區塊鏈技術在高校教育管理領域的應用發展

2021-10-29 15:23:37邵天巖張偉

理論觀察 2021年6期

邵天巖　張偉

關鍵詞：區塊鏈;高校教育管理;去中心化

中圖分類號：G647文獻標識碼：A 文章編號：1009 — 2234（2021）06 — 0147 — 03

一、緒論

進入21世紀，信息技術成為推動人類社會進步的主要推動力，伴隨著互聯網、大數據、云計算等信息技術的發展，整個社會的工作效率的得到了極大提升。而高校作為為國家、社會培養人才的重要機構，面臨信息技術不斷發展帶來的各種挑戰。2009年，伴隨著比特幣〔1〕的誕生，區塊鏈技術開始出現在人們的視野中，比特幣作為區塊鏈技術的首次嘗試便展現出區塊鏈技術顛覆性、革命性的特點，區塊鏈技術憑借其去中心化、無需第三方信任、不可篡改、透明化、可追溯等特點開始引領新一代的信息技術浪潮。

2016年國務院印發了《“十三五”國家信息規劃》，將區塊鏈列為戰略性前沿技術，明確提出要強化區塊鏈、大數據等新技術在教育領域的基礎研發和創新應用;2019年2月《人民日報》發表文章，明確了區塊鏈是新一代的信息技術;同年，中國中央政治局就區塊鏈技術進行了第十八次集體學習。由此可見，國家層面已經認識到區塊鏈技術將給整個社會帶來深遠的影響。而教育工作作為我國民生領域的重點工作，應該充分把握住時代的發展脈搏，利用好區塊鏈這一新興的信息技術。目前，高校教育管理所面臨的問題日益突出，尤其在本科生教學管理、學歷學位管理、研究生教育、學術科研誠信等方面，其中數據真實性、可靠性、存儲便利性等諸多問題亟待解決，而區塊鏈的出現為解決這些問題帶來了新的思路。

二、區塊鏈技術概述

（一）區塊鏈概念

區塊鏈技術的概念首先由中本聰于2008年11月在《比特幣：一種點對點的電子現金系統》〔1〕文章中提出，可以說區塊鏈技術是伴隨著比特幣的出現而誕生的。區塊鏈技術通過去中心化的方式維護一組分布式賬本，將分布式賬本存儲在運行區塊鏈網絡的每一個節點中，即每一個節點都有一個賬本數據庫。區塊鏈技術通過把數據打包成區塊，按照時間順序像鏈條一樣鏈接起來，形成區塊鏈。每一個區塊由區塊頭和區塊體組成，區塊頭主要包含上一個區塊的哈希值和本區塊哈希值、時間戳等信息，區塊體主要包含本區塊的所有交易數據。由于區塊鏈是去中心化的，每一個節點依靠不同的共識規則爭奪區塊記賬權，即最終打包區塊的權利，區塊打包后進行全網廣播，各個節點驗證無誤后鏈接到最新的區塊后面，全網節點每次打包區塊時都會同步到最新的區塊。我國在2017年5月發布了首個區塊鏈標準《區塊鏈參考架構》〔2〕，在該標準中給出了區塊鏈的定義：“區塊鏈是一種在對等網絡環境下，通過透明和可信規則，構建不可偽造、不可篡改和可追溯的塊鏈式數據結構，實現和管理事務處理的模式”。

（二）區塊鏈技術的特點

區塊鏈技術的特點主要表現在六個方面：去中心化、無需信任中介、不可篡改、集體維護、匿名性。去中心化主要表現在兩個方面，首先是區塊出塊權限不是由節點控制，而是通過共識算法決定，每一個節點在共識規則的條件下都可以擁有區塊記賬的權限;同時去中心化還表現在區塊鏈完整的存在在每一個節點上，不會因為單一節點的加入、退出、故障而改變整體區塊鏈的記錄，因此也保障了區塊鏈的不可篡改，區塊鏈技術通過共識規則去除了第三方信任機構，確保了區塊鏈的可信任。區塊鏈上的每一筆花費都需要使用私鑰才能進行交易，而交易地址由私鑰產生，因此掌握了私鑰即擁有區塊鏈上的對應資產，而私鑰的產生和個人信息是不相關聯的，因此區塊鏈具有匿名性。

（三）區塊鏈技術的發展

區塊鏈將密碼學、時間戳、分布式賬本、非對稱加密、智能合約等技術結合在一起，實現了區塊鏈去中心化、不可篡改、共識機制、無需信任中介、可追溯等特性，利用區塊鏈的技術特性，許多領域行業都會因此產生顛覆性的變革。區塊鏈技術不僅僅是一種技術范式的創新，同時也是一種思維模式的創新，區塊鏈技術將目前中心化的組織管理模式擴展到去中心化社區管理模式，或者多中心化管理模式，解決了中心化信任問題，為新的社會組織架構提供了新的思路。隨著區塊鏈技術的不斷進步，從區塊鏈1.0的比特幣到區塊鏈2.0的以太坊，到目前以Filcoin和Polkadot為代表的區塊鏈3.0，區塊鏈實現了貨幣可編程、互聯網計算機，正朝著區塊鏈3.0價值互聯不斷前進。

三、區塊鏈技術在高校教育管理領域的相關研究

（一）學歷學位認證，學籍管理

學籍管理，學歷、學位認證是是高校教育管理中的重要工作。傳統的學籍管理通過中心化的儲存把學生學籍統一管理，一旦中心服務器遭到故障或者破壞會造成數據丟失，而且中心化的存儲方式有可能導致學籍信息的真實可靠性得不到保障，史十尹〔3〕等人將區塊鏈技術應用于學籍管理，針對學籍管理系統中存在的數據篡改和隱私泄露等問題設計了與之對應的智能合約，通過去中心化的管理模式規范了各個節點的行為，保障了數據的安全及不可篡改。與學籍管理類似，學歷學位認證目前也是通過中心機構開展的，所有信息存儲在中央服務器上，成本高，且存在一定信用風險。喬光華〔4〕等人基于區塊鏈技術，提出了學位認證、學歷認證新模式，能夠簡化學歷學位認證流程，降低學位學歷認證成本及風險。

（二）研究生教育

研究生教育是高校教育工作的重要組成部分，近年來研究生規模不斷擴大，研究生教育管理工作的復雜程度也在不斷增大。區塊鏈技術去中心化、不可篡改、可追溯等特點，在研究生教育監測評估和教學數據安全性、隱私性保護方面有良好的應用前景。唐麗〔5〕基于區塊鏈技術提出多方共建聯盟鏈，共同提出評估指標、建立智能合約的方式建立研究生教育評估體系，充分發揮第三方主體作用，增加研究生教育監測評估的可靠性、準確性。吳玲燕〔6〕基于區塊鏈技術，為研究生成績、學習檔案、學位學歷認證提供了新的管理模式，研究了區塊鏈技術在教育領域安全性、隱私性方面的應用。

（三）科研誠信

高校的教育管理工作不僅僅是學生的教育管理，同時也包括高校教師和科研人員。學術規范和科研誠信建設是高校管理中重要的一環，更在高校立德樹人中發揮著關鍵作用。利用區塊鏈技術能夠為高校學術規范和科研誠信建設工作提供新的解決思路，保障學校聲譽，促進教師公平發展。唐銀輝〔7〕等人利用區塊鏈技術構建了學術失范防控體系，提出通過國內外學術不端檢測系統數據共享，在區塊鏈上對科學研究工作進行記錄，為學術失范提供新的防控手段。周婕〔8〕等人將區塊鏈技術應用科研成果管理，保障科研版權的同時還能夠防止抄襲、偽造數據的情況發生，有效提高了科研工作人員的誠信意識。

區塊鏈在高校教育其它領域，如學科專業建設和高校思想政治工作方面也有相關研究工作。高飛〔9〕提出基于區塊鏈技術打造高校“雙一流”學科平臺，以 “雙一流”學科區塊鏈為研究對象，從技術和內涵兩個層面對傳統學科評估體系進行重新構建;周良發〔10〕研究了利用區塊鏈技術賦能高校思想宣傳工作，同時討論了區塊鏈技術應用于高校思想政治工作的相關風險和挑戰，提出應重點發揮宣傳思想部門的價值引領作用，筑牢區塊鏈技術運行的安全防線;高維峰〔11〕提出通過區塊鏈去中心化分布式記賬模式建立學習賬本，強化思想政治教育工作中的雙主體信任關系、增強教育內容時效性、擴大教育活動參與度，提升思想政治教育時效性。區塊鏈技術在高校教育管理方面研究的不斷擴展和深入為區塊鏈技術引入高校教教育管理領域提供了有益的探索，同時為區塊鏈技術高校應用落地起到了良好的助推作用。

四、區塊鏈技術在高校教育管理方面應用的探索

（一）改變高校數據管理存儲模式

區塊鏈在高校管理方面的應用的第一步就是數據存儲，比特幣每個區塊的大小約為1MB左右，出塊時間應該在10分鐘左右，顯然，比特幣的區塊鏈模式很難應用于高校數據管理中。現在公鏈區塊鏈存儲領域龍頭項目Filcoin受到國內外政府、高校機構、投資人的追捧，其基于IPFS協議〔12〕，旨在構建新一代的互聯網存儲體系，將基于IPFS協議的Filcoin直接應用于高校教育管理能夠極大的節約高校存儲成本，同時Filcoin激勵層協議也能夠保障數據存儲的安全性。除了Filcoin，以太坊〔13〕公鏈中SWARM項目也可以應用于數據存儲，不過將數據存儲于SWARM上必須構建基于以太坊的區塊鏈。除了直接將高校數據存儲于公鏈外，各高校也可以打造自己的聯盟鏈、私有鏈，基于聯盟鏈、私有鏈的數據存儲項目相比于公有鏈數據的使用存儲更加規范，也更便于學校和相關機構管理。

現在高校教育管理數據不斷膨脹，人們對個人隱私的保護意識也在不斷加強，將基于區塊鏈技術的去中心化存儲模式引進高校教育管理體系中，能夠有效地緩解高校數據存儲壓力，并能夠對個人隱私數據進行有效保護。得益于區塊鏈去中心化的存儲模式，數據內容通過算法能夠在不同的節點同時進行備份，單一服務器或者節點出現問題并不會對存儲的數據產生較大影響。利用區塊鏈技術能夠有效地保護個人隱私數據，只有掌握私鑰的組織或個人才有權限查看或修改區塊中的數據，而通過公鑰密碼學原理能夠很容易的驗證數據的真實性。去中心化數據存儲是未來數據存儲的發展方向，而基于區塊鏈技術的去中心化數據存儲更是在關鍵民生領域有著重要的應用前景，高校數據基于區塊鏈技術去中心化存儲必將為將來高校的教育管理改革提供有力保障。

（二）打通高校各部門數據傳遞通道

將區塊鏈數據應用于高校存儲之后，還有對不同數據之間的傳遞、使用、記錄，尤其是對不同區塊鏈之間的數據及數據價值的傳遞。區塊鏈間數據及數據價值的傳遞需要用到跨鏈技術，常用的三類跨鏈技術包括公證人技術、哈希鎖定技術和側鏈/中繼鏈技術〔14〕。目前，高校各部門數據庫之間大多是孤立的，很難直接進行數據傳遞、交換，通過區塊鏈跨鏈技術能夠讓數據更好的流轉，提高數據使用效率，提升數據價值。目前公鏈中有很多跨鏈項目，其中以Polkadot項目為代表，其生態體系蓬勃發展，高校可以直接在Polkadot網絡上利用substrate構建自己區塊鏈項目，共享波卡網絡安全性，同時能夠通過波卡網絡中繼鏈與其他區塊鏈進行數據價值傳遞。

通過區塊鏈及其跨鏈技術能夠有效解決高校不同部門體系中的數據傳遞問題，而且隨著區塊鏈技術的發展，不同公鏈間的數據也可以進行傳遞。將區塊鏈技術引入高校中，能夠增強學校信譽，更好的應對近年來暴露出來的學術不端、論文造假、師德缺失等問題。同時區塊鏈技術讓高校的管理更加透明化，管理流程及數據更難造假篡改，出現問題更便于追溯，對高校管理水平的提升起到了良好的促進作用。

五、結語

教育信息化是高校自身管理能力不斷提升的內在動力，引領支撐教育現代化的發展，推動我國高等教育事業不斷進步的重要引擎。而區塊鏈作為新興的信息技術，將其引入到高校教育管理過程中，能夠為高校教育管理智能化、信息化、協作化起到巨大的促進作用。同時區塊鏈技術無需中介信任、去中心化等特點，為高校誠信建設、師德師風建設提供了新的解決思路。目前，區塊鏈技術在高校教育管理領域的應用研究還在初級階段，但其蓬勃發展之勢已經逐漸顯現，相信區塊鏈技術在高校教育管理領域的應用一定能夠我國高等教育事業起到很好的促進作用。

〔參考文獻〕

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〔4〕喬光華，祝孔青，趙德忠，王世杰.基于區塊鏈的學歷認證和學位認證模式研究〔J〕.經營與管理，2018，（03）：142-146.

〔5〕唐麗.基于區塊鏈的研究生教育監測評估模式〔J〕.現代教育管理，2019，（09）：113-117.

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〔7〕唐銀輝，方光正.學術失范的防控及區塊鏈技術的創新應用〔J〕.出版發行研究，2019，（05）：40-43+59.

〔8〕周婕，劉海濤.區塊鏈技術在高校科研誠信建設中的應用探索〔J〕.農業圖書情報學報，2020，32（08）：34-39.

〔9〕高飛.基于區塊鏈技術的高校“雙一流”學科評估體系研究〔J〕.農業圖書情報學報，2021，33（05）：75-82.

〔10〕周良發.區塊鏈技術賦能宣傳思想工作創新：價值、隱憂與規制之道〔J〕.理論導刊，2020，（08）：121-126.