《區(qū)塊鏈：技術(shù)與應(yīng)用》 課件 第十一章 教育中的區(qū)塊鏈應(yīng)用

杜瑋陳潤宇許偉編著第十一章教育行業(yè)中的區(qū)塊鏈應(yīng)用新編21世紀(jì)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)系列教材區(qū)塊鏈：技術(shù)與應(yīng)用行業(yè)概述0102個(gè)體學(xué)信大數(shù)據(jù)03教育共享新生態(tài)目錄Contents教育行業(yè)中的區(qū)塊鏈應(yīng)用明確學(xué)習(xí)目標(biāo)理解區(qū)塊鏈如何重構(gòu)教育領(lǐng)域的基本模式。掌握區(qū)塊鏈在學(xué)位認(rèn)證、教育資源共享等方面的基本應(yīng)用案例。學(xué)會(huì)使用區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行學(xué)歷認(rèn)證，了解整個(gè)認(rèn)證流程的具體步驟。理解智能合約如何實(shí)現(xiàn)教育資源的自動(dòng)化上傳、認(rèn)證、流轉(zhuǎn)和共享。了解區(qū)塊鏈在教育領(lǐng)域推廣過程中可能遇到的法律、管理等方面的難題，并思考如何解決。本章導(dǎo)讀00本章需要掌握的基本概念本章導(dǎo)讀00區(qū)塊鏈技術(shù)分布式賬本技術(shù)學(xué)位學(xué)歷認(rèn)證系統(tǒng)教育信用體系智力成果版權(quán)保護(hù)教育資源共享去中心化教育系統(tǒng)教育區(qū)塊鏈的規(guī)范化熟悉本章結(jié)構(gòu)與主要內(nèi)容本章導(dǎo)讀00行業(yè)現(xiàn)狀區(qū)塊鏈+教育個(gè)體學(xué)信大數(shù)據(jù)行業(yè)概述教育共享新生態(tài)區(qū)塊鏈應(yīng)用場景場景簡述痛點(diǎn)與需求區(qū)塊鏈解決方案行業(yè)概述PART0101區(qū)塊鏈：技術(shù)與應(yīng)用教育行業(yè)現(xiàn)狀01《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》強(qiáng)調(diào)，要把改革創(chuàng)新作為教育發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。隨著新興技術(shù)的快速發(fā)展，推動(dòng)信息技術(shù)和教育的深度融合已成為教育發(fā)展過程中不可忽視的重要課題，用創(chuàng)新思維和先進(jìn)技術(shù)打造高等教育新生態(tài)體系也是促進(jìn)發(fā)展的關(guān)鍵舉措。作為一種新興的顛覆性技術(shù)，區(qū)塊鏈在多個(gè)領(lǐng)域已有了較為成熟的應(yīng)用模式，在教育領(lǐng)域亦有著諸多應(yīng)用的可能性。在互聯(lián)網(wǎng)教育不斷革新升級的當(dāng)下，“區(qū)塊鏈+教育”的新興模式必將構(gòu)建起互聯(lián)網(wǎng)教育新生態(tài)。政策背景與發(fā)展趨勢錨向行業(yè)的痛點(diǎn)問題教育行業(yè)現(xiàn)狀01政策背景與發(fā)展趨勢國內(nèi)2016年：中國工信部發(fā)布《區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書》，提出區(qū)塊鏈適用于教育認(rèn)證等領(lǐng)域。2018年：中國教育部《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，提出基于區(qū)塊鏈的智能學(xué)習(xí)記錄與認(rèn)證。2021年：教育部等六部門《推進(jìn)教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)指導(dǎo)意見》，強(qiáng)調(diào)區(qū)塊鏈在教育數(shù)字轉(zhuǎn)型中的作用。國外2017年：歐盟發(fā)布的《教育中的區(qū)塊鏈》，介紹了區(qū)塊鏈在教育應(yīng)用中的基本原則，并提出了應(yīng)用的八種方案。2019年：美國高校教育信息化協(xié)會(huì)發(fā)布《地平線報(bào)告(2019高等教育版)》，提出了區(qū)塊鏈技術(shù)促進(jìn)高等教育發(fā)展的新趨勢。2019年：德國多部聯(lián)合發(fā)布了《德國國家區(qū)塊鏈戰(zhàn)略》，提出資助基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高等教育文憑的驗(yàn)證應(yīng)用等。其他：澳大利亞、孟加拉國、尼日利亞、印度等多個(gè)國家陸續(xù)推出相應(yīng)的區(qū)塊鏈部署戰(zhàn)略。教育行業(yè)現(xiàn)狀01當(dāng)前教育行業(yè)的痛點(diǎn)學(xué)生信用體系不完整，學(xué)術(shù)造假、論文造假與簡歷造假未建立歷史數(shù)據(jù)信息鏈，數(shù)據(jù)維度有限教育數(shù)據(jù)難以共享，跨機(jī)構(gòu)認(rèn)證困難錨向行業(yè)的痛點(diǎn)問題區(qū)塊鏈區(qū)塊鏈賦能教育去中心化數(shù)據(jù)存儲：學(xué)習(xí)記錄跨機(jī)構(gòu)綁定、組合，實(shí)現(xiàn)學(xué)分互認(rèn)智能合約自動(dòng)化教育服務(wù)：教育服務(wù)購買、結(jié)算、認(rèn)證更加高效透明數(shù)據(jù)所有權(quán)與隱私保護(hù)：學(xué)生掌控個(gè)人學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，提升數(shù)據(jù)安全性01區(qū)塊鏈+教育：構(gòu)建可信、高效、開放的教育體系A(chǔ)BC建立個(gè)體學(xué)信大數(shù)據(jù)，推動(dòng)終身學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫通過區(qū)塊鏈溯源保護(hù)教育資源版權(quán)可信學(xué)信體系，防范學(xué)歷造假，促進(jìn)校企合作知識產(chǎn)權(quán)與學(xué)信體系降低集權(quán)程度，鼓勵(lì)多方（學(xué)校、企業(yè)、社區(qū)）參與去中心化平臺促進(jìn)公平競爭，推動(dòng)全民教育模式多元教育主體協(xié)同，打造創(chuàng)新學(xué)習(xí)生態(tài)去中心化教育體系智能合約實(shí)現(xiàn)資源共享、交易流程自動(dòng)化打破資源孤島，降低共享成本，提高流轉(zhuǎn)效率開放教育新生態(tài)，促進(jìn)知識公平流動(dòng)優(yōu)化教育資源流轉(zhuǎn)區(qū)塊鏈在教育中的應(yīng)用場景個(gè)體學(xué)信大數(shù)據(jù)PART0202教育行業(yè)中的區(qū)塊鏈應(yīng)用02場景簡述痛點(diǎn)區(qū)塊鏈解決方案學(xué)習(xí)信息碎片化：一名學(xué)生從入學(xué)到畢業(yè)，會(huì)不斷積累產(chǎn)生眾多的個(gè)人學(xué)習(xí)信息，學(xué)生的學(xué)習(xí)信息存儲在不同教育機(jī)構(gòu)，缺乏統(tǒng)一管理。安全與信任挑戰(zhàn)：傳統(tǒng)存儲方式安全性差，學(xué)歷與學(xué)信數(shù)據(jù)易偽造。在招聘或者需要建立驗(yàn)證時(shí)，很難建立起有效的信任。數(shù)據(jù)存儲安全性低：高校教育信息存儲方式不規(guī)范，頻遭黑客攻擊，數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險(xiǎn)大。信息孤島與共享難題：各校/教育機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，存儲和傳輸成本高學(xué)歷造假嚴(yán)重：86%招聘者發(fā)現(xiàn)求職者虛假學(xué)歷就業(yè)市場匹配度低：59%應(yīng)聘者夸大技能，導(dǎo)致用人單位招聘精準(zhǔn)度低應(yīng)用場景與痛點(diǎn)需求區(qū)塊鏈存儲+加密簽名：保障數(shù)據(jù)真實(shí)性與隱私安全，完整存儲成績與學(xué)歷信息，防止造假。分布式賬本：打破信息孤島，實(shí)現(xiàn)教育數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。智能合約：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化，降低管理成本，提升數(shù)據(jù)共享效率。區(qū)塊鏈解決方案-Blockcerts02圖片來源：/blockchain/什么是Blockcerts？開放標(biāo)準(zhǔn)：支持創(chuàng)建、發(fā)布、查看和驗(yàn)證區(qū)塊鏈數(shù)字證書去中心化認(rèn)證：提供不可篡改的學(xué)歷證書驗(yàn)證機(jī)制應(yīng)用場景：適用于學(xué)術(shù)、職業(yè)資格認(rèn)證和就業(yè)市場2016年，MIT媒體實(shí)驗(yàn)室&LearningMachine共同開發(fā)，麻省理工學(xué)院首次使用Blockcerts向111名畢業(yè)生頒發(fā)區(qū)塊鏈學(xué)位證書Blockcerts：區(qū)塊鏈證書開放協(xié)議防篡改可驗(yàn)證性去中心化信任02創(chuàng)建數(shù)字證書（包含學(xué)生信息、頒發(fā)機(jī)構(gòu)、時(shí)間戳等）使用私鑰加密并進(jìn)行簽名，生成唯一哈希值將哈希值寫入比特幣區(qū)塊鏈，確保防篡改。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。將證書以散列的形式存儲在區(qū)塊鏈交易中，在交易輸出時(shí)會(huì)被分配給對應(yīng)的收件人用人單位或教育機(jī)構(gòu)可隨時(shí)驗(yàn)證證書真?zhèn)蜟ert-schema：定義數(shù)字證書的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（JSON格式）Cert-issuer：創(chuàng)建證書哈希，并廣播到比特幣區(qū)塊鏈Cert-viewer：證書查看與驗(yàn)證，提供用戶查詢接口區(qū)塊鏈解決方案-Blockcerts圖片來源：/guide/Blockcerts證書的頒發(fā)流程數(shù)字證書的基本架構(gòu)Blockcerts提供了一套基于區(qū)塊鏈證書的開放標(biāo)準(zhǔn)，借此打造了去中心化的驗(yàn)證平臺，為數(shù)字證書的共享性、安全性及有效性提供了良好的保障。它基于區(qū)塊鏈的加密證書的應(yīng)用方式對于辨別學(xué)歷造假、解決學(xué)歷認(rèn)證難具有重大意義。除了學(xué)歷之外，Blockcerts還可以擴(kuò)展到其他個(gè)人信息領(lǐng)域。有了區(qū)塊鏈的幫助，個(gè)體學(xué)信等數(shù)據(jù)都將擁有安全永久的存儲空間，并可以得到很好的驗(yàn)證與傳遞。02區(qū)塊鏈解決方案-Blockcerts圖片來源：/guide/recipient_experience.html區(qū)塊鏈解決方案-APPII02圖片來源：/gary-mckay-founder-of-appii-founder-fridays-3-f022bed310ca什么是APPII？基于以太坊智能合約通過區(qū)塊鏈技術(shù)，通過把人們的簡歷上傳到智能合約，來為招聘者提供由教育者或認(rèn)證者以及前任招聘者驗(yàn)證過的具有一定權(quán)威性的個(gè)人簡歷證書教育學(xué)歷信息、培訓(xùn)與證書信息、工作經(jīng)驗(yàn)以及其他可通過生物掃描進(jìn)行身份識別的信息都可以被驗(yàn)證提高應(yīng)聘者的信息可信度，減少招聘者尋找人才的時(shí)間，降低招聘成本，并提高招聘效率。相比LinkedIn，APPII更注重信息真實(shí)性與驗(yàn)證機(jī)制APPII：區(qū)塊鏈簡歷驗(yàn)證平臺去中心化+透明可信自動(dòng)化簡歷管理隱私保護(hù)代幣經(jīng)濟(jì)02候選人注冊：通過生物識別技術(shù)確認(rèn)身份創(chuàng)建智能檔案：將教育經(jīng)歷、工作經(jīng)歷、專業(yè)成就、認(rèn)證信息、工作期望等信息在分布式賬本上進(jìn)行記錄并上傳，一經(jīng)驗(yàn)證便可以永久保存企業(yè)與機(jī)構(gòu)驗(yàn)證：核實(shí)成功后，學(xué)歷、工作經(jīng)驗(yàn)等信息上鏈，生成不可篡改記錄簡歷二維碼生成：后續(xù)招聘者可快速驗(yàn)證求職者信息隱私控制：求職者可選擇哪些信息對外公開求職者獎(jiǎng)勵(lì)：注冊、填寫簡歷、完成驗(yàn)證后可獲得代幣企業(yè)激勵(lì)：幫助驗(yàn)證員工背景的企業(yè)可獲得代幣獎(jiǎng)勵(lì)代幣用途：兌換APPII平臺提供的教育資源購買APPII平臺的高級招聘功能區(qū)塊鏈解決方案-APPII圖片來源：https://techround.co.uk/techround-100/appii/APPII的工作流程APPII的代幣激勵(lì)機(jī)制作為全球首個(gè)區(qū)塊鏈簡歷驗(yàn)證平臺，APPII專注于建立全新的就業(yè)市場信任體系，希望通過引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)來提供具有權(quán)威性的個(gè)人簡歷證書，以提高就業(yè)市場上應(yīng)聘者信息的可信度，減輕背調(diào)壓力，降低招聘成本，提高招聘效率。通過獨(dú)特的代幣機(jī)制的引入，還可以維持良好的運(yùn)營模式，吸納更多用戶，并通過商業(yè)合作，將上下游的產(chǎn)業(yè)鏈延長，實(shí)現(xiàn)完整的區(qū)塊鏈認(rèn)證過程。02區(qū)塊鏈解決方案-APPII圖片來源：/company/appii隨著跨國留學(xué)的比例增大，學(xué)歷的認(rèn)證變得愈加困難。在這樣的社會(huì)環(huán)境下，假學(xué)歷問題越來越嚴(yán)重，學(xué)歷造假通過互聯(lián)網(wǎng)的傳播變得更加容易，假學(xué)歷交易在全球各地也都非常普遍。而在馬來西亞，學(xué)歷造假案例數(shù)量也在不斷上升，甚至有從“文憑工廠”在線采購的情況發(fā)生。馬來西亞學(xué)歷造假嚴(yán)重面對學(xué)歷造假的問題，馬來西亞的大學(xué)通過電話及電子郵件的形式進(jìn)行學(xué)位及學(xué)歷驗(yàn)證，每周可能需要接聽數(shù)千個(gè)來自全球的電話，接收數(shù)千封郵件來回復(fù)關(guān)于學(xué)位認(rèn)證的事宜，這種方式非常低效，同時(shí)也沒有辦法保證學(xué)歷認(rèn)證的萬無一失。傳統(tǒng)學(xué)歷認(rèn)證低效，需大量人工審核區(qū)塊鏈解決方案-e-Scroll02區(qū)塊鏈解決方案-e-Scroll02圖片來源：/gary-mckay-founder-of-appii-founder-fridays-3-f022bed310ca；/@NEM_SEA/malaysias-education-ministry-uses-nem-to-set-up-a-university-degree-verification-system-db5447ded9c9e-Scroll:區(qū)塊鏈學(xué)歷認(rèn)證系統(tǒng)由LuxTag開發(fā)，基于NEM區(qū)塊鏈學(xué)歷證書附帶區(qū)塊鏈二維碼，掃碼即可驗(yàn)證任何機(jī)構(gòu)可快速核驗(yàn)學(xué)歷真?zhèn)?。高校可利用區(qū)塊鏈和非對稱加密技術(shù)，將學(xué)生的成績和畢業(yè)信息生成數(shù)字憑證，并用私鑰加密形成數(shù)字簽名，確保憑證的發(fā)行權(quán)歸屬高校。憑證隨后發(fā)送給學(xué)生，并在區(qū)塊鏈上存儲哈希值，以證明證書的真實(shí)性和不可篡改性。當(dāng)需要驗(yàn)證時(shí)，可通過高校的公鑰解密鏈上哈希值，確認(rèn)證書來源，同時(shí)用學(xué)生提供的學(xué)歷認(rèn)證生成哈希值，與鏈上數(shù)據(jù)比對，以驗(yàn)證證書內(nèi)容是否被篡改。02區(qū)塊鏈解決方案-e-Scroll圖片來源：/questions/38484/e-scroll-for-university-graduates-any-problem馬來西亞國際伊斯蘭大學(xué)（IIUM）是第一所受益于e-Scroll系統(tǒng)的大學(xué)。2018年11月10日，IIUM的200名畢業(yè)生獲得了學(xué)位，通過e-Scroll系統(tǒng)，每個(gè)人都擁有了一份完整的證書鏈。馬來西亞教育部正鼓勵(lì)該國其他大學(xué)和高等院校使用此區(qū)塊鏈學(xué)歷認(rèn)證系統(tǒng)。教育共享新生態(tài)PART0303區(qū)塊鏈：技術(shù)與應(yīng)用應(yīng)用場景簡述03教育資源不均衡在面對教育資源不均衡的問題時(shí)，教育資源的開放、共享與交易是教育體系的巨大變革，也是提升全民教育質(zhì)量的關(guān)鍵。OER帶來教育資源變革隨著開放教育資源(openeducationalresources，OER)的蓬勃發(fā)展，全世界的教育者和受教育者提供了大量免費(fèi)、開放的數(shù)字資源。OER的主要特征是它的開放版權(quán)許可，以及從法律上允許公眾使用、修改、共享資源。OER引發(fā)版權(quán)問題數(shù)字資源在方便學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的同時(shí)，也帶來了知識產(chǎn)權(quán)相關(guān)的一系列問題。因此，要合理規(guī)范OER并讓其健康地發(fā)展就需要加強(qiáng)教育資源的版權(quán)規(guī)范并予以合理規(guī)范的保護(hù)。教育集市的發(fā)展促進(jìn)資源流動(dòng)為了構(gòu)建一個(gè)良好的交易環(huán)境與平臺，可以通過區(qū)塊鏈技術(shù)完成教育契約和存證，構(gòu)建智能化教育資源交易平臺。場景痛點(diǎn)與區(qū)塊鏈應(yīng)用03教育知識資源是教育領(lǐng)域的重要資產(chǎn)高效、便捷的知識服務(wù)能提升教育質(zhì)量共享資源環(huán)境面臨的挑戰(zhàn)區(qū)塊鏈應(yīng)用知識版權(quán)保護(hù)：智能合約管理版權(quán)歸屬版權(quán)保護(hù)弱、運(yùn)營成本高、資源共享難、資源質(zhì)量低教育資源交易：自動(dòng)化平臺提供安全交易環(huán)境學(xué)習(xí)成果存證：記錄學(xué)習(xí)過程，提升可信度資源共享網(wǎng)絡(luò)：連接不同學(xué)校和地區(qū)的教育資源03什么是ODEM？ODEM是一個(gè)基于區(qū)塊鏈的去中心化教育產(chǎn)品與服務(wù)市場，由瑞士團(tuán)隊(duì)開發(fā)，旨在改變傳統(tǒng)教育體系，通過智能合約、代幣經(jīng)濟(jì)、數(shù)字證書等方式，讓教育更加個(gè)性化、高效和透明。ODEM利用區(qū)塊鏈將教育者、學(xué)生和專業(yè)人士連接到相關(guān)的課程和資源。利用智能合約，學(xué)生可以直接與學(xué)術(shù)專業(yè)人士進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)的交流，就選擇哪些課程有助于積累專業(yè)背景達(dá)成一致，以期獲得最佳的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。為了激勵(lì)用戶參與，ODEM使用區(qū)塊鏈支付系統(tǒng)和智能合約來激勵(lì)和獎(jiǎng)勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)，也激勵(lì)教師創(chuàng)建更好的課程。ODEM為教育者和學(xué)生開發(fā)了技能勛章，以展示他們在特定領(lǐng)域的專業(yè)程度。ODEM賬本可以了解學(xué)生學(xué)習(xí)過的課程或教授教過的課程，這對于兩者建立在ODEM平臺上的學(xué)術(shù)聲譽(yù)都是有幫助的。ODEM：區(qū)塊鏈去中心化教育平臺去中心化教育市場數(shù)字學(xué)習(xí)證書避免第三方干預(yù)代幣激勵(lì)區(qū)塊鏈解決方案-ODEM03去中心化教育市場教育者在平臺上發(fā)布課程，學(xué)生使用ODEM代幣或信用卡購買課程，課程完成后，智能合約自動(dòng)結(jié)算費(fèi)用。所有學(xué)習(xí)記錄不可篡改地存儲在區(qū)塊鏈上智能合約如何運(yùn)作？學(xué)生支付課程費(fèi)用時(shí)，代幣被存入智能合約。課程完成后，代幣才會(huì)解鎖并支付給教師。若教師未按承諾提供課程，代幣可退還給學(xué)生。保障公平性，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。技能勛章與證書管理技能勛章：記錄學(xué)生的專業(yè)成長，類似“職業(yè)技能標(biāo)簽”區(qū)塊鏈存證：學(xué)習(xí)成果全程記錄，防止造假IPFS技術(shù)：提供長期安全存儲的數(shù)字證書企業(yè)可直接驗(yàn)證：簡化求職流程，提升信任度ODEM代幣（ODEM-T）及支付方式用途：用于課程支付、學(xué)習(xí)激勵(lì)、教師報(bào)酬及證書認(rèn)證。支付方式：可通過信用卡購買，轉(zhuǎn)換為ODEM-T代幣存入智能合約，課程完成后解鎖支付。技術(shù)基礎(chǔ)：基于以太坊ERC900，結(jié)合智能合約和IPFS，確保交易透明、安全、高效。區(qū)塊鏈解決方案-ODEM圖片來源：/reviews/odem-review/ODEM的運(yùn)作機(jī)制ODEM的創(chuàng)新優(yōu)勢降低學(xué)習(xí)成本：去除中介環(huán)節(jié)，讓學(xué)習(xí)變得更經(jīng)濟(jì)提升課程質(zhì)量：激勵(lì)教師提供優(yōu)質(zhì)內(nèi)容，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)增強(qiáng)學(xué)習(xí)透明度：區(qū)塊鏈存證，學(xué)習(xí)記錄可追溯優(yōu)化就業(yè)匹配：企業(yè)可直接驗(yàn)證學(xué)習(xí)成果，提升求職競爭力推動(dòng)全球教育資源共享，實(shí)現(xiàn)終身學(xué)習(xí)圖片來源：/what-is-odem-platform-introduction-ode-token/03區(qū)塊鏈解決方案-ODEM03什么是EduCoin？基于區(qū)塊鏈的全球在線教育平臺促進(jìn)教育內(nèi)容共享&服務(wù)交易連接需求者、消費(fèi)者、內(nèi)容提供者、相關(guān)支持者EduCoin解決的問題信息不對稱：傳統(tǒng)在線教育平臺上，用戶難以獲取真實(shí)、透明的課程評價(jià)和教育產(chǎn)品信息，導(dǎo)致決策困難。資源匹配困難：學(xué)生和教師難以精準(zhǔn)匹配，優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源未能充分利用。營銷及交易成本高：平臺運(yùn)營者需要投入大量