Ứng dụng Blockchain tăng an toàn thông tin, bảo vệ quyền trong phát trực tuyến video: Cơ hội và thách thức

Truyền hình đa phương tiện, phát video đang thay đổi cách sử dụng thông tin, giải trí

Trong vòng một thập kỷ qua, truyền hình đa phương tiện nói chung và dịch vụ truyền phát video nói riêng đã thay đổi hoàn toàn cách chúng ta sử dụng thông tin và phương thức giải trí. Các dịch vụ phát trực tuyến video ngày càng được sử dụng nhiều hơn, nhờ vào việc phát trực tuyến video theo yêu cầu (dịch vụ SVoD) như Netflix, Hulu hay Amazon Prime Video, mà các dịch vụ này đang vượt qua các dịch vụ phát sóng truyền hình truyền thống về tỷ lệ người dùng tại Anh.

Các dịch vụ SVoD đã đáp ứng mong muốn của người dùng về bất kỳ nội dung nào, ở bất kỳ vị trí nào và bất kỳ lúc nào trên toàn thế giới đã giúp các dịch vụ SVoD tăng trưởng ấn tượng. Hơn nữa, các dịch vụ phát trò chơi trực tuyến qua video như Twitch hay You-Tube Gaming đã có được sự phát triển vượt bậc, riêng công cụ Twitch có được lưu lượng truy cập Internet cao thứ 4 tại Mỹ, cho phép phục vụ hơn 15 triệu người dùng sử dụng hàng ngày với 1 triệu người dùng đồng thời.

Đối với bất kỳ sự thành công về một dịch vụ nào đó thì điều quan trọng nằm ở mức độ hài lòng của người dùng và chất lượng trải nghiệm (QoE) của người dùng đầu cuối. Do đó, gần đây đã có sự chuyển đổi trọng tâm từ đánh giá dựa trên chất lượng dịch vụ (QoS) sang đánh giá dựa trên chất lượng trải nghiệm (QoE). Vì có sự gia tăng của các dịch vụ phát trực tuyến cùng với các mô hình mới về đo lường sự hài lòng của người dùng bởi vậy mà cả giới học thuật và ngành công nghiệp video đều hết sức nỗ lực để xác định, thiết kế và đánh giá trải nghiệm người dùng QoE.

Phát video trực tuyến thế hệ mới

Các nền tảng phát video trực tuyến, chẳng hạn như Netflix và YouTube, sử dụng kiến trúc máy chủ - máy khách tập trung, trên nền tảng này thì nội dung đa phương tiện được cung cấp từ một máy chủ đến máy khách thông qua môi trường mạng. Các hệ thống tập trung như vậy phải đối mặt với vấn đề về phân phối "dặm cuối", trong đó, do dung lượng truy cập kết nối mạng ở phía người dùng thấp cho nên QoS bị ảnh hưởng đáng kể. Với sự ra đời của công nghệ mới, chẳng hạn như 5G và MEC đã góp phần khắc phục những hạn chế này.

Tuy nhiên, nhiều thách thức vẫn còn do băng thông ngày càng tăng rất cần thiết để đáp ứng nhu cầu về giải trí đang thay đổi và liên quan đến việc sử dụng khung hình và độ phân giải cao 4K hay 8K, cũng như các định dạng video mới hơn, ví dụ: dải động cao, 3D, trường ánh sáng và đám mây. Một giải pháp khả thi là phân phối phi tập trung nội dung thông qua mạng ngang hàng (P2P), nơi dữ liệu được chia sẻ bởi các nút tham gia (máy khách). Điều này khắc phục lỗi nút cổ chai từ vấn đề về băng thông giúp mạng hiệu quả về chi phí và mạng nhanh hơn.

Chỉ số mức độ hài lòng của người dùng (QoE)

Trong suốt hai thập kỷ qua, phương pháp tiếp cận đã thay đổi từ lấy sản phẩm và dịch vụ làm trung tâm sang lấy mức độ hài lòng của người dùng làm trung tâm trong mô hình kinh doanh. Đo lường hoặc ước tính QoE là rất quan trọng đối với sự thành công của một dịch vụ hoặc công nghệ. Việc áp dụng công nghệ mới của người dùng cuối dựa trên mức độ hài lòng của người dùng, đối với các ứng dụng phát trực tuyến video có thể được ước tính bằng cách sử dụng các mô hình QoE và các chỉ số khác nhau. Mặt khác, các dịch vụ hiện tại có thể được hưởng lợi từ sử dụng các mô hình và chỉ số QoE, có thể ước tính kết quả khi khai thác, cải thiện sự hài lòng của người dùng, tăng lượt xem và giảm thời gian gián đoạn.

Đặc điểm, ưu điểm và nhược điểm của công nghệ Blockchain ứng dụng cho phát trực tuyến Video

Blockchain là một danh sách các bản ghi kỹ thuật số, nghĩa là, các khối được liên kết với nhau thông qua các thuật toán đã được mã hóa. Ngoài ra, Blockchain còn được biết đến là một sổ cái mà trên đó có sự đồng thuận - dựa trên thực tế là sổ cái là bất biến, chống giả mạo, không thể sửa chữa và không thể thay đổi - giữa các bên từ bên ngoài. Cấu trúc dữ liệu của Blockchain đảm bảo tính xác thực và tính toàn vẹn của dữ liệu thông qua các cơ chế mật mã. Công nghệ Blockchain đang phát triển nhanh chóng trong vòng 5 - 7 năm tới cả về nền tảng ứng dụng và phía người dùng trong lĩnh vực phòng chống rủi ro. Hình 1 dưới đây là mô hình thiết kế nhận dạng tập trung và phi tập trung trong Blockchain, đây là bước quan trọng để thiết kế và thực hiện một dự án liên quan đến ứng dụng Blockchain thành công.

Tính bất biến khi sửa đã làm cho nó có triển vọng và có tính đột phá cao về công nghệ trên một phạm vi rộng trong các ngành công nghiệp. Một lợi thế quan trọng do Blockchain mang lại bao gồm các giao dịch nhanh hơn và an toàn hơn, minh bạch hơn, hiệu quả hơn về chi phí (do không có người trung gian), truy xuất nguồn gốc, các hành động tự động sử dụng hợp đồng thông minh và mật mã dữ liệu được bảo vệ, cung cấp bảo mật và quyền riêng tư.

Do sự phổ biến ngày càng tăng của Blockchain, giống như một nền tảng như một dịch vụ, phần mềm như một dịch vụ và cơ sở hạ tầng như một dịch vụ, khái niệm về Blockchain như một dịch vụ (BaaS) đang trở thành phổ biến. Ở đây, BaaS cho phép cả hai phía công ty và người dùng có thể phát triển, thử nghiệm và triển khai các ứng dụng Blockchain an toàn với mỗi chức năng cần thiết, chẳng hạn như quản lý băng thông, phân bổ tài nguyên và lưu trữ. Hiện tại, BaaS được cung cấp bởi các công ty lớn như IBM, Microsoft và Oracle, và nó ngày càng được ứng dụng trong các ngành khác.

Bản thân công nghệ Blockchain vẫn là một công nghệ mới do vậy cần phải ứng dụng nhiều hơn nhằm đáp ứng các yêu cầu cơ bản trong ngành công nghiệp video, trong chính phủ và mức độ chấp nhận của người dùng. Các ứng dụng video dựa trên công nghệ Blockchain đã thu hút sự chú ý của ngành công nghiệp video, với các ứng dụng phát trực tuyến như DLive và Livepeer có sẵn trên thị trường. Theo báo cáo của Gartner Hype Cycle, hoạt động kinh doanh Blockchain trong các ứng dụng truyền thông (Blockchain trong truyền thông và giải trí) vẫn đang ở giai đoạn đầu của giai đoạn "kích hoạt đổi mới" và sẽ mất khoảng 5 đến 10 năm để đạt được mức tăng trưởng cao.

Ngày nay, thế giới đã chứng kiến sự gia tăng của người dùng điện thoại thông minh, điều này đã làm thay đổi cách sản xuất và phân phối nội dung số. Mỗi người đều có thể trở thành nhà sản xuất nội dung, từ ghi âm/phát trực tiếp các sự kiện như buổi hòa nhạc, liên hoan phim cho đến các blog video trong nhiều lĩnh vực (như blog video về du lịch, hướng dẫn và đánh giá sản phẩm, và phát video chơi game trực tiếp,…).

Trước đây, do có nhiều hạn chế trên các nền tảng truyền thống, những người sản xuất nội dung và người xem không trả tiền một cách thỏa đáng. Điều này thúc đẩy sự gia tăng các nền tảng mới như Medium, Bonzo Me và Tsu, các nền tảng này có thể trả tiền cho các nhà sản xuất nội dung và người xem, đảm bảo đôi bên cùng có lợi. Để tạo lợi thế cạnh tranh, các nền tảng mới luôn đẩy mạnh việc ứng dụng công nghệ mới, trong đó Blockchain là một công nghệ quan trọng được quan tâm.

Một số lợi thế cạnh tranh của ứng dụng phát trực tuyến video dựa trên Blockchain bao gồm: trao quyền tạo tạo nội dung và quyền của các nghệ sĩ, bảo vệ quyền riêng tư và vi phạm bản quyền và tiết kiệm năng lượng (chi tiết được trình bày trong Hình 2).

Để có cái nhìn tổng thể về thị trường hiện tại, quy mô áp dụng công nghệ và các thách thức hiện phải đối mặt, Hình 3 đưa ra bảng đánh giá, so sánh ngắn gọn đối với 06 công ty lớn cung cấp các giải pháp phát trực tuyến video dựa trên Blockchain.

Với sự phát triển của các nền tảng Blockchain, để các ứng dụng Blockchain có thể phát triển hơn nữa và ngày càng được chấp nhận trên toàn thế giới, việc xây dựng tiêu chuẩn quốc tế hướng dẫn và quy định về công nghệ Blockchain là rất cần thiết. Thách thức về tiêu chuẩn Blockchain cho phát trực tuyến video được đề cập chi tiết hơn trong phần tiếp theo.

Những thách thức kỹ thuật và các vấn đề mở rộng trong phát trực tuyến video dựa trên Blockchain

1. Thiết kế nền tảng phát trực tuyến video dựa trên tính mở rộng của công nghệ Blockchain:

Phát trực tuyến video bao gồm số lượng lớn các phiên cho nhiều giao dịch trên một luồng duy nhất. Lượng giao dịch cao tạo ra độ trễ lớn và sự phức tạp khi xử lý. Do đó phát triển nền tảng để thực hiện các chiến lược đổi mới theo tùy chỉnh nền tảng Blockchain hay theo mô hình phát trực tuyến video để xử lý thời gian giao dịch lâu và xử lý hạn chế về khả năng tính toán. Sản phẩm tiêu biểu có thể ví dụ như Play2Live, sử dụng nền tảng Graphene (phần mềm thế hệ thứ ba với khả năng mã hóa có khả năng thực hiện 50.000 giao dịch/giây).

2.  Thanh toán và mô hình chia sẻ doanh thu:

Thiết kế các mô hình doanh thu công bằng và tối đa hóa lợi ích cho tất cả các bên liên quan, đặc biệt là nhà sản xuất nội dung, nhà xuất bản, nhà tổng hợp, nhà cung cấp công nghệ, nhà quảng cáo và nhà cung cấp dịch vụ pháp lý. Hiện tại, các hợp đồng và thanh toán của nghệ sĩ bị hạn chế do sự hiện diện của các bên trung gian. Blockchain với một hợp đồng thông minh có thể giúp thiết kế một hệ thống thanh toán tự động, cuối cùng cho phép các nghệ sĩ và người tạo nội dung có được những chia sẻ hợp pháp và giữ quyền sở hữu nội dung của họ. Cùng với mô hình doanh thu, việc thiết kế phù hợp thỏa thuận cấp độ dịch vụ SLA và các thỏa thuận cấp độ trải nghiệm ELA (SLA/ELA: Service Level Agreement / Experience Level Agreement) được yêu cầu để phân công nhiệm vụ và trách nhiệm cho từng bên liên quan.

3.  Bảo vệ quyền của chủ sở hữu nội dung:

Cần phải kiểm tra kỹ lưỡng để phát triển các điều khoản và tính năng cụ thể nhằm giúp theo dõi quyền sở hữu và ngăn chặn việc sao chép bất hợp pháp và phân phối nội dung. Các hợp đồng thông minh dành riêng cho ứng dụng kết hợp cấp phép và các tính năng liên quan đến quyền sở hữu sẽ cần được phát triển. Những điều này có thể giúp giải quyết các vấn đề DRM nhưng vẫn là một thách thức to lớn đối với ngành truyền thông.

4. Thiếu các tiêu chuẩn và quy định:

Hiện tại, một trong những nhược điểm đáng kể nhất của công nghệ Blockchain là sự không chắc chắn về tình trạng pháp lý của các ứng dụng của nó, chẳng hạn như tiền điện tử, cá cược. Cần phải phát triển các tiêu chuẩn kỹ thuật, tiêu chuẩn hợp đồng thông minh liên quan đến phát trực tuyến video tương tự như yêu cầu Ethereum cho bình luận hợp đồng thông minh Ethereum. Các tiêu chuẩn khác để duy trì khả năng tương tác giữa các nền tảng truyền video dựa trên tính kế thừa và mới được phát triển dựa trên Blockchain, chẳng hạn như Giao thức Interledger.

5.Khảnăngtíchhợpvàtươngtác:

Đểđảmbảokhảnăngtươngtácvớicáchệthốngkếthừa,cầnnghiêncứuthêmvềhướngpháttriểncủacácgiaothứcmớivàcôngnghệmớinhưcôngnghệ5G,điệntoánđámmây,côngnghệcóứngdụngtrítuệnhântạo,ảohóacácchứcnăngmạng.TừđógiúpphátvideotrựctuyếnphitậptrungvàcóthểchuẩnhóadữliệutrênsổcáidựatrêncôngnghệBlockchain,quađógiatăngtínhminhbạch,đảmbảokhảnăngtươngtáccủacácloạitiềntệ.

6.Phântíchdữliệulớnthôngquahọcmáy(ML)/trítuệnhântạo(AI):

DữliệuvàthôngtinđượclưutrữbởiứngdụngchuỗikhốiBA(BlockchainApplication)cóthểđượcsửdụngđểphântíchdữliệu.CôngnghệBlockchainvớicáctínhnăngbảomậtdữliệuvốncócóthểcungcấpchứcnăngbổsungchocáctácvụtựđộng,chẳnghạnnhưtạobáocáodựatrêncácthuậttoánMLvàAIkhácnhau.Tínhtoáncóthểđượcthựchiệnhiệuquảhơndocósẵnsứcmạnhcủanhữngnodethamgia.Cácnỗlựcnhiềuhơntheohướngnàycóthểgiúpcảithiệnhiệuquảmạngcũngnhưsựhàilòngcủangườidùng.

7.Đolường,môhìnhhóavàkiểmsoátQoE:

QoEvẫnlàmộtphầnkhôngthểthiếutrongứngdụngpháttrựctuyếnvideongàynay.VìnềntảngpháttrựctuyếnvideodựatrênBlockchainkhácvớinềntảngphátvideotậptrungtruyềnthốnghiệnđangđượcsửdụng,nênkhảnăngứngdụngvàhiệuquảcủacácmôhìnhđượcpháttriểnhiệntạichocácứngdụngmớihơnnàyvẫnlàcâuhỏi

mở.Dođó,cầnphảixácđịnhcácyếutốảnhhưởngkhácnhau,chẳnghạnnhưcácmôhìnhgiámsátvàkiểmsoátQoE,trongsốnhữngyếutốkhác,đượcthiếtkếchocácứngdụngđó.Hơnnữa,việcxácđịnhcácyếutốnhưvậylàcầnthiếtđểthựcthithànhcôngSLAvàELAgiữacácbênliênquan.

Tài liệu tham khảo:

• [1]. "TVstreamingservicesovertakepayTVforfirsttime,"Ofcom,London.July17,2018.[Online]. Available: https:// www.ofcom.org.uk/about-ofcom/latest/media/media-releases/2018/ streaming-overtakes-pay-tv
• [2]. N.Barman,"Anobjectiveandsubjectivequalityassessmentforpassivegamingvideostreaming,"Ph.D.dissertation,KingstonUniv.,London,2019.
• [3]. "Blockchainmarketshares,marketstrategies,andmarketforecasts,2018to2024,"IBM,Armonk,NY.Jan.2018.[Online].Available:https://www.ibm.com/downloads/cas/PPRR983X
• [4]. H. P.Levy,"Therealityofblockchain,"Gartner,Stamford,CT.Oct.22,2018.[Online].Available:https://www.gartner.com/ smarterwithgartner/the-reality-of-blockchain/
• [5]. M.S.Ali,M.Vecchio,M.Pincheira,K.Dolui, F. Antonelli, and M. H. Rehmani, "ApplicationsofblockchainsintheInternetofThings:Acomprehensive survey," IEEE Commun. SurveysTut.,vol.21,no.2,pp.1676–1717,2ndquarter2019.doi:10.1109/
• [6]. Blockchain:EvolvingDecentralizedIdentityDesignPublished:01December2017Analyst(s):HomanFarahmand
• [7]. DecentralizedApplicationsHarnessingBitcoin'sBlockchainTechnologyCopyright©2016SirajRaval.Allrightsreserved.PrintedintheUnitedStatesofAmerica.PublishedbyO'ReillyMedia,Inc.,1005GravensteinHighwayNorth,Sebastopol,CA95472.
• [8]. EvaluatingBlockchainforEnterpriseDataandDecentralizedApplicationsPublished:08December2017ID:G00345425Analyst(s):SanjeevMohan,Lyn Robison
• [9]. BuildingEthereumDapps:DecentralizedapplicationsontheEthereumblockchainbyRobertoInfante©2019byManningPublicationsCo.ISBN:9781617295157.

COMST.2018.2886932.

(Bài đăng ấn phẩm in Tạp chí TT&TT Số 4 tháng 4/2021)