區塊鏈技術及其應用研究

摘 要：區塊鏈是近幾年受到廣泛關注的技術之一，它可以使數據庫的安全性大大提高，但是又不需要獲得行政機構的授信。最初使用時“區塊”與“鏈”是區別使用的，后來才發展為“區塊鏈”一個詞，其對于金融脫媒有著巨大的潛能，并且可以引導全球貿易的發展。區塊鏈的應用廣泛性與其所帶來的巨大的利益使在全球化中的各國都加大投資來發展。本文闡述了區塊鏈的發展概要，深刻剖析了其所能帶來的效益與影響，并分析了其對教育方面的深刻影響。

關鍵詞：區塊鏈；高校教育；應用場景；教育新生態

中圖分類號：TP393.02；TP311.13 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2018）11-0197-02

Research on Block Chain Technology and Its Application

LIANG Shenghui，LI Xueling，LU Jianyi

（Chongzuo Power Supply Bureau，Chongzuo 532200，China）

Abstract：Block chain is one of the most widely concerned technologies in recent years. It can greatly improve the security of database，but it does not need to get the credit from administrative agencies. The term “block” was originally used differently from “chain”，but later developed into the term “block chain”，which has great potential for financial disintermediation and can guide the development of global trade. The extensive application of block chain and its enormous benefits make the countries in the globalization increase investment and development. This paper expounds the development outline of block chain，deeply analyzes its benefits and effects，and analyzes its profound impact on education.

Keywords：block chain；university education；application scenario；new educational ecology

0 引 言

目前，區塊鏈技術正在改變全球金融、商業、公共管理和教育等的發展模式。世界主要銀行、證券交易所、政府和教育機構在區塊鏈技術的開發和應用方面投入了大量資金，將其比作“改變人類生活的新互聯網的未來”。因此，抓住時代機遇，迎接挑戰，加強對區塊鏈技術的研究和應用尤為重要。

1 區塊鏈

1.1 區塊鏈的概念

區塊鏈是計算機技術的一種新的應用模式，如分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制和加密算法。它是比特幣的一個重要概念，其本質是一個去媒介的數據庫。從狹義上講，區塊鏈是一種鏈式數據結構，它按時間順序，以順序方式組合數據塊。它還使用加密技術來確保分發的賬本不可篡改、不可偽造。從廣義上講，該技術使用分塊鏈數據結構來驗證和存儲數據，使用分布式節點一致性算法生成和更新數據，使用加密技術確保數據傳輸和訪問的安全性，并利用基于自動腳本代碼的代碼智能承包新的分布式基礎架構以及編程和操作數據的計算方法。

1.2 區塊鏈的基礎架構模型

數據層、網絡層、共識層、激勵層、合同層和應用層一起形成區塊鏈系統。數據層用于封裝底層數據塊、相關數據加密和時間戳等基本數據和基本算法；網絡層分為分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制；共識層是用于封裝網絡節點的各種一致性算法；激勵層將經濟因素納入區塊鏈技術體系，主要分為經濟激勵的發行機制和分配機制；契約層主要封裝各種腳本、算法和智能契約，這是區塊鏈可編程特征的基礎；應用程序層用于封裝區塊鏈的各種應用場景和案例。

1.3 區塊鏈的應用領域

區塊鏈的應用領域包括智能合約、電子商務、存在證明、股權眾籌、文件存儲、物聯網和證券交易等。其進化方式為：從區塊鏈1.0（數字貨幣）到區塊鏈2.0（數字資產和智能合約），再到區塊鏈3.0（各行各業的分布式應用程序）。

1.4 區塊鏈的分類

區塊鏈可以分為以下三類：

（1）公有區塊鏈。公有區塊鏈是最早的區塊鏈和最廣泛使用的區塊鏈。交易可以獲得區塊鏈的有效確認，任何人都可以參與共識過程；（2）聯合/行業區塊鏈。在將多個預先選擇的節點指定為組中的分蘗之后，所有預先選擇的節點參與共識過程。它確定每個塊的生成，其他訪問節點也可以參與事務，但要求會計流程，任何人都可以通過區塊鏈打開的API進行合格查詢；（3）私有區塊鏈。區塊鏈的應用仍在摸索中，它只使用總賬技術來預訂，具有一定的私密性，并享有獨家訪問區塊鏈的權限。

1.5區塊鏈的特征

（1）去中心化。鑒于使用分布式計費和存儲，沒有集中的硬件或管理組織，因此任何節點的權利和義務是相同的。系統中的數據塊共同維護整個系統中具有維護功能的節點；（2）開放性。除了交易各方的私人信息之外，區塊鏈中的所有數據都是開放的，因為每個人都可以通過公共接口查詢區塊鏈相關數據和開發的應用程序，因而整個系統的信息處于高度透明狀態；（3）自治性。由于區塊鏈使用基于共識的規范和協議，因此整個系統中的所有節點都可以在受信任的環境中自由安全地交換數據，因此可以保證任何人為的干預均不起作用；（4）信息無法進行篡改。區塊鏈中數據的穩定性和可靠性非常高，一旦信息得到驗證，將被永久存儲。若是想要完成單個節點上對數據庫的修改，則要同時控制系統之中超過51%的節點，否則無法完成；（5）匿名性。由于每個節點之間的交換遵循其固定算法，通過公布身份進行信任驗證則沒有必要，非常有利于信用的積累。

2 區塊鏈在教育行業的發展

2.1 區塊鏈在教育中的應用

目前，區塊鏈技術在中國教育產業中的應用尚處于起步階段，各大學都在進行積極探索。“互聯網+教育”是全球教育發展的趨勢，旨在運用新興的互聯網技術與模式來改造傳統的教育體系。它在現代教育的轉型和進步中發揮著重要作用。

區塊鏈在教育中的應用主要體現在以下六個方面：（1）建立個體學信大數據體系；（2）打造智能化教育平臺；（3）開發學位證書系統；（4）構建開放式教育資源新生態；（5）完成網絡學習社區的“自組織”運行模式；（6）完成對去中心化教育系統的開發。

2.2 區塊鏈對教育的價值與意義分析

（1）學校等教育平臺通過對區塊鏈技術的開發、應用等，使學習者與教師可以成為教學資源以及信息的主要利用者及受益者，區塊鏈中的分布式賬本的應用可以對教學資源實現很好的利用和管理，以及對信息實現安全存儲，增加其靈活性，還可以利用大數據分析等技術實現大規模的學習認證，同時為廣大學習者增加受教育的機會，促進國家整體受教育率，實現國家的長久發展；（2）區塊鏈技術還可以幫助因種種原因無法通過傳統學校教育完成學業的學習者實現學業的目標，只要將不同的教育機構結合在一起，對相關學習者每一科進行詳細的學分計算，為達到相應資歷的學習者頒發畢業證書或者學位證書即可；（3）教育是一個國家和民族的未來，但當前對這方面的資金投入還有所欠缺，受到地區限制很多人無法受到正規的教育，區塊鏈技術可以很好地解決這個問題，它可以減少教育資金的投入，促進國家對教育資源的有效利用；（4）區塊鏈技術可以幫助更多的人獲得學習機會，有效提高其在社會上的競爭力，促進就業率的提高，實現社會經濟的發展。

3 結 論

區塊鏈以其獨有的特點影響著全球的治理模式，對全球經濟的發展有著重要的促進作用，在商業以及組織方面也有著廣泛應用，其發展將會帶來世界范圍內的技術變革，雖然還存在著許多爭議與質疑，但該技術的發展是未來的必然趨勢。

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作者簡介：梁聲輝（1977.06-），男，壯族，廣西南寧人，正高級，畢業于廣西大學電氣工程及其自動化，本科，學士。研究方向：信息管理、通信管理、自動化等系統運行管理；李雪玲（1989.10-），女，壯族，廣西南寧人，中級職稱，畢業于重慶郵電大學通信工程專業，本科，學士。研究方向：信息化建設與安全管理；陸建毅（1979.10-），男，壯族，廣西崇左人，初級職稱。研究方向：信息化建設管理。