và xác minh bởi nhiều nút nodes. Với khối lượng dữ liệu ngày càng tăng, hiệu suất và tốc độ của mạng blockchain có thể bị ảnh hưởng tiêu cực. Đặc biệt, các mạng blockchain sử dụng thuật toán đồng thuận bằng chứng công việc có thể có những hạn chế về thông lượng giao dịch. Các mạng này chỉ xử lý một số lượng giao dịch giới hạn mỗi giây, điều này làm trì hoãn giao dịch và tăng chi phí (Monrat và cộng sự, 2019). Hoạt động thượng nguồn dầu khí có thể gặp phải tình trạng tắc nghẽn đáng kể khi xử lý số lượng lớn giao dịch theo thời gian thực. Hơn thế nữa, mạng blockchain được phân cấp, do đó sự đồng thuận và xác thực giao dịch đòi hỏi sự tham gia của nhiều nút nodes. Khi số lượng nút nodes trong mạng tăng lên, có khả năng phát sinh các vấn đề về khả năng mở rộng. Tùy thuộc vào thời gian mà tất cả các nút nodes yêu cầu để đi đến thống nhất, tốc độ giao dịch có thể bị chậm lại và tắc nghẽn trên mạng (Chen và cộng sự, 2020). Để khắc phục các vấn đề về khả năng mở rộng này, mạng blockchain cần được tối ưu hóa để đảm bảo các giao dịch nhanh và an toàn nhất có thể. Hiện cần phải phát triển các công nghệ và giao thức mới có thể được sử dụng để hỗ trợ các giao dịch tốc độ cao và quy mô lớn nhằm đạt được mục tiêu này.

Khả năng tương tác

Lĩnh vực dầu khí thượng nguồn có sự tham gia của nhiều bên liên quan, bao gồm các doanh nghiệp thăm dò và sản xuất, nhà khai thác dịch vụ, cơ quan quản lý và tổ chức tài chính. Hiện có nhiều cơ sở hạ tầng dữ liệu, định dạng độc quyền, kho lưu trữ thông tin và thông số kỹ thuật giao thức khác nhau được duy trì bởi mỗi thực thể này, điều này khiến thông tin được truyền đi liền mạch trở nên bất tiện, dẫn đến hệ sinh thái bị phân mảnh. Do tính chất khác nhau của các nền tảng này, khả năng tương tác trở thành một vấn đề quan trọng khi triển khai công nghệ blockchain (Ahmad và cộng sự, 2022; Upadhyay, 2020). Trong toàn lĩnh vực dầu khí, không có thông số kỹ thuật và giao thức dữ liệu được tiêu chuẩn hóa, đây là trở ngại lớn cho khả năng tương tác với việc luồng thông tin bị cản trở và các ứng dụng có thể có của công nghệ blockchain bị hạn chế do cấu trúc dữ liệu không tương thích. Hiện lĩnh vực dầu khí chủ yếu dựa vào các hệ thống cũ được phát triển và vận hành trong một thời gian dài. Để tạo điều kiện thuận lợi cho khả năng tương tác giữa các ứng dụng cũ hiện có và kiến ​​trúc blockchain đổi mới một cách đáng tin cậy, điều bắt buộc là các chiến lược phải được xác định để thu hẹp sự mất kết nối theo cách đổi mới (Zehir và cộng sự, 2022). Điều này đòi hỏi sự hiểu biết sâu rộng về các hệ thống đã được thiết lập và kiến ​​thức toàn diện về kiến ​​trúc dựa trên công nghệ blockchain.

Quy định

Hiện có rất nhiều sự phức tạp về quy định và hành chính liên quan đến lĩnh vực dầu khí thượng nguồn bởi do tính chất nhiều mặt của nó. Một số loại dữ liệu bí mật được xử lý trong lĩnh vực dầu khí, bao gồm hồ sơ thăm dò và sản xuất đặc quyền, thông tin độc quyền thương mại và thông tin nhận dạng cá nhân. Khả năng tiếp cận vốn có và tính bất biến của công nghệ blockchain làm gia tăng mối quan ngại về quyền riêng tư và bảo mật. Việc triển khai các giải pháp blockchain cần được xem xét cẩn thận dựa trên các yêu cầu tuân thủ quy định, chẳng hạn như hướng dẫn bảo vệ thông tin và các quy định cụ thể của lĩnh vực dầu khí (Brilliantova & Thurner, 2019; Hassani et al., 2020). Hơn thế nữa, mỗi quốc gia hoặc khu vực địa lý có thể có khung pháp lý và yêu cầu tuân thủ riêng. Quá trình triển khai blockchain xuyên qua các ranh giới địa lý có thể phức tạp và tốn thời gian do cần phải xử lý nhiều cấu trúc pháp lý và quy định. Các hướng dẫn pháp lý có thể yêu cầu sửa đổi các quy trình tuân thủ hiện có và mọi thay đổi đối với quy trình tuân thủ cần phải được các tổ chức đơn vị dầu khí hiểu rõ và chấp nhận. Cuối cùng song không kém phần quan trọng, các tổ chức đơn vị dầu khí cần đảm bảo các giao dịch blockchain có thể được kiểm tra và truy cập, đây có thể là một nhiệm vụ đầy thách thức, đặc biệt khi xem xét tính chất phi tập trung của công nghệ blockchain (Chang và cộng sự, 2020).

Tích hợp dữ liệu từ các nguồn khác nhau

Trong lĩnh vực dầu khí thượng nguồn, rất nhiều dữ liệu được tạo ra từ nhiều nguồn khác nhau, chẳng hạn như thiết bị khoan, cảm biến, thiết bị IoT, khảo sát địa chất, mô phỏng hồ chứa và cơ sở sản xuất. Có rất nhiều thông tin trong dữ liệu này, chẳng hạn như hiệu suất giếng, mức sản xuất, hồ sơ bảo trì, báo cáo an toàn, v.v. (Behounek và cộng sự, 2017; E. Allison & B. Mandler, 2018). Việc tích hợp dữ liệu này vào mạng blockchain là khá khó khăn vì có nhiều định dạng và tiêu chuẩn dữ liệu liên quan. Với sự trợ giúp của công nghệ blockchain, dữ liệu quan trọng có thể được lưu trữ theo khối và có thể tạo ra một sổ cái phân tán và bất biến. Bất cứ khi nào một khối được thêm vào chuỗi, nó sẽ là bản ghi của một giao dịch hoặc điểm dữ liệu và khi nó được thêm vào chuỗi, nó sẽ không thể thay đổi hoặc xóa, điều này đảm bảo rằng dữ liệu chính xác nhất có thể.

Là một phần của mạng blockchain, không phải tất cả dữ liệu đều được hiển thị cho tất cả người tham gia. Để đảm bảo rằng chỉ những bên được ủy quyền mới có quyền truy cập vào thông tin cụ thể, việc kiểm soát truy cập và quyền phải được triển khai trong hệ thống. Thông tin nhạy cảm như thông tin liên quan đến thăm dò, trữ lượng và công nghệ độc quyền cần được bảo vệ theo cách này. Trong một số trường hợp, có thể cần phải tích hợp dữ liệu từ các nguồn ngoài chuỗi bằng cách sử dụng thứ gọi là data oracle. Nhà tiên tri dữ liệu có thể là nguồn dữ liệu ngoài chuỗi đáng tin cậy có thể được sử dụng để kích hoạt hợp đồng thông minh hoặc cập nhật bản ghi blockchain trong thời gian thực. Nếu những lời tiên tri này hiện diện thì blockchain có thể biểu diễn chính xác dữ liệu từ thế giới vật chất (Acharya và cộng sự, 2019; Maleh và cộng sự, 2023). Mạng chuỗi khối cũng có thể tích hợp và xử lý dữ liệu theo thời gian thực để chúng có thể phản hồi ngay lập tức với các sự kiện hoặc điều kiện quan trọng.

Đào tạo và giáo dục

Nhiều chuyên gia trong lĩnh vực dầu khí có thể gặp khó khăn trong việc triển khai và quản lý các giải pháp blockchain một cách hiệu quả vì blockchain là một công nghệ tương đối mới. Khoảng cách này cần phải được khắc phục thông qua các chương trình đào tạo và giáo dục. Các công ty dầu khí cũng nên xem xét đầu tư vào các nỗ lực nghiên cứu và phát triển để đảm bảo cập nhật những phát triển mới nhất trong không gian blockchain (Mohammed và cộng sự, 2020; Vermeulen và cộng sự, 2018). Ngoài ra, làm việc với các chuyên gia giàu kinh nghiệm trong lĩnh vực này có thể giúp các tổ chức đơn vị dầu khí hiểu rõ hơn về tiềm năng của các giải pháp blockchain. Để hỗ trợ nhân viên và ban lãnh đạo trong việc điều hướng các phản ứng trong việc áp dụng công nghệ mới, nhân viên và ban lãnh đạo phải được trang bị các kỹ năng quản lý thay đổi. Để chứng minh lợi ích của công nghệ blockchain và cách sử dụng nó để cải thiện các quy trình và kết quả trong lĩnh vực dầu khí, các ví dụ về triển khai blockchain thành công cũng như các nghiên cứu điển hình về triển khai blockchain trong các lĩnh vực khác phải được chia sẻ.

Để có thể tích hợp công nghệ blockchain với các hệ thống hiện có, đào tạo kỹ thuật sẽ cần được cung cấp cho các nhóm phát triển và công nghệ thông tin. Khóa đào tạo phải bao gồm các chủ đề như kiến ​​trúc blockchain, API và cách tích hợp dữ liệu hiệu quả với công nghệ blockchain. Khi giải pháp blockchain phụ thuộc vào một nhà cung cấp hoặc nền tảng cụ thể, điều quan trọng là phải đảm bảo nhân viên phù hợp đã được đào tạo từ nhà cung cấp hoặc chuyên gia bên thứ ba như một phần của giải pháp. Cuối cùng, các công ty dầu khí nên tạo ra một chiến lược toàn diện để kết hợp công nghệ blockchain vào hoạt động của mình, đồng thời đảm bảo sự thành công cho các sáng kiến ​​của họ (Ajao và cộng sự, 2019; Hassani và cộng sự, 2020).

Linh nguồn:

https://www.researchgate.net/publication/378000895_Blockchain_Integration_in_Upstream_Oil_and_Gas_Enhancing_Performance_Through_Innovation

Tích hợp chuỗi khối blockchain trong lĩnh vực dầu khí thượng nguồn (Kỳ I)Tích hợp chuỗi khối blockchain trong lĩnh vực dầu khí thượng nguồn (Kỳ I)
Tích hợp chuỗi khối blockchain trong lĩnh vực dầu khí thượng nguồn (Kỳ II)Tích hợp chuỗi khối blockchain trong lĩnh vực dầu khí thượng nguồn (Kỳ II)
Tích hợp chuỗi khối blockchain trong lĩnh vực dầu khí thượng nguồn (Kỳ III)Tích hợp chuỗi khối blockchain trong lĩnh vực dầu khí thượng nguồn (Kỳ III)

Tuấn Hùng

Research Gate