基于區塊鏈技術的高校畢業生征信系統設計

李 常

（湖南環境生物職業技術學院，湖南 衡陽 421000）

個人征信是依法成立的征信機構，對個人用戶的征信數據進行采集，并依法對用戶提供的個人信用信息進行查詢。在當前社會發展的背景下，個人征信分為公共征信模式以及民營征信模式，兩者以不同的形式獲取個人信用信息。國內正在不斷地對個人征信體系的建設進行完善，傳統的公共征信雖然可以獲取個人信用的相關信息，但是覆蓋面較小。最新的征信系統可以通過互聯網的形式獲取個人信用數據，但是系統的耦合性差，提供的數據不夠真實，數據質量無法保證，征信平臺缺乏獨立性。因此，亟需一種新的技術來解決上述問題。

1 區塊鏈關鍵技術在教育征信領域中的應用

1.1 區塊鏈技術

區塊鏈是一種鏈式數據結構，集成了分布式存儲、點對點傳輸、共識機制以及加密算法等多種計算機技術，并通過密碼學的方式保證信息不被修改，形成不可偽造的分布式賬本。區塊鏈可以用來存儲數據，并利用鏈式數據結構驗證數據，通過智能合約編程的方式對數據進行整合并形成一種全新的分布式基礎框架[1]。總之，區塊鏈系統屬于一種不需要信用連接，只需要通過區塊將各種信息組織起來的鏈條。

1.2 區塊鏈的分類和選型

區塊鏈分為公有鏈、私有鏈和聯盟鏈3種類型，主要根據共識機制以及去中心化的因素進行分類。區塊鏈公有鏈是最早出現也是應用最廣泛的一種類型；而私有鏈相對比較私密和封閉，除非有所有者的許可，否則不管通過任何形式都無法獲取區塊鏈上的數據訪問權限；聯盟鏈是由特定的成員組成，有多個預選節點對使用規模和參與者的權限進行限制，是由多個利益連接起來的，其主要任務就是共同維護聯盟鏈中的數據，保證數據可以健康地運轉，要想獲取數據必須要授權后才能夠進出聯盟鏈。

1.3 區塊鏈在教育征信領域的應用

區塊鏈作為一種技術手段，服務于多層教育體系，助力打造互聯網教育新形勢。早在2016年，由中央財經大學發起了國內首個校園區塊鏈項目，通過校園區塊鏈網絡查詢學生的學習成績，并將個人信息展示給相關企業機構，企業可以通過該系統查詢學生學歷的真實性。2017年，麻省理工學院便利用區塊鏈技術發布了首個數字學位證書，該證書可以在多個社交媒體上分享自己的個人信息且防篡改。國內高校所使用的征信系統在功能上較為單一，以“學信網”為例，它只提供學生的學籍以及就讀情況等信息，無法體現學生的知識、能力以及素質等方面的信息。

2 征信系統設計

2.1 設計目標

提供個人征信服務的機構有公共征信組織[2]，由政府主導，對基本信息、借貸記錄進行查詢，征信中心所提供的個人信用報告只負責顯示個人的信用狀況，不能作為有效的信用證明。還有一種提供個人征信服務的機構是民營征信，例如螞蟻金服、京東金融等。由螞蟻金服旗下的芝麻信用生成的個人信用評分報告采用集中式的征信體系，采集到的征信數據是基于互聯網上的數據而生成的，采用芝麻信用評分機制獲取信用評分，其缺點就是缺乏一定的普適性。該系統采用一種基于區塊鏈技術的分布式個人征信系統，以區塊鏈為基礎采集分布式的數據，達到公式化處理數據的目的。其優勢就是在整理公共征信機構和民營征信機構時，讓征信報告具有更高的真實性和權威性，系統整體結構如圖1所示。

圖1 系統整體結構圖

2.2 需求設計

2.2.1 功能需求

個人征信系統的基礎功能需求包括對數據進行采集、分析以及對生成的征信報告進行分析。首先，數據采集主要采用分布式技術，廣泛地獲取個人原始征信數據，并將獲得的征信數據集中到征信系統中。其次，采取數據分析的方式，在大量原始個人征信數據的基礎上，通過信用評分模型獲得關鍵的數據信息，從而將數據信息轉換為個人需要的信用評分。最后，通過征信報告需求的方式，將數據分析得到的信用評分以征信結果的形式形成征信報告并進行公示。在系統業務需求的基礎上引入區塊鏈技術，實現系統具體的功能模塊，在滿足征信業務功能需求的同時，為行業中所存在的問題提供解決方案，功能需求模塊如圖2所示。

圖2 系統功能模塊結構圖

2.2.1.1 身份管理功能

該功能為每個進入征信系統的用戶提供對應的身份，通過區塊鏈網絡的復雜機制進行認證。身份管理模塊在區塊鏈的基礎架構上，構建1個數字證書系統，為所有進入征信系統的用戶提供申請數字證書的服務[3]。

2.2.1.2 數據采集功能

該功能可以對個人所有的原始征信數據進行采集，利用分布式的征信數據采集節點獲取個人用戶數據信息。數據采集節點作為區塊鏈網絡中的重要節點，通過采集節點的方式，將獲取的用戶個人原始征信數據存儲到區塊鏈的賬戶中，從而保證采集到的征信數據無法被更改。

2.2.1.3 信用功能評分

信用評分是獲得征信數據的基礎，通過建立有效的信用評分數據模型，對采集到的征信數據進行分析和處理，從而讓用戶獲得相應的信用評分。信用評分模型需要借助智能合約的方式來實現，對同一個系統的征信節點，可以用同一個信用評分智能合約來獲取評分結果。

2.2.1.4 評分融合功能

作為分析征信數據的第二步，評分融合模塊就是對各個系統所得到的用戶評分進行整合，從而形成統一的征信評分。在評分融合功能模塊中，征信的節點主體不再是單獨的征信節點，而是特定的錨點。錨定征信節點是在各個初級征信網絡中獲得的征信節點，通過該錨點將數據分析獲得的初級用戶信用評分作為征信數據融合到該模塊中，然后再通過評分融合智能合約對不同錨點采集到的信用評分進行處理和分析，從而獲得一個統一的信用評分制度[4]。

2.2.1.5 報告生成功能

報告生成模塊實際上是對上述模塊中獲得的個人征信最終評分結果進行梳理和分析。根據用戶的不同需求，為每一個用戶提供定制化的信用報告，以展現用戶所需要獲取的相關信息，例如個人信用評級、個人誠信表現等。在個人信用報告中，涉及的用戶隱私信息較多，因此在用戶獲得征信報告之前，要獲得相應的授權。在個人信用評分中，會對不同階段的不同評分結果進行展示，因此在用戶的個人信用評分報告中，信用評分會在一定時間內發生變化。

2.2.2 業務需求

在大數據高速發展的背景下，個人征信系統滲透在各行各業中。該系統在區塊鏈技術的基礎上，對個人征信系統進行設計與分析，并強調分析區塊鏈技術在個人征信領域中的可行性。區塊鏈技術作為一種新興技術，將其引入適用的信息系統中，可以發揮區塊鏈的技術優勢，解決當前行業中所存在的各種問題，這是發展區塊鏈技術的根本目的[5]。當前，在個人征信行業處于高速發展的情況下，需要解決以下3個問題。

2.2.2.1 數據真實性不足

對公共征信機構來說，主要由中國人民銀行征信中心所提供的信用報告為主，該信用報告的數據可信度無法得到保證。對民營個人征信來說，主要通過所屬單位獲得相關征信信息，該信息也同樣無法保證數據的真實性，在芝麻信用中，只對身份信息、信用歷史信息以及偏好信息進行匯總，履行能力信息主要通過支付寶進行獲取，也無法保證數據的真實性。

2.2.2.2 平臺獨立性不強

征信平臺所提供的第三方授權報告并不具備最佳的公信力，容易影響征信報告的權威性。以央行為中心的公共征信體系主要從各個金融機構中獲得個人數據并生成個人征信報告，征信報告的使用與央行之間無相關聯系，因此得出的個人征信有較高的權威性。但是以企業為主的民營個人征信系統主要通過自建的方式對個人用戶的征信結果進行判斷，整個征信結果流程都無法從企業中脫離，個人征信平臺缺乏獨立性，因此所得到的征信結果也就無法保證其權威性。

2.2.2.3 信息孤島問題

在民營個人征信系統中，主要通過企業業務獲取征信數據，企業會存在各自建立征信系統的問題，即使一些企業可以實現征信數據的共享，但是由于這些個人數據關系到企業的利益，因此企業缺乏共享數據的能力，從而導致各個征信系統之間無法實現數據共享，形成信息孤島。

2.3 流程設計

2.3.1 個人用戶查詢

個人用戶查詢征信報告時需要完成身份認證，系統通過認證之后才能夠連接到個人征信系統的區塊鏈網絡中。個人用戶查詢征信報告流程如圖3所示。

圖3 個人用戶查詢征信報告流程

個人用戶可以根據需求查詢個人信用評分和個人信用信息報告，在默認的情況下，在查詢個人信用評分報告時，個人用戶將與征信區塊鏈網絡中的征信節點進行通信，從而獲取個人信用評分報告。在查詢個人信用信息報告時，個人用戶將還會與區塊鏈網絡中的政府或者銀行組成的征信節點進行通信，從而獲取個人信用報告。

2.3.2 用戶報告生成流程

征信報告生成流程是對征信數據進行分析后所獲得的個人征信報告。報告包括個人用戶信用模塊以及用戶信用評分模塊。信用模塊主要包括用戶的個人信貸記錄、公共記錄等信息，這類信息涉及用戶的個人隱私，因此該模塊數據需要由政府所成立的機構來提供，該數據存儲在本地節點中，不會與其他的征信節點進行信息共享。用戶信用評分模塊所實現的功能是獲取用戶的最終信用評分以及信用評分記錄，并將獲取的數據存儲在征信網絡的錨定征信節點中，當錨點收到用戶的查詢請求后會自動生成個人信用評分報告。

3 基于區塊鏈技術的高校畢業生征信系統設計

3.1 系統總體設計

征信系統設計分為征信報告查詢、征信節點身份管理以及個人征信主系統3個大方向，采用B/S架構進行設計，專注于外部查詢接口設計，對征信節點的身份管理服務進行管理，采用開源CA框架，為所有的征信節點發布相應的身份證書以及私人密鑰。在征信系統中，為所有的征信節點用戶設計區塊鏈網絡，實現分布式的征信數據采集功能。征信系統作為一個功能完整的區塊鏈系統，在該系統中，將最初的普通征信節點升級為初級征信網絡，然后根據各個初級網絡形成高級征信網絡。整體結構如圖4所示。

圖4 系統整體結構設計圖

3.1.1 征信區塊鏈架構設計

區塊鏈架構分為5層：1）數據層。存儲所有的征信數據信息，將存儲的數據比做賬本，賬本分支有狀態數據庫與交易記錄，任何集中在征信區塊鏈網絡中的節點都擁有賬本，狀態數據庫主要對某一個節點的賬本狀態進行描述，交易記錄是對當前數據庫的狀態進行記錄。2）網絡層。通過構建的P2P網絡，在Gossip通信協議的基礎上，為各個節點提供通信服務。3）共識層。為所有的征信節點提供區塊鏈服務，在區塊鏈技術中，需要借助某一個特定的共識算法，也可以不局限于某一個特定的共識算法，通過背書機制和交易結果進行機制驗證。4）合約層。實際上是一種商業邏輯代碼，該代碼存儲在區塊鏈賬本中，在信用評分節段，利用智能合約完成對初級信用評分的處理。5）應用層。查詢個人用戶所提供的征信數據，通過SDK API與外部網站建立聯系。

3.1.2 身份管理功能設計

依靠CA系統實現對身份管理的功能設計，管理員用戶登陸CA客戶端注冊信息。CA系統具有注冊信息、頒發證書、續期和撤銷等功能，連接客戶端與服務端，保存用戶的證書信息。

3.1.3 數據采集功能設計

當前，個人征信行業中最重要的2種征信數據以傳統的個人征信系統數據以及互聯網征信數據為主，傳統個人數據依靠政府部門或者銀行機構獲得個人征信數據，獲得數據之后對其進行整合并統一整理到個人信用報告中。互聯網征信是指通過互聯網的方式，獲得用戶在網絡上的消費記錄，形成征信報告。

3.1.4 信用評分功能設計

信用評分功能是對采集到的征信數據進行分析，從而得到個人的初級信用評分。首先，確定各個信用評分維度所占比重；其次，確定各個維度的信用指標；最后，根據指標得出信用評分。表1為信用評分設計數據表，通過5個維度驗證信用指標。

表1 信用評分設計數據表

3.1.5 評分融合功能設計

設計該功能的目的在于融合各個初級征信網絡中所獲得的信用評分，得到一個具有統一標準的信用評分，按照影響因子對征信網絡進行加權。在征信網絡中，以甲級征信網路為基礎，對甲級中的信用評分模型進行總分設計；對用戶的相關征信評分進行數據統計；對初級網絡中的評分影響分子進行設定。初級征信網絡中的融合評分影響因子需要根據不同節點組成的網絡生成個人征信體系，從而決定影響力。

3.1.6 報告生成功能設計

通過生成個人用戶征信最終結果的報告，主要對個人信用信息以及個人信用評分進行分析，個人信用信息的內容由以政府或者銀行出具的個人信用報告為主。生成的關于基本信息、借貸記錄以及查詢記錄等報告的基本信息還包括姓名、證件號碼以及婚姻狀態等。

3.2 數據庫分析

將個人征信中的數據存儲到數據庫中，個人征信系統也是一個區塊鏈系統，對該部分的設計就是對區塊鏈系統的數據庫進行設計，為了更方便地查詢數據，采用couchDB數據類型作為狀態數據庫，效果如圖5所示。

圖5 征信數據庫

個人征信主系統包括2個部分：1） 個人征信業務中得到的征信數據，即數據庫的狀態。這些數據包括征信原始數據、信用評分數據、評分融合數據以及征信報告數據等4個內容，這部分數據又叫做征信元數據。2） 文件系統所涵蓋的文件系統數據記錄，包括數據采集記錄、信用評分數據、評分融合數據以及報告生成記錄等4個內容，因此這部分數據又叫做征信讀寫集數據。征信元數據和征信讀寫集數據都需要存儲在區塊鏈賬本中，征信元數據存儲在區塊鏈賬本的狀態數據庫中，征信讀寫集數據作為交易記錄直接進行文件存儲。

4 結語

以個人征信領域中所涉及的幾點痛點問題作為切入點，設計一種基于區塊鏈技術的征信系統。在區塊鏈技術的基礎上，劃分一種基于分布式的區塊鏈分層模型，并對系統中各個模塊的功能進行了分析和總結。在保證個人征信業務功能得到提高的同時，也完成了對個人征信行業中存在的數據真實性以及信息孤島等問題進行了研究，并提出了基于區塊鏈進行解決的方法，從而完善征信系統的設計。