基于區塊鏈技術的高等教育新生態研究

摘? 要：當前，“區塊鏈+高等教育”尚處于萌芽狀態。區塊鏈技術具有去中心化、集體維護、安全可信、可追溯性、保護隱私、可編程性等優點，可以區塊鏈技術構建學歷證書認證平臺、學習學分銀行平臺、高校綜合管理系統、教育資源版權保護、創業資金眾籌平臺等，推動“區塊鏈+高等教育”新業態從概念走向現實，進而為社會公眾提供更加智能、更加便捷、更加優質的高等教育公共服務。

關鍵詞：區塊鏈技術;新生態;區塊鏈+高等教育

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-3769（2020）04-060-05

當前，“區塊鏈+高等教育”尚處于萌芽狀態，少數專家學者和高等教育機構進行了積極探索，其目標在于應用區塊鏈思維、技術和模式改造傳統高等教育生態，進而推進高等教育系統實現結構性變革。為了實現“區塊鏈+高等教育”新形態的可持續發展，并且充分發揮其積極作用，本研究擬深入梳理區塊鏈技術在高等教育的應用現狀，在此基礎上提出針對性的發展建議。

一、區塊鏈技術概念

（一）區塊鏈技術的概念

區塊鏈（Blockchain）概念起源于比特幣，其首次出現于中本聰撰寫的《比特幣：一種點對點的電子現金系統》一文中，并將其區塊鏈技術明確為構建比特幣數據結構并實現交易信息加密的基礎技術，進而為區塊鏈技術的發展和應用奠定了基礎[1]。簡言之，區塊鏈是一種基于對等分布式分類賬的數據編輯與存儲的底層技術，其不再是傳統的中心化數據存儲方式，而是采取分布式網絡記錄與存儲方式，為其所有節點分配一個數據區塊，區塊由區塊頭及區塊主體共同組成，區塊頭負責通過主鏈連接到下一個區塊，區塊主體則負責存儲數據信息，并通過在區塊頭內加蓋時間戳的方式，按時間順序將所有的區塊組成鏈式的結構[2]。區塊鏈技術最大的特點在于，數據塊中的信息不會被篡改，不再需要第三方機構監管，而是全網公開并由各個節點共同維護，進而保障數據信息的客觀性、真實性和可靠性[3]。

（二）區塊鏈技術的核心技術

1.分布式賬本技術

分布式賬本技術是指分布在不同地方的多個網絡節點共同完成一個相同的交易記賬，并且每一個網絡節點記錄和儲存的帳目都是完整的而非部分。因此，這就賦予每一個網絡節點必要的監督權，并且可以為交易合法性提供證明。分布式賬本技術下的交易賬本不再由一個網絡節點進行單獨記錄，從而有效防止出現假賬的可能性，保證了賬目數據的客觀性[4]。

2.非對稱加密算法

存儲在區塊鏈上的交易信息都是公開的，任何一個交易用戶都可以使用公開密鑰（Public Key）對信息加密，但只有數據擁有者才可以使用私有密鑰（Private Key）解密和訪問，公鑰和私鑰同時生成，進而有效保護賬目數據的安全性。

3.智能合約

智能合約是一種旨在以信息化、自動化方式傳播、驗證或執行預先定義好的數字化合約，適合于任意區塊鏈數據結構。主要體現為：如果每個節點的數據信息都是真實可信且不可篡改的，智能合約的透明腳本代碼在各個節點的共同監督下，只要達到預先設定好的標準，合約就會被自動執行，外部力量不可干預、篡改，進而保證程序運行結果的可信度[5]。

4.共識機制

共識機制通常是區塊鏈上所有記賬節點之間達成的對一個記錄有效性的認定標準，其不僅是記錄認定的標準，同時也是防止記錄造假的手段[6]。目前，區塊鏈共有工作量證明、權益證明、委托權益證明和驗證池等四種共識機制，適用于不同的應用場景，以有效杜絕篡改的可能性。

（三）區塊鏈技術的基本特征

1.去中心化

去中心化是區塊鏈技術最為核心的特征之一，其通過點對點的網絡拓撲結構，使得區塊鏈上的每個節點都成為交易服務的響應者、請求者，不再依賴第三方機構和中心服務器，進而有效杜絕出現中心機構造假、跑路等問題[7]。在區塊鏈去中心化下，即使某個節點被惡意攻克，也不會影響整個系統，從而更好地保證數據信息的安全性。

2.集體維護

區塊鏈中所有數據區塊的地位都是相同的，共同參與對整條鏈的運營維護，數據與維護行為都是被信任的，即使某個節點維護出現問題，也不會影響到整條區塊鏈的正常運轉。

3.安全可信

區塊鏈是一種可以建立信任方式的有巨大潛力的新技術，這種信任關系的建立主要依靠共識算法的科學運用和自我約束，任何惡意篡改行為都會受到區塊鏈其他節點的排斥和抑制。此外，非對稱的加密算法、分布式賬本技術、共識機制、智能合約等技術的運用，有效保證了區塊鏈數據的不可篡改性，進而增強區塊鏈系統的安全可性。

4.可編程性

區塊鏈技術基礎是對外透明開放的，除了交易雙方的私有信息被加密之外，其他數據信息都是開源的，所有人都可以從公開的接口查詢腳本代碼和數據信息，有需求的用戶可以通過該腳本代碼對智能合約、編輯程序、交易類型進行設計，進而使更多的領域得以應用區塊鏈技術[8]。

5.可追溯性

區塊鏈技術簡單而言，就是將各個節點所構成的區塊聯結成一條長鏈，一旦其中一個節點或用戶發生變化，系統會根據用戶的網絡地址給予標記，并且采取帶有時間戳的鏈式區塊結構將數據存儲在各區塊中，進而使數據信息的可追溯性和可驗證性得以增強。

6.保護隱私

區塊鏈技術本身具有很強的安全可信特征，進而使區塊鏈交易不再需要建立在相互信任的基礎上，區塊鏈上各個節點的身份信息不再強制要求公開或驗證，可以利用公鑰地址代替用戶，進而實現匿名性保護，從而有效保護用戶的隱私。

二、區塊鏈技術在高等教育領域的應用現狀

（一）區塊鏈成績單

目前，許多高等教育機構都在積極嘗試利用區塊鏈技術構建學習經歷系統，將學生的學習成績、學位證書等信息記錄在區塊鏈上。塞浦路斯的尼科西亞大學2014年開始將學生成績、獲獎情況等信息儲存在分布式賬本上，有效保證這些數據信息的真實可靠，成為全球首個使用區塊鏈技術記錄學生成績的高校。未來教育研究所于2016年聯合美國高考基金會共同提出“學習即賺錢”項目，其利用區塊鏈技術記錄學生學習期間通過常規學術活動和非正式學習活動獲得的“學分”，學生畢業之后則自動生成包含其在學習期間所有的學習成果、技能的電子信息數據庫，進而為用人單位錄用員工提供真實可靠的參考依據。中央財經大學聯合世紀互聯、微軟公司于2016年共同開發中國首個“校園區塊鏈”，利用區塊鏈技術記錄學生在校期間的獲獎情況、學習成績、資質證書等證明文件，學生可以直接利用這一可信區塊鏈對外展示，而招聘單位則可以通過鏈接進行查看，從而有效降低學生求職成本，提升學生求職成功率[9]。

（二）區塊鏈學位證書

美國霍伯頓大學軟件工程學院于2015年對外宣布，從2017年開始該學院所有畢業學生學業證書的記錄將以區塊鏈的形式完成，相關信息可以公開瀏覽，但不能被任意下載和篡改，不僅可以保證學歷證書的真實性以有效防止學歷造假，而且有利于降低人工頒發證書和檢閱學歷資料的成本。美國麻省理工學院媒體實驗室于2015年開始使用比特幣區塊鏈認證系統Blockcerts向參加30周年的校友頒發證書，截至2017年10月中旬已經向100多名畢業生發放了基于區塊鏈的數字證書[10]。2019年巴林大學（UOB）將與區塊證書頒發系統的供應商Learning Machine合作，成為使用Blockcerts開放標準發布區塊鏈數字文憑的大學之一。肯尼亞政府為了嚴厲打擊造假文憑的非法行為，目前正積極和IBM公司合作嘗試建立本國的區塊鏈學歷證書認證平臺，使所有學校、培訓機構等的學歷證書都可以在這一平臺進行認證，進而實現本國學歷證書的公開頒發、傳遞和檢驗。

（三）區塊鏈課程

根據區塊鏈媒體“鏈塔智庫”的報告，目前全球已經有30多所高校開設與區塊鏈相關課程，主要集中于中美兩國，美國包括卡耐基梅隆大學、紐約大學、普林斯頓大學、麻省理工學院、斯坦福大學等高校，中國則包括清華大學、中央財經大學、同濟大學、西安電子科技大學、西安交通大學、上海財經大學、浙江大學、復旦大學、中國政法大學、北京理工大學、解放軍信息工程大學和北京郵電大學等高校。在課程教學模式上，大多數高校都開設與區塊鏈相關課程，較少設立具體的區塊鏈專業，全球只有尼科西亞大學設立了首個數字貨幣碩士課程并接受數字貨幣學費。除了這些高校開設的線下實體課程，還有部分院校開始嘗試開設關于區塊鏈的在線和遠程學習課程，牛津大學賽德商學院、加州大學伯克利分校、墨爾本皇家理工大學以及賓夕法尼亞大學沃頓商學院等高校紛紛推出區塊鏈在線課程。

（四）區塊鏈資源共享平臺

區塊鏈技術可以幫助不同組織間實現數據資源的共享開放，索尼全球教育（Sony Global Education）利用區塊鏈技術構建起一個開放數據交換協議，通過該協議來自世界各地的機構都可以安全便捷地共享各種官方教育資源和學術信息。與此同時，索尼全球教育、霍伯頓大學、區塊鏈初創公司Bitproof三方共同實現了通過區塊鏈實現對學生學業數據的安全共享，使得學生學業相關數據得以隨時被查詢和獲取。英國開放大學則借助區塊鏈技術將學生和教學資源直接聯系起來，進而促進對學習信息和教學工具等教育資源的共享。同時，英國開放大學自主開發出基于區塊鏈技術的“微認證” 組合平臺，將學生在不同教育機構修得的學分或成果進行組合、共享，然后向英國開放大學申請認可該組合模式的畢業/學位證書。

三、構建基于區塊鏈技術的高等教育新生態

（一）構建基于區塊鏈技術的學歷證書認證平臺

學歷學位證書不僅是學生專業知識和技術水平的有效證明，同時也是用人單位選撥人才的重要參考依據。伴隨著全球就業市場競爭的不斷加劇，學歷造假事件已屢見不鮮、屢禁不止。在這種現實情況下，學生投遞簡歷之后，企業需要花費大量時間精力去核實學生學歷學位證書的真實性，在一定程度上成為阻礙教育全球化發展的重要因素。對此，可以嘗試引入區塊鏈技術，構建全新的學歷證書認證平臺，以實現對學生學歷學位信息的完整、真實、可信記錄。高校可以將學生獲得學歷學位證書的方案寫入區塊鏈的智能合約中，當學生順利達到預先設定好的智能合約時，則在區塊鏈區塊中自動形成電子版學歷學位證書，高校教務部門則在區塊鏈上對這一行為進行驗證審核，然后在區塊鏈上向所有節點進行廣播，最后生成可供外部機構查詢學歷學位證書信息的二維碼。學生可以隨身攜帶、隨時展示，在應聘時可以將數字證書的秘鑰發送給招聘單位等有關需求方，方便其查詢、驗證應聘者的學歷學位證書信息，還可以確保個人學歷學位證書信息不會被惡意查詢。此外，由于區塊鏈技術具有不可篡改、安全可信的優勢，其上傳的學歷學位證書數據信息不會被惡意篡改，可以實現永久保存，即使頒發學歷學位證書的機構倒閉了，這些學歷學位證書信息仍然可以借助區塊鏈上儲存的數據信息進行驗證。

（二）構建基于區塊鏈技術的學習學分銀行平臺

根據相關研究表明，區塊鏈技術和近年來席卷全球的慕課運動之間存在著十分密切的關系，即通過應用區塊鏈技術的不可篡改性、智能合約、共識機制等特征，學習者可以自主管理學習內容、自主記錄學習過程、自主管理學習證據，從而打破長期以來由學校擁有并保管學生學習檔案的習慣。對于教育機構而言，運用區塊鏈技術全面記錄和呈現學生的學習行為、學習過程、教師評價和學習結果，進而有效簡化記錄流程，提升工作效率。對于學生而言，區塊鏈技術的應用拓寬了其獲得教育評價的途徑，而且有助于學生跨地區、跨院校甚至跨國轉學，不再需要提供紙質的學習證明、成績單等轉學證明。因此，高校可以構建基于區塊鏈技術的學習學分銀行平臺來解決學分制教育背景下存在的學分認證難題。高校要求將每門課程學分的詳細要求寫入智能合約，當學生在區塊鏈內選修該門課程并滿足預先設定好的條件時，便會自動觸發合約，將該生所獲該門課程學分寫入區塊鏈內，用人單位、其他院校等單位均可以通過區塊鏈對學生學分進行查詢、驗證。院校間、地區間通過區塊鏈學習學分銀行平臺可以迅速、方便、低成本地實現學分的記錄、查詢、驗證，輔以完善的學分互認體系，使學生在不同教育機構獲得的學分得以認證和交換，進而幫助學生便捷地獲得學習證書或學歷。

（三）構建基于區塊鏈技術的高校綜合管理系統

目前，由于各種原因使得我國高校內部管理存在手續繁多且效率不高的現實問題，可以借助區塊鏈技術重構高校綜合管理系統。具體為：（1）高校應以學生為教務管理的中心，將學生與課程教師、教學秘書和輔導員等相關人員建立許可鏈，進而有效加強學校內部管理的交流和溝通，相關教務人員可以全面了解學生的綜合表現，并且借助區塊鏈技術加強對學生的共同管理。（2）高校應以滿足學生學習需求為出發點，借助區塊鏈技術構建教學資源共享平臺。在高等教育私有鏈中，為每一位教師分配相對應的區塊，教師再將自己的教學資源上傳到區塊，通過區塊鏈系統驗證并達到共識認可之后，在鏈內進行廣播，順利將其鏈入區塊中，學生則可以在自己的區塊中方便快捷地訪問教學資源。與此同時，教師將教學資源上傳到區塊鏈系統時，可以對這些資源寫入私鑰和時間戳，從而更好地保護教師教學資源的原創性。（3）基于區塊鏈技術構建學生檔案管理系統。學校可以充分發揮區塊鏈技術的安全、透明、不可篡改等優勢，將學生在校學籍、學歷、招生錄取、獎懲情況、助學貸款等檔案信息寫入區塊鏈中，不僅有利于提升學生檔案管理效率，而且有助于解決檔案遺失和造假問題。（4）高校可以基于區塊鏈技術構建學生獎勵管理平臺，將學生獲得獎勵的各種條件寫入區塊鏈上的智能合約，當學生達到智能合約上的相應標準時，便會觸發智能合約而自動獲得相對應的獎勵，這樣不僅可以保證學生的成果可以及時得到獎勵，而且有利于防止出現不公平、難以界定的問題。（5）高校可以基于區塊鏈技術構建教育基金募捐管理平臺，充分利用區塊鏈技術數據的不可篡改和時間順序性，使捐贈者得以實時追溯資金去向，增強教育捐贈的規范性、透明性和公信力，吸引更多的熱心人士持續關注并捐款資助學校發展。

（四）構建基于區塊鏈技術的教育資源版權保護

在高等教育領域中，教師的教學課件、課堂實錄、科研成果被剽竊、被抄襲、被改編已成為一種常見現象，不僅嚴重打擊教育工作者的創新積極性，同時也降低了教育工作者的分享積極性。究其根源，主要原因在于數字資源盜版成本低、難以追溯、監管薄弱。對此，可以借助區塊鏈公開透明、時序數據、不可篡改性的特點構建教育數字資源版權保護機制。首先，教師可以通過區塊鏈平臺首發其數字教育資源，在寫入區塊鏈時便自動加蓋時間戳，再加上區塊鏈具有的不可篡改性，盡管其不斷被轉載，但仍可以保證數據的完整性、一致性，從而保護了原創者的知識產權。其次，借助區塊鏈技術的不可篡改性、可追溯性，數字教育資源在交易和流動過程中其數字簽證會自動保存到下一個區塊中，一旦發現剽竊、盜版時，原創者便可以迅速追溯、取證，進而降低認證、維權成本。第三，區塊鏈技術可以進一步增強版權交易的公開透明度，使版權交易流程得以簡化，增強廣大教師的科研創新意識。教育工作者可以將自己科研成果的智能合約上傳到區塊鏈中，當有需求的人開始下載和使用時便會自動執行合約內容，次數越多將會獲得更多的獎勵，進而有利于激發教師的技術創新意識。

（五）構建基于區塊鏈技術的創業資金眾籌平臺

目前，伴隨著國家提出“大眾創業、萬眾創新”戰略，越來越多的大學生積極投入到創新創業熱潮中，對此，可以合理利用區塊鏈獨特的時間戳、非對稱加密算法、智能合約機制等先進技術，構建基于區塊鏈技術的大學生創新創業資金眾籌平臺。一方面，大學生創新創業項目的原創者可以將項目具體情況寫入區塊鏈中，借助其不可篡改性、可追溯性等技術防止在眾籌資金時發生項目創意被竊取的情況。另一方面，項目資金投資方通過屬于自己的區塊來及時了解創新創業項目，有助于增強投資意愿，幫助大學生獲得更多的資金支持。與此同時，還可以將創新創業項目的具體實施情況寫入區塊鏈內，同時將籌資合同寫入智能合約，當項目實施達到相應標準時便自動執行合約，從而防止出現諸如籌資方事后反悔、謊報成果、失敗跑路等問題，進而增強雙方的相互信任，有利于大學生更好地籌集資金以滿足項目建設的需要。

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收稿日期：2019-12-10

作者簡介：高巖松（1983），女，吉林省吉林市人，助理研究員，研究方向為高校教育教學管理。

此文為福建省教育科學“十三五”規劃2018年度立項課題“物聯網時代應用型計算機科學與技術職場新銳培養研究”（項目編號FJJKCG18-120）的研究成果。