使用区块链技术为在线教育赋能

索帅鹏 杨耀东* 武雅蒙 徐 涛

（1.齐鲁工业大学（山东省科学院）机械与汽车工程学院 山东·济南 250300；2.西安汉易汉网络科技股份有限公司 陕西·西安 710054）

1 区块链概述

区块链技术是一种去中心化的分布式账本，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含一些信息，用于验证该区块链的有效性并生成下一个区块[1]。区块链一词最早出现在2013年，从那时起，区块链技术和其价值开始逐步被人们所了解。和区块链有关的技术包括：密码学算法、分布式数据账本、点对点网络协议、共识算法等。区块链技术具有透明可信、分布式存储、防篡改、数据不可伪造等关键特征[2]。近年来，区块链技术得到了高速发展，不但在基础设施方面越来越完善，并且越来越多的创新应用也被开发了出来。国家也在大力支持区块链技术的发展。2020年以来，国务院办公厅发布了《关于支持国家级新区深化改革创新加快推动高质量发展的指导意见》，指出要加快推动区块链技术和产业创新发展，探索“区块链+”模式，促进区块链和实体经济深度融合，推进区块链在金融、数字货币研发、农业、在线教育等方面的应用[3]。

可以应用区块链技术的行业很多，本文将重点探讨如何使用区块链技术来赋能教育，这也是国家所关注的重点行业。

2 探索区块链在教育领域的应用

2.1 不可篡改的学历证书

基于区块链数据不可伪造、交易不可篡改的特点，区块链技术可应用于学历认证方面。目前，学历造假、篡改考试成绩、冒名顶替上学等现象时有发生。个别高校毕业生在就业或升学时，存在通过篡改考试成绩、私刻印章造假的现象。比如，2017年底，广东省东莞理工学院一名计算机专业大四学生因5门考试挂科而入侵学校数据库，并修改成绩至合格线以上[4]。据新华社公布的有关数字，在我国为申请就业提供的学历证书中，20%是假的[5]。美国一家著名调查公司HireRight在其调查中发现：约有86%的公司存在求职者通过学历造假从而获得面试机会甚至被录用的情况[6]。但传统的学历证书认证过程增加了企业和高校的成本支出。学历造假不仅在企业招聘时带来了巨大的工作量与损失，同时也给学校的声誉造成了恶劣的影响，特别当人才市场上充斥着以假乱真的证书将给社会公平带来的巨大冲击，危害社会和谐。

作为一个大胆的尝试，香港科技大学就推出区块链证书平台，为毕业证书、学业成绩单等文件的认证提供了一个方便、安全可信的系统。香港科技大学希望能够借助此平台遏制学历造假的情况，并逐步取代传统的纸质证书，推广无纸化与可持续发展[7]。国外也类似的案例，2018年，600多名MIT毕业生就接受了Blockcerts区块链上的数字毕业证书。这些学生的证书将永远的保存在了区块链上，可以随时进行验证[8]。

由于储存证书关键信息所需要的储存空间比较小，易于储存在区块链上。因此，可以使用目前的区块链基础设施（比如：由蚂蚁金服公司维护，基于蚂蚁链平台搭建的职业资格认证联盟）快速搭建一个学历证书管理平台，用于储存、管理、验证学生的学习成绩和学历证书等信息。如图1所示，教务处首先通过系统将学生的成绩、学历等信息发给学生确认，学生确认无误后，该数据信息将被哈希加密处理，经上链后生成数字证书，学生和被授权的人士便可以在查询入口查验该证书。

图1：区块链证书管理平台上链过程

2.2 对培训机构的有效监管

随着国家对人才的需求不断增加，以及人们生活水平的提高，家长们越来越重视孩子的教育。学区房价格的不断攀升就是一个很好的证据。武汉同一地段的学区房与非学区房，两者的价差越拉越大。汉帝斯曼国际中心的学区房，2019年8月的成交单价仅为42069元/平方米，如今一年多的时间涨幅却超过70%[9]。《2020中国K12教育培训TOB市场发展报告》显示，近年来，中国 K-12（指从幼儿园到高中教育的缩写，现在通常用来指基础教育）教育培训行业以近30%的年复合增长率快速发展。随着疫情的逐渐缓和，报告推测，2021年，中国K-12教育培训市场规模可恢复至7300亿元；到2025年，市场规模可突破14000亿元[10]。但另一方面，由于培训机构经营水平参差不平也暴露出了许多行业问题。

无论是线上还是线下，都存在培训机构夸大甚至伪造师资力量，对培训成果进行虚假宣传的情况。另外，许多培训机构对外宣传时会对培训效果做出承诺，如果达不到预期效果全额退费。事实上，退费的时候培训机构会找各种原因搪塞、拖延、不予退费[11]。甚至一些培训机构在经营中倒闭跑路，直接导致学生无法使用剩余的课程，也无法退费，学生和家长维权困难。2020年10月，老牌教育连锁机构优胜教育全国多所校区接连关闭，大批学生家长和老师来到北京优胜教育总部，要求退还剩余学费以及拖欠的工资，但家长遭遇退费难题。该公司于近期已被列入经营异常名录，总部人去楼空[12]。

区块链技术可以针对这些问题给教培行业提供低成本的解决方案。首先，教培机构可以将师资力量、培训成果等关键信息上链储存，确保数据的真实可信。如果教培机构上传了虚假信息，学员可以把这些存储在区块链上的信息作为维权的证据提供给法院（相对应的是，目前的宣传信息主要存储在机构自己的网站上，他们可以随时修改删减网页内容）。其次，可以根据学员和教培机构的约定，建立一个智能合约来管理学员的预付费。比如，当教培机构和学员约定按照培训成果付费，结合数字人民币未来的可编程功能，学员先把费用（数字人民币）先存放到运行于区块链网络上的智能合约中，达到预定的效果后，智能合约可以自动从账户中扣除学费发放给培训机构。如果达不到效果，则费用退还给学员。如果教培机构和学员约定按照课时量预付费，这些预付费同样可以先存在智能合约之中，等到实际上过课之后合约被触发，相应课时量的费用转入教培机构。在课程结束后，学员可以对机构的教学水平、师资力量等信息综合评价打分，并上传培训成果。这些信息也将真实的存储在区块链上，其他有培训需求的用户可以以此作为参考，而不用担心造假的问题。

我们很高兴看到针对教育行业的上述问题，君子签为教培机构提供一个基于区块链的电子签约解决方案，其中包括在线签署合同、实名认证、电子签章、区块链存证和司法服务等[13]。

2.3 教学资料数字版权保护

随着互联网的发展，教育模式也逐渐从传统的实体刊物、在教室里面授向在线学习转变。由于数字资源没有实物载体，很容易被复制和盗用。K12教育、考研、技能培训等数字课程在一些平台已经形成了一条完整的倒卖产业链。笔者在微店以“考研网课”为关键词进行搜索，搜索结果如图2所示，仅需花费几十元就可以获得价值上千元的课程。付费课程盗版的泛滥严重影响了作者或原创者的权益，导致许多老师不敢在互联网上分享自己的教学资源，或者不再更新维护线上资源，这反过来使用户难以持续的获取优质的学习内容。

图2：微店搜索结果

为推动我国教育产业的良好发展，鼓励原创，保护数字版权是互联网时代亟须解决的重要问题。由于区块链本身具有不可篡改、公开透明、可跟踪溯源、分布式加密储存的特性。可以使用区块链进行版权登记，原创作品及相关信息被加密处理后和时间戳一起打包储存在区块链上，这些信息将会永久保存在全网的各个节点上。区块链技术公开透明且不可篡改的性质，给数字教育资源提供了一个强有力的证明。当作者权益受到侵害时，可以以此作为法律证据，从而便捷的维护自己的权益。

2.4 一套完整的方案赋能在线教育

如果说前面的讨论还只是局限于从某个单一环节来进行改进，那么把这些点连成线，把区块链和在线教育全方位的结合将能够从多个角度入手，整体提升在线教育服务的体验。随着互联网的快速发展，教育也进入了互联网时代。智能手机的普及使在线教育走进大众的视野，大量在线教育APP的涌现使用户可以随时随地的学习，不再受空间和时间的限制。2016-2021年在线教育用户规模成上升状态。去年，由于受到新冠疫情在家学习的影响，在线教育迎来了爆发。截止2020年底，用户在线用户为3.51亿人；预测2021年在线用户将达到4.46亿[14]。

当然，在线教育资源不能一味地追求数量，教育质量是用户最迫切关心的，然而现有的在线教育平台存在劣质资源没有被及时过滤、优质资源没有被标注的情况，大量的资源和广告的堆砌也使用户难以选择到最适合自己的，用户出现了选择困难症，资源则成为了某种形式的浪费。另外，很多用户缺少持续学习的动力，中途放弃的人不占少数。因此，需要一套持续激励机制鼓励用户学习更多的知识。同时，对于学习内容的创作者和提供者而言，也需要合理的激励来鼓励创作更多优质的作品[15]。基于此，可以利用区块链技术来发行学习积分，一定数量的积分能够领取学习文具，从而提高用户持续学习的动力。使用区块链来记录积分，可以使得这些积分的获取和消费变得更加透明。

作为资源创作者的老师在平台注册时，首先需要将学历、荣誉等背景信息上链储存，以便学生获得真实的信息。之后，老师可以在平台发布课程。课程及相关数字文件使用区块链进行版权登记，以此保护老师的知识产权不受侵犯。然后，平台将根据课程的播放量、选修次数、点赞数、好评数等数据指标对老师进行积分奖励。同上，积分可以用于兑换礼品或其他权益，合理的激励机制将大大调动老师的积极性，从而产生更多的优质内容。

作为学生，可以根据真实的老师背景信息及课程选修次数、播放量、好评次数等数据为参考选修最适合的课程。选修课程期间，可对课程进行如实评价，评价信息作为数据储存在区块链上，不可删除篡改。如果学生完成了全部的课程并通过考核，将颁发相应课程的区块链证书。该过程可以通过区块链智能合约的形式自动实现。学生选修课程后，会触发初始化智能合约，形成一个待发放的证书，包括姓名、课程信息、证书ID、创建时间等信息。学生完成课程并通过考试后，会触发结业证书发放智能合约，将证书转移给用户。证书作为学习成果的证明，可以极大的调动学生的学习积极性。学生拥有了学习证书也将被奖励相应的学习积分。基于区块链发放的积分将更加透明安全，积分的拥有者也将更加重视并珍惜这些积分，我们可以预见，在未来更多的激励机制将会被设计出来鼓励每个人不断的学习。

3 结论

区块链作为一项新兴的技术，凭借其分布式存储、数据不可伪造、透明可信等重要特质，在教育行业有着巨大的应用潜力。本文探索了区块链在数字学历证书、培训行业监管、数字版权保护等具体领域应用潜能。区块链支持下的数字证书为教育学历认证提供了一个方便快捷、安全可信、低成本的解决方案。使用区块链技术还可以解决培训行业信息不透明以及长期存在的信任问题。区块链技术还可以助力在线教育，优化教育资源配置，提高用户学习动力。相信随着区块链技术会越来越完善，在教育领域发挥更大的作用。新的技术将能够保障教育生态的健康发展，满足国民对高质量教育的需求，促进社会公平。