淺析區(qū)塊鏈技術(shù)及其在教育中的潛在應(yīng)用

摘要：作為繼信息化和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后引發(fā)人類社會(huì)重大變革的顛覆性技術(shù)之一，區(qū)塊鏈技術(shù)已應(yīng)用于金融、司法和商業(yè)等許多領(lǐng)域，“區(qū)塊鏈+教育”業(yè)已成為教育變革的重要趨勢(shì)。本文首先說(shuō)明了區(qū)塊鏈技術(shù)的特征，然后探討了當(dāng)前用于教育的區(qū)塊鏈應(yīng)用，闡述了“區(qū)塊鏈+教育”新形態(tài)。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈技術(shù);教育;應(yīng)用

一、區(qū)塊鏈技術(shù)的產(chǎn)生

區(qū)塊鏈起源于比特幣，這項(xiàng)顛覆性技術(shù)對(duì)21世紀(jì)的國(guó)家治理、機(jī)構(gòu)職能、業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)、教育以及我們的生活產(chǎn)生巨大影響。它具有將當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)從“信息共享互聯(lián)網(wǎng)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皟r(jià)值交換互聯(lián)網(wǎng)”的潛力。隨著比特幣在過(guò)去幾年中繼續(xù)安全穩(wěn)定地運(yùn)行，社會(huì)已經(jīng)意識(shí)到本發(fā)明的基礎(chǔ)技術(shù)在其不僅適用于加密貨幣而且還應(yīng)用于許多其他領(lǐng)域的巨大潛力，區(qū)塊鏈技術(shù)越來(lái)越受很多的國(guó)家，機(jī)構(gòu)，企業(yè)和研究人員的青睞。

二、區(qū)塊鏈技術(shù)的特征

從技術(shù)角度來(lái)看，區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、可追溯性、不變性和貨幣屬性四個(gè)特征。

（1）去中心化是指基于分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)驗(yàn)證、存儲(chǔ)、維護(hù)和傳輸過(guò)程。在這種結(jié)構(gòu)中，分布式節(jié)點(diǎn)之間的信任是通過(guò)數(shù)學(xué)方法而不是集中式組織建立的。

（2）可追溯性意味著按時(shí)間順序排列區(qū)塊鏈上的所有交易，并且一個(gè)區(qū)塊通過(guò)密碼哈希函數(shù)與兩個(gè)相鄰的區(qū)塊相連。因此，通過(guò)檢查由哈希鍵鏈接的塊信息，可以跟蹤每個(gè)事務(wù)。

（3）區(qū)塊鏈技術(shù)不可改變有兩個(gè)原因：一方面，所有事務(wù)存儲(chǔ)在塊中，所有運(yùn)行相同的其他節(jié)點(diǎn)都將檢測(cè)到該事務(wù)驗(yàn)證算法。另一方面，區(qū)塊鏈?zhǔn)谴鎯?chǔ)在數(shù)千個(gè)節(jié)點(diǎn)上的可共享公共分類帳，成功篡改將需要更改存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)中的總賬的一半以上。

（4）區(qū)塊鏈技術(shù)的貨幣屬性是指任何區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)都具有形式加密貨幣屬性。

三、區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

由上述四個(gè)技術(shù)特征衍生而來(lái)，其使用區(qū)塊鏈技術(shù)的一些優(yōu)勢(shì)描述如下。

（1）高可靠性：區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的去中心化性質(zhì)將整個(gè)交易記錄的數(shù)據(jù)庫(kù)從僅由少數(shù)認(rèn)可機(jī)構(gòu)維護(hù)的封閉式和集中式分類帳更改為由數(shù)萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù)的開放式分布式分類帳。單個(gè)節(jié)點(diǎn)的故障不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，這避免了單點(diǎn)故障，并確保了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用程序的高可靠性。

（2）高度信任：區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)也使信任分散。與我們認(rèn)為理所當(dāng)然的集中式信托不同，例如中央政府發(fā)行貨幣和商業(yè)銀行，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)充當(dāng)具有分散賬本的新的信托承擔(dān)者，這些分類帳在防篡改節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)之間共享。

（3）高安全性：區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用單向哈希函數(shù)，該函數(shù)是一種數(shù)學(xué)函數(shù)，它采用可變長(zhǎng)度的輸入字符串并將其轉(zhuǎn)換為固定長(zhǎng)度的二進(jìn)制序列，輸出與輸入沒(méi)有明顯的關(guān)系。這個(gè)過(guò)程很難逆轉(zhuǎn)，因?yàn)閮H給出輸出就無(wú)法確定輸入。 （4）高效率：所有數(shù)據(jù)均通過(guò)預(yù)設(shè)程序自動(dòng)運(yùn)行。區(qū)塊鏈技術(shù)不但能夠降人工本錢，而且可以提高效率。

四、區(qū)塊鏈技術(shù)在教育中的應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)在，一些大學(xué)和研究所已將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)領(lǐng)域中，其中大多數(shù)都使用它來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)成績(jī)和記錄學(xué)習(xí)賬本。

（1）區(qū)塊鏈技術(shù)可以制定整個(gè)成績(jī)單。盡管現(xiàn)有文獻(xiàn)和實(shí)踐案例顯示，區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的價(jià)值和影響大多還是預(yù)測(cè)性、前瞻性的。但研究人員認(rèn)為，區(qū)塊鏈技術(shù)和近年來(lái)席卷全球的慕課、學(xué)習(xí)認(rèn)證以及學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展之間有著密切的關(guān)系。尤其是基于區(qū)塊鏈技術(shù)的、全面呈現(xiàn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過(guò)程和結(jié)果的學(xué)習(xí)成績(jī)單將成為現(xiàn)實(shí)和主流。此外，這一技術(shù)的應(yīng)用也會(huì)為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造新的信任網(wǎng)絡(luò)，識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中其他學(xué)習(xí)者所掌握的知識(shí)和技能，從而創(chuàng)建基于學(xué)習(xí)過(guò)程和結(jié)果的社交網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

（2）美國(guó)兩大著名智庫(kù)機(jī)構(gòu)“未來(lái)研究院”和ACT基金會(huì)聯(lián)合提出了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的“學(xué)習(xí)賬本”和“教育區(qū)塊鏈”概念，其核心思想在于傳播并讓學(xué)習(xí)者接受這一核心觀點(diǎn)：學(xué)習(xí)就是收入（Learning is Earning）。學(xué)習(xí)賬本能夠追蹤到存儲(chǔ)在教育區(qū)塊鏈中所有學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)和掌握的技能。學(xué)習(xí)者既可以從正式的教育機(jī)構(gòu)也可以從工作場(chǎng)所得到教育區(qū)塊鏈，而學(xué)習(xí)賬本能夠讓學(xué)習(xí)者為不同場(chǎng)所的學(xué)習(xí)賺取學(xué)分和認(rèn)證，并且學(xué)習(xí)者的個(gè)人興趣愛(ài)好或業(yè)余活動(dòng)也能體現(xiàn)在學(xué)習(xí)賬本中。

五、區(qū)塊鏈技術(shù)在未來(lái)教育中的創(chuàng)新應(yīng)用

除了成績(jī)?cè)u(píng)估和學(xué)習(xí)記錄外，區(qū)塊鏈技術(shù)能夠通過(guò)多種創(chuàng)新方式應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域。

（1）從學(xué)生的方面來(lái)說(shuō)，依然有很多負(fù)面的因素導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不是很好，例如學(xué)習(xí)動(dòng)力不足。由于貨幣財(cái)產(chǎn)的特性，區(qū)塊鏈可通過(guò)實(shí)施“學(xué)習(xí)即賺錢”來(lái)激勵(lì)學(xué)生。教師和學(xué)生之間的合約可以運(yùn)用于教育場(chǎng)景，可以通過(guò)講師的一些簡(jiǎn)單點(diǎn)擊就可以向?qū)W生實(shí)時(shí)授予獎(jiǎng)勵(lì)。

（2）從教師的方面來(lái)說(shuō)，在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，不同高校在教學(xué)時(shí)間、地點(diǎn)、方法、教材以及評(píng)價(jià)等方面均存在單一性和相似性。若能考慮不同教學(xué)對(duì)象之間的差異性并因材施教，并充分發(fā)揮教學(xué)時(shí)空、授課形式、學(xué)習(xí)資源、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)等的多樣性和靈活性，將更有利于實(shí)現(xiàn)教育育人的真正目標(biāo)。可以運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)驗(yàn)證和補(bǔ)充教師與學(xué)校之間的智能合約以及教師與學(xué)生之間的智能合約，符合這些條件的老師將獲得數(shù)字貨幣作為勞動(dòng)成果。這既是對(duì)教師教學(xué)技能的贊美，也是對(duì)他們的肯定。

六、結(jié)論

區(qū)塊鏈?zhǔn)褂妹艽a圖技術(shù)和分布式共識(shí)算法來(lái)創(chuàng)建去中心化，可追溯性，不變性和貨幣屬性的特征。它的貨幣屬性有可能引發(fā)許多創(chuàng)新的教育應(yīng)用。它還可以記錄教師的教學(xué)行為和表現(xiàn)，從而為教學(xué)評(píng)估提供參考。簡(jiǎn)而言之，區(qū)塊鏈對(duì)于老師和學(xué)生來(lái)說(shuō)，在教學(xué)設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)記錄以及形成評(píng)價(jià)體系方面都有很大的應(yīng)用空間。

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作者簡(jiǎn)介：張悅祥（2000.05），女，漢族，河南省洛陽(yáng)市，本科，華北水利水電大學(xué)，數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用