区块链技术及其应用研究

摘 要：区块链是近几年受到广泛关注的技术之一，它可以使数据库的安全性大大提高，但是又不需要获得行政机构的授信。最初使用时“区块”与“链”是区别使用的，后来才发展为“区块链”一个词，其对于金融脱媒有着巨大的潜能，并且可以引导全球贸易的发展。区块链的应用广泛性与其所带来的巨大的利益使在全球化中的各国都加大投资来发展。本文阐述了区块链的发展概要，深刻剖析了其所能带来的效益与影响，并分析了其对教育方面的深刻影响。

关键词：区块链；高校教育；应用场景；教育新生态

中图分类号：TP393.02；TP311.13 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）11-0197-02

Research on Block Chain Technology and Its Application

LIANG Shenghui，LI Xueling，LU Jianyi

（Chongzuo Power Supply Bureau，Chongzuo 532200，China）

Abstract：Block chain is one of the most widely concerned technologies in recent years. It can greatly improve the security of database，but it does not need to get the credit from administrative agencies. The term “block” was originally used differently from “chain”，but later developed into the term “block chain”，which has great potential for financial disintermediation and can guide the development of global trade. The extensive application of block chain and its enormous benefits make the countries in the globalization increase investment and development. This paper expounds the development outline of block chain，deeply analyzes its benefits and effects，and analyzes its profound impact on education.

Keywords：block chain；university education；application scenario；new educational ecology

0 引 言

目前，区块链技术正在改变全球金融、商业、公共管理和教育等的发展模式。世界主要银行、证券交易所、政府和教育机构在区块链技术的开发和应用方面投入了大量资金，将其比作“改变人类生活的新互联网的未来”。因此，抓住时代机遇，迎接挑战，加强对区块链技术的研究和应用尤为重要。

1 区块链

1.1 区块链的概念

区块链是计算机技术的一种新的应用模式，如分布式数据存储、点对点传输、共识机制和加密算法。它是比特币的一个重要概念，其本质是一个去媒介的数据库。从狭义上讲，区块链是一种链式数据结构，它按时间顺序，以顺序方式组合数据块。它还使用加密技术来确保分发的账本不可篡改、不可伪造。从广义上讲，该技术使用分块链数据结构来验证和存储数据，使用分布式节点一致性算法生成和更新数据，使用加密技术确保数据传输和访问的安全性，并利用基于自动脚本代码的代码智能承包新的分布式基础架构以及编程和操作数据的计算方法。

1.2 区块链的基础架构模型

数据层、网络层、共识层、激励层、合同层和应用层一起形成区块链系统。数据层用于封装底层数据块、相关数据加密和时间戳等基本数据和基本算法；网络层分为分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制；共识层是用于封装网络节点的各种一致性算法；激励层将经济因素纳入区块链技术体系，主要分为经济激励的发行机制和分配机制；契约层主要封装各种脚本、算法和智能契约，这是区块链可编程特征的基础；应用程序层用于封装区块链的各种应用场景和案例。

1.3 区块链的应用领域

区块链的应用领域包括智能合约、电子商务、存在证明、股权众筹、文件存储、物联网和证券交易等。其进化方式为：从区块链1.0（数字货币）到区块链2.0（数字资产和智能合约），再到区块链3.0（各行各业的分布式应用程序）。

1.4 区块链的分类

区块链可以分为以下三类：

（1）公有区块链。公有区块链是最早的区块链和最广泛使用的区块链。交易可以获得区块链的有效确认，任何人都可以参与共识过程；（2）联合/行业区块链。在将多个预先选择的节点指定为组中的分蘖之后，所有预先选择的节点参与共识过程。它确定每个块的生成，其他访问节点也可以参与事务，但要求会计流程，任何人都可以通过区块链打开的API进行合格查询；（3）私有区块链。区块链的应用仍在摸索中，它只使用总账技术来预订，具有一定的私密性，并享有独家访问区块链的权限。

1.5区块链的特征

（1）去中心化。鉴于使用分布式计费和存储，没有集中的硬件或管理组织，因此任何节点的权利和义务是相同的。系统中的数据块共同维护整个系统中具有维护功能的节点；（2）开放性。除了交易各方的私人信息之外，区块链中的所有数据都是开放的，因为每个人都可以通过公共接口查询区块链相关数据和开发的应用程序，因而整个系统的信息处于高度透明状态；（3）自治性。由于区块链使用基于共识的规范和协议，因此整个系统中的所有节点都可以在受信任的环境中自由安全地交换数据，因此可以保证任何人为的干预均不起作用；（4）信息无法进行篡改。区块链中数据的稳定性和可靠性非常高，一旦信息得到验证，将被永久存储。若是想要完成单个节点上对数据库的修改，则要同时控制系统之中超过51%的节点，否则无法完成；（5）匿名性。由于每个节点之间的交换遵循其固定算法，通过公布身份进行信任验证则没有必要，非常有利于信用的积累。

2 区块链在教育行业的发展

2.1 区块链在教育中的应用

目前，区块链技术在中国教育产业中的应用尚处于起步阶段，各大学都在进行积极探索。“互联网+教育”是全球教育发展的趋势，旨在运用新兴的互联网技术与模式来改造传统的教育体系。它在现代教育的转型和进步中发挥着重要作用。

区块链在教育中的应用主要体现在以下六个方面：（1）建立个体学信大数据体系；（2）打造智能化教育平台；（3）开发学位证书系统；（4）构建开放式教育资源新生态；（5）完成网络学习社区的“自组织”运行模式；（6）完成对去中心化教育系统的开发。

2.2 区块链对教育的价值与意义分析

（1）学校等教育平台通过对区块链技术的开发、应用等，使学习者与教师可以成为教学资源以及信息的主要利用者及受益者，区块链中的分布式账本的应用可以对教学资源实现很好的利用和管理，以及对信息实现安全存储，增加其灵活性，还可以利用大数据分析等技术实现大规模的学习认证，同时为广大学习者增加受教育的机会，促进国家整体受教育率，实现国家的长久发展；（2）区块链技术还可以帮助因种种原因无法通过传统学校教育完成学业的学习者实现学业的目标，只要将不同的教育机构结合在一起，对相关学习者每一科进行详细的学分计算，为达到相应资历的学习者颁发毕业证书或者学位证书即可；（3）教育是一个国家和民族的未来，但当前对这方面的资金投入还有所欠缺，受到地区限制很多人无法受到正规的教育，区块链技术可以很好地解决这个问题，它可以减少教育资金的投入，促进国家对教育资源的有效利用；（4）区块链技术可以帮助更多的人获得学习机会，有效提高其在社会上的竞争力，促进就业率的提高，实现社会经济的发展。

3 结 论

区块链以其独有的特点影响着全球的治理模式，对全球经济的发展有着重要的促进作用，在商业以及组织方面也有着广泛应用，其发展将会带来世界范围内的技术变革，虽然还存在着许多争议与质疑，但该技术的发展是未来的必然趋势。

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作者简介：梁声辉（1977.06-），男，壮族，广西南宁人，正高级，毕业于广西大学电气工程及其自动化，本科，学士。研究方向：信息管理、通信管理、自动化等系统运行管理；李雪玲（1989.10-），女，壮族，广西南宁人，中级职称，毕业于重庆邮电大学通信工程专业，本科，学士。研究方向：信息化建设与安全管理；陆建毅（1979.10-），男，壮族，广西崇左人，初级职称。研究方向：信息化建设管理。