摘 要

区块链技术随着比特币的发展也不断成熟，它凭借自己去中心化、不可篡改、可以无限更新的技术优点被广泛的应用于多个产业，大数据时代的到来使众多实体企业面临转型问题，区块链作为其中一项稳健低成本的技术，基于区块链的项目正处于高速发展时期。根据2018年工信部发布的白皮书表明，区块链目前已经应用于信用背书、数据共享、信息安全等多个领域。本文将根据文献调查研究详细介绍区块链技术的优势特征、运行原理。

以教育行业为例，介绍区块链的技术优点如何应用于构建教育征信系统，解决传统教育模式带来的信用认证繁琐、信息孤立、共享难度高的问题。模拟区块链在教育征信领域的运行模式。区块链作为新兴技术于传统行业磨合期间也将面临巨大的挑战。本文致力于分析指出区块链技术在应用过程中的障碍，提出解决问题的办法。

关键字：区块链；去中心化；分布式账本；智能合约

Abstract

Blockchain technology has matured with the development of Bitcoin. It has been widely used in many industries with its own decentralized, non-tamperable, and unlimited technology advantages. The arrival of the big data era has brought many entities to face transformation. The problem is that blockchain is one of the steady low-cost technologies, and blockchain-based projects are in a period of rapid development. According to the white paper issued by the Ministry of Industry and Information Technology in 2018, the blockchain has been applied to many areas such as credit endorsement, data sharing, and information security. This paper will introduce the advantages and operation principles of blockchain technology in detail according to the literature survey.

Taking the education industry as an example, it introduces the technical advantages of the blockchain to apply to the construction of the education credit information system, and solves the problems of cumbersome credit authentication, isolated information and high sharing difficulty brought by the traditional education model. The mode of operation of the analog blockchain in the field of education and credit reporting. As an emerging technology, the blockchain will also face enormous challenges during the running-in of traditional industries. This paper is devoted to analyzing the obstacles in the application process of blockchain technology and proposing solutions to the problem.

Keywords: blockchain; decentralization; distributed ledger; smart contract

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 引 言 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 国内研究现状 1

1.2.2 国外研究现状 3

1.2.3 研究现状评述 4

1.3 全文框架 4

第2章 区块链技术的理论分析 5

2.1 区块链技术 5

2.2 区块链的特点 6

2.3 区块链的类型 8

第3章 传统教育征信的现状及问题 9

3.1 教育征信的定义 9

3.2 传统征信的现状及发展 9

3.2.1 传统征信业的孤岛状态 9

3.2.2 区块链在征信行业的发展 9

3.3 传统教育征信的问题 10

第4章 区块链下的教育征信应用 12

4.1 区块链技术应用模型 12

4.1.1 教育征信模式 12

4.1.2 教育征信框架 13

4.2 区块链下的教育征信应用实例 15

4.2.1 中央财经大学 15

4.2.2 开放式教育建立简历学位认证机构 15

4.2.3 学习及赚钱计划 16

4.3 区块链技术对传统教育征信的优化 16

4.3.1 改变数据存储与记录方式 16

4.3.2 降低资源共享成本 17

4.3.3 加强产权保护 17

4.3.4 开放教育智能环境 17

4.3.5 共享数据的便捷化 17

4.4 区块链技术应用中的障碍 18

第5章 结论与展望 20

5.1 结论 20

5.1.1 总结 20

5.1.2 建议 20

5.2展望 21

参考文献 22

致 谢 23

第1章 引 言

1.1 研究背景与意义

近年来区块链技术不断成熟，凭借其去中心化的核心技术优势在解决了许多信息安全问题，降低了信息共享的成本，因此在多个产业掀起热潮。2018年5月发布《2018中国区块链产业白皮书》其中表明，区块链技术在金融应用领域已经取得了突破性的进展，在实体经济领域也开始崭露头角，截止至2018年3月，区块链为实体经济应用服务数量达到了109家^[1]。

随着现在社会的进步和发展，国家和社会对于教育行业的重视日益加深，从当初的“两免一补”和九年义务教育等相关政策，到现在高学历的优惠，都在诉说着社会和国家对人才的求贤若渴。但社会如何去鉴定一个人才的质量，其中所采用的手段却十分有限，一般仅凭借一张纸质的学历证明或者学位证书。近年来，对于学历上升的需求，学历造假的现象也屡见不鲜，为了打压这一行为，2018年最高人民法院、最高人民检察院发布的《关于办理伪造、贩卖伪造的高等院校学历、学位证明刑事案件如何适用法律问题的解释》中也对盗用学历、造假学历处以和伪造事业单位印章一样的惩罚。除此之外，众多的毕业生在毕业之后找到对口工作的可行性也难上加难，与此对应的是，用人单位在招募员工的过程中，也常常存在着繁琐的困难。

总结下来，因为学生和用人单位之间信息不对称，共享过程中存在诸多问题，导致学生升学就业，用人企业招聘的大量困难。因此本文将致力于构建一个学生教育征信系统，应用于身份证明，记录个人信息，杜绝造假行为的出现，为企业还有高校聘用人才使用数据提供公信力较高的教育征信系统。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内研究现状

方存知（2017）讨论了征信业应该遵守的三个核心准则即：独立性、公正性、个人信息隐私权益保护原则。揭示了在征信机构运作中的义务和权利，限定了征信机构对个人信息权利使用的范围和应该遵守的法律法规。同时也阐明了为了维护征信业的良好发展，应该严格把控准入的条件，强调了监管的重要性^[1]。

解黎，姚世坤（2018）主要介绍了传统的征信模型是以征信机构为中心的，并指出二次数据不足、利己主义盛行等缺点，引出区块链技术在征信业发展的必要性。并且认为区块链技术作为一种去中心化的技术在与传统征信行业融合的适合将面临多种挑战^[2]。

时明生（2018）则刚好弥补了解黎和姚世坤提出的问题，探索了区块链如何在征信行业运用的模式，指明区块链征信平台的建设主要有两种模式，一种是利用联盟链将信息的交换双方联合在一起，通过区块链平台来交换信息；另一种是所有的信息主体、信息提供方、征信机构高扩征信业监管方都作为联盟链中的一个节点，可以互相查看互相监督信息的共享过程^[3]。

邱超（2019）粗略的讨论了高校信息化教育体系的发展现状，从高校信息化建设必须遵守的四个基本原则展现了高校信息化以人为本的核心，也指出目前传统模式下的信息化教育系统面临着各种各样的不足，比如：人们对信息化的程度不够重视，学校的信息化基础设备落后、人才缺失等等。并且提出为了进一步建设高校的信息化体必须加强信息化知识教育和素质教育以及完善信息化平台的建设^[4]。

雷金牛（2005）认为信用是社会发展的基石，大学生的个人信息也应该采取信用管理系统，设计了一套从建档到反馈、奖惩的信用管理模式；并且对学生信用管理的核心明细建立了“七表”即基础信息表、实践活动登记表、学生体检表、学习成绩表、党团、社团活动表、科研成果与奖惩情况登记表。这七个表格有助于我们理解学生信用管理体系的具体内容^[5]。

游鸯（2019）用图解的方式介绍了私人区块链和公共区块链的不同，重点讨论了区块链技术对教育发展的价值主要来源于以下四个方面：电子支付模式的创新，落实助学金的资助，建立信任制度实现信息共享和保护知识产权。游鸯主要介绍了区块链在教育领域将带来的创新和发展，为此提出美好构想^[6]。

张倩（2019）更进一步的研究了如何构建以及构建高校学生档案区块链征信平台。她认为传统的教育征信在数据处理方面来源不明确、信息不完整、认证方式复杂、以及无法确保用户的隐私安全，因此需要区块链技术来保障该平台的完美建设。还研究了构建身份认证模块还有学历认证的具体区块链技术操作^[7]。

李新（2018）介绍了目前已经投入应用的几个区块链教育征信系统实例，介绍了开放式教育的发展到目前遇到的窘境。基于已经开启了的应用项目构想了联合区块链下的OER新的生存模式，认为区块链可以为开放式教育注入新的生命^[8]。

杨现民（2017）解析区块链的基础技术之后业构想了区块链技术在你交易中的应用模式，从数据层面、交易层面、应用层面、体制层面具介绍了模式的具体应用。因为区块链技术实践经验少，将面临各种各样的阻力、也指出虽然区块链技术可以无限更新叠加但是系统网络容量小，区块链的发展要求基础计算机设备的发展^[9]。

李青（2017）在教育部印发的《关于推进高等教育学分认定和转换工作的意见》启发下，提出建立个人学习账号和学分累计制度。分析了多个教育区块链应用的主要业务模式和案例。其中索尼联手霍伯特学校建设一款应用参加评估的主体将成绩传送给第三方，第三方收到学习成绩后记录、评估、分析学习成果^[10]。

工信部（2018）在关于区块链技术发表的白皮书中指出了目前区块链技术在国内的发展呈上升趋势，并且在金融领域有较大的发展的同时，也开启了对实体经济的探索，有助于实体经济技术话管理的提升^[11]。

王雪玉（2016）介绍了第一个在中国落实的区块链项目，由中央财经大学和微软联合建设，致力于学生信用体系管理，优化学生信息，目前已经投入应用^[12]。

1.2.2 国外研究现状

Victoria Louise Lemieux（2016）在研究中举出大量案例探讨了区块链作为一种创建和保存可信数字记录解决方案的操作过程面临着存在证明、过程透明证明和审计证明等问题。与比特币类似，过于依赖Fractom的数据结构，使得他容易遭到操控和攻击^[13]。

Zykind.G Nathan,O.和Pentland（2015）在用区块链来保护个人信息的研究中描述了一个分散的个人数据管理系统，将区块链转为不需要第三方信任的自动访问控制管理器，为社会中可信任的计算问题提供全面的解决方案^[14]。

Wang, H., Chen,K.,amp;Xu,D.(2016)认为区块链在采用过程中还没有达到成熟的水平，安全的适应程序应该包括多方数据共享、多方数据更新、参与者要相信所记录行为的有效性和事务交互等四个原则^[15]。

1.2.3 研究现状评述

区块链技术的开发从2008年至今已经发展相对成熟，多篇文献都具体讨论了区块链技术的定义、类型、技术优点。充分了解到区块链的技术优势，关于教育征信研究的文献相对较少，大部分讨论传统教育向数字化教育模式的过渡，通过这一类型的文献，我们可以了解到传统教育的弊端，以及数字化教育的需求。区块链去中心化、可以无限加长的账本模式刚好可以满足这一需求。通过一篇航天技术人才培养的技术系统，我们可以开发出区块链系统在教育征信系统中的模型框架，但是也有多篇文献讨论了区块链技术在应用过程中将遇到的障碍，区块链在实体应用过程中仍面临更长一段的磨合期。

1.3 全文框架

本文在开篇将先介绍整理区块链的理论性知识，让大家对区块链有一个大概的了解，简单解析区块链的发展历史和核心本质，接下来详细讨论区块链的技术优点，以及适用于教育征信系统的区块链类型。在第3章本文致力于介绍教育征信的现状，来证明区块链技术对于传统教育信用管理模式的必要性。本文的重点是介绍区块链在教育征信模型的应用模式，目前已经实施的现实计划以及区块链技术的优化和缺陷。在文章的结尾主要对区块链与现实磨合的问题提出相应的解决办法，对区块链的未来发展进行预估。

第2章 区块链技术的理论分析

2.1 区块链技术

区块链的概念最初是伴随着比特币，作为比特币的底层技术出现，在2008年中本聪发表比特币的设计白皮书《bitcoin：A Peer-to-Peer Electronic Cash System》首次提出基于区块链结构的账本模式。从本质上讲区块链就是一个具有加密安全性、并且可以不断追加的巨型账本，同时具有不可更改性，只有在一半以上的身份成员之间达成共识，才能协调更新。总结来说，区块链是一个点对点的具有极强安全性的分布式账本。

在挖掘比特币的过程中，区块链为比特币提供了一种更广阔的交互的可能。全网每更新一个节点的时候都会放出大量的交易信息，而最先得出交易动作运算过程的“矿工”则可以得到比特币作为奖励。通过比特币的获取过程我们可以了解到区块链是一种不需要第三方参与，可以自我完善维护，由计算和系统维护的数据库系统。区块链通过数据出现的时间不同，按照数据将其串联组合成一种链式数据结构。每一个区块的数据都与上一个区块连接并且按照时间记录在案，包含了分布式数据库、密码学特性、共识机制和智能合约等技术特性。

具体讨论到区块链的运作模式，区块链是由众多的节点构成的，当一个新的节点出现的时候它包含了许多新的信息打包成块，然后全网的其他已存在的节点接收到新的节点后，就检验它的真实性，合法性，算法正确性。检验通过之后，区块链独有的共识机制对它进行审查合格之后就记录为一个区块。详细的区块链工作过程由图2.1所展示。

图2.1 区块链的工作过程

Figure 2.1 The work process of blockchain

与矿工自动维护同样的道理，区块链记录的最长的链条作为处理能力最强的池，只要这个池不被攻击者所控制，那么就会自动生成长度超过攻击者的区块链链条，同样具有自我维护的功能。

2.2 区块链的特点

（1）去中心化

去中心化是指区块链不根据中央统一管理，数据由每一个已存在的节点进行检查监督，在没有第三方信用背书的情况下，数据自我维护、自我记录、自我更新，实现了真正的分布式记录。全网的数据更新都依照共识机制的规则来进行评判。每一个节点数据都互为担保，通过图2.2来区别一下中心化和点对点去中心化的概念。

图2.2 中心化与点对点账本的区别

Figure 2.2 The difference between centralization and point-to-point ledger

（2）信息透明化

区块链系统不需要信任担保的依据就是全网的信息对每一个节点都是公开、透明的。每一个节点之间都可以对互相的数据来源、数据运行进行审查和核实，因此具有很高的透明性。

（3）不可篡改

区块链新更新的节点一旦通过审查和监督就会被记录成块，而这一个区块在没有的到全网50%以上节点控制权的情况下是不可能被单一的节点修改的。随着从2008年开始发展，目前区块链全网的节点数量已经难以数计，控制全网的一半以上节点所花费的成本难以估计，因此区块链上的节点一旦被记录就很难被篡改。

（4）匿名性

由于每一个节点都遵照共同的协定，因此在交易时无需身份验证。每一个用户都会拥有属于自己的私钥地址来替代实名信息，用户不需要公布自己的真实身份也可以享受到透明的信息。

（5）自我主权