Blockchain - Ứng dụng trong việc khai thác dịch vụ chuyển vùng viễn thông

ạng. Thiết bị lưu giữ bảo mật 
khóa riêng, bất kỳ ai khác đều không thể biết khóa riêng của thiết bị. 
 Giải pháp “eSIM” này có thể giúp bảo vệ thông tin riêng được mã hóa trong 
khóa riêng. Khóa riêng được liên kết với chỉ một thiết bị cụ thể và do đó rất khó bị 
đánh cắp. Khóa công khai được sử dụng để xác định thiết bị và cấp quyền cho thiết bị 
trên mạng. Thuê bao được định danh bằng khóa công khai này, trong khi có thể giữ bí 
mật thông tin khóa riêng. Bằng cách này, các dịch vụ chỉ có thể được sử dụng bởi thuê 
bao đã đăng ký. 
4.3 Xây dựng hệ thống khai thác dịch vụ chuyển vùng 
 Tháng 9/2018, IBM công bố mã nguồn mở một hợp đồng thông minh mẫu trên 
HF dành cho chuyển vùng viễn thông [9], gồm một số hàm phục vụ các giao dịch giám 
sát, kết nối và tính cước dịch vụ đàm thoại cho thuê bao chuyển vùng. Dựa trên mẫu 
mã nguồn này, chúng tôi điều chỉnh nghiệp vụ xử lý đối với dịch vụ thoại cho phù hợp 
với thực tế của doanh nghiệp, đồng thời bổ sung xử lý cho các dịch vụ chuyển vùng 
khác gồm dịch vụ nhắn tin ngắn (SMS) và dịch vụ dữ liệu (mobile broadband). 
 14 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 16, Số 1 (2020) 
 Hệ thống khai thác dịch vụ chuyển vùng này có những lợi ích sau: 
 - Tự động kích hoạt và thực thi hợp đồng chuyển vùng giữa HPMN và VPMN 
theo hành vi của thuê bao. 
 - Cho phép xử lý tính cước gần như tức thời, loại bỏ các quy trình của bên thứ ba 
gây tốn kém (loại bỏ các tổ chức DCH). 
 - Cung cấp kho lưu trữ các giao dịch dễ dàng kiểm chứng giữa các nhà mạng. 
 - Quản lý định danh hiệu quả để giảm thiểu gian lận đăng ký và chuyển vùng. 
 - Cảnh báo theo thời gian thực về các vấn đề vượt mức sử dụng dữ liệu / cuộc 
gọi giữa các bên, dẫn đến sự hài lòng của khách hàng tăng lên. 
4.3.1 Biểu đồ ngữ cảnh hệ thống khai thác chuyển vùng 
 Các nhà cung cấp 
dịch vụ viễn thông di 
động sẽ tham gia vào một 
mạng blockchain HF 
(hình 4). Trái tim của mô 
hình này là một hợp đồng 
thông minh chi phối các 
tương tác giữa thuê bao di 
động và nhà mạng viễn 
thông. Mỗi nhà mạng đều 
có các bản sao sổ cái như 
nhau, thông tin được trao 
đổi và cập nhật tức thời Hình 4. Biểu đồ ngữ cảnh hệ thống khai thác chuyển vùng 
bằng các giao dịch không 
thể đảo ngược. Các tác 
nhân chính gồm có: 
 - Các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông CSP (Communication Service Providers): 
Tùy theo ngữ cảnh đối với thuê bao di động, một CSP có thể đóng vai trò là nhà mạng 
thường trú hoặc là đối tác chuyển vùng. 
 - Các SIM thuê bao di động (SubscriberSim): Hiểu đơn giản mỗi thuê bao được 
đại diện bởi một khóa công khai kèm theo số điện thoại di động. Thuê bao có thể là 
chuyển vùng hợp pháp, thuê bao đang vượt hạn mức sử dụng hoặc là thuê bao gian 
lận. 
 15 
Blockchain - ứng dụng trong việc khai thác dịch vụ chuyển vùng viễn thông 
4.3.2 Các chức năng của hệ thống 
 Các chức năng của 
hệ thống gồm có: 
- Quản lý đăng ký thuê 
bao: tạo SIM thuê bao; 
Xóa SIM thuê bao; Xem 
lịch sử hoạt động cước 
phí. 
- Nhận dạng thuê bao 
chuyển vùng: Phát hiện 
SIM chuyển vùng; Xác 
thực thuê bao; Cập nhật 
giá cước chuyển vùng. 
- Quản lý giám sát cuộc 
gọi chuyển vùng: Kiểm 
tra gian lận; Cảnh báo hạn 
 Hình 5. Các chức năng của hệ thống 
mức; Khởi tạo cuộc gọi; 
 được mô tả qua biểu đồ Use Case 
Tính cước cuộc gọi; Kết 
thúc cuộc gọi. 
4.3.3 Cơ sở dữ liệu (CSDL) của hệ thống 
 CSDL của hệ thống được mô tả 
qua biểu đồ lớp như hình 6. Trong đó 
Lớp SubscriberSim đại diện cho SIM 
thuê bao. Thuê bao phải đăng ký được 
quản lý bởi một nhà mạng thường trú 
(HPMN). Khi thuê bao chuyển vùng, 
thuê bao được phục vụ bởi một nhà 
mạng đối tác (VPMN). Các nhà mạng 
được biểu diễn chung bởi lớp các nhà 
cung cấp dịch vụ viễn thông (CSP). Các 
bản ghi chi tiết cuộc gọi đã thực hiện 
của thuê bao được biểu diễn bởi lớp Hình 6. CSDL của hệ thống 
CallDetails. được mô tả qua biểu đồ lớp 
 16 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 16, Số 1 (2020) 
4.4 Kết quả cài đặt thử nghiệm 
 Chúng tôi cài đặt mô 
 Các nút chạy Orderering Service (Raft)
 orderer.example.com: 7050
hình mạng HF thử nghiệm với orderer1.example.com: 8050
 orderer2.example.com: 9050
 orderer3.example.com: 10050
giả định 03 CSP khác nhau có orderer4.example.com: 11050
thỏa ước chuyển vùng quốc tế, 
gồm Vinaphone (Việt Nam), 
 CA server CA server CA server
SingTel (Singapore) và ca.vinaphone.example.com: 7054 ca.singtel.example.com: 8054 ca.koreatel.example.com: 9054
 Peer 0 Peer 0 Peer 0
KoreaTel (Hàn Quốc). Mỗi peer0.vinaphone.example.com: 7051 peer0.singtel.example.com: 9051 peer0.koreatel.example.com: 11051
 Peer 1 Peer 1 Peer 1
CSP là một tổ chức tham gia peer1.vinaphone.example.com: 8051 peer1.singtel.example.com: 10051 peer1.koreatel.example.com: 12051
vào kênh HF, sở hữu các nút 
peer ngang hàng và CA riêng Hình 7. Mô hình cài đặt thử nghiệm 
để cấp chứng chỉ cho mọi nút, 
user, ứng dụng thuộc tổ chức 
mình (hình 7). 
 Một số kịch bản thử nghiệm kích hoạt các giao dịch quy định trong chaincode 
đã cài đặt trên kênh HF: 
 - Khởi tạo cấp phát SIM cho thuê bao: CSP gọi hàm createSubscriberSim của 
chaincode để ghi thông tin thuê bao gồm khóa công khai, số danh bạ, địa chỉ< vào sổ 
cái. 
 - Thuê bao di chuyển ra nước ngoài: Trạm phát sóng của CSP đối tác chuyển 
vùng sẽ kích hoạt hàm moveSim của chaincode để cập nhật vị trí mới của SIM. Tiếp 
theo, hàm discovery được kích hoạt để phát hiện thuê bao. Thuê bao được xác thực 
bằng hàm authentication và được cập nhật giá cước gọi chuyển vùng tương ứng bằng 
hàm updateRate của chaincode. 
 - Thuê bao khởi tạo cuộc gọi chuyển vùng: Tổng đài CSP đối tác gọi hàm 
verifyUser của chaincode để kiểm tra thông tin thuê bao trong sổ cái. Nếu hợp lệ, thuê 
bao sẽ được phép thực hiện cuộc gọi và hàm callOut của chaincode được kích hoạt để 
bắt đầu ghi cước. 
 - Thuê bao kết thúc cuộc gọi chuyển vùng: Tổng đài CSP đối tác sẽ gọi hàm 
callEnd của chaincode để cập nhật thời gian kết thúc cuộc gọi trong bản ghi chi tiết 
CDR và lưu vào sổ cái. Tiếp theo, hàm callPay được kích hoạt để yêu cầu chaincode 
tính tiền cho cuộc gọi dựa trên số liệu CDR của thuê bao. 
 Toàn bộ lịch sử biến động thông tin, dữ liệu liên quan đến thuê bao qua các 
giao dịch đều được lưu giữ trên blockchain, trong đó quan trọng nhất là các bản ghi 
cước chi tiết cuộc gọi CDR được ghi nhận và tính cước tức thời, có thể được truy vấn 
bởi tất cả các CSP tham gia hệ thống (hình 8). 
 17 
Blockchain - ứng dụng trong việc khai thác dịch vụ chuyển vùng viễn thông 
Key: 0 
Record: { publicKey: 'sim1_pkey', msisdn: '+8491.8888888', address: 'Hue', 
homeOperatorName: 'VinaPhone', roamingPartnerName: '', isRoaming: 'false', location: 
'Vietnam', latitude: '', longitude: '', roamingRate: '', overageRate: '', callDetails: [], isValid: '', 
overageThreshold: '10.0', allowOverage: '', overageFlag: 'false', type: 'SubscriberSim' } 
Key: 1 
Record: { address: 'Hue', allowOverage: '', callDetails: [], homeOperatorName: 'VinaPhone', 
isRoaming: 'false', isValid: '', latitude: '', location: 'Korea', longitude: '', msisdn: 
'+8491.8888888', overageFlag: 'false', overageRate: '', overageThreshold: '10.0', publicKey: 
'sim1_pkey', roamingPartnerName: '', roamingRate: '', type: 'SubscriberSim' } 
Key: 2 
Record: { address: 'Hue', allowOverage: '', callDetails: [], homeOperatorName: 'VinaPhone', 
isRoaming: 'false', isValid: 'Active', latitude: '', location: 'Korea', longitude: '', msisdn: 
'+8491.8888888', overageFlag: 'false', overageRate: '', overageThreshold: '10.0', publicKey: 
'sim1_pkey', roamingPartnerName: '', roamingRate: '', type: 'SubscriberSim' } 
Key: 3 
Record: { address: 'Hue', allowOverage: '', callDetails: [], homeOperatorName: 'VinaPhone', 
isRoaming: 'true', isValid: 'Active', latitude: '', location: 'Korea', longitude: '', msisdn: 
'+8491.8888888', overageFlag: 'false', overageRate: '1.7', overageThreshold: '10.0', publicKey: 
'sim1_pkey', roamingPartnerName: 'KoreaTel', roamingRate: '1.2', type: 'SubscriberSim' } 
Key: 4 
Record: { address: 'Hue', allowOverage: '', callDetails: 
 [ { callBegin: '2020-04-22T04:26:23.000Z', callEnd: '', callCharges: '' } ], homeOperatorName: 
'VinaPhone', isRoaming: 'true', isValid: 'Active', latitude: '', location: 'Korea', longitude: '', 
msisdn: '+8491.8888888', overageFlag: 'false', overageRate: '1.7', overageThreshold: '10.0', 
publicKey: 'sim1_pkey', roamingPartnerName: 'KoreaTel', roamingRate: '1.2', type: 
'SubscriberSim' } 
Key: 5 
Record: { address: 'Hue', allowOverage: '', callDetails: 
 [ { callBegin: '2020-04-22T04:26:23.000Z', callCharges: '', callEnd: '2020-04-22T06:44:56.000Z' 
} ], homeOperatorName: 'VinaPhone', isRoaming: 'true', isValid: 'Active', latitude: '', location: 
'Korea', longitude: '', msisdn: '+8491.8888888', overageFlag: 'false', overageRate: '1.7', 
overageThreshold: '10.0', publicKey: 'sim1_pkey', roamingPartnerName: 'KoreaTel', 
roamingRate: '1.2', type: 'SubscriberSim' } 
 18 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 16, Số 1 (2020) 
Key: 6 
Record: { address: 'Hue', allowOverage: '', callDetails: 
 [ { callBegin: '2020-04-22T04:26:23.000Z', callCharges: '166.80', callEnd: '2020-04-
22T06:44:56.000Z' } ], homeOperatorName: 'VinaPhone', isRoaming: 'true', isValid: 'Active', 
latitude: '', location: 'Korea', longitude: '', msisdn: '+8491.8888888', overageFlag: 'false', 
overageRate: '1.7', overageThreshold: '10.0', publicKey: 'sim1_pkey', roamingPartnerName: 
'KoreaTel', roamingRate: '1.2', type: 'SubscriberSim' } 
 Hình 8. Lịch sử số liệu một thuê bao được ghi nhận trên blockchain 
5. KẾT LUẬN 
 Trong bài báo này, bằng công nghệ blockchain và ứng dụng nền tảng HF chúng 
tôi đã giải quyết bài toán quản lý khai thác dịch vụ chuyển vùng di động bằng cách sử 
dụng hợp đồng kỹ thuật số để thực hiện thỏa ước chuyển vùng quốc tế giữa các CSP. 
Chúng tôi cũng đã thực hiện cài đặt mô hình mạng blockchain HF và thử nghiệm một 
số kịch bản khai thác. Kết quả thử nghiệm cho thấy tính khả thi trong việc phòng 
chống tấn công gian lận chuyển vùng, chống thất thoát doanh thu. Các CSP cũng có cơ 
hội cắt giảm chi phí thuê các tổ chức quốc tế trung gian để đối soát cấn trừ doanh thu 
viễn thông. Các số liệu chi tiết cuộc gọi, cước phí được ghi nhận tức thời, bất biến trên 
sổ cái blockchain và dễ dàng được kiểm chứng giúp tăng cường sự tin cậy giữa các đối 
tác và sự hài lòng của khách hàng. 
 Bên cạnh các ưu điểm nói trên, hệ thống này cũng có nhược điểm do tính chất 
bất biến của blockchain. Toàn bộ lịch sử thông tin thuê bao, dữ liệu chi tiết cuộc gọi và 
cước phí sẽ lưu giữ vĩnh viễn trên sổ cái. Điều này có thể là gánh nặng ảnh hưởng lớn 
đến hiệu năng toàn hệ thống khi vẫn phải duy trì online lượng dữ liệu khổng lồ đã hết 
thời hiệu xử lý. Theo quy trình thông thường, các CSP sẽ lưu trữ các dữ liệu cước chi 
tiết đã hết thời hiệu giải quyết khiếu nại ra các phương tiện offline để tối ưu hiệu quả 
sử dụng tài nguyên. 
 Thực tế, mỗi CSP thường phục vụ cho hàng chục triệu thuê bao hoặc nhiều hơn 
và họ sẽ rất thận trọng với việc thay đổi quy trình quản lý khai thác hiện tại. Vì vậy, 
vấn đề đánh giá hiệu năng và định cỡ hệ thống blockchain cho ngành viễn thông sẽ 
cần có những nghiên cứu chuyên sâu để hiện thực hóa việc triển khai. 
 19 
Blockchain - ứng dụng trong việc khai thác dịch vụ chuyển vùng viễn thông 
 TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Nguyễn Mậu Hân (2012), Cơ sở dữ liệu phân tán, NXB Đại Học Huế. 
[2]. Phan Đình Diệu (2002), Lý thuyết mật mã và an toàn thông tin, NXB ĐHQG Hà Nội. 
[3]. Fiona Carmichael (2005), A Guide to Game Theory, Prentice Hall. 
[4]. Z. Liu, NC. Luong, W. Wang, D. Niyato, P. Wang, YC. Liang, D. Kim (2019) , A Survey on 
 Applications of Game Theory in Blockchain, arXiv. 
[5]. Paolo Tasca, Claudio J. Tessone (2019), A Taxonomy of Blockchain Technologies: Principles of 
 Identification and Classification, Ledger Jounal. 
[6]. Gates M. (2017). Blockchain: Ultimate guide to understanding blockchain, cryptocurrencies, smart 
 contracts and the future of money. Wise Fox Publishings and Mark Gates. 
[7]. Gabriel Macia-Fernandez, Pedro Garcia-Teodoro, Jesus Diaz-Verdejo (2009), Fraud in 
 roaming scenarios: An overview. IEEE Wireless Communications. 
[8]. https://hyperledger-fabric.readthedocs.io 
[9]. https://developer.ibm.com/patterns/blockchain-for-telecom-roaming-fraud-and-overage-
 management/ 
[10].  
[11]. https://www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/za/Documents/technology-media-
 telecommunications/za_TMT_Blockchain_TelCo.pdf 
 20 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 16, Số 1 (2020) 
 BLOCKCHAIN-APPLICATIONIN EXPLOITING TELECOMMUNICATION 
 ROAMING SERVICE 
 Vo Minh Duc1*, Nguyen Mau Han2 
 1VNPT Phu Yen, Vietnam Posts and Telecommunications Group 
 2University of Sciences, Hue University 
 *Email: duc.pyn@gmail.com 
 ABSTRACT 
 Blockchain is a technology that allows the secure transmission of data based on an 
 extremely complex encryption system, similar to a company's ledger, where all 
 activities involve public money are closely monitored. In recent years, blockchain 
 technology 3.0 has transcended the boundaries of the financial-monetary, 
 penetrating diversely into other fields. Blockchain opens up opportunities for the 
 telecommunications industry to improve the efficiency of network exploitation 
 management, business transactions of digital assets such as content services, 
 supply chain management with smart contracts, especially network security and 
 prevent fraud. This paper proposes a method to solve international roaming fraud 
 in the field of communication and information by blockchain technology to 
 enhance the efficiency of the management of exploitation telecommunications 
 roaming services. 
 Keywords: blockchain, roaming, telecommunications. 
 21 
Blockchain - ứng dụng trong việc khai thác dịch vụ chuyển vùng viễn thông 
 Võ Minh Đức sinh ngày 18/01/1975 tại Hà Nội. Năm 2008 ông tốt nghiệp 
 kỹ sư Điện tử Viễn thông tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông. 
 Năm 2018 ông học thạc sĩ chuyên ngành Khoa học máy tính tại Trường 
 Đại học Khoa học, Đại học Huế. Hiện nay ông đang công tác tại VNPT 
 Phú Yên, chi nhánh của Tập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam. 
 Lĩnh vực nghiên cứu: Công nghệ phần mềm, Cơ sở dữ liệu. 
 Nguyễn Mậu Hân sinh năm 1957 tại Thừa thiên Huế. Năm 1981, ông tốt 
 nghiệp cử nhân toán tại trường Đại học Tổng hợp Huế. Năm 1998 nhận 
 bằng thạc sĩ về Khoa học máy tính tại Trường đại học Bách khoa Hà Nội. 
 Năm 2003, nhận bằng tiến sĩ chuyên ngành Khoa học Máy tính tại Viện 
 Công nghệ Thông tin Hà nội. Hiện ông là Phó Giáo sư, Giảng viên cao cấp 
 tại Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. 
 Lĩnh vực nghiên cứu: Công nghệ phần mềm, Cơ sở dữ liệu, Xử lý song 
 song và phân tán, tính toán lưới. 
 22