CN114219322A - 基于区块链的教育数据管理*** - Google Patents

基于区块链的教育数据管理*** Download PDF

Info

Publication number
CN114219322A
CN114219322A CN202111555638.8A CN202111555638A CN114219322A CN 114219322 A CN114219322 A CN 114219322A CN 202111555638 A CN202111555638 A CN 202111555638A CN 114219322 A CN114219322 A CN 114219322A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
chain
education
block chain
student
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111555638.8A
Other languages
English (en)
Inventor
阚海斌
贺港龙
刘百祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fudan University
Original Assignee
Fudan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fudan University filed Critical Fudan University
Priority to CN202111555638.8A priority Critical patent/CN114219322A/zh
Publication of CN114219322A publication Critical patent/CN114219322A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0633—Workflow analysis
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/60—Protecting data
    • G06F21/64—Protecting data integrity, e.g. using checksums, certificates or signatures
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G06Q50/20—Education
    • G06Q50/205—Education administration or guidance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Bioethics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明属于教育数据管理技术领域，具体为一种基于区块链的教育数据管理***。本发明的基于区块链的教育数据***，包括学生用户、学校管理员、数据访问者、应用平行链、中继链；应用平行链，关注于自身链功能业务逻辑的管理，比如学校区块链、企业人事信息区块链，平行链之间的交互可以通过中继链转接的方式来提供；中继链，不同平行链之间连接的“中心”区块链，负责完成不同平行链之间的信息交互。本发明通过中继链方案提高教育数据区块链的可扩展性，同时使用数字签名的方案提供教育数据的可靠性，此外，本发明应用基于身份的访问控制保护用户的教育数据隐私，降低了数据泄露和滥用的风险。

Description

基于区块链的教育数据管理***
技术领域
本发明属于教育数据管理技术领域，具体涉及一种基于区块链的教育数据管理***。
背景技术
学生在就业或升学的过程中，通常会有查询学生学业信息的需求，比如学籍信息、大型考试成绩信息等，具体详细地来说，可以有比如四六级成绩、高考成绩、课程成绩、体育测试成绩、学分信息、竞赛信息等等，只要有需求，可以将各式各样的信息都做备份。这些学生在学业上的信息，可以用来作为升学时的凭证，以供入学学校进行访问查询及验证，同时也可以作为就职公司进行调查验证的凭证。在这种场景下，一个数字化的教育数据***可以有效地对教育数据进行管理。与此同时，我国也提出要推动教育信息化、教育数据开放与共享的研究与发展。
目前，教育数据管理***多为一种中心化的模式。这种中心化架构的模式是一种传统的***方案，采用用户与服务中心相互独立，客户端与服务端连接通信的方案进行数据***管理。然而，这种教育数据***模型存在一些不可忽略的问题和缺陷，比如教育数据的安全性问题、教育数据的隐私保护、教育数据访问的效率不高、教育数据共享难以溯源等。
区块链是随着比特币的发布而被提出的一种分布式账本***技术。区块链技术采用的是一种去中心化的架构模式，数据区块一旦完成共识加入到链上，该数据便不可以再被篡改和删除，因此区块链数据具有不可篡改的特性。同时，区块链的参与节点是平等的，每个全节点都保留了完整的、具有一致性的区块链账本，通过对账本的检索，可以完成对链上数据的溯源，同时使得数据的共享与访问更加高效。区块链的种种属性，使得其是一种解决传统教育数据***问题和缺陷的有效技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数据安全性好、访问效率高的基于区块链的教育数据管理***。
本发明提供的基于区块链的教育数据管理***，包括：学生用户、学校管理员、数据访问者、应用平行链、中继链；其中：
所述学生用户，是学生教育数据的拥有者，其拥有对自身数据的管理权，同时对自身的隐私数据进行访问控制管理；
所述学校管理员，是对教育数据的校验者，被发布的教育数据需要经过其签名背书才被认作有效；
所述数据访问者，是对教育数据的访问者，与***交互进行教育数据的访问；
所述应用平行链，关注于自身链的功能业务逻辑的管理，平行链之间的交互可以通过中继链转接的方式来提供。常见的应用平行链可以是：学校区块链、企业人事管理区块链等接入教育数据***的区块链。
所述中继链，是不同平行链之间连接的“中心”区块链，负责完成不同平行链之间的信息交互。
上述的基于区块链的教育数据管理***的工作流程为：
（1）学生用户发布教育数据。学生用户对自身的教育数据进行发布，比如自身课程成绩、学位信息、英语四六级考试成绩信息等。
（2）学校管理员对学生用户发布的数据进行校验。如果学生用户发布的教育数据真实有效，那么学校数据管理员对该数据进行签名背书。否则该数据被认为无效，抛弃不用，不作签名背书。
（3）其他用户（即数据访问者）对某学生数据进行访问。对于学生的公开数据，用户直接从区块链上获取数据信息，然后校验该数据是否由可靠的学校管理方进行了签名背书，如果该数据签名背书有效则进行访问，否则该数据无效。对于学生的隐私数据，用户从区块链上获取加密后的隐私数据，然后发送权限申请的请求。学生用户收到权限申请的请求后，如果同意查看，那么返回给该用户权限凭证，否则返回拒绝访问的消息。
本发明中，所述***是基于区块链技术、跨链技术进行实现；教育数据通过管理者签名背书提供可靠性；隐私数据通过基于身份的访问控制方案进行控制管理。
本发明可以解决传统教育数据管理的信任问题，并基于去中心化的方式保护教育数据免受中心化方式攻击，同时对教育数据的管理公开透明，可以有效监管、溯源，并且基于数字签名的方法保证了数据的可靠性、真实性，同时采用基于身份的访问控制方案，使得数据访问者只能访问授权的隐私数据，最大程度上避免了隐私数据的泄露和滥用，极大的降低了用户的疑虑。
附图说明
图1为公开数据访问流程图示。
图2为隐私数据访问流程图示。
图3为教育数据***架构图示。
图4为数据发布流程图示。
图5为数据签名流程图示。
图6为数据访问流程图示。
图7为权限授予流程图示。
具体实施方式
如图1为一次成功的公开数据访问流程，图2为一次成功的隐私数据访问流程。教育数据访问的描述如下：
（1）学生用户发布教育数据。学生用户对自身的教育数据进行发布，比如自身课程成绩、学位信息、英语四六级考试成绩信息等。
（2）学校管理员对学生用户发布的数据进行校验。如果学生用户发布的教育数据真实有效，那么学校数据管理用户对该数据进行签名背书。否则该数据被认为无效，抛弃不用，不作签名背书。
（3）其他用户对某学生数据进行访问。对于学生的公开数据，用户直接从区块链上获取数据信息，然后校验该数据是否由可靠的学校管理方进行了签名背书，如果该数据签名背书有效则进行访问，否则该数据无效。对于学生的隐私数据，用户从区块链上获取加密后的隐私数据，然后发送权限申请的请求。学生用户收到权限申请的请求后，如果同意查看，那么返回给该用户权限凭证，否则返回拒绝访问的消息。
图3为教育数据***的架构图，主要基于四层结构进行设计。第一层为应用层，包括了提供图形界面的前端页面模块以及后端程序交互模块，其中前端的实现主要是基于React前端架构，实现了简单的UI界面进行数据交互。第二层为业务层，主要包括数据访问模块、教育数据发布模块、数据签名模块以及进行权限管理的访问控制模块。第三层为区块链层，主要包括Substrate平行链的各个功能模块以及提供平行链安全性、跨链数据传输的Polkadot中继链模块。第四层为数据层，主要负责对教育数据进行处理，如加密解密、签名背书及验证等。
图4为学生用户发布教育数据流程图，其流程如下：
（1）学生用户输入要发布的教育数据，包括标识字段，并选择数据是否隐私。
（2）教育数据提交到后台。
（3）对数据进行处理，判断数据是否隐私，不是则进入流程（5）。
（4）数据加密处理。
（5）将处理后的数据打包成交易。
（6）将交易提交给收集人节点。
（7）收集人节点将验证后的交易打包成区块，提交给验证人进行后续验证处理，等待区块确认。
其中，所述收集人节点是指负责协助验证人生成有效的平行链区块的角色，其维护平行链的全部区块信息数据，对交易进行收集和验证，将有效交易打包成候选区块提交给验证人；所述验证人是指负责接收、验证和重新发布候选区块的节点角色，验证人将通过验证的候选区块信息添加到中继链区块中，发布成功后获取代币奖励。
图5为学校管理员数据签名流程图，具体流程如下：
（1）管理员从链上检索新发布的教育数据交易。
（2）如果该数据交易的背书者指定为本管理员，则继续，否则返回流程（1）。
（3）管理员对数据真实性进行验证，如果数据有效则继续，否则返回流程（1）。
（4）对该数据进行数字签名，填写背书字段。
（5）将处理后的数据打包成交易。
（6）将交易提交给收集人节点。
（7）收集人节点将验证后的交易打包成区块，提交给验证人进行后续验证处理，等待区块确认。
图6为数据访问者访问数据流程图，其流程如下：
（1）数据访问者输入访问数据的标识和拥有者等信息并提交。
（2）根据信息检索链上数据。
（3）如果数据存在则继续，否则输出提示，流程结束。
（4）对数据的背书字段进行校验，数字签名有效则继续，否则输出提示，流程结束。
（5）判断数据是否隐私，如果不是隐私数据，那么进入流程（8）。
（6）判断是否拥有权限，如果没有，输出提示，流程结束。
（7）数据解密。
（8）输出教育数据内容。
图7为隐私数据访问者权限授予流程图，具体流程如下：
（1）学生用户从链上获取申请请求。
（2）学生用户对申请者的身份进行校验。
（3）如果同意授权，则继续，否则流程结束。
（4）生成数据访问权限凭证。
（5）将凭证打包成交易。
（6）将交易提交给收集人节点。
（7）收集人节点将验证后的交易打包成区块，提交给验证人进行后续验证处理，等待区块确认。

Claims (8)

1.一种基于区块链的教育数据管理***，其特征在于，包括：学生用户、学校管理员、数据访问者、应用平行链、中继链；其中：
所述学生用户，是学生教育数据的拥有者，其拥有对自身数据的管理权，同时对自身的隐私数据进行访问控制管理；
所述学校管理员，是对教育数据的校验者，被发布的教育数据需要经过其签名背书才被认作有效；
所述数据访问者，是对教育数据的访问者，与***交互进行教育数据的访问；
所述应用平行链，关注于自身链的功能业务逻辑的管理，平行链之间的交互通过中继链转接的方式来提供；
所述中继链，是不同平行链之间连接的“中心”区块链，负责完成不同平行链之间的信息交互。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的教育数据管理***，其特征在于，所述应用平行链是：学校区块链或企业人事管理区块链接入教育数据***的区块链。
3.根据权利要求1所述的基于区块链的教育数据管理***，其特征在于，工作流程为：
（1）学生用户发布教育数据；所述教育数据包括自身课程成绩、学位信息、英语四六级考试成绩信息；
（2）学校管理员对学生用户发布的数据进行校验；如果学生用户发布的教育数据真实有效，那么学校数据管理员对该数据进行签名背书；否则该数据被认为无效，不作签名背书；
（3）其他用户即数据访问者，对某学生数据进行访问；对于学生的公开数据，用户直接从区块链上获取数据信息，然后校验该数据是否由可靠的学校管理方进行了签名背书，如果该数据签名背书有效则进行访问，否则该数据无效；对于学生的隐私数据，用户从区块链上获取加密后的隐私数据，然后发送权限申请的请求；学生用户收到权限申请的请求后，如果同意查看，那么返回给该用户权限凭证，否则返回拒绝访问的消息。
4.根据权利要求3所述的基于区块链的教育数据管理***，其特征在于，***架构为四层结构：
第一层为应用层，包括提供图形界面的前端页面模块以及后端程序交互模块，其中前端的实现是基于React前端架构，实现简单的UI界面进行数据交互；
第二层为业务层，主要包括数据访问模块、教育数据发布模块、数据签名模块以及进行权限管理的访问控制模块；
第三层为区块链层，主要包括Substrate平行链的各个功能模块以及提供平行链安全性、跨链数据传输的Polkadot中继链模块；
第四层为数据层，主要负责对教育数据进行处理，包括加密解密、签名背书及验证。
5.根据权利要求3所述的基于区块链的教育数据管理***，其特征在于，所述学生用户发布教育数据的流程如下：
（1）用户输入要发布的教育数据，包括标识字段，并选择数据是否隐私；
（2）教育数据提交到后台；
（3）对数据进行处理，判断数据是否隐私，不是则进入流程（5）；
（4）数据加密处理；
（5）将处理后的数据打包成交易；
（6）将交易提交给收集人节点；
（7）收集人节点将验证后的交易打包成区块，提交给验证人进行后续验证处理，等待区块确认。
6.根据权利要求3所述的基于区块链的教育数据管理***，其特征在于，所述学校管理员数据签名流程如下：
（1）学校管理员从链上检索新发布的教育数据交易；
（2）如果该数据交易的背书者指定为本管理员，则继续，否则返回流程（1）；
（3）学校管理员对数据真实性进行验证，如果数据有效则继续，否则返回流程（1）；
（4）对该数据进行数字签名，填写背书字段；
（5）将处理后的数据打包成交易；
（6）将交易提交给收集人节点；
（7）收集人节点将验证后的交易打包成区块，提交给验证人进行后续验证处理，等待区块确认。
7.根据权利要求3所述的基于区块链的教育数据管理***，其特征在于，所述数据访问者访问数据流程如下：
（1）数据访问者输入访问数据的标识和拥有者信息并提交；
（2）根据信息检索链上数据；
（3）如果数据存在则继续，否则输出提示，流程结束；
（4）对数据的背书字段进行校验，数字签名有效则继续，否则输出提示，流程结束；
（5）判断数据是否隐私，如果不是隐私数据，那么进入流程（8）；
（6）判断是否拥有权限，如果没有，输出提示，流程结束；
（7）数据解密；
（8）输出教育数据内容。
8.根据权利要求3所述的基于区块链的教育数据管理***，其特征在于，隐私数据访问者权限授予流程如下：
（1）学生用户从链上获取申请请求；
（2）学生用户对申请者的身份进行校验；
（3）如果同意授权，则继续，否则流程结束；
（4）生成数据访问权限凭证；
（5）将凭证打包成交易；
（6）将交易提交给收集人节点；
（7）收集人节点将验证后的交易打包成区块，提交给验证人进行后续验证处理，等待区块确认。
CN202111555638.8A 2021-12-17 2021-12-17 基于区块链的教育数据管理*** Pending CN114219322A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111555638.8A CN114219322A (zh) 2021-12-17 2021-12-17 基于区块链的教育数据管理***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111555638.8A CN114219322A (zh) 2021-12-17 2021-12-17 基于区块链的教育数据管理***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114219322A true CN114219322A (zh) 2022-03-22

Family

ID=80703928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111555638.8A Pending CN114219322A (zh) 2021-12-17 2021-12-17 基于区块链的教育数据管理***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114219322A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115021914A (zh) * 2022-06-14 2022-09-06 广西师范大学 一种基于区块链的安全高效的教育资历见证方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107832907A (zh) * 2017-09-25 2018-03-23 中央财经大学 基于区块链技术的学生行为信息验证***
CN109492984A (zh) * 2018-09-28 2019-03-19 火币（广州）区块链科技有限公司 一种基于区块链智能合约的企业访问学历信息方法及***
CN110163607A (zh) * 2019-05-10 2019-08-23 南京邮电大学 基于区块链智能合约的高校学生数字个人征信方法
CN111008397A (zh) * 2019-11-27 2020-04-14 山东爱城市网信息技术有限公司 一种基于区块链管理成绩的方法、设备及介质
CN111343001A (zh) * 2020-02-07 2020-06-26 复旦大学 一种基于区块链的社交数据共享***

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107832907A (zh) * 2017-09-25 2018-03-23 中央财经大学 基于区块链技术的学生行为信息验证***
CN109492984A (zh) * 2018-09-28 2019-03-19 火币（广州）区块链科技有限公司 一种基于区块链智能合约的企业访问学历信息方法及***
CN110163607A (zh) * 2019-05-10 2019-08-23 南京邮电大学 基于区块链智能合约的高校学生数字个人征信方法
CN111008397A (zh) * 2019-11-27 2020-04-14 山东爱城市网信息技术有限公司 一种基于区块链管理成绩的方法、设备及介质
CN111343001A (zh) * 2020-02-07 2020-06-26 复旦大学 一种基于区块链的社交数据共享***

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
胡莹;李志宏;刘杰容;: "基于区块链技术的学历学位证书认证设计", 广州大学学报(自然科学版), no. 04, 15 August 2019 (2019-08-15), pages 83 - 88 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115021914A (zh) * 2022-06-14 2022-09-06 广西师范大学 一种基于区块链的安全高效的教育资历见证方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103856477B (zh) 一种可信计算***及相应的认证方法和设备
DE112011100182B4 (de) Datensicherheitsvorrichtung, Rechenprogramm, Endgerät und System für Transaktionsprüfung
DE60211841T2 (de) Vorrichtung zur Aktualisierung und zum Entzug der Gültigkeit einer Marke in einer Infrastruktur mit öffentlichen Schlüsseln
Al-Khouri et al. Electronic government in the GCC countries
CN108768933A (zh) 一种区块链平台上自主可监管数字身份认证***
CN106302334A (zh) 访问角色获取方法、装置及***
CN114549194A (zh) 一种基于区块链的权利资产管理服务平台及其实现方法
CN110417790A (zh) 区块链实名制排队***及方法
US20060090075A1 (en) Method for integrating online and offline cryptographic signatures and providing secure revocation
CN107425969A (zh) 一种基于区块链技术的雇员体检信息认证方法
CN110414983A (zh) 基于区块链的征信信息处理方法、装置、设备及存储介质
CN114219322A (zh) 基于区块链的教育数据管理***
Sakhipov et al. An educational portal with elements of blockchain technology in higher education institutions of Kazakhstan: opportunities and benefits
CN111680331B (zh) 一种基于区块链的校长信箱的管理***及方法
CN105812223B (zh) 校园智能卡信息处理方法
Lindenmoyer et al. Blockchain: Application and utilization in higher education
Ishaya et al. Trust development and management in virtual communities
Rakeei et al. Secure internet exams despite coercion
CN114692198A (zh) 基于区块链的匿名网络专家评审方法及***
KR20020029926A (ko) 투표자 등록자들과 같은 등록자를 등록하기 위한 방법, 컴퓨터 판독가능 매체, 투표자 등록 컴퓨터 시스템
Chen et al. A cryptanalysis of trustworthy electronicvoting using adjusted blockchain technology
Winn et al. Can China promote electronic commerce through law reform-some preliminary case study evidence
Indumathi et al. Public Auditing for Shared Data Hierarchical Attribute based on Encryption
Siau Xcert Software, Inc.
Alkatiri et al. A Legal Perspective: Implementing an Electronic Notarization System in Indonesia in the Post-Pandemic Era

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination