教育領(lǐng)域中區(qū)塊鏈應(yīng)用研究

曾志峰

區(qū)塊鏈?zhǔn)钱?dāng)前世界上最熱的話題之一。區(qū)塊鏈從技術(shù)構(gòu)想走入現(xiàn)實(shí)，已日益顯現(xiàn)出賦能產(chǎn)業(yè)革新和助推經(jīng)濟(jì)建設(shè)的強(qiáng)大動(dòng)力。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用已延伸到數(shù)字金融、物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、供應(yīng)鏈管理、數(shù)字資產(chǎn)交易等多個(gè)領(lǐng)域，全球正在跑步進(jìn)入“區(qū)塊鏈經(jīng)濟(jì)時(shí)代”。教育領(lǐng)域中區(qū)塊鏈應(yīng)用的最大挑戰(zhàn)是如何利用區(qū)塊鏈技術(shù)把每個(gè)人的生活、學(xué)習(xí)過程以區(qū)塊鏈方式記錄下來，這不僅有利于解決教育和求職過程中的信任問題，也會(huì)大大提高教育過程中的效率。

一、區(qū)塊鏈概述

區(qū)塊鏈（Blockchain）是指通過去中心化和去信任的方式集體維護(hù)一個(gè)可靠數(shù)據(jù)庫的技術(shù)方案。區(qū)塊鏈采用基于協(xié)商一致的機(jī)制，使整個(gè)系統(tǒng)中的所有節(jié)點(diǎn)能在去中心化和去信任的環(huán)境自由安全地交換數(shù)據(jù)、記錄數(shù)據(jù)、更新數(shù)據(jù)，任何人為的干預(yù)都不起作用。通俗一點(diǎn)說，區(qū)塊鏈技術(shù)就指一種全民參與記賬的方式。所有的系統(tǒng)背后都有一個(gè)數(shù)據(jù)庫，你可以把數(shù)據(jù)庫看成是一個(gè)大賬本。那么誰來記這個(gè)賬本就變得很重要。目前就是誰的系統(tǒng)誰來記賬，微信的賬本就是騰訊在記，淘寶的賬本就是阿里巴巴在記。在目前的情況下兩個(gè)互不認(rèn)識(shí)的人達(dá)成協(xié)作是很難的，一般都要依靠第三方。比如支付行為，任何一種轉(zhuǎn)賬，都必須要有銀行或是支付寶、微信這樣的機(jī)構(gòu)存在。假設(shè)你要給你朋友微信轉(zhuǎn)一筆錢，你朋友說沒收到，如果沒有區(qū)塊鏈，碰巧微信中心數(shù)據(jù)出了問題也查不到記錄，除非我們能看到你們倆的轉(zhuǎn)帳記錄，不然沒人能還你清白。但是有了區(qū)塊鏈之后，假如你要給朋友轉(zhuǎn)一筆錢，你首先得發(fā)起一個(gè)轉(zhuǎn)賬請(qǐng)求，創(chuàng)建一個(gè)新的區(qū)塊，然后這個(gè)區(qū)塊會(huì)被通知到網(wǎng)絡(luò)里的其他人，他們驗(yàn)證同意后就被添加到主鏈上，而這條鏈擁有永久性和透明可查的交易記錄，全球一本賬，誰都可以查找。所有人共同記賬，單槍匹馬是無法篡改，通過區(qū)塊鏈技術(shù)，在沒有任何中介機(jī)構(gòu)參與的情況下，可以完成雙方互信的轉(zhuǎn)賬行為。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，系統(tǒng)中的每個(gè)人都可以有機(jī)會(huì)參與記賬。在一定時(shí)間段內(nèi)如果有任何數(shù)據(jù)變化，系統(tǒng)中每個(gè)人都可以來進(jìn)行記賬，系統(tǒng)會(huì)評(píng)判這段時(shí)間內(nèi)記賬最快最好的人，把他記錄的內(nèi)容寫到賬本，并將這段時(shí)間內(nèi)賬本內(nèi)容發(fā)給系統(tǒng)內(nèi)所有的其他人進(jìn)行備份。這樣系統(tǒng)中的每個(gè)人都有了一本完整的賬本，這種方式就被稱為區(qū)塊鏈技術(shù)。這是區(qū)塊鏈的優(yōu)勢(shì)之一。其次，去中心化，任何單一賬本損壞，系統(tǒng)仍然可以正常工作。同時(shí)，區(qū)塊鏈也相當(dāng)于一份智能化信任，用技術(shù)的智能合約來保證信任。區(qū)塊鏈技術(shù)能夠獲得極大地安全性。第一，沒有中央大賬本，無法摧毀。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是系統(tǒng)的一部分，每個(gè)節(jié)點(diǎn)權(quán)利相等，都有一模一樣的賬本。摧毀部分節(jié)點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)沒有影響。第二，無法造假，除非能控制系統(tǒng)內(nèi)大多數(shù)人的電腦都進(jìn)行修改，否則系統(tǒng)會(huì)參照多數(shù)人的意見來決定什么才是真實(shí)結(jié)果，結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn)修改自己的賬本完全沒有意義，因?yàn)槠渌瞬粫?huì)承認(rèn)。第三，由于沒有中心化的中介機(jī)構(gòu)存在，讓所有的東西都通過預(yù)先設(shè)定的程序自動(dòng)運(yùn)行，不僅能夠大大降低成本，也能提高效率。并且由于每個(gè)人都有相同的賬本，能確保賬本記錄過程是公開透明的，提供神奇的區(qū)塊鏈安全性，降低錯(cuò)誤率以及其他詐騙行為。

二、區(qū)塊鏈的發(fā)展

區(qū)塊鏈技術(shù)是具有普適性的底層技術(shù)框架，可以為金融、經(jīng)濟(jì)、科技甚至政治等各領(lǐng)域帶來深刻變革。但區(qū)塊鏈技術(shù)目前還存在不少技術(shù)瓶頸，妨礙了各行各業(yè)的“區(qū)塊鏈+”的實(shí)現(xiàn)。按照目前區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)，可分為四個(gè)階段。第一階段：區(qū)塊鏈1.0版本——數(shù)字貨幣。典型特征包括：以區(qū)塊為單位的鏈狀數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)、全網(wǎng)共享賬本、非對(duì)稱加密、 源代碼開源。典型案例-比特幣。 第二階段：區(qū)塊鏈2.0版本——智能合約。典型特征包括： 智能合約，區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的應(yīng)用，是已編碼的、可自動(dòng)運(yùn)行的業(yè)務(wù)邏輯，通常有自己的代幣和專用開發(fā)語言;DAPP，包含用戶界面的應(yīng)用，包括但不限于各種加密貨幣，如以太錢包;虛擬機(jī)，用于執(zhí)行智能合約編譯后的代碼，虛擬機(jī)是圖靈完備的。典型案例——以太坊。第三階段：區(qū)塊鏈3.0版本——可編程服務(wù)于社會(huì)。區(qū)塊鏈3.0是價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)核。區(qū)塊鏈能夠?qū)τ诿恳粋€(gè)互聯(lián)網(wǎng)中 代表價(jià)值的信息和字節(jié)進(jìn)行產(chǎn)權(quán)確認(rèn)、計(jì)量和存儲(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)在區(qū)塊鏈上可被追蹤、控制和交易。區(qū)塊鏈3.0主要應(yīng)用在社會(huì)治理領(lǐng)域，包括了身份認(rèn)證、公證、仲裁、審計(jì)、域名、物 流、醫(yī)療、郵件、簽證、投票等領(lǐng)域，應(yīng)用范圍擴(kuò)大到了整個(gè)社會(huì)，區(qū)塊鏈技術(shù)有可能成為“萬物互聯(lián)”的一種最底層的協(xié)議。典型案例-EOS嵌入式操作系統(tǒng)（EmbeddedOperationSystem，EOS）。第四階段：區(qū)塊鏈4.0版本——區(qū)塊鏈+人工智能，區(qū)塊鏈可以在金融行業(yè)之外的各種應(yīng)用場(chǎng)景落地，已經(jīng)能夠滿足更加復(fù)雜的商業(yè)邏輯，在政府、健康、科學(xué)、教育、文化藝術(shù)方面和“區(qū)塊鏈+人工智能”方面有所應(yīng)用，不再依賴從第三方或者某些機(jī)構(gòu)獲取信任和建立信用，達(dá)到提高整體系統(tǒng)的工作效率的目標(biāo)。現(xiàn)實(shí)物理世界與利用區(qū)塊鏈技術(shù)搭建的虛擬數(shù)字世界能夠一一對(duì)應(yīng)，能夠進(jìn)行資產(chǎn)交互。通過技術(shù)將物流、信息流、資金流貫通，獲得區(qū)塊鏈線上收到交易款，物理世界線下收到貨物的交易效果。區(qū)塊鏈4.0時(shí)代被稱為“物理世界與虛擬世界長(zhǎng)期互促并存的新世界”。

三、教育領(lǐng)域中區(qū)塊鏈應(yīng)用研究

早在2016年10月，工信部頒布《中國(guó)區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書》就指出“區(qū)塊鏈系統(tǒng)的透明化、數(shù)據(jù)不可篡改等特征，完全適用于學(xué)生征信管理、升學(xué)就業(yè)、學(xué)術(shù)、資質(zhì)證明、產(chǎn)學(xué)合作等方面，對(duì)教育就業(yè)的健康發(fā)展具有重要的價(jià)值”。如果以學(xué)校的用戶需求為導(dǎo)向，在現(xiàn)有教育云的基礎(chǔ)上加入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，構(gòu)建區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用支撐平臺(tái)，以平臺(tái)為基礎(chǔ)構(gòu)建教育區(qū)塊鏈平臺(tái)，提供教育應(yīng)用服務(wù)，讓教育更具自適應(yīng)性、靈活性和廣泛性。第一，把學(xué)生作為觀測(cè)對(duì)象，將培養(yǎng)過程中的各項(xiàng)可觀測(cè)指標(biāo)放入系統(tǒng)，從而直觀地看到學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間和內(nèi)容。第二，把教師作為觀測(cè)對(duì)象，分別在教學(xué)、科研、社會(huì)服務(wù)等方面尋找觀測(cè)指標(biāo)，構(gòu)成良好評(píng)價(jià)理論系統(tǒng)。第三，把學(xué)校作為觀測(cè)對(duì)象，將學(xué)校相關(guān)的建設(shè)數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，得到客觀的等級(jí)評(píng)分。同時(shí)，每個(gè)學(xué)校也可以通過觀察數(shù)據(jù)差別，發(fā)現(xiàn)自身的不足。

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的教育平臺(tái)的具體實(shí)現(xiàn)，有不同技術(shù)實(shí)現(xiàn)的方案，大體包括幾部分，第一部分是共識(shí)機(jī)制的確立，各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間用什么樣的共識(shí)機(jī)制去確立權(quán)力，確定分工;第二部分是通過什么樣協(xié)議進(jìn)行溝通;第三部分是數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定和數(shù)據(jù)以什么樣的方式進(jìn)行整合。我們提出以下的解決思路：以現(xiàn)有的分布式云架構(gòu)為依托，由教育云數(shù)據(jù)中心提供計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)IT資源，從虛擬化、大數(shù)據(jù)、管理幾個(gè)層面進(jìn)行創(chuàng)新，同時(shí)保持開放和多廠商兼容。在區(qū)塊鏈技術(shù)類型的選擇上，以聯(lián)盟鏈作為支持分布式教育的基礎(chǔ)組件，以滿足分布式教育中的多方對(duì)等合作與合規(guī)有序發(fā)展要求。在這個(gè)架構(gòu)下，通過區(qū)塊鏈技術(shù)支撐平臺(tái)創(chuàng)建教育區(qū)塊鏈，應(yīng)用到不同的教育業(yè)務(wù)場(chǎng)景來構(gòu)建區(qū)塊鏈技術(shù)教育平臺(tái)，這樣可以打通整個(gè)國(guó)家的教育數(shù)據(jù)資源，真正做到優(yōu)質(zhì)教育資源的全共享，打破教育資源不均衡，進(jìn)而更能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)社會(huì)和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)者的需求，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)教育覆蓋面，促進(jìn)教育開放和公信，為學(xué)生提供相對(duì)平等的受教育的機(jī)會(huì)和條件，確保人人都享有平等的受教育的權(quán)利和義務(wù)。