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學生檔案管理中區塊鏈的運用

時間:2019-12-09 10:39作者:周小韻
本文導讀:這是一篇關于學生檔案管理中區塊鏈的運用的文章,高校學生檔案是高校檔案的重要組成部分,記錄了大學生在校學習、生活、成果獎勵以及各種社會實踐活動情況,是學校教育、考察、培養人才的第一手資料,更是用人單位選拔聘用的主要依據。

  摘    要: 學生檔案既是學校教育、考察、培養人才的第一手資料,也是用人單位選拔聘用的主要依據,在高校學生管理中具有舉足輕重的地位,F有的學生檔案存在檔案的真實性、有效性難以保證,檔案數據易受到人為攻擊篡改,學生檔案信息難以發揮最大作用等問題亟需解決。區塊鏈是一種全網共識共同維護且保有所有歷史交易數據的分布式數據庫,能保證通過調動全網節點的參與積極性,實現多節點無差別記錄,從而確保數據的安全性、可靠性和可追溯。本文分析了區塊鏈技術與學生檔案管理的契合度及帶來的價值提升。在此基礎上,根據學生檔案管理的實際應用需求及檔案管理流程,設計了基于區塊鏈技術的學生檔案管理模式,明確了鏈上的主體定位、區塊鏈架構、技術特征、實現過程及需要注意的幾個問題。

  關鍵詞: 區塊鏈; 學生檔案管理; 聯盟鏈; 共識; 智能合約;

  Abstract: Serving as the first-hand information of school education, inspection and talent cultivation, and the chief basis for recruitments by corporations, student archives play a critical role in university student affair administration. Serious problems arise in student archive management, in terms of archive authenticity, data file liability of attacks and tampering, and malfunction of student archive information. As a distributed database jointly maintained through the whole network consensus, a blockchain stores all historical transaction data. It can ensure data security, reliability and traceability by mobilizing the participation enthusiasm of whole network nodes for an undifferentiated multi-node record. This paper analyzes the integration and value promotion of blockchain technology and student archive management. Then it designs a blockchain-oriented student archive management mode on account of archive application requirements and management procedures. It clarifies and illustrates the main body positioning, blockchain architecture, technical characteristics, implementation process and other aspects.

  Keyword: blockchain; student archive management; league chain; consensus; smart contracts;

  高校學生檔案是高校檔案的重要組成部分,記錄了大學生在校學習、生活、成果獎勵以及各種社會實踐活動情況,是學校教育、考察、培養人才的第一手資料,更是用人單位選拔聘用的主要依據[1,2]。高校學生檔案主要由學生求職簡歷、成績表、論文情況、獎懲情況、教育培訓情況、學歷認證、教師評語以及黨員或團員材料組成。一方面,高校學生檔案是學生在校情況的記錄,為高校提供了可追溯的歷史檔案;另一方面,高校學生檔案可以作為企業-高校-學生之間優選的媒介,用人單位通過對學生檔案的查閱達到精準應聘的目的。因此,學生檔案信息的真實性及可靠性對于高校、學生、政府及用人單位來說至關重要。傳統的信息化管理模式存在檔案信息記錄不全、數據造假及竄改的可能性,降低了高校與企業間、院校與院校間的信任。引入最新的區塊鏈技術,利用區塊鏈技術分布式、不可篡改、共識認證、可追溯的特性可以為高校學生檔案管理提供有效的解決方案。

  一、學生檔案管理現狀分析及技術解決手段

  1.學生檔案管理存在的問題分析

  高校學生檔案管理是一項復雜的系統性工程,一方面學生檔案管理需要教務部門、學生部門、組織部門等多個部門共同協作完成,且對管理人員的專業化程度有一定的要求;另一方面,由于涉及到在校的每一位學生,因此檔案體量巨大。目前,大部分學校已經將紙質檔案管理電子化,在一定程度上減輕了管理人員的工作量,也為檔案的查閱和統計提供了便捷化手段。但是經過對文獻的分析及對學生檔案管理部門的調研,目前學生檔案管理除了存在師生檔案意識薄弱、部門間檔案統計口徑不一致、管理人員專業化程度較低等問題,更重要的是在確保檔案的真實性、防止檔案被攻擊竄改、檔案的開放及共享等技術處理上存在一定的瓶頸,既降低了學生檔案的公信力度,也限制了學生檔案作用的發揮。
 

學生檔案管理中區塊鏈的運用
 

  (1)管理人員的專業化程度較低,學生檔案的真實性難以保證

  高校學生檔案管理人員的專業化水平參差不齊[3],一方面大部分高校的學生檔案管理人員往往并不具備專業化的檔案管理知識和管理經驗,或者只是經過了短暫的統一培訓和鍛煉后就成為了檔案管理人員;另一方面,部分高校學生檔案管理人員還有一定的教學任務,無法將全部精力投入到學生檔案管理工作中。由此導致學生檔案記錄信息的缺失、材料保管不當以及數據遺漏等問題,無法有效保證學生檔案信息的真實性和有效性。

  (2)電子檔案易受到網絡攻擊,檔案數據易受到人為篡改

  隨著學生電子檔案信息記錄內容的增加以及電子數據量的增大,學生檔案數據安全的需求日益提升[4]。目前的學生檔案信息儲存在學校的檔案信息管理系統中,由于運維水平的不足和運維人員的安全意識問題,以及網絡攻擊手段的快速發展,使得學生電子檔案信息更易受到網絡的攻擊,造成檔案的篡改及丟失,由于沒有其他單位對檔案信息進行備份存儲,因此數據被篡改或丟失后無法找回,從而降低了學生檔案數據的可信性。

  (3)學生檔案信息不公開,學生檔案作用難以充分發揮

  高校學生檔案信息一般屬于高校資產,由高校自己進行存儲維護,不對外公開,只是在學生或用人單位需要時提供一定的信息參考,這主要是考慮到學生檔案信息的安全性,但是同時也在一定程度上限制了學生檔案作用的發揮。目前情況下,還缺少一種合適的技術手段來解決學生檔案外部查看的安全問題和效率問題。

  2.區塊鏈技術特征

  針對學生檔案管理中存在的真實性難以保證、數據易受到人為竄改、檔案信息不公開等問題,必須引入區塊鏈技術來提升學生檔案管理的效能。區塊鏈是一種全網共識共同維護且保有所有歷史交易數據的分布式數據庫。作為“互聯網+”新業態的一種新型應用技術,其所采用的分布式點對點通信、非對稱加密、共識機制、可靈活編程智能合約等技術使其具備了去中心化(或弱中心化)、可追溯性以及信息不可篡改等特性[5],能保證通過調動全網節點的參與積極性,實現多節點無差別記錄,從而解決傳統中心化機構的高成本、低效率以及數據存儲不安全等問題。

  去中心化(弱中心化):區塊鏈是分布式的點對點網絡[6],在整個區塊鏈網絡中不存在中心化或者基本不存在中心化(即弱中心化)的機構,網絡上的各節點權限對等(或基本對等)。

  時間可追溯:區塊鏈運用時間戳記錄當前區塊數據寫入的時間,從而在技術上確保了鏈上信息的實時可追溯[7]。

  信息不可篡改:區塊鏈運用共識機制,全網節點共同對信息進行背書,并存在各個節點上,如果想要更改信息必須得到51%節點的確認,在理論上確保了數據的不可篡改。

  目前,區塊鏈底層關鍵技術的研究已經相對成熟,并且在金融、供應鏈、資產認證等領域有實際的項目在運行[8,9,10,11,12]。在2018年5月工業信息化部信息中心發布的《2018年中國區塊鏈產業白皮書》中提出區塊鏈系統可以適用于學生征信管理、升學就業、學術、資質證明、產學合作等方面,對教育就業的健康發展具有重要的價值[13]。

  二、區塊鏈技術與學生檔案管理的契合度分析

  1.區塊鏈技術與學生檔案管理的契合度

  (1)區塊鏈不可篡改特性與學生檔案信息真實性、可靠性之間的契合

  區塊鏈上的每一個區塊都存有上一區塊的哈希值,通過哈希值保證了各區塊間的緊密聯系,如果對鏈上的任意一個區塊做出改變,都會導致前序和后續區塊發生狀態變化,這一特性保證了鏈上數據無法被惡意篡改。在學生檔案管理中,要求學生檔案的真實性、完整性、可靠性和安全性得到保證,因此區塊鏈不可篡改的特性用于學生檔案信息管理,可以記錄學生檔案管理中的全部變化,有效解決了學生檔案真實性、可靠性的問題,并且實現了檔案信息數據的可追溯。

  (2)區塊鏈可信認證機制與學生檔案信息使用權限授予之間的契合

  學生檔案管理要求檔案的記錄、管理、使用單位絕對可信并具有一定的權限。在區塊鏈網絡中,參與區塊鏈數據維護的各主體使用的計算機及其他終端被稱為區塊鏈上的一個節點,在學生檔案管理的區塊鏈中,節點包括政府、教育主管部門、高校學生檔案填報人員、高校學生檔案主管部門、培訓機構和用人企業等,其中教育主管部門負責建鏈和節點的加入,由于加入到鏈上的節點都是經過教育主管部門認證的,保證了區塊鏈上各節點的可信度,使得各主體可以在獲得一定使用權限后調取學生檔案信息,有效地提升了學生檔案調取查看的效率。

  (3)區塊鏈共識機制與學生檔案信息管理、監督體系構建之間的契合

  學生檔案信息由于缺乏有效監督,因此在使用中一直受到質疑。利用區塊鏈網絡將政府、教育主管部門、高校學生檔案填報人員、高校學生檔案主管部門、培訓機構和用人企業共同連接到一條鏈上,由于區塊鏈記錄的學生檔案信息是經過全網節點達成共識后才記錄在鏈上的,因此各節點直接認定區塊鏈中學生檔案信息中的各項信息可信,同時政府和教育主管部門被賦予更多的共識權限,提升了政府和教育主管部門對鏈上主體進行管理和監督的手段,從而形成良好的學生檔案管理生態圈。

  2.區塊鏈技術對學生檔案管理的價值提升

  通過以上分析,區塊鏈技術具備在學生檔案管理中的應用可行性,對學生檔案管理帶來以下價值提升:

  (1)提高了學生檔案記錄的利用價值。區塊鏈的分布式數據庫可以記錄不同高校主體間的學生信息,確保學生在校期間的所有行為都記錄在鏈上,實現對優秀學生的有效甄別,幫助其在學校評優及升學就業時獲得更多的優勢,提高學生檔案信息的利用價值。

  (2)減少了高校與企業之間不必要的就業糾紛。高校畢業生在就業準備簡歷時,往往會有虛構簡歷信息、提高企業認同度的行為,企業作為第三方,無法查證其信息的真實性,在后期容易造成高校和企業之間因為就業問題而產生的糾紛。引入區塊鏈后,由于企業也可以在鏈上查看到畢業生在校期間的全部情況,進行雙向選擇,從而避免了高校與企業之間的就業糾紛。

  (3)有效遏制學術造假、學歷造假等不良行為的發生,F行的技術手段難以解決學生學術水平、教育培訓、學位論文等學術造假行為以及學歷造假行為,利用區塊鏈可信認證、信息透明、可追溯的特性可以將學生學術水平、教育培訓、學位論文等學術情況以及學歷情況全部記錄在鏈上,由全網節點共同記錄和維護,在出現爭議時可以隨時進行追溯,提高了信息的透明度,有效遏制了學術造假、學歷造假等不良行為的發生。

  (4)構建起高校-企業-學生-教育主管部門-政府良性的信用生態體系。通過引入區塊鏈技術,讓學生檔案建立者、學生檔案管理者、學生檔案使用者和政府、教育主管部門等監督者都參與到學生檔案狀態的更新與維護中,形成一個多節點、分布式、可追溯的檔案管理網絡,鏈上的各方主體均可以管理和使用一個完整的檔案副本,從而構建起高校-企業-學生-教育主管部門-政府良性的信用生態體系,提高了檔案存儲的可靠性、安全性和檔案使用的便利性。

  三、基于區塊鏈技術的學生檔案管理模式設計

  學生檔案管理具有以教育主管部門為主、具有可信認證的多主體參與、鏈上主體共同維護的特點,因此選取區塊鏈聯盟鏈體系,構建以政府和教育主管部門為主導,包含高校學生檔案填報人員、高校學生檔案主管部門、培訓機構、用人企業等在內的弱中心化的生態聯盟。

  1.鏈上主體定位

  鏈上的主體包括政府、教育主管部門、高校學生檔案填報人員、高校學生檔案主管部門、培訓機構和用人企業。每個主體在聯盟鏈中的定位如下:

  教育部門是聯盟鏈的建立者,負責區塊鏈的建立和節點的加入認證,保證加入區塊鏈的節點都是可信的,并賦予不同主體相應的權限,共同運營維護區塊鏈上的學生檔案數據。

  政府負責對鏈上所有主體的行為進行監督,及時規避出現的問題,共同參與區塊鏈的維護。在出現爭議時,由政府負責出面解決。

  高校學生檔案填報人員負責學生在校期間所有檔案的上傳、記錄,包括學生求職簡歷、成績表、論文情況、獎懲情況、教育培訓情況、學歷認證、教師評語以及黨員或團員材料等。

  高校學生檔案主管部門必須對高校學生檔案填報人員填報的所有內容進行確認背書,依法依規保證學生檔案的真實性、有效性。

  培訓機構負責將學生在學校以外參加的培訓活動記錄在鏈上,包括培訓活動的內容、時間、取得的成果等信息,培訓機構必須確保記錄在鏈上數據的真實性和有效性。

  用人單位是區塊鏈信息的使用者,共同維護和記錄學生檔案信息,可以通過權限申請查看區塊鏈上記錄的可信學生檔案信息,實現用人單位對學生的精準選擇。

  2.基于區塊鏈的學生檔案管理體系架構

  根據區塊鏈基礎架構和學生檔案管理的實際應用需求,提出基于區塊鏈的學生檔案管理體系架構的分層架構,自下而上可分為數據層、網絡層、共識層、激勵層、合約層和應用層,如圖1所示。

  圖1 區塊鏈典型技術架構
圖1 區塊鏈典型技術架構

  數據層封裝了區塊數據和相關數據結構;網絡層包括P2P組網以及數據安全驗證;共識層封裝學生檔案管理各節點的共識機制;激勵層包括學生檔案管理各主體參與區塊鏈運營和維護過程的激勵機制;合約層封裝了支撐學生檔案管理自動化執行過程的各類可編程代碼,包括業務邏輯、算法等。應用層封裝了學生檔案管理應用場景。

  3.基于區塊鏈的學生檔案管理技術特征

  (1)響應速度快。

  學生檔案管理區塊鏈的主體都是經過政府和教育主管部門認證后加入到鏈上的,確保了鏈上主體間的可信度,同時在鏈上設置了多種類型的共識機制,通過應用需求選取合適的共識機制,有效地縮短了主體間的共識過程,提高了學生檔案信息的上鏈速度。

  (2)安全性高。

  首先,學生檔案管理區塊鏈的分布式鏈式存儲結構確保了區塊鏈的容錯性,即少數節點出現問題不會影響整個區塊鏈的數據安全;其次,區塊鏈保證了鏈上數據無法被篡改及可追溯,保證了數據的安全性和可靠性,即使出現錯誤也能實現對錯誤的實時定位和有效處理;最后,基于聯盟鏈的區塊鏈架構,確保了區塊鏈上的節點都是經過可信認證的,有效避免了無效節點對區塊鏈的非法侵入。

  (3)并發處理能力強。

  學生檔案管理的信息量巨大,單位時間內的記錄和查詢頻次可能會達到成千上萬級。區塊鏈中提供了CouchDB分布式數據庫,該數據庫屬于面向文檔的數據庫,具有高并發性、高靈活性、高擴展性、容錯性好的優點,因此應用在學生檔案管理中提高了學生檔案管理的并發處理速率,保證大規模分布式數據存儲的可靠性。

  (4)主體參與度高。

  學生檔案管理區塊鏈中對激勵機制進行了設計,即對參與鏈上信息維護的主體制定一定的激勵措施,例如獎勵一定的積分,從而提高各主體的參與意愿,共同維護區塊鏈的正常運行。

  4.基于區塊鏈技術的學生檔案管理實現過程

  根據學生檔案管理的實際應用需求及學生檔案管理流程,基于區塊鏈技術的學生檔案實現過程如圖2所示。

  圖2 基于區塊鏈技術的學生檔案管理實現過程
圖2 基于區塊鏈技術的學生檔案管理實現過程

  首先是確定鏈上的成員,包括高校學生檔案填報人員、高校學生檔案主管部門、用人企業、培訓機構、政府、教育主管部門等,其中教育部門是主節點;第二,確定鏈上存取的數據,包括學生求職簡歷、成績表、論文情況、獎懲情況、教育培訓情況、學歷認證、教師評語以及黨員或團員材料;第三,需根據學生檔案信息內容設定保密期限和利用范圍,當鏈上的主體需要查看信息時,可以報教育主管部門獲取一定的使用權限和利用范圍;第四,高校學生檔案填報人員和高校學生檔案主管部門根據學生的日常表現情況實時將信息上傳到鏈上,經過全網節點共識后將學生信息記錄在鏈上,由全網節點共同維護,保證鏈上信息真實性和可追溯性;第五,由教育主管部門和政府牽頭制定,并經各主體簽名認證后生成智能合約,合約中規定了學生檔案信息自動解密時間、自動審核學生檔案使用權限、自動認證學生檔案查看申請等內容,在觸發合約時自動執行合約內容;最后,鏈上的節點經過教育主管部門授予一定的權限后,可以隨時查看或調用鏈上存儲的信息。

  5.需要注意的幾點問題

  (1)鏈上信息的真實性。

  學生檔案管理平臺可以創建多主體共同簽名后的數字證書,數字證書中包含了有效的主體信息及部分學生檔案信息,鏈上主體用自己的私鑰對數字證書進行簽名。在驗證階段,可以通過驗證證書創建時的簽名來保證用戶信息和證書內容的一致性,從而確保記錄在鏈上的學生檔案信息的真實性。

  (2)政府、教育主管部門雙重驗證模式的使用。

  區塊鏈上包含政府和教育主管部門兩大節點,可以對高校學生檔案主管部門確認后的學生檔案信息進行雙重背書,在得到共識后將學生檔案信息記錄在鏈上,一方面保證了學生檔案信息在高校上傳環節的可靠性;另一方面,經政府和教育主管部門雙重背書的學生檔案信息,會提升用人單位對學生檔案信息的可信度。

  (3)智能合約的設計應用。

  智能合約的內容是經過鏈上的所有主體共同簽名認證的,當滿足相應的執行條件時,由系統自動觸發合約,并強制執行。在智能合約設計中,可以將學生涉密檔案的解密時間、權限審批、使用權限、適用范圍和有效性等內容寫入智能合約,在觸發合約時自動執行檔案解密及檔案使用審批流程,從而實現了學生檔案信息的智能化管理,縮短了學生檔案使用時的審批流程和審批時間,保證了學生檔案使用時的便捷性和穩定性。

  (4)學生檔案信息的合法合規使用。

  由于政府、教育主管部門、高校學生檔案填報人員、高校學生檔案主管部門、培訓機構和用人企業等多個主體都在鏈上,因此鏈上的相關主體在觸發查看和調用學生檔案的請求時,必須設置合理的使用權限,保證學生檔案信息不會被惡意查詢和使用。政府和教育主管部門具有最高的權限,可以隨時調閱、查詢學生檔案,并負責按照權限將數字證書分配給需要看學生檔案信息的需求方,如學生、其他高;蛘哂萌藛挝坏,并設置其使用范圍和使用周期;高校學生檔案填報人員、高校學生檔案主管部門可以隨時調閱、查看本校學生檔案,如需查看其他學校學生檔案信息時,需要教育主管部門授予相關的使用權限,并確定公開的范圍;培訓機構可以查閱本機構學生的信息,無權查看學生的其他信息;用人企業在得到教育主管部門授予的使用權限后,可以查看某個特定學生的檔案信息。

  四、總 結

  利用區塊鏈技術對學生檔案信息進行管理,一方面可以提升學生檔案信息管理的信息化水平,提高學生檔案信息的存儲速率和并發處理能力,確保學生檔案信息的真實性和有效性;另一方面,由于有政府和教育主管部門進行背書,可以有效提升學生檔案信息的利用價值,用人單位或者其他高?梢栽讷@取相應權限后查詢學生檔案信息,為其錄取及就業提供真實的信息參考,實現了用人單位和學生間的雙向選擇,提高了畢業生的就業率和就業層次。隨著區塊鏈技術的不斷發展,其與教育領域的融合度也會越來越高,為建立公平、公開、透明的教育環境提供了一條可行性路徑。

  參考文獻

  [1] 張春麗.淺析大學生檔案管理工作存在的問題與對策[J].科學與財富,2011(12):199.
  [2] 李萍.小議高校學生檔案管理存在的問題及解決措施[J].青春歲月,2012(16):34-35.
  [3] 余紀珍.關于高校院系檔案管理工作的思考[J].文教資料,2012(12):161-162.
  [4] 張燕.檔案管理人員在大數據背景下的專業素養要求[J].蘭臺世界,2017(16):30-32.
  [5] 張俊,高文忠,張應晨,等.運行于區塊鏈上的智能分布式電力能源系統:需求、概念、方法以及展望[J].自動化學報,2019(9):1544-1554.
  [6] 張偲.區塊鏈技術原理、應用及建議[J].軟件,2016(11):51-54.
  [7] 張衍斌.區塊鏈引領電子商務新變革[J].當代經濟管理,2017(10):14-22.
  [8] 王繼業,高靈超,董愛強,等.基于區塊鏈的數據安全共享網絡體系研究[J].計算機研究與發展,2017(4):742-749.
  [9] 袁勇,周濤,周傲英,等.區塊鏈技術:從數據智能到知識自動化[J].自動化學報,2017(9):1485-1490.
  [10] 邵奇峰,金澈清,張召,等.區塊鏈技術:架構與進展[J].計算機學報,2018(5):969-988.
  [11] Ascribe.Lock in attribution,securely share and trace where your digital work spreads[EB/OL].(2017-02-14)[2019-07-04].https://www.ascribe.io/.
  [12] Block verify.Blockchain based anti-counterfeit solution:introducing transparency to supply chains[EB/OL].(2017-02-14)[2019-07-23].http://www.blockverify.io/.
  [13] 2018中國區塊鏈產業白皮書[EB/OL].(2018-05-21)[2019-07-26].http://www.miit.gov.cn/n1146290/n1146402/n1146445/c6180238/content.html.

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