基于聯盟鏈的學習數據存儲系統分析

郝建民

（大連財經學院，遼寧 大連116622）

1 區塊鏈技術概述

1.1 區塊鏈技術運用歷史

區塊鏈技術應用的發展歷史總計可以分為如下三個階段：第一，區塊鏈1.0階段。該階段應用的主要代表便是比特幣，是一個點對點的數字貨幣交易系統，核心技術是對等網絡、分布式數據庫以及哈希函數等。第二，區塊鏈2.0，該階段主要的應用方式便是以太坊，即借由添加執行智能合約圖靈完善的虛擬設備，以令區塊鏈應用模式獲得有效的擴種，不僅限于虛擬貨幣。第三，區塊鏈3.0時代，該階段的應用模式還有待開發，區塊鏈技術將得到更為廣泛的應用，包括在文化娛樂、醫療就業以及社會公益方面等。

1.2 公有鏈、聯盟鏈以及私有鏈

如果依照準入機制，則區塊鏈可以劃分為以下三種不同的種類：公有鏈指的是實現互聯網公開化，徹底的去中心化，所有用戶均能夠參與其中，鏈條之上的所有節點均擁有良好的記賬權，鏈條之上的節點能夠在任何時間脫離公有鏈網絡。聯盟鏈為半公開化，呈多中心化，屬于某一群體或是組織之中所采用的區塊鏈，記賬節點由組織完成選定，鏈條之上節點的增加以及刪減都經由聯盟鏈共識制度完成決定。私有鏈則呈完全封閉的狀態，中心化，僅僅應用區塊鏈的記賬功能，記賬權利完全由個人獨立享受。

區塊鏈項目內，將來體系的應用方式以虛擬貨幣為主。公有鏈項目需要制定相應的獎勵機制，以確保賬本能夠穩定運行。如比特幣項目，比特幣是一種獎勵體系，當礦工獲得記賬權之后發放，以刺激更多的節點參加比特幣系統的養護。聯盟鏈項目針對賬本的維護普遍是由成員負責，是否應該采用獎勵體制應結合實際環境予以確認。私有鏈項目則歸個體，賬本同樣交由個體負責養護，無須獎勵機制。

2 教育數據記錄中聯盟鏈的應用優勢

教育有關應用中怎樣開展更為高效的教育評價依舊是目前亟待解決的問題，且在教學以及學習期間所形成的大量細節無法得到更為有效的記錄。信息化背景下，學習者將多樣化的學習方式在各種環境下實現同等的學習目標，隨之形成的學習數據卻過度分散、雜亂，且雄性數據記錄所采用的范式也有明顯的差異，區塊鏈分布式記賬技術可以與多元化的學習服務提供商數據庫之間形成連接，實現對資源以及學習數據記錄范式的總結以及歸納，并經由時間戳依照時間流程開展排序，生成健全內的教育數據歷史鏈。

公有鏈項目內，交易賬本實現全網公開，而賬本內隱含了交易雙方的身份信息，然而將交易的內容公開之后，全部參與者在不需要身份嚴重的情況下便可實現對賬本的檢索。教育類型應用與金融類型應用相近，同樣不能對外公開用戶的個人信息以及數據，且用戶自身身份必須得到詳細的驗證。聯盟鏈經由借鑒電子商務內十分完善的身份管理技術，實現對用戶身份的審查，并通過權限隔離的方法實現對自身交易數據的加密，進一步健全對數據隱私的保護。

3 基于聯盟鏈的學習數據存儲系統

3.1 身份管理

聯盟鏈的建立是借由公鑰基礎設施、成員服務供應人員難以實現身份的驗證管理，借由一個相對簡單的應用場景予以說明，境外購物期間往往采用雙幣信用卡完成結算。包括VISA、MasterCard等，而其余銀行卡并不能開展結算。PKI以及MSP于聯盟鏈內擁有較為相近的功能，PKI是明確擁有計算資格卡列表的供應商，其配置的許多各種類型的能夠驗證的身份，包括用戶以及學習服務的供應商。而MSP屬于結算方接收卡列表，明確哪些卡為商店支付網絡可以信任的用戶，將能夠驗證的身份轉化為聯盟鏈網絡內的用戶。

3.2 賬本管理

聯盟鏈主要是依賴通道組件、分布式賬本構建實現對賬本的管控。通道組件的應用價值體現在用戶區塊之上，并可以開展查詢。通道組件可以進一步細分為如下兩種類型：系統通道以及運用通道。系統可以依賴系統通道有效管控運用通道，使用者可借助運用通道完成對系統內部信息數據的保存以及檢索。聯盟鏈應用了多鏈條的結構方式，系統通道的作用在于搭建聯盟鏈的核心鏈條，全部福鏈條均和一名用戶學習所產生的歷史數據信息鏈形成匹配。

3.3 智能合約

許多學者提出學習者——學習服務商合約這一觀點，借此實現對學習者活動數據的儲存。即把單次學習活動看作一種交易，在用戶完成學習活動之后，由學習服務商明確結果，不管最終學習效果如何，都需要為學習者提供一個反饋結果，或是以分數的形式，或是以證書的形式，以此作為交易達成的象征。交易結束之后必須及時更新交易現狀，并及時向網絡公布，以實現共識，同時把學習記錄儲存在賬本內，并添加至區塊之中。

3.4 學習數據存儲系統功能模塊

學習數據存儲系統內包括的模塊較為豐富，具體包括如下幾種類型：證書節點、用戶端、Peer節點，使用者在用戶端會中開展各項工作的學習，直至學習任務完成；借助證書節點完成對互聯網內所有使用者身份的監管；排序節點的主要應用價值在于在互聯網內針對已經獲得的交易進行合理的排序，并加強對負責共識體系的監管。不僅如此，Peer節點是聯盟鏈之中功能較為多的服務模塊。Peer節點總計含有如下三個類型：首先，背書節點，這一節點可以有效檢驗交易是否合理，并為其背書，根據既定的規律完成各項信息數據的讀取以及保存。背書也可稱之為簽署，根據既定約定完成數據的寫入，也可理解為落實合同內的全部條款。其次，確認節點。這一節點的主要任務時間檢驗交易的申請，同時針對背書是否河北里予以檢查，之后落實交易，并確認交易最終結果，將本次交易全部有關數據均上傳至共享賬本之中，并定期合理維護聯盟鏈。最后，請求節點，其主要價值視為用戶端提供接口，用戶端借由這一接口可以直接讀取交易的有關內容，同時回去對應的結果。

3.5 交易流程

客戶端通過證書節點獲得合法的身份證書，添加至網絡之中的應用通道。學習人員在客戶端達成學習計劃之后，教育數據便按照如下流程進行存儲：第一，客戶端之中的應用程序可以采用任何SDK建立數據記錄檔案，智能合約把倍數申請傳輸至倍數節點。第二，背書節點應用MSP檢驗簽名，明確提交者當前擁有的身份權限，同時把提案有關參數等數據錄入系統之中，借助SDK將背書最終的結果傳輸至用戶端。第三，用戶端獲得相應背書作為支持之后，及時更新狀態，排序節點負者檢驗并完成傳輸。第四，排序節點對結果進行檢驗，并根據時間戳予以順序的排列，構建全新的區塊構成，同時利用信息通道傳送給Peer節點。第五，明確節點自排序節之中獲得了已經完成順序的學習信息數據保存區塊結構，結合以上信息數據開展檢驗，并出具檢驗報告，上傳至賬本內，把全新的區塊增添在區塊鏈內，同時把最終結果反饋至客戶端，以明確該次學習數據最終有無被記錄在聯盟鏈之中。

4 結語

基于聯盟鏈的學習數據存儲系統能夠合理處理教育數據應用領域數據采集的有關問題，同時為學習分析與研究供應了十分健全的學習歷史數據，使得學習分析的深度以及精確度均得到有效的提高，可以為用戶提供更加具有針對性以及適應性的學習服務以及相應學習內容的推薦，具有十分理想的實用性價值。為此，本文即針對區塊鏈技術的應用開展了深入的研究，希望能夠借此推動學習數據存儲技術的進一步發展，提高用戶的學習效率。