楊現(xiàn)民 李新 吳煥慶

摘要：區(qū)塊鏈技術被視為繼云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)之后的又一項顛覆性技術，受到各國政府、金融機構以及科技企業(yè)的高度關注。區(qū)塊鏈技術在本質上是一種通過去中心化、高信任的方式集體維護一個可靠數(shù)據(jù)庫的技術方案，其核心技術包括分布式賬本技術、非對稱加密算法以及智能合約等，具有去中心化、共識機制、可追溯性以及高度信任等特征。區(qū)塊鏈技術作為比特幣的底層技術不僅在金融等領域日益應用，在教育領域同樣具有較大的應用潛力，有望在互聯(lián)網(wǎng)+教育生態(tài)的構建上發(fā)揮重要作用，推動教育體系變革。借鑒金融領域區(qū)塊鏈應用的經(jīng)驗，教育領域的區(qū)塊鏈主要體現(xiàn)為六大應用模式：建立個體學信大數(shù)據(jù)、打造智能化教育淘寶平臺、開發(fā)學位證書系統(tǒng)、構建開放教育資源新生態(tài)、實現(xiàn)網(wǎng)絡學習社區(qū)“自組織”運行以及開發(fā)去中心化教育系統(tǒng)。當然，由于教育領域自身的獨特性和復雜性，區(qū)塊鏈技術的應用也面臨教育應用推廣運行難、教育數(shù)據(jù)產(chǎn)權模糊、數(shù)據(jù)存儲空間有限以及區(qū)塊鏈技術自身安全隱患所引起的師生隱私保護風險等諸多挑戰(zhàn)。

關鍵詞：區(qū)塊鏈；教育應用；應用模式；現(xiàn)實挑戰(zhàn)

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：1009-5195（2017）02-0034-12 doi10.3969/j.issn.1009-5195.2017.02.005

一、引言

區(qū)塊鏈技術被視為繼云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)之后的又一項顛覆性技術，受到各國政府、金融機構以及科技企業(yè)的高度關注（Wright et al.，2015）。2016年美國、英國、日本等發(fā)達國家相繼將區(qū)塊鏈技術上升到國家戰(zhàn)略層面，成立了區(qū)塊鏈發(fā)展聯(lián)盟。同年，國務院印發(fā)的《“十三五”國家信息化規(guī)劃》首次將區(qū)塊鏈列入我國的國家信息化規(guī)劃，并將其定為戰(zhàn)略性前沿技術之一。當前，各行各業(yè)都開始關注區(qū)塊鏈技術，積極探索利用該技術破解行業(yè)難題，促進行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

在金融領域，全球銀行巨頭組建R3聯(lián)盟，包括匯豐銀行、瑞銀、美國銀行等40多家國際大型金融機構，共同發(fā)展區(qū)塊鏈技術。美國納斯達克率先推出基于區(qū)塊鏈技術的證券交易平臺Linq，成為金融證券市場去中心化趨勢的重要里程碑（袁勇等，2016）。在北京召開的數(shù)字貨幣研討會上中國人民銀行行長周小川指出，需要密切關注區(qū)塊鏈等技術對金融領域帶來的影響，要求探索發(fā)行數(shù)字貨幣（陳一稀，2016）。

在科技領域，IBM聯(lián)合Linux基金會建立了一個專門區(qū)塊鏈開源項目超級賬本（Hyperledger），已經(jīng)進入實質開發(fā)階段。公司將在Watson IoT平臺上提供Watson API 幫助企業(yè)客戶和開發(fā)者基于云計算進行物聯(lián)網(wǎng)應用的開發(fā)與測試，以期實現(xiàn)利用區(qū)塊鏈引領物聯(lián)網(wǎng)自治。

在能源領域，國外企業(yè)已經(jīng)啟動能源區(qū)塊鏈項目，比如：德國西門子與紐約新創(chuàng)事業(yè)合作將區(qū)塊鏈技術應用于微電網(wǎng)電力交易市場；美國的能源公司LO3 Energy與比特幣開發(fā)公司Consensus System合作，在紐約布魯克林Gowanus和Park Slope街區(qū)為少數(shù)住戶建立了一個基于區(qū)塊鏈系統(tǒng)的可交互電網(wǎng)平臺TranActiveGrid。

在食品領域，英國薩德大學去年一份研究報告指出，如果將區(qū)塊鏈技術應用到食物供應鏈中，通過讓食品的各項數(shù)據(jù)變得透明，或可減少食物被浪費的現(xiàn)象，從而解決日益嚴重的食品浪費等全球性問題（金科網(wǎng)，2017）。此外，沃爾瑪也在嘗試用區(qū)塊鏈技術記錄食品來源，試圖讓消費者掌握更多的食品信息，從而改善目前食品行業(yè)的一些亂象。

在醫(yī)療領域，飛利浦醫(yī)療和Tierion進行合作，讓飛利浦醫(yī)療通過區(qū)塊鏈技術來完成關于病歷資料的認證以及病人的隱私保護（張波，2016）。區(qū)塊鏈技術有助于解決醫(yī)療行業(yè)目前遭受的大規(guī)模數(shù)據(jù)質量問題，為醫(yī)療行業(yè)提供唯一真實性數(shù)據(jù)來源，使系統(tǒng)不再遭受人為錯誤或者手工數(shù)據(jù)和解，從而解決醫(yī)療數(shù)據(jù)信任問題。

隨著區(qū)塊鏈技術的逐步完善以及應用領域的不斷拓展，國際上一些教育機構和學者開始關注并探討區(qū)塊鏈技術在教育領域的應用。北京郵電大學李青教授指出，區(qū)塊鏈技術在教育領域具有較大的應用潛力，有助于打造更加開放和更具公信力的教育系統(tǒng)（李青等，2017）。整體來看，當前區(qū)塊鏈技術在教育領域的應用探索剛剛起步，缺少成熟的應用案例和清晰的應用思路，亟待加強產(chǎn)學研多方協(xié)同研究和實踐推進。基于此，本文將對區(qū)塊鏈技術的概念與核心技術進行介紹，分析來自金融領域區(qū)塊鏈應用的經(jīng)驗與啟示，結合現(xiàn)有典型教育案例探討區(qū)塊鏈技術的教育應用思路與價值，并對可能面臨的挑戰(zhàn)進行分析，以期推動區(qū)塊鏈技術在教育領域的應用進程。

二、區(qū)塊鏈概念與核心技術

2008年11月，一位自稱中本聰?shù)目茖W家發(fā)表了一篇名為《Bitcoin： A Peer-to-Peer Electronic Cash System》的論文，提出了一種基于P2P組網(wǎng)技術、數(shù)學、密碼學以及時間戳技術的電子現(xiàn)金系統(tǒng)的構架理念，并于2009年1月設計了一種加密數(shù)字貨幣——比特幣，標志著比特幣正式誕生。此時人們并沒有注意到區(qū)塊鏈的概念，直到比特幣系統(tǒng)在沒有專人維護安全運行多年后，比特幣系統(tǒng)的底層核心技術——區(qū)塊鏈，作為一種去中心化的數(shù)據(jù)庫技術才開始進入人們的視野。

1.區(qū)塊鏈的概念

區(qū)塊鏈（Blockchain）的概念源于數(shù)字貨幣——比特幣，是一種把區(qū)塊以鏈的方式組合在一起的數(shù)據(jù)結構（Wang et al.，2016）（見圖1），它不依賴中心機構的管理，而在網(wǎng)絡中分布式記錄與存儲。區(qū)塊按照時間順序生成并記錄待處理的交易信息，由區(qū)塊頭和區(qū)塊主體兩部分組成，區(qū)塊頭負責通過主鏈連接到下一個區(qū)塊，區(qū)塊主體負責存儲數(shù)據(jù)信息。當區(qū)塊和鏈形成時系統(tǒng)會自動生成時間戳并為數(shù)據(jù)信息打上時間標簽，這是區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫的一大創(chuàng)新點（Pilkington，2015）。區(qū)塊鏈的運作機理是將傳統(tǒng)由中心機構統(tǒng)一記錄和管理的記賬賬單變?yōu)槿W(wǎng)公開并由各個節(jié)點共同維護的賬單，每筆交易信息都可以通知到全網(wǎng)的用戶，賬本中的信息可以由所有用戶共同核對，這樣交易在缺少第三方信用主體時一樣可以得到信用擔保，從而保障信息的真實性與可信度。

2.區(qū)塊鏈核心技術

區(qū)塊鏈技術是一種通過去中心化、高信任的方式集體維護一個可靠數(shù)據(jù)庫的技術方案，數(shù)據(jù)庫中的每個區(qū)塊包含系統(tǒng)的全部數(shù)據(jù)信息，使用數(shù)字簽名驗證信息的有效性和完整性，通過密碼學原理鏈接到下一個區(qū)塊并形成一條主鏈（Kosba et al.，2016）。區(qū)塊鏈技術基于密碼學原理，使得任何達成一致的雙方可直接支付，從而不需要第三方平臺的參與，解決了中介信用問題。通過區(qū)塊鏈技術，比特幣實現(xiàn)了在沒有任何中介機構參與的情況下完成雙方可以互信的轉賬行為。區(qū)塊鏈的核心技術主要包括分布式賬本技術、非對稱加密算法以及智能合約。

（1）分布式賬本技術

分布式賬本技術就是交易記賬由分布在不同地方的多個節(jié)點共同完成，而且每一個節(jié)點記錄的都是完整的賬目，因此它們都可以參與監(jiān)督交易合法性，同時也可以共同為其作證。其本質是一個可在由多個機構、不同地理位置或者多個節(jié)點組成的網(wǎng)絡里進行數(shù)據(jù)共享的資產(chǎn)信息庫（MBA，2016）。不同于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術由中央管理員進行數(shù)據(jù)記錄與存儲，這種賬本能在點對點網(wǎng)絡中的不同節(jié)點之間相互復制，處在同一個網(wǎng)絡里的用戶均可獲得一個真實賬本的副本，該賬本里存儲信息的安全性和準確性通過公開密鑰（Public Key）、私有密鑰（Private Key）以及數(shù)字簽名（Digital Signature）的使用來控制賬本的訪問權，從而實現(xiàn)基于密碼學原理的信息維護。

（2）非對稱加密算法

非對稱加密算法使用公開密鑰（公鑰）和私有密鑰（私鑰）來解決區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中用戶信息的安全問題（Wild et al.，2015）。公鑰和私鑰同時生成，任何用戶都可以使用公鑰來加密信息，以保證信息的真實性；私鑰嚴格保密，只有信息擁有者才能使用對應私鑰解密信息，以保證信息的安全性。

（3）智能合約

智能合約是一種類似于業(yè)務規(guī)則的數(shù)字化合約，具體體現(xiàn)為交易時自動執(zhí)行的預先定義好的規(guī)則和程序，適合任意區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結構（Victoria，2016）。智能合約的透明腳本代碼，在各方監(jiān)督下，符合條件時會自動執(zhí)行，無法干預、操縱、反悔和篡改，在可信數(shù)據(jù)的基礎上保證了程序運行結果的可信度。

3.區(qū)塊鏈技術特征

區(qū)塊鏈特殊的數(shù)據(jù)結構與運作機理，使區(qū)塊鏈技術具有四個主要特征：去中心化、共識機制、可追溯性以及高度信任（Underwood，2016）。

（1）去中心化

區(qū)塊鏈是由眾多節(jié)點共同組成的點對點網(wǎng)狀結構，不依賴第三方中介平臺或硬件設施，沒有中心管制，通過分布式記錄和存儲的形式，各個節(jié)點之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的自我驗證、傳遞和管理。數(shù)據(jù)在每個節(jié)點互為備份，各節(jié)點地位平等共同維護系統(tǒng)功能，因此系統(tǒng)不會因為任意節(jié)點的損壞或異常而影響正常運行，使得基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)存儲具有較高的安全可靠性。

（2）共識機制

共識機制主要指網(wǎng)絡中的所有節(jié)點間如何達成共識的認證原則，去認定一份交易信息的有效性，保證信息的真實可靠。有了該機制，區(qū)塊鏈應用中便無需依賴中心機構來鑒定和驗證某一數(shù)值或交易。共識機制可以減少偽冒交易的發(fā)生，只有超過51%的節(jié)點成員達成共識，數(shù)據(jù)交易才能發(fā)生，有利于保證每份副本信息的一致性，建立適用于不同應用場景的交易驗證規(guī)則，從而在效率與安全之間取得平衡。

（3）可追溯性

區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)信息全部存儲在帶有時間戳的鏈式區(qū)塊結構里，具有極強的可追溯性和可驗證性。區(qū)塊鏈中任意兩個區(qū)塊間都通過密碼學方法相關聯(lián)，可以追溯到任何一個區(qū)塊的數(shù)據(jù)信息。

（4）高度信任

區(qū)塊鏈是建立信任關系的新技術，這種信任依賴于算法的自我約束，任何惡意欺騙系統(tǒng)的行為都會遭到其他節(jié)點的排斥和抑制。區(qū)塊鏈技術具有開源、透明的特性，系統(tǒng)參與者能夠知曉系統(tǒng)的運作規(guī)則和數(shù)據(jù)內容，任意節(jié)點間的數(shù)據(jù)交換通過數(shù)字簽名技術進行驗證，按照系統(tǒng)既定的規(guī)則運行，保證數(shù)據(jù)信息具有較高的可信度，降低了系統(tǒng)的信任風險。

三、來自金融區(qū)塊鏈的啟示與思考

從區(qū)塊鏈技術的發(fā)展來看，金融是其最先應用和發(fā)力的領域，當前國際上的諸多區(qū)塊鏈應用案例也都來自金融領域。區(qū)塊鏈技術受到風險投資的高度關注和熱捧，逐漸成為全球創(chuàng)新領域的熱點話題，正在掀起新一輪資本戰(zhàn)爭。多家世界知名金融機構聯(lián)合成立了R3 CEV和Hyperledger等區(qū)塊鏈技術應用聯(lián)盟，以應對金融領域這場技術標準的競爭和顛覆式創(chuàng)新浪潮（王碩，2016）。

1.金融區(qū)塊鏈的主要應用模式

區(qū)塊鏈技術正在改變金融體系間的核心準則（林曉軒，2016），因其安全、透明、不可篡改等特性，使得金融體系間的信任機制不再依賴于第三方管理機構。許多銀行業(yè)務都將實現(xiàn)“去中心化”，從基于中介服務的交易模式轉變?yōu)閷崟r點對點交易模式，能夠顯著降低交易成本，提升交易效率（蔡釗，2016）。當前，區(qū)塊鏈技術在金融領域的應用主要集中在數(shù)字貨幣、跨境支付、供應鏈金融與證券交易等四個方面。

數(shù)字貨幣領域。當前，以比特幣為代表的數(shù)字貨幣已受到歐美市場的逐步接受和認可，應用覆蓋面越來越廣，不僅能在商場用比特幣購買商品，而且出現(xiàn)了替代現(xiàn)行銀行借記卡的比特幣借記卡和支取比特幣的ATM機等應用產(chǎn)品。通過區(qū)塊鏈發(fā)行數(shù)字貨幣既可以降低傳統(tǒng)紙幣的流通和發(fā)行成本，提高支付結算的便捷性和效率，又能增加貨幣交易的透明度，有效控制洗錢、偷稅漏稅、非法資產(chǎn)轉移等違法犯罪行為，幫助央行構建綠色、透明、高效的金融服務和監(jiān)控體系，提高央行對貨幣流通的掌握力。

跨境支付方面。麥肯錫利用區(qū)塊鏈的分布式賬本技術，在付款方和收款方之間創(chuàng)建直接的付款流程，能夠降低操作成本和費用，提高交易安全性以及加快交易總體速度。隨著經(jīng)濟全球化的速度和程度在不斷加快和加深，跨境支付業(yè)務將成為下一個藍海。據(jù)粗略估算，在B2B跨境支付與結算業(yè)務中應用區(qū)塊鏈技術，每筆交易成本可以降低約40%。對于商業(yè)銀行而言，他們更希望區(qū)塊鏈技術的介入，一方面能夠突破現(xiàn)有的系統(tǒng)間割裂的現(xiàn)狀以及額度等監(jiān)管限制，另一方面能夠在解決互信問題的基礎上構建扁平化、低成本、高效運轉的全球一體化支付體系（張苑，2016）。

供應鏈金融領域。國內貿(mào)易融資市場規(guī)模巨大，增長率很快，預計到2020年將增長到20萬億元。但是，由于當前的交易模式存在流程復雜、參與方眾多、自動化程度低等諸多原因，導致供應鏈金融發(fā)展陷入高成本、低收益的窘境。區(qū)塊鏈技術與貿(mào)易金融融資業(yè)務的結合，既能夠簡化交易流程，提高交易效率，又能提高交易與結算的透明度和安全度，優(yōu)化客戶體驗（Morgen Peck，2016）。

證券交易方面。各國證券監(jiān)管部門逐步認識到，區(qū)塊鏈可能為證券發(fā)行與交易帶來新的商業(yè)模式和機遇，并開始行動起來。2015年納斯達克在拉斯維加斯召開的Money20/20大會上發(fā)布了首個基于區(qū)塊鏈技術的數(shù)字化證券產(chǎn)品管理系統(tǒng)平臺Linq；2016年中國由上海證券交易所牽頭組建ChinaLedger聯(lián)盟，探索應用區(qū)塊鏈技術建設場外交易平臺。區(qū)塊鏈技術讓金融交易流程更加公開、透明，讓每個市場參與者享用平等的信息知情權，讓證券交易日和交割日時間間隔從1-3天縮短至10分鐘，從而提高了交易的效率、公平性和可控性，降低了交易風險。

2.對區(qū)塊鏈在教育領域應用的啟示

區(qū)塊鏈技術的應用正在為金融領域帶來顛覆性變革，創(chuàng)造新的商業(yè)契機。通過研究區(qū)塊鏈技術在金融領域的應用模式，發(fā)現(xiàn)其對金融領域創(chuàng)新與發(fā)展的價值主要體現(xiàn)在：剔除中間交易平臺，降低交易成本；實現(xiàn)實時交易結算，提高交易效率和資產(chǎn)利用率；分布式存儲交易數(shù)據(jù)，不可篡改和高安全性；基于智能合約實現(xiàn)交易流程的自動化運行。區(qū)塊鏈技術在金融領域的應用場景與模式，為其在教育領域的應用提供了如下啟示：

（1）加強知識產(chǎn)權保護，搭建教育信任體系。數(shù)字貨幣的可追溯性可以降低銀行在反洗錢、反欺詐等合規(guī)驗證和審計方面的費用支出，有效控制偷稅漏稅、洗錢等違法行為的發(fā)生。在教育領域，可以利用區(qū)塊鏈技術的可追溯性實現(xiàn)對教育資產(chǎn)與智力成果的版權保護，從源頭上解決知識產(chǎn)權糾紛問題。此外，數(shù)字貨幣存儲在區(qū)塊鏈上具有較高的安全性與可靠性，在教育領域可以將學生成績、個人檔案以及學歷證書等重要信息存放在區(qū)塊鏈上，防止信息丟失或被惡意篡改，構建安全、可信、不可篡改的學生信用體系，助力解決當前學生信用缺失以及全球學歷造假等問題。

（2）優(yōu)化教育業(yè)務流程，實現(xiàn)高效、低廉的教育資源交易。在跨境支付方面，區(qū)塊鏈利用去中心化特性摒棄中轉銀行角色，實現(xiàn)點到點快速且低成本的跨境支付。在教育資源共享方面，利用分布式賬本技術實現(xiàn)用戶與資源間的直接聯(lián)系，能夠簡化操作流程，提高資源共享效率，以此來促進教育資源的開放共享，解決資源孤島問題。在教育資源交易方面，利用去中心化特性剔除交易中介平臺，實現(xiàn)消費者與資源的點對點對接，從而減少費用支出，簡化操作流程，打造高效、低廉的教育資源交易平臺。

（3）利用去中心化特性構建去中心化教育系統(tǒng)。區(qū)塊鏈技術應用于供應鏈金融業(yè)務，通過剔除中間交易機構，減少人為介入，從而降低成本及操作風險。Wave已與巴克萊銀行達成合作協(xié)議，將信用證與提貨單號及國際貿(mào)易流程的文件放在公鏈上，通過公鏈進行認證與不可篡改驗證，建立完全透明的“游戲規(guī)則”，實現(xiàn)驗證規(guī)則的去中心化。在教育領域，區(qū)塊鏈可以用來開發(fā)去中心化教育系統(tǒng)，打破傳統(tǒng)教育服務被學?；蛘畽C構壟斷的局面，使得任何具有教育資質的機構均可以開展教育服務并頒發(fā)有效的學歷證書，實現(xiàn)正規(guī)教育與非正規(guī)教育的有效融合，推動全民參與教育體系的變革。

（4）分布式存儲與記錄可信學習數(shù)據(jù)，實現(xiàn)校企之間高效對接。區(qū)塊鏈技術讓證券交易市場變得更加公開、透明、綠色、公平和高效，使原本高度依賴中介機構的傳統(tǒng)模式變?yōu)榉稚⒌钠矫婢W(wǎng)絡交易模式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式存儲與記錄。在教育領域，學生的個人信息、學習成績、成長記錄等內容都可采用類似的存儲記錄方式，分布式存儲在教育系統(tǒng)中，在保證信息真實安全的基礎上，可以向其他學?；蛘衅竼挝还蚕頂?shù)據(jù)內容，作為學生求職面試的重要依據(jù)。利用分布式賬本技術向用人單位展示自己的學業(yè)成績與專業(yè)技能，搭建學生與企業(yè)交流的橋梁，建立校企合作新模式，以此實現(xiàn)學生與用人單位的高效對接。

（5）開發(fā)教育智能合約，構建網(wǎng)絡資源及平臺運行新模式。區(qū)塊鏈中的智能合約技術能將當前金融交易過程中大量的人工及半人工驗證和管理工作實現(xiàn)自動化運行，提升交易系統(tǒng)的智能性。在開放教育資源建設方面，利用智能合約的透明、自動執(zhí)行等特性，可以實現(xiàn)資源上傳、認證、流轉、共享等工作的自動化執(zhí)行，降低資源共享成本，提高資源共享效率，構建網(wǎng)絡資源流轉新形態(tài)。此外，利用智能合約可以建設高效、智能的網(wǎng)絡學習社區(qū)，實現(xiàn)學習社區(qū)的“自組織”運行，并實時監(jiān)控社區(qū)生態(tài)環(huán)境，自動屏蔽刪除不當言論，營造積極向上的社區(qū)氛圍。

四、區(qū)塊鏈技術在教育中的應用模式

2016年10月，工信部頒布《中國區(qū)塊鏈技術和應用發(fā)展白皮書》，指出“區(qū)塊鏈系統(tǒng)的透明化、數(shù)據(jù)不可篡改等特征，完全適用于學生征信管理、升學就業(yè)、學術、資質證明、產(chǎn)學合作等方面，對教育就業(yè)的健康發(fā)展具有重要的價值”（周平，2016）。調研發(fā)現(xiàn)，當前國內外區(qū)塊鏈技術的教育應用正處于萌芽狀態(tài)，少數(shù)教育機構開展了積極的探索?；ヂ?lián)網(wǎng)+教育是全球教育發(fā)展與變革的大趨勢，其宗旨是應用互聯(lián)網(wǎng)思維、技術和模式改造傳統(tǒng)教育生態(tài)，實現(xiàn)教育系統(tǒng)的結構性變革（楊現(xiàn)民等，2016）。區(qū)塊鏈技術有望在互聯(lián)網(wǎng)+教育生態(tài)的構建上發(fā)揮重要作用，其教育應用價值與思路主要體現(xiàn)在六大方面：建立個體學信大數(shù)據(jù)、打造智能化教育淘寶平臺、開發(fā)學位證書系統(tǒng)、構建開放教育資源新生態(tài)、實現(xiàn)網(wǎng)絡學習社區(qū)的“自組織”運行以及開發(fā)去中心化的教育系統(tǒng)。圖2顯示了基于區(qū)塊鏈技術構建的互聯(lián)網(wǎng)+教育新生態(tài)體系。區(qū)塊鏈技術有助于推動教育體系變革，加速教育系統(tǒng)進化發(fā)展。

1.建立個體學信大數(shù)據(jù)，架起產(chǎn)學合作新橋梁

區(qū)塊鏈技術在教育領域可以用做分布式學習記錄與存儲，允許任何教育機構和學習組織跨系統(tǒng)和跨平臺地記錄學習行為和學習結果，并永久保存在云服務器，形成個體學信大數(shù)據(jù)（李青等，2017），有助于解決當前教育領域存在的信用體系缺失和教育就業(yè)中學校與企業(yè)相脫離等實際問題。用人單位招聘時，可以通過合法渠道合理獲取學生的任何學習證據(jù)數(shù)據(jù)，用于精確評估應聘者與待招崗位間的匹配度。此外，學信大數(shù)據(jù)還是高校開展人才培養(yǎng)質量評估以及專業(yè)評估的重要依據(jù)，有助于實現(xiàn)學生技能與社會用人需求無縫銜接，有效促進學校和企業(yè)在人才培養(yǎng)上的高效精準合作。

未來教育研究所（IFTF）和美國高考（ACT）基金會提出的“學習即賺錢”（Learning as Earning）計劃（Sharples et al.，2016），其中心思想源于Edublocks概念，類似于當前用來記錄和評估學生學習的“學分”。除了跟蹤學術學習活動外，Edublocks還可以測量和記錄非正式學習，比如培訓活動、學校比賽、研究演示、實習經(jīng)歷、社區(qū)服務等，一連串的Edublocks形成一個分布式賬本或電子公文包，讓學生在任何時間、任何地點都能獲得所發(fā)生的學習信用。學術顧問將專注于幫助學生在其電子信息數(shù)據(jù)庫中獲得最多的“收入”。畢業(yè)時形成的個人電子信息數(shù)據(jù)庫，包含“賺取”的各種技能，即學生在學習期間獲得的所有Edublocks，將作為學生求職面試時的簡歷，也將成為招聘單位選拔人才的重要參考依據(jù)。

索尼全球教育（Sony Global Education）在一份報告中指出，發(fā)達的區(qū)塊鏈底層架構系統(tǒng)將促進學術進展記錄，可將區(qū)塊鏈技術作為一個去中心化且又很安全的系統(tǒng)來加密傳輸學生數(shù)據(jù)（Educational Week，2017）。特別是與考試相關的學生學業(yè)水平的統(tǒng)計與測量數(shù)據(jù)，依托區(qū)塊鏈技術設計全新、安全的基礎設施系統(tǒng)，不僅能在網(wǎng)絡上安全共享，還能永久安全地存儲在云服務器中，隨時供查詢、獲取，為學業(yè)水平的測評和記錄方式開拓新的可能，打造未來教育新平臺。該平臺允許學生轉移數(shù)據(jù)信息，可以將自己的成績單傳送給心儀企業(yè)的老板，為學生求職面試和企業(yè)招聘均提供了極具說服力的材料。

2.打造智能化教育淘寶平臺，實現(xiàn)資源與服務的全天候自動交易

通過嵌入智能合約，區(qū)塊鏈技術可以完成教育契約和存證，構建虛擬經(jīng)濟教育智能交易系統(tǒng)。該系統(tǒng)中各種服務的購買、使用、支付等工作全部由系統(tǒng)自動完成，無需人工操作，同時購買記錄無法篡改、真實有效，所有的交易和合約數(shù)據(jù)都將被永久保存（李青等，2017）。消費者在該平臺發(fā)出購買信息后，系統(tǒng)會根據(jù)智能合約的運行規(guī)則自動將對應的學習資料發(fā)送給消費者，該資料的物流信息也將被智能合約追蹤，當消費者確認收到學習資料時系統(tǒng)自動完成支付，無需手動付款。此外，該交易平臺還提供在線學業(yè)輔導和工具下載等服務，學習者可根據(jù)學習需求選擇恰當?shù)膶W習服務，包括一對一在線輔導、知識點精講微課、難點習題講授等，所有資源和服務均可依據(jù)學習者的個性需求實現(xiàn)自主消費。

基于區(qū)塊鏈技術的智能化教育淘寶平臺與其他交易平臺相比，具有獨特的優(yōu)勢：（1）智能合約程序記錄在區(qū)塊鏈上，具備公開、透明、不可篡改等特性，可以保證交易信息的真實有效，杜絕欺詐行為的發(fā)生。（2）智能合約程序可以控制區(qū)塊鏈資產(chǎn)，能夠存儲并轉移數(shù)字貨幣和學習資料，學習者購買資料和服務等交易信息可隨時被追蹤查詢并被永久保存，從而為保障商家和消費者權益提供強大的技術支撐和過程性證據(jù)。（3）智能合約程序由區(qū)塊鏈自動執(zhí)行，人工無法干預、篡改，一方面能夠提高平臺交易效率，滿足消費者對于知識獲取實時性的需求，另一方面能夠保證交易平臺的可靠性與穩(wěn)定性，防止交易平臺出現(xiàn)系統(tǒng)性崩潰現(xiàn)象。（4）智能交易無需類似支付寶的第三方支付平臺，可以實現(xiàn)學習者與培訓機構、學習者與教師、機構與機構之間的點對點交易，既能節(jié)省中介平臺的運營與維護費用，同時又能提供有質量保證的在線學習服務。

3.開發(fā)學位證書系統(tǒng)，解決全球性學歷造假難題

隨著就業(yè)市場競爭的加劇以及科技的發(fā)展，學歷造假成為阻礙教育全球化發(fā)展的重要因素。伊利諾伊大學物理學教授George Gollin曾對文憑造假現(xiàn)象做過調查，他估計每年約有20萬份虛假學歷證書從非法文憑提供商處售出。國際知名調查公司HireRight的一項調查結果顯示，約86%的受訪雇主表示他們曾發(fā)現(xiàn)應聘者提供虛假學歷信息。為了解決學術欺詐尤其是學歷造假這一國際性教育難題，麻省理工學院、霍伯頓學校、肯尼亞信息和通信技術部等機構開始嘗試引入?yún)^(qū)塊鏈技術，構建全新的學位證書系統(tǒng)，以實現(xiàn)學歷信息的完整、可信記錄。

麻省理工學院的媒體實驗室（The MIT Media Lab）應用區(qū)塊鏈技術研發(fā)了學習證書平臺（Mit Media Lab，2017）。證書頒發(fā)的工作原理如下：首先，使用區(qū)塊鏈和強加密的方式，創(chuàng)建一個可以控制完整成就和成績記錄的認證基礎設施，包含證書基本信息的數(shù)字文件，如收件人姓名、發(fā)行方名字、發(fā)行日期等內容；其次，使用私鑰加密并對證書進行簽名；接下來創(chuàng)建一個哈希值（Hash），用來驗證證書內容是否被篡改；最后，再次使用私鑰在比特幣區(qū)塊鏈上創(chuàng)建一個記錄，證明該證書在某個時間頒發(fā)給了誰。在實際應用中，上述工作雖然能一鍵操作完成，但是由于區(qū)塊鏈自身透明化特性所帶來的一系列隱私問題，目前該軟件系統(tǒng)仍在不斷完善中。

霍伯頓學校（Holberton School）是一所軟件工程師培訓學校，也是世界上首個使用區(qū)塊鏈技術記錄學歷信息的學校，它從2017年開始將學歷證書信息在區(qū)塊鏈上共享，這一做法受到眾多招聘公司的贊賞（Market Wired，2017）?；舨D學校的聯(lián)合創(chuàng)始人Sylvain Kalache認為，利用區(qū)塊鏈去中心化的、可驗證的、防篡改的存儲系統(tǒng)，將學歷證書存放在區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫中，能夠保證學歷證書和文憑的真實性，使得學歷驗證更加有效、安全和簡單，同時能節(jié)省人工頒發(fā)證書和檢閱學歷資料的時間和人力成本，以及學校搭建運營數(shù)據(jù)庫的費用，這將成為解決學歷文憑和證書造假的完美方案。另外，一些國家也開始行動起來，例如，肯尼亞政府強烈意識到學歷造假給國家教育乃至社會經(jīng)濟帶來的嚴重影響，為了嚴厲打擊造假文憑的非法行為，目前正在和IBM密切合作嘗試建立一個基于區(qū)塊鏈的學歷證書網(wǎng)絡發(fā)布與管理平臺，讓所有學校、培訓機構等都可以在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡上發(fā)布學歷證書，實現(xiàn)學歷證書的透明生產(chǎn)、傳遞和查驗（比特幣中文網(wǎng)，2017）。

4.構建安全、高效、可信的開放教育資源新生態(tài)

近年來，開放教育資源（Open Educational Resources，簡稱OER）蓬勃發(fā)展，為全世界的教育者和受教育者提供了大量免費、開放的數(shù)字資源，但同時也面臨版權保護弱（余平等，2009）、運營成本高（李瑩等，2014）、資源共享難（韓錫斌等，2012）、資源質量低（保羅·川內等，2013）等諸多現(xiàn)實難題。如何構建安全、高效、可信的開放教育資源新生態(tài)，成為當前國際OER領域發(fā)展的新方向。區(qū)塊鏈技術有望成為解決上述難題的“利器”，推動OER向更高層次發(fā)展。

（1）應用區(qū)塊鏈技術加強資源版權保護。基于非對稱加密算法保護的版權信息其安全性與可靠性更高，同時鑒于區(qū)塊鏈公開透明的特點，任何資源創(chuàng)建信息都可以被使用者查詢、追蹤、獲取，進而有助于從源頭上解決版權歸屬問題。資源上傳者可將OER的版權信息和交易信息記錄在區(qū)塊鏈上，包括資源創(chuàng)建者、創(chuàng)建時間、資源類型等內容。因此，任何教育資源的創(chuàng)建和更新可隨時被追蹤和查詢，并被有效證明（Guo et al.，2016）。

（2）應用區(qū)塊鏈技術降低OER運營成本。將區(qū)塊鏈技術的去中心化應用到OER建設中可節(jié)省大量中介成本。用戶與用戶間可直接通過點對點的傳播方式進行資源共享，從而減少在大量中介平臺上研發(fā)與管理維護的投入，改變OER運行機制，有效降低OER運營成本。

（3）應用區(qū)塊鏈技術促進資源共享。利用區(qū)塊鏈的分布式賬本技術，將教育資源分布式存放在不同的區(qū)塊中，通過點對點的傳播方式，所有節(jié)點將通過特定的、達成共識的軟件協(xié)議直接共享學習課件和工具軟件等資源，既有助于提高共享效率，又可以解決資源孤島問題。未來，借鑒金融領域的跨境支付業(yè)務，全球用戶都將實現(xiàn)無障礙的點對點資源共享與實時交易，形成全球無縫流動的超大規(guī)模信息資源開放共享網(wǎng)絡。

（4）應用區(qū)塊鏈技術提高資源質量。圖3顯示了基于區(qū)塊鏈的智能合約與共識機制構建的OER網(wǎng)絡認證機制。具體步驟如下：資源創(chuàng)建者將資源上傳云端平臺；利用非對稱加密算法使用公鑰和私鑰對教育資源進行分別加密，并存放在區(qū)塊中；將承載教育資源的區(qū)塊廣播全網(wǎng)并等待認證；超過51%的節(jié)點達成共識通過認證，承載資源的區(qū)塊加蓋時間戳并在網(wǎng)絡中以P2P的模式流通。資源認證機制中的認證、流轉、共享等環(huán)節(jié)均由區(qū)塊鏈底層內置的智能合約自動完成，全過程公開透明、不可篡改，各個節(jié)點上的資源用戶共同認證新上傳資源的應用價值?；趨^(qū)塊鏈技術的OER網(wǎng)絡認證機制可以杜絕重復、無效、低質量資源的產(chǎn)生，能有效提升資源質量和資源流通效率。

5.實現(xiàn)網(wǎng)絡學習社區(qū)的真正“自組織”運行

區(qū)塊鏈與在線社區(qū)的結合，也是區(qū)塊鏈技術在教育領域很有前景的應用方向。區(qū)塊鏈技術可以優(yōu)化和重塑網(wǎng)絡學習社區(qū)生態(tài)，實現(xiàn)社區(qū)的真正“自組織”運行，其應用主要體現(xiàn)在以下三個方面：

（1）使用虛擬幣提高社區(qū)成員參與度，形成社區(qū)智慧流轉體系。應用區(qū)塊鏈技術建立社區(qū)虛擬幣產(chǎn)生與流通機制，學生可通過發(fā)帖、提問、回答等行為的發(fā)生自動賺取虛擬幣，并可利用虛擬幣購買社區(qū)學習資料與服務，從而激發(fā)社區(qū)成員的參與度，形成以虛擬幣作為核心激勵機制與衡量社區(qū)貢獻度重要指標的集體智慧生成與流轉生態(tài)。

（2）保護社區(qū)成員智力成果，生成觀點進化網(wǎng)絡。利用區(qū)塊鏈的可追溯性，能對社區(qū)成員發(fā)表的帖子和觀點自動追蹤、查詢、獲取，從源頭上保護社區(qū)成員的智力成果，防止知識成果被抄襲，從而有利于創(chuàng)新性、原創(chuàng)性觀點的迸發(fā)。此外，依托分布式賬本技術，將發(fā)表的觀點分布存儲在網(wǎng)絡中，根據(jù)各個觀點之間的語義聯(lián)系生成可視化的知識網(wǎng)絡圖。隨著觀點的不斷生成與進化發(fā)展，社區(qū)將聚小智為大智，形成具備無限擴展能力的群體智慧網(wǎng)絡（楊現(xiàn)民，2015）。

（3）凈化社區(qū)生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)社區(qū)成員信譽度認證。智能合約保證網(wǎng)絡社區(qū)的自動運行，發(fā)帖、提問、回答等內容將自動推送到社區(qū)平臺，根據(jù)預先定義好的規(guī)則程序對社區(qū)論壇進行自動化監(jiān)控，對于歪曲客觀事實或具有誤導性的謠言信息自動屏蔽刪除，以達到凈化社區(qū)生態(tài)的目的。同時，可根據(jù)社區(qū)成員發(fā)帖內容與次數(shù)對成員信譽進行認證，信譽度認證較高的社區(qū)成員可享有社區(qū)特權，如多次下載學習資料或發(fā)言無限制次數(shù)等，以此鼓勵積極向上的發(fā)言，從而營造健康向上的社區(qū)氛圍。

除了促進社區(qū)的自組織運行外，區(qū)塊鏈技術還可以在增強社區(qū)學習的適應性方面發(fā)揮作用。目前，國內的喵爪機構已經(jīng)應用區(qū)塊鏈技術，通過喵爪幣眾籌AltSchool的方式創(chuàng)建了可以為每個孩子提供定制學習服務、以項目為導向的自適應學習社區(qū)——極客豆學院（上海喵爪網(wǎng)絡科技有限公司，2016）。在創(chuàng)新學習正式開始前，極客豆學院的教師通過與學生聊天勾畫出詳細的學習者檔案。教師通過向學生提問數(shù)學、語言等方面的問題，了解學生自身的性格癖好、學習方式、強項和弱點等個性特征?；趯W習者的檔案信息，極客豆學院可以為每個孩子確定全年的學習目標并細化為每周都會更新的游戲清單，學生可每天在清單上挑選不同的項目學習，從而實現(xiàn)個性成長。

6.開發(fā)去中心化教育系統(tǒng)，全民參與推動教育公平

當前教育系統(tǒng)的高度中心化和集權化主要體現(xiàn)在教育體制的中心化上。教育體制是教育機構和教育規(guī)范兩個要素的結合體，其中教育機構是載體，包括實施機構和管理機構；教育規(guī)范是核心，即維護機構正常運轉的制度（劉義兵等，2014）?，F(xiàn)階段的教育體系仍以正規(guī)教育為主導，由政府機構或學校提供教育服務并進行認證，個人對某一特定學科的精通程度，仍需由受認可的大學頒發(fā)文憑或證書來證明，導致教育的管理權被學校和政府所壟斷。

利用區(qū)塊鏈技術開發(fā)去中心化教育系統(tǒng)，有助于打破教育權利被學?；蛘畽C構壟斷的局面，使教育走向全面開放，形成全民參與、協(xié)同建設的一體化教育系統(tǒng)。未來，除了政府機構批準的學校、培訓單位等教育機構具有提供教育服務的資質外，將有更多的機構、甚至個體承擔專業(yè)教育服務提供商的角色，并且基于區(qū)塊鏈的開源、透明、不可篡改等特性能保證其教育過程與結果的真實可信。比如，一些企業(yè)、社區(qū)或其他組織均可提供教育服務并進行認證，其頒發(fā)的證書將與傳統(tǒng)高校頒發(fā)的證書一樣可在全網(wǎng)流通，并可有效證明學生是否掌握了某一知識技能。校際邊界也將逐步模糊，學習者可以自主選擇在任何學習中心或培訓機構學習某門課程，獲得具有同等效力的課程證書，有效證明自己在某一領域的專業(yè)知識和技能。多門課程證書的獲得以及學分的積累，將使學生有資格申請獲得國家以及國際教育組織認定的學歷學位證書。

五、區(qū)塊鏈技術教育應用面臨的挑戰(zhàn)

區(qū)塊鏈技術現(xiàn)在正處于起步發(fā)展階段，大多數(shù)研究聚焦在金融領域。與金融領域相比，教育領域具有更強的獨特性和復雜性，區(qū)塊鏈技術在教育領域的成功應用將面臨推廣運行難、教育數(shù)據(jù)產(chǎn)權模糊、數(shù)據(jù)存儲空間有限、區(qū)塊鏈技術自身安全隱患所引起的師生隱私保護風險等諸多挑戰(zhàn)。

1.教育領域實踐經(jīng)驗少，推廣運行存阻力

目前國內外在區(qū)塊鏈技術應用領域尚未普及標準且大多數(shù)研究聚焦在金融領域，其在教育領域的推廣運行將面臨缺乏政策保護與實踐經(jīng)驗兩方面的挑戰(zhàn)。首先，由于缺乏政策保護與引導，去中心化屬性對傳統(tǒng)教育管理機構將造成強烈沖擊，在利益分配上使得傳統(tǒng)教育平臺遭受重大損失，導致相關機構和部門對區(qū)塊鏈技術在教育領域中的應用持謹慎態(tài)度，不利于區(qū)塊鏈技術的大規(guī)模推廣與應用。其次由于區(qū)塊鏈技術在教育領域的應用案例較少，專家學者對其在教育領域的推廣應用更多持觀望態(tài)度，缺乏推動其進一步應用的動力。

為解決區(qū)塊鏈技術在教育領域的推廣運行問題，可從以下三個方面入手：第一，我國應盡快出臺區(qū)塊鏈技術在教育領域應用的法律法規(guī)，從運營機制、技術應用、體制管理等多個層面制定保護細則，切實保障國家、機構、個體在區(qū)塊鏈技術與教育應用上的合法權益。第二，制定切實可行的利益分配方案，妥善處理好傳統(tǒng)教育管理機構和運營平臺之間的利益分配，使區(qū)塊鏈技術在教育領域的推廣應用得到各部門認可，減少推廣運行阻力。第三，依托中國區(qū)塊鏈技術和應用發(fā)展聯(lián)盟等組織，聯(lián)合教育領域專家，從區(qū)塊鏈國際標準化制定中借鑒先進經(jīng)驗，深入研究區(qū)塊鏈技術在教育領域推廣應用的熱點和難點問題，制定區(qū)塊鏈技術在教育領域的應用標準與規(guī)則。因此，教育工作者應積極與區(qū)塊鏈專家聯(lián)合，盡早制定區(qū)塊鏈技術在教育領域的應用標準，打通應用通道，提升應用效果。

2.區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)存儲虛擬化，教育數(shù)據(jù)產(chǎn)權有爭議

區(qū)塊鏈的去中心化特征淡化了教育管理機構的職責，學生數(shù)據(jù)管理等工作相對弱化。由于去中心化特性，使得區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)分布式存儲與記錄，造成學生數(shù)據(jù)的產(chǎn)權變得模糊。當前教育中的數(shù)據(jù)管理一般由學校教務處負責，而區(qū)塊鏈技術的應用淡化了實體管理部門的職責，使得數(shù)據(jù)都存儲在虛擬區(qū)塊鏈上。因此這些虛擬數(shù)據(jù)的歸屬權屬于誰？使用權屬于誰？基于數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生的成果的所有權又屬于誰？這一系列的數(shù)據(jù)產(chǎn)權問題都將成為區(qū)塊鏈技術在教育領域進一步推廣應用過程中亟待解決的問題。

基于區(qū)塊鏈技術存儲數(shù)據(jù)的產(chǎn)權問題，相關教育部門需要制定詳細的數(shù)據(jù)歸屬標準體系與利益價值分配方案。首先，區(qū)塊鏈存儲的教育數(shù)據(jù)，其歸屬權應該屬于數(shù)據(jù)產(chǎn)生者，即教師、學生和教育管理部門，而不是第三方平臺，這是區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)存儲的基本原則。其次，任何數(shù)據(jù)的使用都需要經(jīng)過數(shù)據(jù)產(chǎn)生者的書面授權同意，可以授權給公司企業(yè)以開發(fā)更大的商業(yè)價值，但保證數(shù)據(jù)產(chǎn)生者的個體利益與隱私，卻是數(shù)據(jù)使用的前提。最后，在進行校校合作或校企合作過程中，教育數(shù)據(jù)產(chǎn)生的商業(yè)價值需要制定明確的利益分配方案，除了書面授權涉及的約定收益外，還可以參考著作權使用費的模式，由平臺按固定比例將利益分配給數(shù)據(jù)產(chǎn)生者、數(shù)據(jù)提供者以及數(shù)據(jù)價值開發(fā)者，或者可以征得用戶免費授權，將成果利益完全歸屬于數(shù)據(jù)價值開發(fā)者。只有制定明確的數(shù)據(jù)產(chǎn)權歸屬與使用規(guī)范，才能打消教師和學生對于教育教學活動產(chǎn)生的數(shù)據(jù)所有權的顧慮，從而更好地促進區(qū)塊鏈技術在教育領域的應用。

3.系統(tǒng)網(wǎng)絡容量小，數(shù)據(jù)存儲空間遇瓶頸

區(qū)塊鏈技術是互聯(lián)網(wǎng)金融技術的創(chuàng)新，但眾多技術特性特別是網(wǎng)絡容量仍處于發(fā)展的初級階段。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫記錄了每一筆交易從開始至今的所有數(shù)據(jù)信息，任何想要進行數(shù)據(jù)存儲的用戶都需要下載并存儲承載所有資源信息的創(chuàng)世塊（Creation Block）。隨著大數(shù)據(jù)技術在教育領域的應用，教師、學生以及教育管理部門產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將會呈現(xiàn)井噴式增長，導致區(qū)塊鏈中的區(qū)塊承載的數(shù)據(jù)信息越來越多，這對區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫的存儲空間提出更高的要求。各類數(shù)據(jù)量越來越大，一方面導致數(shù)據(jù)存儲空間受限，影響教師、學生以及管理部門上傳與更新數(shù)據(jù)信息，另一方面將會降低數(shù)據(jù)傳播效率，影響師生對數(shù)據(jù)獲取實時性的需求。

與其他存儲技術優(yōu)勢互補形成協(xié)同效應是解決區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)存儲空間受限的有效途徑?？蓪^(qū)塊鏈技術與云存儲技術相結合。Storj利用區(qū)塊鏈搭建去中心化云系統(tǒng)，將教師、學生以及管理機構產(chǎn)生的數(shù)據(jù)“切片”處理，對各個分片數(shù)據(jù)進行加密，通過分級存儲的方式被分散存儲到互聯(lián)網(wǎng)上其他學?；蚪逃块T貢獻出來的硬盤空間上，從而解決數(shù)據(jù)存儲空間問題。同時，為保證數(shù)據(jù)信息的不可篡改性，Storj采用一種叫做Merkle樹的數(shù)據(jù)結構，通過對比Root節(jié)點的哈希值（Hash）就可判斷數(shù)據(jù)是否被修改，如果某些數(shù)據(jù)信息被修改或不可用，Storj通過糾刪碼的方式，從其他可用的數(shù)據(jù)塊重構該數(shù)據(jù)信息，并保存到其他節(jié)點上。因此，將Storj云存儲技術應用到教育數(shù)據(jù)存儲中，既可解決數(shù)據(jù)存儲空間問題，又能保證數(shù)據(jù)的不可篡改性。此外，McConaghy等學者提出巨鏈數(shù)據(jù)庫（BigchainDB）的概念，即去中心化數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)信息可以達到每秒百萬次寫入，數(shù)據(jù)存儲量以PB計算（Gmbh，2016）。其特點主要體現(xiàn)在：去中心化控制，免疫攻擊；節(jié)點數(shù)量可線性擴展，實現(xiàn)基于NoSQL語言的高效查詢和權限管理；容量可擴展，任何具備法律約束力的合同及證書都可安全存儲在區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)庫上。因此，基于區(qū)塊鏈技術的各類教育數(shù)據(jù)存儲均可采用巨鏈數(shù)據(jù)庫的核心理念，不僅能夠免受攻擊，保證師生數(shù)據(jù)的安全可靠，還可擴大數(shù)據(jù)存儲空間，實現(xiàn)教師、學生以及教育管理部門數(shù)據(jù)的高效查詢與管理，從而解決區(qū)塊鏈技術在教育領域應用中面臨的數(shù)據(jù)存儲空間受限問題。

4.匿名技術尚未成熟，師生隱私保護有風險

區(qū)塊鏈技術通過隔斷交易地址和地址持有人真實身份的關聯(lián)，達到匿名效果，防止因交易信息公開透明而導致用戶隱私泄露，但這樣的保護通過觀察和追蹤區(qū)塊信息以及用戶ID依舊可以追查到用戶的個人信息（Zyskind et al.，2015）。因此，區(qū)塊鏈技術在教育領域的應用面臨師生隱私被泄漏的風險，主要來自以下兩個方面：一是所有交易信息公開透明，任何信息都可以被追蹤查詢，進而推斷出某些結論，或對教師和學生的狀態(tài)和行為進行預測，不利于教師和學生個人隱私的保護；二是區(qū)塊鏈的安全性通過算法保障，理論上只有超過51%的節(jié)點用戶同時被黑客攻破后數(shù)據(jù)信息才會被泄漏或篡改，但是隨著數(shù)學、密碼學和計算技術的發(fā)展，很難保障今后該算法不被破解，造成教師和學生信息的泄漏。

區(qū)塊鏈自身存在的安全問題在各個領域都引起了廣泛的關注與討論，結合區(qū)塊鏈技術在教育領域面臨的安全挑戰(zhàn)提出如下應對策略：第一，對教師、學生以及教育管理部門產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進行權限管理，利用非對稱加密算法對各類數(shù)據(jù)進行加密處理，只有擁有對應私鑰的用戶才可以訪問用戶的數(shù)據(jù)信息，保證師生的個人信息不被泄漏。第二，采用算法技術與現(xiàn)實約束相結合的方式，在提高系統(tǒng)算法水平的同時通過法律保障、部門監(jiān)管或者信用抵押等方式進行聯(lián)合管控，防止黑客入侵事件的發(fā)生。第三，利用大數(shù)據(jù)技術應對高級可持續(xù)攻擊，通過對黑客攻擊模式、時間、空間等特征進行處理分析，搭建應對黑客攻擊的防御系統(tǒng)，與區(qū)塊鏈自身安全體系形成協(xié)同效應，全面升級師生隱私保護系統(tǒng)。

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收稿日期 2017-02-20 責任編輯 劉選

Abstract： Blockchain technology is regarded as another disruptive technology after the cloud computing， Internet of things and big data， which is received high concern by the governments， financial institutions and technology enterprises. Essentially， blockchain technology is a kind of technical scheme to maintain a reliable database by means of decentralization and high trust. Its core technologies include distributed accounting technology， asymmetric encryption algorithm and intelligent contract. Furthermore， it has the distinguished characteristics such as decentralization， consensus mechanism， traceability and high trust. Nowadays， as the underlying technology of bitcoin， blockchain technology is not only applied in the field of finance， but also has great potential in education. What's more， it is expected to play an important role in the construction of internet+ education ecology to promote the reform of educational system. According to the experience and enlightenment from the application of blockchain in the financial field， the blockchain in education is mainly embodied in the six application modes： establishing individual knowledge big data， creating intelligent educational platform of Taobao， developing degree certificate system， constructing new ecology of open education resources， achieving "self-organization" operation of network learning community and developing the decentralization of education system. Obviously， due to the uniqueness and complexity in education， the blockchain technology application in education is also faced with many challenges， including the difficulty to operate in education application， the confusion of educational data property， the limited data storage space and the security risks of teachers and students' privacy protection caused by blockchain technology itself.

Keywords： Blockchain； Educational Application； Application Model； Realistic Challenges