劉爽，楊偉杰

（清遠(yuǎn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 清遠(yuǎn)511510）

當(dāng)前，全球科技創(chuàng)新空前活躍，人工智能、量子信息、移動(dòng)通信、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等高新信息技術(shù)得到快速突破。區(qū)塊鏈技術(shù)在國內(nèi)外都取得了良好的發(fā)展成果，更有效推動(dòng)了我國的新興技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的革命，對(duì)我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展起到了良好的推動(dòng)作用。區(qū)塊鏈技術(shù)憑借其分布式、安全性、可靠性與數(shù)據(jù)完整性等特征，得到了廣泛關(guān)注。從現(xiàn)有研究來看，“區(qū)塊鏈+教育”的應(yīng)用與發(fā)展呈現(xiàn)穩(wěn)步增長、多點(diǎn)關(guān)聯(lián)的趨勢(shì)，逐漸從理論探索轉(zhuǎn)向?qū)嵺`驗(yàn)證，并不斷走向精細(xì)化、具體化。當(dāng)前，國內(nèi)外“區(qū)塊鏈+教育”的研究熱點(diǎn)，主要聚焦在學(xué)分認(rèn)證、證書管理、數(shù)字教育資源、學(xué)習(xí)者能力與學(xué)習(xí)成果管理等方面。為了讓“區(qū)塊鏈+教育”能夠有效助力重構(gòu)未來教育，促進(jìn)教育公平與智能教育生態(tài)，其今后發(fā)展應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注創(chuàng)新教育應(yīng)用場(chǎng)景，建立健全人才培養(yǎng)體系，完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容。

一、區(qū)塊鏈技術(shù)的原理

關(guān)于區(qū)塊鏈技術(shù)的概念，區(qū)塊鏈屬于新型應(yīng)用模式的范疇，將多樣化的計(jì)算機(jī)技術(shù)包含進(jìn)來，比如：分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)共識(shí)機(jī)制等。在區(qū)塊鏈中，數(shù)據(jù)塊的生成以密碼學(xué)方法為基礎(chǔ)，在所有數(shù)據(jù)塊中，將幾分鐘之前各個(gè)比特幣網(wǎng)絡(luò)交易的信息內(nèi)容包含進(jìn)來，這樣可以對(duì)有關(guān)信息作出檢驗(yàn)與認(rèn)證，并促進(jìn)下一區(qū)塊的形成。屬于比特幣的最底層的技術(shù)，就好像一個(gè)數(shù)據(jù)庫的賬本，記載了所有的交易記錄［1］。區(qū)塊鏈技術(shù)可以對(duì)各方的信任關(guān)系作出建設(shè)。廣義定義就是利用加密鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)可以對(duì)數(shù)據(jù)信息作出檢驗(yàn)與保存，通過分布式節(jié)點(diǎn)共識(shí)算法，有助于數(shù)據(jù)的形成與優(yōu)化，通過腳本代碼，能夠開展數(shù)據(jù)信息的利用活動(dòng)，屬于去中心化基礎(chǔ)架構(gòu)和分布式計(jì)算范式。狹義定義就是以時(shí)間為依據(jù)，運(yùn)用鏈條的形式，將數(shù)據(jù)區(qū)塊建設(shè)成為特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過密碼學(xué)的有關(guān)知識(shí)內(nèi)容，保障去中心化共享賬戶，杜絕更改與偽造問題的出現(xiàn)。

區(qū)塊鏈屬于分布式共享記賬技術(shù)的范疇，其主要幫助各個(gè)參與方技術(shù)信任關(guān)系的生成。在區(qū)塊鏈中，其主要包含區(qū)塊鏈底層技術(shù)與區(qū)塊鏈上層應(yīng)用兩個(gè)層面，其中，區(qū)塊鏈上層應(yīng)用以有關(guān)創(chuàng)新為基礎(chǔ)。促使各方數(shù)據(jù)信用建設(shè)工作的順利完成是區(qū)塊鏈最重要的價(jià)值。

二、構(gòu)建基于區(qū)塊鏈技術(shù)的學(xué)生第二課堂管理系統(tǒng)的意義

教育部于2020年4月印發(fā)了《高等學(xué)校區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》（教科技函〔2020〕17 號(hào)），全面規(guī)劃部署了高等學(xué)校區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展要?jiǎng)?wù)，區(qū)塊鏈技術(shù)示范應(yīng)用行動(dòng)之一就是基于區(qū)塊鏈的教育管理與服務(wù)協(xié)同平臺(tái)研究與應(yīng)用。因此，基于區(qū)塊鏈技術(shù)的學(xué)生第二課堂管理系統(tǒng)的研究完全符合國家發(fā)展規(guī)劃。

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的學(xué)生第二課堂管理系統(tǒng)目前在國內(nèi)比較少見，傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集困難、系統(tǒng)維護(hù)成本較高、數(shù)據(jù)較容易遭受篡改，傳統(tǒng)的學(xué)生第二課堂管理系統(tǒng)在學(xué)生心目中威信不高。利用以區(qū)塊鏈技術(shù)為基礎(chǔ)的學(xué)生第二課堂管理系統(tǒng)，可以促使傳統(tǒng)信息處理系統(tǒng)中的安全問題得到解決，不僅可以幫助學(xué)生參與到具體的監(jiān)管與維護(hù)活動(dòng)中來，而且還可以促使學(xué)生數(shù)據(jù)信息的安全性得到保證，提升數(shù)據(jù)信息的透明化程度，以此敦促學(xué)生自己對(duì)自己的行為負(fù)責(zé)，提高學(xué)生的參與度［3］。從而實(shí)現(xiàn)思政工作質(zhì)量的提升，增強(qiáng)其公平性與公開性，強(qiáng)化學(xué)生的思政素養(yǎng)，推動(dòng)學(xué)生的全面發(fā)展，對(duì)學(xué)校學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)起到支撐作用。

三、基于區(qū)塊鏈技術(shù)的學(xué)生第二課堂管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

大學(xué)生第二課堂育人體系應(yīng)當(dāng)對(duì)第一課堂的工作體系作出參考，并與共青團(tuán)的工作內(nèi)容、運(yùn)行方式等工作緊密聯(lián)系起來，整體設(shè)計(jì)出大學(xué)生在第一課堂時(shí)間以外的文化活動(dòng)，包括文化娛樂、技能訓(xùn)練、科技創(chuàng)新、社會(huì)實(shí)踐、志愿服務(wù)等，并對(duì)大學(xué)生參加第二課堂進(jìn)行評(píng)價(jià)，形成“第二課堂成績單”。在第二課堂的管理中，學(xué)分信息、活動(dòng)信息、活動(dòng)考勤、活動(dòng)評(píng)價(jià)結(jié)果等內(nèi)容開放，但是第二課堂記錄體系缺乏系統(tǒng)性，信息的透明化程度亟須提升，導(dǎo)致信任危機(jī)的出現(xiàn)。在大力開展第二課堂活動(dòng)的過程中，高校也應(yīng)當(dāng)提升對(duì)學(xué)分信息的關(guān)注度，促使企業(yè)變得更加公開、透明，這就要求高校在開展學(xué)生管理工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)重視第二課堂成績管理系統(tǒng)的建設(shè)工作，在確保安全的基礎(chǔ)上，全面公開有關(guān)信息內(nèi)容［3］。

高校學(xué)生第二課堂的管理和記錄對(duì)高校思想政治工作者有重要意義，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們迫切需要以技術(shù)手段來確保學(xué)生參加第二課堂教育活動(dòng)的真實(shí)性、完整性和安全性，目前針對(duì)學(xué)生第二課堂管理系統(tǒng)主要采用將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫的中心化存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，這種中心化結(jié)構(gòu)具有諸多安全問題：1.系統(tǒng)健壯性不夠高；2.數(shù)據(jù)容易被篡改；3.數(shù)據(jù)采集和維護(hù)成本較高［4］。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展，其諸多優(yōu)點(diǎn)，如：低成本、去中心化；通過技術(shù)手段確保數(shù)據(jù)安全性等被人們所關(guān)注，利用區(qū)塊鏈技術(shù)可以為高校學(xué)生第二課堂管理系統(tǒng)給出詳細(xì)設(shè)計(jì)方案，該系統(tǒng)可以利用區(qū)塊鏈的特征來確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性，為解決傳統(tǒng)信息系統(tǒng)存在的安全問題提供有價(jià)值參考。

數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)是區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的核心問題。高?？梢葬槍?duì)數(shù)據(jù)訪問、共享、存儲(chǔ)、計(jì)算中的安全與隱私保護(hù)問題，開展區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)邊界保護(hù)和精準(zhǔn)訪問控制機(jī)制研究，實(shí)現(xiàn)細(xì)粒度權(quán)限的可追溯、可驗(yàn)證、可審計(jì)等特性；融合區(qū)塊鏈與安全多方計(jì)算等，開展區(qū)塊鏈多方數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)和安全共享技術(shù)研究；開展鏈內(nèi)輕量級(jí)臨時(shí)可信操作環(huán)境構(gòu)建和安全解構(gòu)研究，實(shí)現(xiàn)新型應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的可信計(jì)算；開展可監(jiān)管的隱私保護(hù)技術(shù)研究，綜合利用多種密碼學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶隱私保護(hù)。

在基于區(qū)塊鏈技術(shù)的學(xué)生第二課堂管理系統(tǒng)里，學(xué)生注冊(cè)需輸入學(xué)生姓名、學(xué)號(hào)、身份證號(hào)、所在學(xué)院和班級(jí)信息，并形成公私鑰，為學(xué)生合法性的驗(yàn)證活動(dòng)創(chuàng)造便捷條件，在注冊(cè)之后，學(xué)校就會(huì)收到所提交的虛擬資產(chǎn)［5］。教師注冊(cè)的過程與學(xué)生類似。

區(qū)塊鏈記錄的是數(shù)字賬本，以稱作區(qū)塊的塊狀數(shù)據(jù)排列，這些區(qū)塊隨后通過被稱為哈希函數(shù)的加密驗(yàn)證相互鏈接，這些區(qū)塊連在一起形成一個(gè)連續(xù)的鏈，這種類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)加密等有用的原因是去中心化，去中心化意味著鏈中的記錄不存儲(chǔ)在任何單一位置，這些記錄每個(gè)人都可以訪問，每個(gè)學(xué)生都可以訪問，并且任何一方都不可以改變。為了更好地保護(hù)廣大學(xué)生的隱私，班級(jí)將會(huì)控制各項(xiàng)操作與信息，在區(qū)塊鏈中，倘若學(xué)生需要輸入信息內(nèi)容，則需將信息提交給系統(tǒng)，通過審批才能將所寫內(nèi)容寫入?yún)^(qū)塊鏈中。同樣，老師也可將信息寫入，但是老師可以操作本班的全部同學(xué)信息。

區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)架構(gòu)主要包含數(shù)據(jù)層、共識(shí)層、合約層、應(yīng)用層等六個(gè)層面。每層分別完成一項(xiàng)核心功能，并運(yùn)用了一些技術(shù)來保證整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)的正常運(yùn)作，各層之間互相配合互相支撐，實(shí)現(xiàn)去中心化的信任機(jī)制，這也是區(qū)塊鏈的魅力所在。基于區(qū)塊鏈技術(shù)的學(xué)生第二課堂管理系統(tǒng)，主要可劃分成兩層，即：交互層和區(qū)塊鏈層，在應(yīng)用層中，利用Web界面，可將各個(gè)操作按鈕與信息呈現(xiàn)出來，這樣就可以交換學(xué)生和區(qū)塊鏈間的數(shù)據(jù)信息，并封裝學(xué)生寫入信息，之后，向所有節(jié)點(diǎn)提交校驗(yàn)，并在區(qū)塊鏈完成保存活動(dòng)，其中，校驗(yàn)活動(dòng)需要取得50%學(xué)生的許可個(gè)節(jié)點(diǎn)校驗(yàn)。

四、結(jié)語

我國教育的信息化建設(shè)離不開戰(zhàn)略性的計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)，區(qū)塊鏈技術(shù)在技術(shù)與產(chǎn)業(yè)變革中發(fā)揮了重要作用。本文將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于高校“第二課堂成績單”中，實(shí)現(xiàn)了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的大學(xué)生第二課堂成績的管理，使傳統(tǒng)的“第二課堂成績單”融入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)后得到優(yōu)化升級(jí)，區(qū)塊鏈的一個(gè)最重要特點(diǎn)就是去中心化，使得學(xué)生的第二課堂成績信息得到透明、監(jiān)督，從而提高了數(shù)據(jù)信息的公信力，也保障了第二課堂成績系統(tǒng)的開放性不被破壞。區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用潛力，有助于打造更加開放和更具公信力的教育系統(tǒng)。