使用區塊鏈技術為在線教育賦能

索帥鵬 楊耀東* 武雅蒙 徐 濤

（1.齊魯工業大學（山東省科學院）機械與汽車工程學院 山東·濟南 250300；2.西安漢易漢網絡科技股份有限公司 陜西·西安 710054）

1 區塊鏈概述

區塊鏈技術是一種去中心化的分布式賬本，是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊，每一個數據塊中包含一些信息，用于驗證該區塊鏈的有效性并生成下一個區塊[1]。區塊鏈一詞最早出現在2013年，從那時起，區塊鏈技術和其價值開始逐步被人們所了解。和區塊鏈有關的技術包括：密碼學算法、分布式數據賬本、點對點網絡協議、共識算法等。區塊鏈技術具有透明可信、分布式存儲、防篡改、數據不可偽造等關鍵特征[2]。近年來，區塊鏈技術得到了高速發展，不但在基礎設施方面越來越完善，并且越來越多的創新應用也被開發了出來。國家也在大力支持區塊鏈技術的發展。2020年以來，國務院辦公廳發布了《關于支持國家級新區深化改革創新加快推動高質量發展的指導意見》，指出要加快推動區塊鏈技術和產業創新發展，探索“區塊鏈+”模式，促進區塊鏈和實體經濟深度融合，推進區塊鏈在金融、數字貨幣研發、農業、在線教育等方面的應用[3]。

可以應用區塊鏈技術的行業很多，本文將重點探討如何使用區塊鏈技術來賦能教育，這也是國家所關注的重點行業。

2 探索區塊鏈在教育領域的應用

2.1 不可篡改的學歷證書

基于區塊鏈數據不可偽造、交易不可篡改的特點，區塊鏈技術可應用于學歷認證方面。目前，學歷造假、篡改考試成績、冒名頂替上學等現象時有發生。個別高校畢業生在就業或升學時，存在通過篡改考試成績、私刻印章造假的現象。比如，2017年底，廣東省東莞理工學院一名計算機專業大四學生因5門考試掛科而入侵學校數據庫，并修改成績至合格線以上[4]。據新華社公布的有關數字，在我國為申請就業提供的學歷證書中，20%是假的[5]。美國一家著名調查公司HireRight在其調查中發現：約有86%的公司存在求職者通過學歷造假從而獲得面試機會甚至被錄用的情況[6]。但傳統的學歷證書認證過程增加了企業和高校的成本支出。學歷造假不僅在企業招聘時帶來了巨大的工作量與損失，同時也給學校的聲譽造成了惡劣的影響，特別當人才市場上充斥著以假亂真的證書將給社會公平帶來的巨大沖擊，危害社會和諧。

作為一個大膽的嘗試，香港科技大學就推出區塊鏈證書平臺，為畢業證書、學業成績單等文件的認證提供了一個方便、安全可信的系統。香港科技大學希望能夠借助此平臺遏制學歷造假的情況，并逐步取代傳統的紙質證書，推廣無紙化與可持續發展[7]。國外也類似的案例，2018年，600多名MIT畢業生就接受了Blockcerts區塊鏈上的數字畢業證書。這些學生的證書將永遠的保存在了區塊鏈上，可以隨時進行驗證[8]。

由于儲存證書關鍵信息所需要的儲存空間比較小，易于儲存在區塊鏈上。因此，可以使用目前的區塊鏈基礎設施（比如：由螞蟻金服公司維護，基于螞蟻鏈平臺搭建的職業資格認證聯盟）快速搭建一個學歷證書管理平臺，用于儲存、管理、驗證學生的學習成績和學歷證書等信息。如圖1所示，教務處首先通過系統將學生的成績、學歷等信息發給學生確認，學生確認無誤后，該數據信息將被哈希加密處理，經上鏈后生成數字證書，學生和被授權的人士便可以在查詢入口查驗該證書。

圖1：區塊鏈證書管理平臺上鏈過程

2.2 對培訓機構的有效監管

隨著國家對人才的需求不斷增加，以及人們生活水平的提高，家長們越來越重視孩子的教育。學區房價格的不斷攀升就是一個很好的證據。武漢同一地段的學區房與非學區房，兩者的價差越拉越大。漢帝斯曼國際中心的學區房，2019年8月的成交單價僅為42069元/平方米，如今一年多的時間漲幅卻超過70%[9]。《2020中國K12教育培訓TOB市場發展報告》顯示，近年來，中國 K-12（指從幼兒園到高中教育的縮寫，現在通常用來指基礎教育）教育培訓行業以近30%的年復合增長率快速發展。隨著疫情的逐漸緩和，報告推測，2021年，中國K-12教育培訓市場規模可恢復至7300億元；到2025年，市場規模可突破14000億元[10]。但另一方面，由于培訓機構經營水平參差不平也暴露出了許多行業問題。

無論是線上還是線下，都存在培訓機構夸大甚至偽造師資力量，對培訓成果進行虛假宣傳的情況。另外，許多培訓機構對外宣傳時會對培訓效果做出承諾，如果達不到預期效果全額退費。事實上，退費的時候培訓機構會找各種原因搪塞、拖延、不予退費[11]。甚至一些培訓機構在經營中倒閉跑路，直接導致學生無法使用剩余的課程，也無法退費，學生和家長維權困難。2020年10月，老牌教育連鎖機構優勝教育全國多所校區接連關閉，大批學生家長和老師來到北京優勝教育總部，要求退還剩余學費以及拖欠的工資，但家長遭遇退費難題。該公司于近期已被列入經營異常名錄，總部人去樓空[12]。

區塊鏈技術可以針對這些問題給教培行業提供低成本的解決方案。首先，教培機構可以將師資力量、培訓成果等關鍵信息上鏈儲存，確保數據的真實可信。如果教培機構上傳了虛假信息，學員可以把這些存儲在區塊鏈上的信息作為維權的證據提供給法院（相對應的是，目前的宣傳信息主要存儲在機構自己的網站上，他們可以隨時修改刪減網頁內容）。其次，可以根據學員和教培機構的約定，建立一個智能合約來管理學員的預付費。比如，當教培機構和學員約定按照培訓成果付費，結合數字人民幣未來的可編程功能，學員先把費用（數字人民幣）先存放到運行于區塊鏈網絡上的智能合約中，達到預定的效果后，智能合約可以自動從賬戶中扣除學費發放給培訓機構。如果達不到效果，則費用退還給學員。如果教培機構和學員約定按照課時量預付費，這些預付費同樣可以先存在智能合約之中，等到實際上過課之后合約被觸發，相應課時量的費用轉入教培機構。在課程結束后，學員可以對機構的教學水平、師資力量等信息綜合評價打分，并上傳培訓成果。這些信息也將真實的存儲在區塊鏈上，其他有培訓需求的用戶可以以此作為參考，而不用擔心造假的問題。

我們很高興看到針對教育行業的上述問題，君子簽為教培機構提供一個基于區塊鏈的電子簽約解決方案，其中包括在線簽署合同、實名認證、電子簽章、區塊鏈存證和司法服務等[13]。

2.3 教學資料數字版權保護

隨著互聯網的發展，教育模式也逐漸從傳統的實體刊物、在教室里面授向在線學習轉變。由于數字資源沒有實物載體，很容易被復制和盜用。K12教育、考研、技能培訓等數字課程在一些平臺已經形成了一條完整的倒賣產業鏈。筆者在微店以“考研網課”為關鍵詞進行搜索，搜索結果如圖2所示，僅需花費幾十元就可以獲得價值上千元的課程。付費課程盜版的泛濫嚴重影響了作者或原創者的權益，導致許多老師不敢在互聯網上分享自己的教學資源，或者不再更新維護線上資源，這反過來使用戶難以持續的獲取優質的學習內容。

圖2：微店搜索結果

為推動我國教育產業的良好發展，鼓勵原創，保護數字版權是互聯網時代亟須解決的重要問題。由于區塊鏈本身具有不可篡改、公開透明、可跟蹤溯源、分布式加密儲存的特性。可以使用區塊鏈進行版權登記，原創作品及相關信息被加密處理后和時間戳一起打包儲存在區塊鏈上，這些信息將會永久保存在全網的各個節點上。區塊鏈技術公開透明且不可篡改的性質，給數字教育資源提供了一個強有力的證明。當作者權益受到侵害時，可以以此作為法律證據，從而便捷的維護自己的權益。

2.4 一套完整的方案賦能在線教育

如果說前面的討論還只是局限于從某個單一環節來進行改進，那么把這些點連成線，把區塊鏈和在線教育全方位的結合將能夠從多個角度入手，整體提升在線教育服務的體驗。隨著互聯網的快速發展，教育也進入了互聯網時代。智能手機的普及使在線教育走進大眾的視野，大量在線教育APP的涌現使用戶可以隨時隨地的學習，不再受空間和時間的限制。2016-2021年在線教育用戶規模成上升狀態。去年，由于受到新冠疫情在家學習的影響，在線教育迎來了爆發。截止2020年底，用戶在線用戶為3.51億人；預測2021年在線用戶將達到4.46億[14]。

當然，在線教育資源不能一味地追求數量，教育質量是用戶最迫切關心的，然而現有的在線教育平臺存在劣質資源沒有被及時過濾、優質資源沒有被標注的情況，大量的資源和廣告的堆砌也使用戶難以選擇到最適合自己的，用戶出現了選擇困難癥，資源則成為了某種形式的浪費。另外，很多用戶缺少持續學習的動力，中途放棄的人不占少數。因此，需要一套持續激勵機制鼓勵用戶學習更多的知識。同時，對于學習內容的創作者和提供者而言，也需要合理的激勵來鼓勵創作更多優質的作品[15]。基于此，可以利用區塊鏈技術來發行學習積分，一定數量的積分能夠領取學習文具，從而提高用戶持續學習的動力。使用區塊鏈來記錄積分，可以使得這些積分的獲取和消費變得更加透明。

作為資源創作者的老師在平臺注冊時，首先需要將學歷、榮譽等背景信息上鏈儲存，以便學生獲得真實的信息。之后，老師可以在平臺發布課程。課程及相關數字文件使用區塊鏈進行版權登記，以此保護老師的知識產權不受侵犯。然后，平臺將根據課程的播放量、選修次數、點贊數、好評數等數據指標對老師進行積分獎勵。同上，積分可以用于兌換禮品或其他權益，合理的激勵機制將大大調動老師的積極性，從而產生更多的優質內容。

作為學生，可以根據真實的老師背景信息及課程選修次數、播放量、好評次數等數據為參考選修最適合的課程。選修課程期間，可對課程進行如實評價，評價信息作為數據儲存在區塊鏈上，不可刪除篡改。如果學生完成了全部的課程并通過考核，將頒發相應課程的區塊鏈證書。該過程可以通過區塊鏈智能合約的形式自動實現。學生選修課程后，會觸發初始化智能合約，形成一個待發放的證書，包括姓名、課程信息、證書ID、創建時間等信息。學生完成課程并通過考試后，會觸發結業證書發放智能合約，將證書轉移給用戶。證書作為學習成果的證明，可以極大的調動學生的學習積極性。學生擁有了學習證書也將被獎勵相應的學習積分。基于區塊鏈發放的積分將更加透明安全，積分的擁有者也將更加重視并珍惜這些積分，我們可以預見，在未來更多的激勵機制將會被設計出來鼓勵每個人不斷的學習。

3 結論

區塊鏈作為一項新興的技術，憑借其分布式存儲、數據不可偽造、透明可信等重要特質，在教育行業有著巨大的應用潛力。本文探索了區塊鏈在數字學歷證書、培訓行業監管、數字版權保護等具體領域應用潛能。區塊鏈支持下的數字證書為教育學歷認證提供了一個方便快捷、安全可信、低成本的解決方案。使用區塊鏈技術還可以解決培訓行業信息不透明以及長期存在的信任問題。區塊鏈技術還可以助力在線教育，優化教育資源配置，提高用戶學習動力。相信隨著區塊鏈技術會越來越完善，在教育領域發揮更大的作用。新的技術將能夠保障教育生態的健康發展，滿足國民對高質量教育的需求，促進社會公平。