楊現(xiàn)民 李新 吳煥慶
摘要:區(qū)塊鏈技術(shù)被視為繼云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)之后的又一項(xiàng)顛覆性技術(shù),受到各國(guó)政府、金融機(jī)構(gòu)以及科技企業(yè)的高度關(guān)注。區(qū)塊鏈技術(shù)在本質(zhì)上是一種通過(guò)去中心化、高信任的方式集體維護(hù)一個(gè)可靠數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)方案,其核心技術(shù)包括分布式賬本技術(shù)、非對(duì)稱加密算法以及智能合約等,具有去中心化、共識(shí)機(jī)制、可追溯性以及高度信任等特征。區(qū)塊鏈技術(shù)作為比特幣的底層技術(shù)不僅在金融等領(lǐng)域日益應(yīng)用,在教育領(lǐng)域同樣具有較大的應(yīng)用潛力,有望在互聯(lián)網(wǎng)+教育生態(tài)的構(gòu)建上發(fā)揮重要作用,推動(dòng)教育體系變革。借鑒金融領(lǐng)域區(qū)塊鏈應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn),教育領(lǐng)域的區(qū)塊鏈主要體現(xiàn)為六大應(yīng)用模式:建立個(gè)體學(xué)信大數(shù)據(jù)、打造智能化教育淘寶平臺(tái)、開(kāi)發(fā)學(xué)位證書系統(tǒng)、構(gòu)建開(kāi)放教育資源新生態(tài)、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社區(qū)“自組織”運(yùn)行以及開(kāi)發(fā)去中心化教育系統(tǒng)。當(dāng)然,由于教育領(lǐng)域自身的獨(dú)特性和復(fù)雜性,區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用也面臨教育應(yīng)用推廣運(yùn)行難、教育數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)模糊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間有限以及區(qū)塊鏈技術(shù)自身安全隱患所引起的師生隱私保護(hù)風(fēng)險(xiǎn)等諸多挑戰(zhàn)。
關(guān)鍵詞:區(qū)塊鏈;教育應(yīng)用;應(yīng)用模式;現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)
中圖分類號(hào):G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-5195(2017)02-0034-12 doi10.3969/j.issn.1009-5195.2017.02.005
一、引言
區(qū)塊鏈技術(shù)被視為繼云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)之后的又一項(xiàng)顛覆性技術(shù),受到各國(guó)政府、金融機(jī)構(gòu)以及科技企業(yè)的高度關(guān)注(Wright et al.,2015)。2016年美國(guó)、英國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相繼將區(qū)塊鏈技術(shù)上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面,成立了區(qū)塊鏈發(fā)展聯(lián)盟。同年,國(guó)務(wù)院印發(fā)的《“十三五”國(guó)家信息化規(guī)劃》首次將區(qū)塊鏈列入我國(guó)的國(guó)家信息化規(guī)劃,并將其定為戰(zhàn)略性前沿技術(shù)之一。當(dāng)前,各行各業(yè)都開(kāi)始關(guān)注區(qū)塊鏈技術(shù),積極探索利用該技術(shù)破解行業(yè)難題,促進(jìn)行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。
在金融領(lǐng)域,全球銀行巨頭組建R3聯(lián)盟,包括匯豐銀行、瑞銀、美國(guó)銀行等40多家國(guó)際大型金融機(jī)構(gòu),共同發(fā)展區(qū)塊鏈技術(shù)。美國(guó)納斯達(dá)克率先推出基于區(qū)塊鏈技術(shù)的證券交易平臺(tái)Linq,成為金融證券市場(chǎng)去中心化趨勢(shì)的重要里程碑(袁勇等,2016)。在北京召開(kāi)的數(shù)字貨幣研討會(huì)上中國(guó)人民銀行行長(zhǎng)周小川指出,需要密切關(guān)注區(qū)塊鏈等技術(shù)對(duì)金融領(lǐng)域帶來(lái)的影響,要求探索發(fā)行數(shù)字貨幣(陳一稀,2016)。
在科技領(lǐng)域,IBM聯(lián)合Linux基金會(huì)建立了一個(gè)專門區(qū)塊鏈開(kāi)源項(xiàng)目超級(jí)賬本(Hyperledger),已經(jīng)進(jìn)入實(shí)質(zhì)開(kāi)發(fā)階段。公司將在Watson IoT平臺(tái)上提供Watson API 幫助企業(yè)客戶和開(kāi)發(fā)者基于云計(jì)算進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與測(cè)試,以期實(shí)現(xiàn)利用區(qū)塊鏈引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)自治。
在能源領(lǐng)域,國(guó)外企業(yè)已經(jīng)啟動(dòng)能源區(qū)塊鏈項(xiàng)目,比如:德國(guó)西門子與紐約新創(chuàng)事業(yè)合作將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于微電網(wǎng)電力交易市場(chǎng);美國(guó)的能源公司LO3 Energy與比特幣開(kāi)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(gè)基于區(qū)塊鏈系統(tǒng)的可交互電網(wǎng)平臺(tái)TranActiveGrid。
在食品領(lǐng)域,英國(guó)薩德大學(xué)去年一份研究報(bào)告指出,如果將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到食物供應(yīng)鏈中,通過(guò)讓食品的各項(xiàng)數(shù)據(jù)變得透明,或可減少食物被浪費(fèi)的現(xiàn)象,從而解決日益嚴(yán)重的食品浪費(fèi)等全球性問(wèn)題(金科網(wǎng),2017)。此外,沃爾瑪也在嘗試用區(qū)塊鏈技術(shù)記錄食品來(lái)源,試圖讓消費(fèi)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(lǐng)域,飛利浦醫(yī)療和Tierion進(jìn)行合作,讓飛利浦醫(yī)療通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)完成關(guān)于病歷資料的認(rèn)證以及病人的隱私保護(hù)(張波,2016)。區(qū)塊鏈技術(shù)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(zhì)量問(wèn)題,為醫(yī)療行業(yè)提供唯一真實(shí)性數(shù)據(jù)來(lái)源,使系統(tǒng)不再遭受人為錯(cuò)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(wèn)題。
隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的逐步完善以及應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,國(guó)際上一些教育機(jī)構(gòu)和學(xué)者開(kāi)始關(guān)注并探討區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用。北京郵電大學(xué)李青教授指出,區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用潛力,有助于打造更加開(kāi)放和更具公信力的教育系統(tǒng)(李青等,2017)。整體來(lái)看,當(dāng)前區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用探索剛剛起步,缺少成熟的應(yīng)用案例和清晰的應(yīng)用思路,亟待加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研多方協(xié)同研究和實(shí)踐推進(jìn)?;诖耍疚膶?duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的概念與核心技術(shù)進(jìn)行介紹,分析來(lái)自金融領(lǐng)域區(qū)塊鏈應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)與啟示,結(jié)合現(xiàn)有典型教育案例探討區(qū)塊鏈技術(shù)的教育應(yīng)用思路與價(jià)值,并對(duì)可能面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行分析,以期推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)程。
二、區(qū)塊鏈概念與核心技術(shù)
2008年11月,一位自稱中本聰?shù)目茖W(xué)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(shù)、數(shù)學(xué)、密碼學(xué)以及時(shí)間戳技術(shù)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)的構(gòu)架理念,并于2009年1月設(shè)計(jì)了一種加密數(shù)字貨幣——比特幣,標(biāo)志著比特幣正式誕生。此時(shí)人們并沒(méi)有注意到區(qū)塊鏈的概念,直到比特幣系統(tǒng)在沒(méi)有專人維護(hù)安全運(yùn)行多年后,比特幣系統(tǒng)的底層核心技術(shù)——區(qū)塊鏈,作為一種去中心化的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)才開(kāi)始進(jìn)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(jié)構(gòu)(Wang et al.,2016)(見(jiàn)圖1),它不依賴中心機(jī)構(gòu)的管理,而在網(wǎng)絡(luò)中分布式記錄與存儲(chǔ)。區(qū)塊按照時(shí)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(fù)責(zé)通過(guò)主鏈連接到下一個(gè)區(qū)塊,區(qū)塊主體負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息。當(dāng)區(qū)塊和鏈形成時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成時(shí)間戳并為數(shù)據(jù)信息打上時(shí)間標(biāo)簽,這是區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫(kù)的一大創(chuàng)新點(diǎn)(Pilkington,2015)。區(qū)塊鏈的運(yùn)作機(jī)理是將傳統(tǒng)由中心機(jī)構(gòu)統(tǒng)一記錄和管理的記賬賬單變?yōu)槿W(wǎng)公開(kāi)并由各個(gè)節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)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(duì),這樣交易在缺少第三方信用主體時(shí)一樣可以得到信用擔(dān)保,從而保障信息的真實(shí)性與可信度。
2.區(qū)塊鏈核心技術(shù)
區(qū)塊鏈技術(shù)是一種通過(guò)去中心化、高信任的方式集體維護(hù)一個(gè)可靠數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)方案,數(shù)據(jù)庫(kù)中的每個(gè)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(yàn)證信息的有效性和完整性,通過(guò)密碼學(xué)原理鏈接到下一個(gè)區(qū)塊并形成一條主鏈(Kosba et al.,2016)。區(qū)塊鏈技術(shù)基于密碼學(xué)原理,使得任何達(dá)成一致的雙方可直接支付,從而不需要第三方平臺(tái)的參與,解決了中介信用問(wèn)題。通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù),比特幣實(shí)現(xiàn)了在沒(méi)有任何中介機(jī)構(gòu)參與的情況下完成雙方可以互信的轉(zhuǎn)賬行為。區(qū)塊鏈的核心技術(shù)主要包括分布式賬本技術(shù)、非對(duì)稱加密算法以及智能合約。
(1)分布式賬本技術(shù)
分布式賬本技術(shù)就是交易記賬由分布在不同地方的多個(gè)節(jié)點(diǎn)共同完成,而且每一個(gè)節(jié)點(diǎn)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(shí)也可以共同為其作證。其本質(zhì)是一個(gè)可在由多個(gè)機(jī)構(gòu)、不同地理位置或者多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)里進(jìn)行數(shù)據(jù)共享的資產(chǎn)信息庫(kù)(MBA,2016)。不同于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)由中央管理員進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄與存儲(chǔ),這種賬本能在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的不同節(jié)點(diǎn)之間相互復(fù)制,處在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)里的用戶均可獲得一個(gè)真實(shí)賬本的副本,該賬本里存儲(chǔ)信息的安全性和準(zhǔn)確性通過(guò)公開(kāi)密鑰(Public Key)、私有密鑰(Private Key)以及數(shù)字簽名(Digital Signature)的使用來(lái)控制賬本的訪問(wèn)權(quán),從而實(shí)現(xiàn)基于密碼學(xué)原理的信息維護(hù)。
(2)非對(duì)稱加密算法
非對(duì)稱加密算法使用公開(kāi)密鑰(公鑰)和私有密鑰(私鑰)來(lái)解決區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中用戶信息的安全問(wèn)題(Wild et al.,2015)。公鑰和私鑰同時(shí)生成,任何用戶都可以使用公鑰來(lái)加密信息,以保證信息的真實(shí)性;私鑰嚴(yán)格保密,只有信息擁有者才能使用對(duì)應(yīng)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(wù)規(guī)則的數(shù)字化合約,具體體現(xiàn)為交易時(shí)自動(dòng)執(zhí)行的預(yù)先定義好的規(guī)則和程序,適合任意區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(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(shí)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行,無(wú)法干預(yù)、操縱、反悔和篡改,在可信數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上保證了程序運(yùn)行結(jié)果的可信度。
3.區(qū)塊鏈技術(shù)特征
區(qū)塊鏈特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與運(yùn)作機(jī)理,使區(qū)塊鏈技術(shù)具有四個(gè)主要特征:去中心化、共識(shí)機(jī)制、可追溯性以及高度信任(Underwood,2016)。
(1)去中心化
區(qū)塊鏈?zhǔn)怯杀姸喙?jié)點(diǎn)共同組成的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),不依賴第三方中介平臺(tái)或硬件設(shè)施,沒(méi)有中心管制,通過(guò)分布式記錄和存儲(chǔ)的形式,各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的自我驗(yàn)證、傳遞和管理。數(shù)據(jù)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)互為備份,各節(jié)點(diǎn)地位平等共同維護(hù)系統(tǒng)功能,因此系統(tǒng)不會(huì)因?yàn)槿我夤?jié)點(diǎn)的損壞或異常而影響正常運(yùn)行,使得基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)具有較高的安全可靠性。
(2)共識(shí)機(jī)制
共識(shí)機(jī)制主要指網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)間如何達(dá)成共識(shí)的認(rèn)證原則,去認(rèn)定一份交易信息的有效性,保證信息的真實(shí)可靠。有了該機(jī)制,區(qū)塊鏈應(yīng)用中便無(wú)需依賴中心機(jī)構(gòu)來(lái)鑒定和驗(yàn)證某一數(shù)值或交易。共識(shí)機(jī)制可以減少偽冒交易的發(fā)生,只有超過(guò)51%的節(jié)點(diǎn)成員達(dá)成共識(shí),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(yīng)用場(chǎng)景的交易驗(yàn)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(chǔ)在帶有時(shí)間戳的鏈?zhǔn)絽^(qū)塊結(jié)構(gòu)里,具有極強(qiáng)的可追溯性和可驗(yàn)證性。區(qū)塊鏈中任意兩個(gè)區(qū)塊間都通過(guò)密碼學(xué)方法相關(guān)聯(lián),可以追溯到任何一個(gè)區(qū)塊的數(shù)據(jù)信息。
(4)高度信任
區(qū)塊鏈?zhǔn)墙⑿湃侮P(guān)系的新技術(shù),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(huì)遭到其他節(jié)點(diǎn)的排斥和抑制。區(qū)塊鏈技術(shù)具有開(kāi)源、透明的特性,系統(tǒng)參與者能夠知曉系統(tǒng)的運(yùn)作規(guī)則和數(shù)據(jù)內(nèi)容,任意節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)交換通過(guò)數(shù)字簽名技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證,按照系統(tǒng)既定的規(guī)則運(yùn)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(fēng)險(xiǎn)。
三、來(lái)自金融區(qū)塊鏈的啟示與思考
從區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展來(lái)看,金融是其最先應(yīng)用和發(fā)力的領(lǐng)域,當(dāng)前國(guó)際上的諸多區(qū)塊鏈應(yīng)用案例也都來(lái)自金融領(lǐng)域。區(qū)塊鏈技術(shù)受到風(fēng)險(xiǎn)投資的高度關(guān)注和熱捧,逐漸成為全球創(chuàng)新領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題,正在掀起新一輪資本戰(zhàn)爭(zhēng)。多家世界知名金融機(jī)構(gòu)聯(lián)合成立了R3 CEV和Hyperledger等區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用聯(lián)盟,以應(yīng)對(duì)金融領(lǐng)域這場(chǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的競(jìng)爭(zhēng)和顛覆式創(chuàng)新浪潮(王碩,2016)。
1.金融區(qū)塊鏈的主要應(yīng)用模式
區(qū)塊鏈技術(shù)正在改變金融體系間的核心準(zhǔn)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(jī)制不再依賴于第三方管理機(jī)構(gòu)。許多銀行業(yè)務(wù)都將實(shí)現(xiàn)“去中心化”,從基于中介服務(wù)的交易模式轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)時(shí)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交易模式,能夠顯著降低交易成本,提升交易效率(蔡釗,2016)。當(dāng)前,區(qū)塊鏈技術(shù)在金融領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在數(shù)字貨幣、跨境支付、供應(yīng)鏈金融與證券交易等四個(gè)方面。
數(shù)字貨幣領(lǐng)域。當(dāng)前,以比特幣為代表的數(shù)字貨幣已受到歐美市場(chǎng)的逐步接受和認(rèn)可,應(yīng)用覆蓋面越來(lái)越廣,不僅能在商場(chǎng)用比特幣購(gòu)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(jī)等應(yīng)用產(chǎn)品。通過(guò)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(jié)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(zhuǎn)移等違法犯罪行為,幫助央行構(gòu)建綠色、透明、高效的金融服務(wù)和監(jiān)控體系,提高央行對(duì)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(shù),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(fèi)用,提高交易安全性以及加快交易總體速度。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的速度和程度在不斷加快和加深,跨境支付業(yè)務(wù)將成為下一個(gè)藍(lán)海。據(jù)粗略估算,在B2B跨境支付與結(jié)算業(yè)務(wù)中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù),每筆交易成本可以降低約40%。對(duì)于商業(yè)銀行而言,他們更希望區(qū)塊鏈技術(shù)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(wèn)題的基礎(chǔ)上構(gòu)建扁平化、低成本、高效運(yùn)轉(zhuǎn)的全球一體化支付體系(張?jiān)罚?016)。
供應(yīng)鏈金融領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)貿(mào)易融資市場(chǎng)規(guī)模巨大,增長(zhǎng)率很快,預(yù)計(jì)到2020年將增長(zhǎng)到20萬(wàn)億元。但是,由于當(dāng)前的交易模式存在流程復(fù)雜、參與方眾多、自動(dòng)化程度低等諸多原因,導(dǎo)致供應(yīng)鏈金融發(fā)展陷入高成本、低收益的窘境。區(qū)塊鏈技術(shù)與貿(mào)易金融融資業(yè)務(wù)的結(jié)合,既能夠簡(jiǎn)化交易流程,提高交易效率,又能提高交易與結(jié)算的透明度和安全度,優(yōu)化客戶體驗(yàn)(Morgen Peck,2016)。
證券交易方面。各國(guó)證券監(jiān)管部門逐步認(rèn)識(shí)到,區(qū)塊鏈可能為證券發(fā)行與交易帶來(lái)新的商業(yè)模式和機(jī)遇,并開(kāi)始行動(dòng)起來(lái)。2015年納斯達(dá)克在拉斯維加斯召開(kāi)的Money20/20大會(huì)上發(fā)布了首個(gè)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)字化證券產(chǎn)品管理系統(tǒng)平臺(tái)Linq;2016年中國(guó)由上海證券交易所牽頭組建ChinaLedger聯(lián)盟,探索應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)建設(shè)場(chǎng)外交易平臺(tái)。區(qū)塊鏈技術(shù)讓金融交易流程更加公開(kāi)、透明,讓每個(gè)市場(chǎng)參與者享用平等的信息知情權(quán),讓證券交易日和交割日時(shí)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(fēng)險(xiǎn)。
2.對(duì)區(qū)塊鏈在教育領(lǐng)域應(yīng)用的啟示
區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用正在為金融領(lǐng)域帶來(lái)顛覆性變革,創(chuàng)造新的商業(yè)契機(jī)。通過(guò)研究區(qū)塊鏈技術(shù)在金融領(lǐng)域的應(yīng)用模式,發(fā)現(xiàn)其對(duì)金融領(lǐng)域創(chuàng)新與發(fā)展的價(jià)值主要體現(xiàn)在:剔除中間交易平臺(tái),降低交易成本;實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交易結(jié)算,提高交易效率和資產(chǎn)利用率;分布式存儲(chǔ)交易數(shù)據(jù),不可篡改和高安全性;基于智能合約實(shí)現(xiàn)交易流程的自動(dòng)化運(yùn)行。區(qū)塊鏈技術(shù)在金融領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景與模式,為其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用提供了如下啟示:
(1)加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù),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(yàn)證和審計(jì)方面的費(fèi)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(lǐng)域,可以利用區(qū)塊鏈技術(shù)的可追溯性實(shí)現(xiàn)對(duì)教育資產(chǎn)與智力成果的版權(quán)保護(hù),從源頭上解決知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛問(wèn)題。此外,數(shù)字貨幣存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上具有較高的安全性與可靠性,在教育領(lǐng)域可以將學(xué)生成績(jī)、個(gè)人檔案以及學(xué)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(gòu)建安全、可信、不可篡改的學(xué)生信用體系,助力解決當(dāng)前學(xué)生信用缺失以及全球?qū)W歷造假等問(wèn)題。
(2)優(yōu)化教育業(yè)務(wù)流程,實(shí)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(zhuǎn)銀行角色,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)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(shù)實(shí)現(xiàn)用戶與資源間的直接聯(lián)系,能夠簡(jiǎn)化操作流程,提高資源共享效率,以此來(lái)促進(jìn)教育資源的開(kāi)放共享,解決資源孤島問(wèn)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(tái),實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者與資源的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)接,從而減少費(fèi)用支出,簡(jiǎn)化操作流程,打造高效、低廉的教育資源交易平臺(tái)。
(3)利用去中心化特性構(gòu)建去中心化教育系統(tǒng)。區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于供應(yīng)鏈金融業(yè)務(wù),通過(guò)剔除中間交易機(jī)構(gòu),減少人為介入,從而降低成本及操作風(fēng)險(xiǎn)。Wave已與巴克萊銀行達(dá)成合作協(xié)議,將信用證與提貨單號(hào)及國(guó)際貿(mào)易流程的文件放在公鏈上,通過(guò)公鏈進(jìn)行認(rèn)證與不可篡改驗(yàn)證,建立完全透明的“游戲規(guī)則”,實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證規(guī)則的去中心化。在教育領(lǐng)域,區(qū)塊鏈可以用來(lái)開(kāi)發(fā)去中心化教育系統(tǒng),打破傳統(tǒng)教育服務(wù)被學(xué)?;蛘畽C(jī)構(gòu)壟斷的局面,使得任何具有教育資質(zhì)的機(jī)構(gòu)均可以開(kāi)展教育服務(wù)并頒發(fā)有效的學(xué)歷證書,實(shí)現(xiàn)正規(guī)教育與非正規(guī)教育的有效融合,推動(dòng)全民參與教育體系的變革。
(4)分布式存儲(chǔ)與記錄可信學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)校企之間高效對(duì)接。區(qū)塊鏈技術(shù)讓證券交易市場(chǎng)變得更加公開(kāi)、透明、綠色、公平和高效,使原本高度依賴中介機(jī)構(gòu)的傳統(tǒng)模式變?yōu)榉稚⒌钠矫婢W(wǎng)絡(luò)交易模式,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)與記錄。在教育領(lǐng)域,學(xué)生的個(gè)人信息、學(xué)習(xí)成績(jī)、成長(zhǎng)記錄等內(nèi)容都可采用類似的存儲(chǔ)記錄方式,分布式存儲(chǔ)在教育系統(tǒng)中,在保證信息真實(shí)安全的基礎(chǔ)上,可以向其他學(xué)校或招聘單位共享數(shù)據(jù)內(nèi)容,作為學(xué)生求職面試的重要依據(jù)。利用分布式賬本技術(shù)向用人單位展示自己的學(xué)業(yè)成績(jī)與專業(yè)技能,搭建學(xué)生與企業(yè)交流的橋梁,建立校企合作新模式,以此實(shí)現(xiàn)學(xué)生與用人單位的高效對(duì)接。
(5)開(kāi)發(fā)教育智能合約,構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)資源及平臺(tái)運(yùn)行新模式。區(qū)塊鏈中的智能合約技術(shù)能將當(dāng)前金融交易過(guò)程中大量的人工及半人工驗(yàn)證和管理工作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行,提升交易系統(tǒng)的智能性。在開(kāi)放教育資源建設(shè)方面,利用智能合約的透明、自動(dòng)執(zhí)行等特性,可以實(shí)現(xiàn)資源上傳、認(rèn)證、流轉(zhuǎn)、共享等工作的自動(dòng)化執(zhí)行,降低資源共享成本,提高資源共享效率,構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)資源流轉(zhuǎn)新形態(tài)。此外,利用智能合約可以建設(shè)高效、智能的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社區(qū),實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)社區(qū)的“自組織”運(yùn)行,并實(shí)時(shí)監(jiān)控社區(qū)生態(tài)環(huán)境,自動(dòng)屏蔽刪除不當(dāng)言論,營(yíng)造積極向上的社區(qū)氛圍。
四、區(qū)塊鏈技術(shù)在教育中的應(yīng)用模式
2016年10月,工信部頒布《中國(guó)區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)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(xué)生征信管理、升學(xué)就業(yè)、學(xué)術(shù)、資質(zhì)證明、產(chǎn)學(xué)合作等方面,對(duì)教育就業(yè)的健康發(fā)展具有重要的價(jià)值”(周平,2016)。調(diào)研發(fā)現(xiàn),當(dāng)前國(guó)內(nèi)外區(qū)塊鏈技術(shù)的教育應(yīng)用正處于萌芽狀態(tài),少數(shù)教育機(jī)構(gòu)開(kāi)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(shì),其宗旨是應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)思維、技術(shù)和模式改造傳統(tǒng)教育生態(tài),實(shí)現(xiàn)教育系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性變革(楊現(xiàn)民等,2016)。區(qū)塊鏈技術(shù)有望在互聯(lián)網(wǎng)+教育生態(tài)的構(gòu)建上發(fā)揮重要作用,其教育應(yīng)用價(jià)值與思路主要體現(xiàn)在六大方面:建立個(gè)體學(xué)信大數(shù)據(jù)、打造智能化教育淘寶平臺(tái)、開(kāi)發(fā)學(xué)位證書系統(tǒng)、構(gòu)建開(kāi)放教育資源新生態(tài)、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社區(qū)的“自組織”運(yùn)行以及開(kāi)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(shù)構(gòu)建的互聯(lián)網(wǎng)+教育新生態(tài)體系。區(qū)塊鏈技術(shù)有助于推動(dòng)教育體系變革,加速教育系統(tǒng)進(jìn)化發(fā)展。
1.建立個(gè)體學(xué)信大數(shù)據(jù),架起產(chǎn)學(xué)合作新橋梁
區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域可以用做分布式學(xué)習(xí)記錄與存儲(chǔ),允許任何教育機(jī)構(gòu)和學(xué)習(xí)組織跨系統(tǒng)和跨平臺(tái)地記錄學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)結(jié)果,并永久保存在云服務(wù)器,形成個(gè)體學(xué)信大數(shù)據(jù)(李青等,2017),有助于解決當(dāng)前教育領(lǐng)域存在的信用體系缺失和教育就業(yè)中學(xué)校與企業(yè)相脫離等實(shí)際問(wèn)題。用人單位招聘時(shí),可以通過(guò)合法渠道合理獲取學(xué)生的任何學(xué)習(xí)證據(jù)數(shù)據(jù),用于精確評(píng)估應(yīng)聘者與待招崗位間的匹配度。此外,學(xué)信大數(shù)據(jù)還是高校開(kāi)展人才培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)估以及專業(yè)評(píng)估的重要依據(jù),有助于實(shí)現(xiàn)學(xué)生技能與社會(huì)用人需求無(wú)縫銜接,有效促進(jìn)學(xué)校和企業(yè)在人才培養(yǎng)上的高效精準(zhǔn)合作。
未來(lái)教育研究所(IFTF)和美國(guó)高考(ACT)基金會(huì)提出的“學(xué)習(xí)即賺錢”(Learning as Earning)計(jì)劃(Sharples et al.,2016),其中心思想源于Edublocks概念,類似于當(dāng)前用來(lái)記錄和評(píng)估學(xué)生學(xué)習(xí)的“學(xué)分”。除了跟蹤學(xué)術(shù)學(xué)習(xí)活動(dòng)外,Edublocks還可以測(cè)量和記錄非正式學(xué)習(xí),比如培訓(xùn)活動(dòng)、學(xué)校比賽、研究演示、實(shí)習(xí)經(jīng)歷、社區(qū)服務(wù)等,一連串的Edublocks形成一個(gè)分布式賬本或電子公文包,讓學(xué)生在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都能獲得所發(fā)生的學(xué)習(xí)信用。學(xué)術(shù)顧問(wèn)將專注于幫助學(xué)生在其電子信息數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得最多的“收入”。畢業(yè)時(shí)形成的個(gè)人電子信息數(shù)據(jù)庫(kù),包含“賺取”的各種技能,即學(xué)生在學(xué)習(xí)期間獲得的所有Edublocks,將作為學(xué)生求職面試時(shí)的簡(jiǎn)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(bào)告中指出,發(fā)達(dá)的區(qū)塊鏈底層架構(gòu)系統(tǒng)將促進(jìn)學(xué)術(shù)進(jìn)展記錄,可將區(qū)塊鏈技術(shù)作為一個(gè)去中心化且又很安全的系統(tǒng)來(lái)加密傳輸學(xué)生數(shù)據(jù)(Educational Week,2017)。特別是與考試相關(guān)的學(xué)生學(xué)業(yè)水平的統(tǒng)計(jì)與測(cè)量數(shù)據(jù),依托區(qū)塊鏈技術(shù)設(shè)計(jì)全新、安全的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng),不僅能在網(wǎng)絡(luò)上安全共享,還能永久安全地存儲(chǔ)在云服務(wù)器中,隨時(shí)供查詢、獲取,為學(xué)業(yè)水平的測(cè)評(píng)和記錄方式開(kāi)拓新的可能,打造未來(lái)教育新平臺(tái)。該平臺(tái)允許學(xué)生轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)信息,可以將自己的成績(jī)單傳送給心儀企業(yè)的老板,為學(xué)生求職面試和企業(yè)招聘均提供了極具說(shuō)服力的材料。
2.打造智能化教育淘寶平臺(tái),實(shí)現(xiàn)資源與服務(wù)的全天候自動(dòng)交易
通過(guò)嵌入智能合約,區(qū)塊鏈技術(shù)可以完成教育契約和存證,構(gòu)建虛擬經(jīng)濟(jì)教育智能交易系統(tǒng)。該系統(tǒng)中各種服務(wù)的購(gòu)買、使用、支付等工作全部由系統(tǒng)自動(dòng)完成,無(wú)需人工操作,同時(shí)購(gòu)買記錄無(wú)法篡改、真實(shí)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(fèi)者在該平臺(tái)發(fā)出購(gòu)買信息后,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)智能合約的運(yùn)行規(guī)則自動(dòng)將對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)資料發(fā)送給消費(fèi)者,該資料的物流信息也將被智能合約追蹤,當(dāng)消費(fèi)者確認(rèn)收到學(xué)習(xí)資料時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)完成支付,無(wú)需手動(dòng)付款。此外,該交易平臺(tái)還提供在線學(xué)業(yè)輔導(dǎo)和工具下載等服務(wù),學(xué)習(xí)者可根據(jù)學(xué)習(xí)需求選擇恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)服務(wù),包括一對(duì)一在線輔導(dǎo)、知識(shí)點(diǎn)精講微課、難點(diǎn)習(xí)題講授等,所有資源和服務(wù)均可依據(jù)學(xué)習(xí)者的個(gè)性需求實(shí)現(xiàn)自主消費(fèi)。
基于區(qū)塊鏈技術(shù)的智能化教育淘寶平臺(tái)與其他交易平臺(tái)相比,具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì):(1)智能合約程序記錄在區(qū)塊鏈上,具備公開(kāi)、透明、不可篡改等特性,可以保證交易信息的真實(shí)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(chǔ)并轉(zhuǎn)移數(shù)字貨幣和學(xué)習(xí)資料,學(xué)習(xí)者購(gòu)買資料和服務(wù)等交易信息可隨時(shí)被追蹤查詢并被永久保存,從而為保障商家和消費(fèi)者權(quán)益提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐和過(guò)程性證據(jù)。(3)智能合約程序由區(qū)塊鏈自動(dòng)執(zhí)行,人工無(wú)法干預(yù)、篡改,一方面能夠提高平臺(tái)交易效率,滿足消費(fèi)者對(duì)于知識(shí)獲取實(shí)時(shí)性的需求,另一方面能夠保證交易平臺(tái)的可靠性與穩(wěn)定性,防止交易平臺(tái)出現(xiàn)系統(tǒng)性崩潰現(xiàn)象。(4)智能交易無(wú)需類似支付寶的第三方支付平臺(tái),可以實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者與培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、學(xué)習(xí)者與教師、機(jī)構(gòu)與機(jī)構(gòu)之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交易,既能節(jié)省中介平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)與維護(hù)費(fèi)用,同時(shí)又能提供有質(zhì)量保證的在線學(xué)習(xí)服務(wù)。
3.開(kāi)發(fā)學(xué)位證書系統(tǒng),解決全球性學(xué)歷造假難題
隨著就業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇以及科技的發(fā)展,學(xué)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(xué)物理學(xué)教授George Gollin曾對(duì)文憑造假現(xiàn)象做過(guò)調(diào)查,他估計(jì)每年約有20萬(wàn)份虛假學(xué)歷證書從非法文憑提供商處售出。國(guó)際知名調(diào)查公司HireRight的一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果顯示,約86%的受訪雇主表示他們?cè)l(fā)現(xiàn)應(yīng)聘者提供虛假學(xué)歷信息。為了解決學(xué)術(shù)欺詐尤其是學(xué)歷造假這一國(guó)際性教育難題,麻省理工學(xué)院、霍伯頓學(xué)校、肯尼亞信息和通信技術(shù)部等機(jī)構(gòu)開(kāi)始嘗試引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù),構(gòu)建全新的學(xué)位證書系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)學(xué)歷信息的完整、可信記錄。
麻省理工學(xué)院的媒體實(shí)驗(yàn)室(The MIT Media Lab)應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)研發(fā)了學(xué)習(xí)證書平臺(tái)(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(qiáng)加密的方式,創(chuàng)建一個(gè)可以控制完整成就和成績(jī)記錄的認(rèn)證基礎(chǔ)設(shè)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(nèi)容;其次,使用私鑰加密并對(duì)證書進(jìn)行簽名;接下來(lái)創(chuàng)建一個(gè)哈希值(Hash),用來(lái)驗(yàn)證證書內(nèi)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(gè)記錄,證明該證書在某個(gè)時(shí)間頒發(fā)給了誰(shuí)。在實(shí)際應(yīng)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(lái)的一系列隱私問(wèn)題,目前該軟件系統(tǒng)仍在不斷完善中。
霍伯頓學(xué)校(Holberton School)是一所軟件工程師培訓(xùn)學(xué)校,也是世界上首個(gè)使用區(qū)塊鏈技術(shù)記錄學(xué)歷信息的學(xué)校,它從2017年開(kāi)始將學(xué)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(xué)校的聯(lián)合創(chuàng)始人Sylvain Kalache認(rèn)為,利用區(qū)塊鏈去中心化的、可驗(yàn)證的、防篡改的存儲(chǔ)系統(tǒng),將學(xué)歷證書存放在區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫(kù)中,能夠保證學(xué)歷證書和文憑的真實(shí)性,使得學(xué)歷驗(yàn)證更加有效、安全和簡(jiǎn)單,同時(shí)能節(jié)省人工頒發(fā)證書和檢閱學(xué)歷資料的時(shí)間和人力成本,以及學(xué)校搭建運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)庫(kù)的費(fèi)用,這將成為解決學(xué)歷文憑和證書造假的完美方案。另外,一些國(guó)家也開(kāi)始行動(dòng)起來(lái),例如,肯尼亞政府強(qiáng)烈意識(shí)到學(xué)歷造假給國(guó)家教育乃至社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的嚴(yán)重影響,為了嚴(yán)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(gè)基于區(qū)塊鏈的學(xué)歷證書網(wǎng)絡(luò)發(fā)布與管理平臺(tái),讓所有學(xué)校、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等都可以在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布學(xué)歷證書,實(shí)現(xiàn)學(xué)歷證書的透明生產(chǎn)、傳遞和查驗(yàn)(比特幣中文網(wǎng),2017)。
4.構(gòu)建安全、高效、可信的開(kāi)放教育資源新生態(tài)
近年來(lái),開(kāi)放教育資源(Open Educational Resources,簡(jiǎn)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(fèi)、開(kāi)放的數(shù)字資源,但同時(shí)也面臨版權(quán)保護(hù)弱(余平等,2009)、運(yùn)營(yíng)成本高(李瑩等,2014)、資源共享難(韓錫斌等,2012)、資源質(zhì)量低(保羅·川內(nèi)等,2013)等諸多現(xiàn)實(shí)難題。如何構(gòu)建安全、高效、可信的開(kāi)放教育資源新生態(tài),成為當(dāng)前國(guó)際OER領(lǐng)域發(fā)展的新方向。區(qū)塊鏈技術(shù)有望成為解決上述難題的“利器”,推動(dòng)OER向更高層次發(fā)展。
(1)應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)加強(qiáng)資源版權(quán)保護(hù)。基于非對(duì)稱加密算法保護(hù)的版權(quán)信息其安全性與可靠性更高,同時(shí)鑒于區(qū)塊鏈公開(kāi)透明的特點(diǎn),任何資源創(chuàng)建信息都可以被使用者查詢、追蹤、獲取,進(jìn)而有助于從源頭上解決版權(quán)歸屬問(wèn)題。資源上傳者可將OER的版權(quán)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(shí)間、資源類型等內(nèi)容。因此,任何教育資源的創(chuàng)建和更新可隨時(shí)被追蹤和查詢,并被有效證明(Guo et al.,2016)。
(2)應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)降低OER運(yùn)營(yíng)成本。將區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化應(yīng)用到OER建設(shè)中可節(jié)省大量中介成本。用戶與用戶間可直接通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳播方式進(jìn)行資源共享,從而減少在大量中介平臺(tái)上研發(fā)與管理維護(hù)的投入,改變OER運(yùn)行機(jī)制,有效降低OER運(yùn)營(yíng)成本。
(3)應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)促進(jìn)資源共享。利用區(qū)塊鏈的分布式賬本技術(shù),將教育資源分布式存放在不同的區(qū)塊中,通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳播方式,所有節(jié)點(diǎn)將通過(guò)特定的、達(dá)成共識(shí)的軟件協(xié)議直接共享學(xué)習(xí)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(wèn)題。未來(lái),借鑒金融領(lǐng)域的跨境支付業(yè)務(wù),全球用戶都將實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)資源共享與實(shí)時(shí)交易,形成全球無(wú)縫流動(dòng)的超大規(guī)模信息資源開(kāi)放共享網(wǎng)絡(luò)。
(4)應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)提高資源質(zhì)量。圖3顯示了基于區(qū)塊鏈的智能合約與共識(shí)機(jī)制構(gòu)建的OER網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證機(jī)制。具體步驟如下:資源創(chuàng)建者將資源上傳云端平臺(tái);利用非對(duì)稱加密算法使用公鑰和私鑰對(duì)教育資源進(jìn)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(rèn)證;超過(guò)51%的節(jié)點(diǎn)達(dá)成共識(shí)通過(guò)認(rèn)證,承載資源的區(qū)塊加蓋時(shí)間戳并在網(wǎng)絡(luò)中以P2P的模式流通。資源認(rèn)證機(jī)制中的認(rèn)證、流轉(zhuǎn)、共享等環(huán)節(jié)均由區(qū)塊鏈底層內(nèi)置的智能合約自動(dòng)完成,全過(guò)程公開(kāi)透明、不可篡改,各個(gè)節(jié)點(diǎn)上的資源用戶共同認(rèn)證新上傳資源的應(yīng)用價(jià)值。基于區(qū)塊鏈技術(shù)的OER網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證機(jī)制可以杜絕重復(fù)、無(wú)效、低質(zhì)量資源的產(chǎn)生,能有效提升資源質(zhì)量和資源流通效率。
5.實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社區(qū)的真正“自組織”運(yùn)行
區(qū)塊鏈與在線社區(qū)的結(jié)合,也是區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域很有前景的應(yīng)用方向。區(qū)塊鏈技術(shù)可以優(yōu)化和重塑網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社區(qū)生態(tài),實(shí)現(xiàn)社區(qū)的真正“自組織”運(yùn)行,其應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下三個(gè)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(zhuǎn)體系。應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)建立社區(qū)虛擬幣產(chǎn)生與流通機(jī)制,學(xué)生可通過(guò)發(fā)帖、提問(wèn)、回答等行為的發(fā)生自動(dòng)賺取虛擬幣,并可利用虛擬幣購(gòu)買社區(qū)學(xué)習(xí)資料與服務(wù),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(lì)機(jī)制與衡量社區(qū)貢獻(xiàn)度重要指標(biāo)的集體智慧生成與流轉(zhuǎn)生態(tài)。
(2)保護(hù)社區(qū)成員智力成果,生成觀點(diǎn)進(jìn)化網(wǎng)絡(luò)。利用區(qū)塊鏈的可追溯性,能對(duì)社區(qū)成員發(fā)表的帖子和觀點(diǎn)自動(dòng)追蹤、查詢、獲取,從源頭上保護(hù)社區(qū)成員的智力成果,防止知識(shí)成果被抄襲,從而有利于創(chuàng)新性、原創(chuàng)性觀點(diǎn)的迸發(fā)。此外,依托分布式賬本技術(shù),將發(fā)表的觀點(diǎn)分布存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)中,根據(jù)各個(gè)觀點(diǎn)之間的語(yǔ)義聯(lián)系生成可視化的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖。隨著觀點(diǎn)的不斷生成與進(jìn)化發(fā)展,社區(qū)將聚小智為大智,形成具備無(wú)限擴(kuò)展能力的群體智慧網(wǎng)絡(luò)(楊現(xiàn)民,2015)。
(3)凈化社區(qū)生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)社區(qū)成員信譽(yù)度認(rèn)證。智能合約保證網(wǎng)絡(luò)社區(qū)的自動(dòng)運(yùn)行,發(fā)帖、提問(wèn)、回答等內(nèi)容將自動(dòng)推送到社區(qū)平臺(tái),根據(jù)預(yù)先定義好的規(guī)則程序?qū)ι鐓^(qū)論壇進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控,對(duì)于歪曲客觀事實(shí)或具有誤導(dǎo)性的謠言信息自動(dòng)屏蔽刪除,以達(dá)到凈化社區(qū)生態(tài)的目的。同時(shí),可根據(jù)社區(qū)成員發(fā)帖內(nèi)容與次數(shù)對(duì)成員信譽(yù)進(jìn)行認(rèn)證,信譽(yù)度認(rèn)證較高的社區(qū)成員可享有社區(qū)特權(quán),如多次下載學(xué)習(xí)資料或發(fā)言無(wú)限制次數(shù)等,以此鼓勵(lì)積極向上的發(fā)言,從而營(yíng)造健康向上的社區(qū)氛圍。
除了促進(jìn)社區(qū)的自組織運(yùn)行外,區(qū)塊鏈技術(shù)還可以在增強(qiáng)社區(qū)學(xué)習(xí)的適應(yīng)性方面發(fā)揮作用。目前,國(guó)內(nèi)的喵爪機(jī)構(gòu)已經(jīng)應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù),通過(guò)喵爪幣眾籌AltSchool的方式創(chuàng)建了可以為每個(gè)孩子提供定制學(xué)習(xí)服務(wù)、以項(xiàng)目為導(dǎo)向的自適應(yīng)學(xué)習(xí)社區(qū)——極客豆學(xué)院(上海喵爪網(wǎng)絡(luò)科技有限公司,2016)。在創(chuàng)新學(xué)習(xí)正式開(kāi)始前,極客豆學(xué)院的教師通過(guò)與學(xué)生聊天勾畫出詳細(xì)的學(xué)習(xí)者檔案。教師通過(guò)向?qū)W生提問(wèn)數(shù)學(xué)、語(yǔ)言等方面的問(wèn)題,了解學(xué)生自身的性格癖好、學(xué)習(xí)方式、強(qiáng)項(xiàng)和弱點(diǎn)等個(gè)性特征?;趯W(xué)習(xí)者的檔案信息,極客豆學(xué)院可以為每個(gè)孩子確定全年的學(xué)習(xí)目標(biāo)并細(xì)化為每周都會(huì)更新的游戲清單,學(xué)生可每天在清單上挑選不同的項(xiàng)目學(xué)習(xí),從而實(shí)現(xiàn)個(gè)性成長(zhǎng)。
6.開(kāi)發(fā)去中心化教育系統(tǒng),全民參與推動(dòng)教育公平
當(dāng)前教育系統(tǒng)的高度中心化和集權(quán)化主要體現(xiàn)在教育體制的中心化上。教育體制是教育機(jī)構(gòu)和教育規(guī)范兩個(gè)要素的結(jié)合體,其中教育機(jī)構(gòu)是載體,包括實(shí)施機(jī)構(gòu)和管理機(jī)構(gòu);教育規(guī)范是核心,即維護(hù)機(jī)構(gòu)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的制度(劉義兵等,2014)。現(xiàn)階段的教育體系仍以正規(guī)教育為主導(dǎo),由政府機(jī)構(gòu)或?qū)W校提供教育服務(wù)并進(jìn)行認(rèn)證,個(gè)人對(duì)某一特定學(xué)科的精通程度,仍需由受認(rèn)可的大學(xué)頒發(fā)文憑或證書來(lái)證明,導(dǎo)致教育的管理權(quán)被學(xué)校和政府所壟斷。
利用區(qū)塊鏈技術(shù)開(kāi)發(fā)去中心化教育系統(tǒng),有助于打破教育權(quán)利被學(xué)?;蛘畽C(jī)構(gòu)壟斷的局面,使教育走向全面開(kāi)放,形成全民參與、協(xié)同建設(shè)的一體化教育系統(tǒng)。未來(lái),除了政府機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)的學(xué)校、培訓(xùn)單位等教育機(jī)構(gòu)具有提供教育服務(wù)的資質(zhì)外,將有更多的機(jī)構(gòu)、甚至個(gè)體承擔(dān)專業(yè)教育服務(wù)提供商的角色,并且基于區(qū)塊鏈的開(kāi)源、透明、不可篡改等特性能保證其教育過(guò)程與結(jié)果的真實(shí)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(wù)并進(jìn)行認(rèn)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(xué)生是否掌握了某一知識(shí)技能。校際邊界也將逐步模糊,學(xué)習(xí)者可以自主選擇在任何學(xué)習(xí)中心或培訓(xùn)機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)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(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和技能。多門課程證書的獲得以及學(xué)分的積累,將使學(xué)生有資格申請(qǐng)獲得國(guó)家以及國(guó)際教育組織認(rèn)定的學(xué)歷學(xué)位證書。
五、區(qū)塊鏈技術(shù)教育應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)
區(qū)塊鏈技術(shù)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(lǐng)域。與金融領(lǐng)域相比,教育領(lǐng)域具有更強(qiáng)的獨(dú)特性和復(fù)雜性,區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的成功應(yīng)用將面臨推廣運(yùn)行難、教育數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)模糊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間有限、區(qū)塊鏈技術(shù)自身安全隱患所引起的師生隱私保護(hù)風(fēng)險(xiǎn)等諸多挑戰(zhàn)。
1.教育領(lǐng)域?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)少,推廣運(yùn)行存阻力
目前國(guó)內(nèi)外在區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域尚未普及標(biāo)準(zhǔn)且大多數(shù)研究聚焦在金融領(lǐng)域,其在教育領(lǐng)域的推廣運(yùn)行將面臨缺乏政策保護(hù)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)兩方面的挑戰(zhàn)。首先,由于缺乏政策保護(hù)與引導(dǎo),去中心化屬性對(duì)傳統(tǒng)教育管理機(jī)構(gòu)將造成強(qiáng)烈沖擊,在利益分配上使得傳統(tǒng)教育平臺(tái)遭受重大損失,導(dǎo)致相關(guān)機(jī)構(gòu)和部門對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用持謹(jǐn)慎態(tài)度,不利于區(qū)塊鏈技術(shù)的大規(guī)模推廣與應(yīng)用。其次由于區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用案例較少,專家學(xué)者對(duì)其在教育領(lǐng)域的推廣應(yīng)用更多持觀望態(tài)度,缺乏推動(dòng)其進(jìn)一步應(yīng)用的動(dòng)力。
為解決區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的推廣運(yùn)行問(wèn)題,可從以下三個(gè)方面入手:第一,我國(guó)應(yīng)盡快出臺(tái)區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用的法律法規(guī),從運(yùn)營(yíng)機(jī)制、技術(shù)應(yīng)用、體制管理等多個(gè)層面制定保護(hù)細(xì)則,切實(shí)保障國(guó)家、機(jī)構(gòu)、個(gè)體在區(qū)塊鏈技術(shù)與教育應(yīng)用上的合法權(quán)益。第二,制定切實(shí)可行的利益分配方案,妥善處理好傳統(tǒng)教育管理機(jī)構(gòu)和運(yùn)營(yíng)平臺(tái)之間的利益分配,使區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的推廣應(yīng)用得到各部門認(rèn)可,減少推廣運(yùn)行阻力。第三,依托中國(guó)區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展聯(lián)盟等組織,聯(lián)合教育領(lǐng)域?qū)<?,從區(qū)塊鏈國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化制定中借鑒先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),深入研究區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域推廣應(yīng)用的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題,制定區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)則。因此,教育工作者應(yīng)積極與區(qū)塊鏈專家聯(lián)合,盡早制定區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),打通應(yīng)用通道,提升應(yīng)用效果。
2.區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)存儲(chǔ)虛擬化,教育數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)有爭(zhēng)議
區(qū)塊鏈的去中心化特征淡化了教育管理機(jī)構(gòu)的職責(zé),學(xué)生數(shù)據(jù)管理等工作相對(duì)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(chǔ)與記錄,造成學(xué)生數(shù)據(jù)的產(chǎn)權(quán)變得模糊。當(dāng)前教育中的數(shù)據(jù)管理一般由學(xué)校教務(wù)處負(fù)責(zé),而區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用淡化了實(shí)體管理部門的職責(zé),使得數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在虛擬區(qū)塊鏈上。因此這些虛擬數(shù)據(jù)的歸屬權(quán)屬于誰(shuí)?使用權(quán)屬于誰(shuí)?基于數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生的成果的所有權(quán)又屬于誰(shuí)?這一系列的數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題都將成為區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域進(jìn)一步推廣應(yīng)用過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題。
基于區(qū)塊鏈技術(shù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的產(chǎn)權(quán)問(wèn)題,相關(guān)教育部門需要制定詳細(xì)的數(shù)據(jù)歸屬標(biāo)準(zhǔn)體系與利益價(jià)值分配方案。首先,區(qū)塊鏈存儲(chǔ)的教育數(shù)據(jù),其歸屬權(quán)應(yīng)該屬于數(shù)據(jù)產(chǎn)生者,即教師、學(xué)生和教育管理部門,而不是第三方平臺(tái),這是區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的基本原則。其次,任何數(shù)據(jù)的使用都需要經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)產(chǎn)生者的書面授權(quán)同意,可以授權(quán)給公司企業(yè)以開(kāi)發(fā)更大的商業(yè)價(jià)值,但保證數(shù)據(jù)產(chǎn)生者的個(gè)體利益與隱私,卻是數(shù)據(jù)使用的前提。最后,在進(jìn)行校校合作或校企合作過(guò)程中,教育數(shù)據(jù)產(chǎn)生的商業(yè)價(jià)值需要制定明確的利益分配方案,除了書面授權(quán)涉及的約定收益外,還可以參考著作權(quán)使用費(fèi)的模式,由平臺(tái)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(jià)值開(kāi)發(fā)者,或者可以征得用戶免費(fèi)授權(quán),將成果利益完全歸屬于數(shù)據(jù)價(jià)值開(kāi)發(fā)者。只有制定明確的數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)歸屬與使用規(guī)范,才能打消教師和學(xué)生對(duì)于教育教學(xué)活動(dòng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)所有權(quán)的顧慮,從而更好地促進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用。
3.系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)容量小,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間遇瓶頸
區(qū)塊鏈技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)金融技術(shù)的創(chuàng)新,但眾多技術(shù)特性特別是網(wǎng)絡(luò)容量仍處于發(fā)展的初級(jí)階段。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫(kù)記錄了每一筆交易從開(kāi)始至今的所有數(shù)據(jù)信息,任何想要進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的用戶都需要下載并存儲(chǔ)承載所有資源信息的創(chuàng)世塊(Creation Block)。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用,教師、學(xué)生以及教育管理部門產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將會(huì)呈現(xiàn)井噴式增長(zhǎng),導(dǎo)致區(qū)塊鏈中的區(qū)塊承載的數(shù)據(jù)信息越來(lái)越多,這對(duì)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)空間提出更高的要求。各類數(shù)據(jù)量越來(lái)越大,一方面導(dǎo)致數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間受限,影響教師、學(xué)生以及管理部門上傳與更新數(shù)據(jù)信息,另一方面將會(huì)降低數(shù)據(jù)傳播效率,影響師生對(duì)數(shù)據(jù)獲取實(shí)時(shí)性的需求。
與其他存儲(chǔ)技術(shù)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)形成協(xié)同效應(yīng)是解決區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間受限的有效途徑。可將區(qū)塊鏈技術(shù)與云存儲(chǔ)技術(shù)相結(jié)合。Storj利用區(qū)塊鏈搭建去中心化云系統(tǒng),將教師、學(xué)生以及管理機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)“切片”處理,對(duì)各個(gè)分片數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,通過(guò)分級(jí)存儲(chǔ)的方式被分散存儲(chǔ)到互聯(lián)網(wǎng)上其他學(xué)校或教育部門貢獻(xiàn)出來(lái)的硬盤空間上,從而解決數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間問(wèn)題。同時(shí),為保證數(shù)據(jù)信息的不可篡改性,Storj采用一種叫做Merkle樹(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),通過(guò)對(duì)比Root節(jié)點(diǎn)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(guò)糾刪碼的方式,從其他可用的數(shù)據(jù)塊重構(gòu)該數(shù)據(jù)信息,并保存到其他節(jié)點(diǎn)上。因此,將Storj云存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用到教育數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中,既可解決數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間問(wèn)題,又能保證數(shù)據(jù)的不可篡改性。此外,McConaghy等學(xué)者提出巨鏈數(shù)據(jù)庫(kù)(BigchainDB)的概念,即去中心化數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)信息可以達(dá)到每秒百萬(wàn)次寫入,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量以PB計(jì)算(Gmbh,2016)。其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在:去中心化控制,免疫攻擊;節(jié)點(diǎn)數(shù)量可線性擴(kuò)展,實(shí)現(xiàn)基于NoSQL語(yǔ)言的高效查詢和權(quán)限管理;容量可擴(kuò)展,任何具備法律約束力的合同及證書都可安全存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)庫(kù)上。因此,基于區(qū)塊鏈技術(shù)的各類教育數(shù)據(jù)存儲(chǔ)均可采用巨鏈數(shù)據(jù)庫(kù)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(kuò)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間,實(shí)現(xiàn)教師、學(xué)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(shù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用中面臨的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間受限問(wèn)題。
4.匿名技術(shù)尚未成熟,師生隱私保護(hù)有風(fēng)險(xiǎn)
區(qū)塊鏈技術(shù)通過(guò)隔斷交易地址和地址持有人真實(shí)身份的關(guān)聯(lián),達(dá)到匿名效果,防止因交易信息公開(kāi)透明而導(dǎo)致用戶隱私泄露,但這樣的保護(hù)通過(guò)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(gè)人信息(Zyskind et al.,2015)。因此,區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用面臨師生隱私被泄漏的風(fēng)險(xiǎn),主要來(lái)自以下兩個(gè)方面:一是所有交易信息公開(kāi)透明,任何信息都可以被追蹤查詢,進(jìn)而推斷出某些結(jié)論,或?qū)處熀蛯W(xué)生的狀態(tài)和行為進(jìn)行預(yù)測(cè),不利于教師和學(xué)生個(gè)人隱私的保護(hù);二是區(qū)塊鏈的安全性通過(guò)算法保障,理論上只有超過(guò)51%的節(jié)點(diǎn)用戶同時(shí)被黑客攻破后數(shù)據(jù)信息才會(huì)被泄漏或篡改,但是隨著數(shù)學(xué)、密碼學(xué)和計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,很難保障今后該算法不被破解,造成教師和學(xué)生信息的泄漏。
區(qū)塊鏈自身存在的安全問(wèn)題在各個(gè)領(lǐng)域都引起了廣泛的關(guān)注與討論,結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域面臨的安全挑戰(zhàn)提出如下應(yīng)對(duì)策略:第一,對(duì)教師、學(xué)生以及教育管理部門產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行權(quán)限管理,利用非對(duì)稱加密算法對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理,只有擁有對(duì)應(yīng)私鑰的用戶才可以訪問(wèn)用戶的數(shù)據(jù)信息,保證師生的個(gè)人信息不被泄漏。第二,采用算法技術(shù)與現(xiàn)實(shí)約束相結(jié)合的方式,在提高系統(tǒng)算法水平的同時(shí)通過(guò)法律保障、部門監(jiān)管或者信用抵押等方式進(jìn)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(shù)應(yīng)對(duì)高級(jí)可持續(xù)攻擊,通過(guò)對(duì)黑客攻擊模式、時(shí)間、空間等特征進(jìn)行處理分析,搭建應(yīng)對(duì)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(yīng),全面升級(jí)師生隱私保護(hù)系統(tǒng)。
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收稿日期 2017-02-20 責(zé)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