CN106339639A - 基于区块链的学分成绩管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链的学分成绩信息管理方法及系统，通过为所有的学校服务器创建区块链，区块链是一种去中心化、无需信任的新型数据架构，每个参与其中的学校都会有一条区块链，形成联盟链，存储了所有学校的所有学生的成绩和学分，保证每一个学校的服务器都有一套完整的数据，当某一个学校的服务器受到攻击或者数据丢失时，不会影响其它学校的数据，且可以根据其它学校的数据进行恢复重建，保证了整个区块链的抗攻击能力，也实现了对所有学校的学生学分和成绩的统一管理。

Description

基于区块链的学分成绩管理方法及系统

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，具体涉及一种基于区块链的学分成绩管理方法及系统。

背景技术

目前学校中的学分成绩信息管理系统使用的是中心化的技术方案，存在以下问题：

1、防篡改能力差：由于目前使用的技术方案，学生的在某一学校所有学分成绩数据均存储于该学校机构的服务器中，且不公开，故只要技术攻击进入学校使用的服务器中，很容易将原始数据篡改；

2、成绩学分认证流程复杂：目前学校为保证数据安全性、隐私性，数据不对外公开，当需要出具学生学分成绩相关证明资料时，需要打印成绩单，然后到学校各个部门进行确认盖章，对于未在学校中的学生尤其是已毕业学生办理成绩学分证明相当繁琐，既耗费学生精力又耗费学校资源，若涉及多个学校复杂程度加倍；

3、同一学生数据分散，管理效率低下：由于学生的所有数据均存储于其所属学校机构的服务器中，对于具有多学校经历或学位的学生，查询管理自己学分成绩需要多学校多系统操作，效率低。

发明内容

本发明提供了一种基于区块链的学分成绩管理方法及系统，能够解决现有技术中的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种基于区块链的学分成绩管理方法，包括：

S1，初始化区块链，每一个学校服务器中均配置有该区块链，所述区块链包括多个区块，整个区块链中存储有参与其中的所有学校的所有学生的学分和成绩；

S2，按照预定规则配置所有学校服务器产生区块的顺序；

S3，当其中一个学校服务器产生区块时，向全网中的其它学校服务器进行广播，以便所有的学校服务器更新区块链，使得更新后的区块链中包括所有的区块。

另一方面，本发明提供了一种基于区块链的学分成绩管理系统，包括多个学校服务器，从所有的学校服务器中确定一个作为主服务器，其它的为从服务器；

每一个所述学校服务器中均包括：

初始化模块，用于初始化区块链，其中，每一个学校服务器中均配置有该区块链，所述区块链包括多个区块，整个区块链中存储有参与其中的所有学校的所有学生的学分和成绩；

更新模块，用于当接收到其它的学校服务器广播的产生新区块的信息时，更新区块链，使得更新后的区块链中包括所有的区块；

所述主服务器包括：

配置模块，用于按照预定规则配置所有学校服务器产生区块的时间和顺序。

本发明的有益效果为：通过为所有的学校服务器创建区块链，区块链是一种去中心化、无需信任的新型数据架构，每个参与系统的学校都会有一条区块链，形成联盟链，存储了所有学校的学生的成绩和学分，保证每一个学校的服务器都有一套完整的数据，当某一个学校的服务器受到攻击或者数据丢失时，不会影响其它学校的数据，且可以根据其它学校的数据进行恢复重建，保证了整个区块链的抗攻击能力，也实现了对所有学校的学生学分和成绩的统一管理。

附图说明

图1为实施例1的一种基于区块链的学分成绩管理方法流程图；

图2为实施例2的一种基于区块链的学分成绩管理系统框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1、一种基于区块链的学分成绩管理方法。

参见图1，本实施例提供的方法包括：

S1，初始化区块链，每一个学校服务器中均配置有该区块链，所述区块链包括多个区块，整个区块链中存储有所有学校学生的学分和成绩；

S2，按照预定规则配置所有学校服务器产生区块的顺序；

S3，当其中一个学校服务器产生区块时，向全网中的其它学校服务器进行广播，以便所有的学校服务器更新区块链，使得更新后的区块链中包括所有的区块。

下面对上述的创建区块链的步骤进行信息介绍。

首先对区块链进行一个简单的介绍，区块链(Blockchain)是比特币的底层技术，像一个数据库账本，记载所有的交易记录，这项技术也因其安全、便捷的特性逐渐得到了银行与金融业的关注。区块链技术的核心是一个建立在共识模式之上的共享数据库，没有不必要的中间环节，因此效率很高。若要在共享数据库中添加新的数据库，就必须获得一定数量的运行区块链软件的节点的认可，也就是达成共识。一旦共识达成，这个新的数据库就升级成为一个交易“区块”，系统内其它计算机都可以看见它。这个新数据库通过密码与系统中原有的区块相“链接”，因此名叫“区块链”。

刚开始对区块链进行初始化，为当前参与系统的每一个学校创建一条相同的区块链，本实施例的区块链采用联盟链作为整个区块链的存储媒介。区块链中包括多个区块，多个区块通过散列技术紧密连接形成链状结构，整个区块链中存储有所有参与系统的学校所有学生的学分和成绩。从整个系统的所有学校服务器中确定一个作为主服务器，其它的作为从服务器，主服务器主要用来管理所有的学校服务器。主服务器为每一个学校和每一个学生都分配一个唯一的私钥和一个公钥进行身份认证，保证区块链的安全性，且区块链中存储的所有学校所有学生的学分和成绩均通过学校的公钥和学生的公钥采用加密验证技术标识该成绩和学分对应的学校和学生，即存储的学分和成绩为哪个学校的哪个学生的学分和成绩，能够将学分和成绩与学校和学生对应起来。具体为：区块链的每一个区块中存储的学生的学分或者成绩这些数据的数据头中携带有高校的公钥，而数据尾中携带有学生的公钥以及该区块的上一个区块的标识，以便进行区块之间的链接，既保证了区块中数据的安全性，也保证了各个区块之间的数据连接。

所有学校的学生的学分和成绩随着时间肯定还有更新，这个时候就会产生新的区块，产生的新的区块中存储的为一定时间段的所有学校的学生更新的学分和成绩。在产生区块的过程中，需要确定出哪些服务器具备产生区块的权利，具体实施时，从所有的学校服务器中按照第一预定规则确定出第一预定数量的学校服务器。比如，在本实施例中，主服务器收集所有从服务器的计算性能，并对所有从服务器的计算性能以及自身的计算性能进行排序；确定排序靠前的第一预定数量的服务器作为全网的代表服务器，这些代表服务器是有权利产生区块的。本实施例从所有的服务器中赋予一部分服务器具有产生区块的权利，避免所有的服务器都产生区块，难以管理。确定出了具有权利产生区块的学校服务器之后，按照第二预定规则配置所有的第一预定数量的学校服务器产生区块的顺序以及产生区块的时间段。比如，可以对所有的学校服务器进行编号，所有学校服务器按照编号的顺序产生区块。当某一时间段，由该时间段具有创建区块的学校服务器将该时间段所有录入的学分和成绩存储到创建的区块中，并快速向全网中的其它学校服务器广播，以便所有的学校服务器更新区块链，使得更新后的区块链中包括所有的区块。区块链中所有的区块采用散列技术形成紧密连接的链状结构，组成安全性极高的数据链条。

需要说明的是，当学校服务器产生的区块广播出去后，全网的代表服务器对该区块中存储的学分和成绩的正确性进行验证以及对该学校服务器产生区块的权限进行验证，对该区块中存储的学分和成绩的正确性以及对该学校服务器产生区块的权限验证通过的代表服务器，会存储该产生的区块，当全网中超过第二预定数量的代表服务器均存储该区块，确定该区块有效，其它的服务器也会存储该区块，并且所有的学校服务器会在当前区块链中增加该区块来更新区块链，使得更新后的区块链中包含最新的一整套数据。此时，所有的学校服务器中的区块链中的数据均相同，保证了所有学校服务器的数据的一致性。

需要说明的是，在由哪一个学校服务器创建区块的过程中，尽量保持快速存储。以一个例子来说明具体的工作方式：比如，规定每一分钟产生一个区块，现在10:00-10:01，由学校服务器A创建区块，其中，创建的区块中存储有10:00-10:01时间段所有学校的学生的学分和成绩，并将创建的区块向全网中其它的学校服务器广播，但是学校服务器A的处理速度比较慢，到了10:01的时候，全网中的其它学校服务器还没有接收到学校服务器A广播的区块，此时，直接抛弃学校服务器A创建的区块，由学校服务器B来创建区块，该区块中存储10:00-10:02这个时间段所有学校的学生的学分和成绩，并与10:00之前创建的区块连接在一起，形成一个完整的区块链，区块链中包含有一整套完整的数据。

当接收到新学校服务器的加入请求时，主服务器将加入请求展示于界面上，并根据检测的允许加入的界面点击操作，为该新学校服务器创建区块链。即当主服务器接收到新的学校服务器的加入申请时，其中，加入申请包括该学校的一些信息等，主服务器将加入申请展示于界面供管理员查看，管理员对申请中的信息进行审核，若审核通过，则点击界面上的允许接入的按钮，当主服务器检测到该点击操作时，确定允许该学校服务器加入成为全网中的一员，为该新学校服务器创建区块链。

本实施例还包括：当主服务器接收到查询学生的学分和成绩的查询请求时，为对应的查询者分配一个唯一的私钥和一个唯一的公钥，且将该查询请求转发给学生所在登录界面；

当接收到学生授权查询的肯定回复信息后，将该学生授权查询的学分和成绩通过查询者的公钥进行数据加密后发送给查询者所在登录界面，其中，所述学生的肯定回复中携带有学生的公钥；

查询者通过自己的私钥以及学生的公钥对加密后的学生的学分和成绩进行解密查看。

具体的，当第三方需要查询学生的学分和成绩时，向主服务器发送查询请求，此时，主服务器为该查询者分配一个唯一的私钥和一个唯一的公钥，并且将给查询请求转发给对应的学生登录界面。当学生接收到查询请求时，确定是允许该查询者查询自己的学分和成绩还是拒绝查询，以及允许查询哪一部分学分和成绩，若允许查询，并将授权查询的肯定答复发送给该学校服务器，其中，学生的肯定回复中携带有学生的公钥。当区块链接收到学生的肯定答复后，将该学生授权查询的学分和成绩通过查询者的公钥进行数据加密后发送给查询者。随后，查询者通过自己的私钥以及学生的公钥对加密后的学生的学分和成绩进行解密查看，在对区块链查询的过程中，使用私钥公钥技术，保证在查询认证过程中数据的安全性。

实施例2、一种基于区块链的学分成绩管理系统。

参见图2，本实施例提供的学分成绩管理系统多个从服务器1和一个主服务器2，每一个从服务器1中包括初始化模块11和更新模块12主服务器2中包括配置模块21、第一分配模块22、标识模块23、加入申请处理模块24、第二分配模块25和数据发送模块26。

初始化模块11，用于初始化区块链，每一个学校服务器中均配置有该区块链，所述区块链包括多个区块，整个区块链中存储有所有学校的所有学生的学分和成绩；

更新模块12，用于当接收到其它的学校服务器广播的产生新区块的信息时，更新区块链，使得更新后的区块链中包括所有的区块；

配置模块21，用于按照预定规则配置所有学校服务器产生区块的顺序。

第一分配模块22，用于为每一个学校和每一个学生都分配一个唯一的私钥和一个公钥；

标识模块23，用于对区块链中存储的所有学校的所有学生的学分和成绩均通过加密验证技术标识该成绩和学分对应的学校和学生。

加入申请处理模块24，用于当接收到新学校服务器的加入请求时，将加入请求展示于界面上，并根据检测的允许加入的界面点击操作，为该新学校服务器创建区块链。

第二分配模块25，用于当接收到查询学生的学分和成绩的查询请求时，为对应的查询者分配一个唯一的私钥和一个唯一的公钥，且将该查询请求转发给学生所在登录界面；

数据发送模块26，用于当接收到学生授权查询的肯定回复信息后，将该学生授权查询的学分和成绩通过查询者的公钥进行数据加密后发送给查询者所在登录界面，其中，所述学生的肯定回复中携带有学生的公钥，以便查询者通过自己的私钥以及学生的公钥对加密后的学生的学分和成绩进行解密查看。

本发明提供的一种基于区块链的学分成绩管理方法及系统，通过为所有的学校服务器创建区块链，区块链是一种去中心化、无需信任的新型数据架构，每个参与系统的学校都会有一条区块链，形成联盟链，存储了所有学校的学生的成绩和学分，保证每一个学校的服务器都有一套完整的数据，当某一个学校的服务器受到攻击或者数据丢失时，不会影响其它学校的数据，且可以根据其它学校的数据进行恢复重建，保证了整个区块链的抗攻击能力，也实现了对所有学校的学生学分和成绩的统一管理；在对区块链查询的过程中，使用私钥公钥技术，保证在查询认证过程中数据的安全性。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例1”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、系统或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、方法、系统或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于区块链的学分成绩信息管理方法，其特征在于，包括：

S1，初始化区块链，每一个学校服务器中均配置有该区块链，所述区块链包括多个区块，整个区块链中存储有参与其中的所有学校的所有学生的学分和成绩；

S2，按照预定规则配置学校服务器产生区块的顺序；

S3，当其中一个学校服务器产生区块时，向全网中的其它学校服务器进行广播，以便所有的学校服务器更新区块链，使得更新后的区块链中包括所有的区块。

2.如权利要求1所述的基于区块链的学分成绩管理方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

S21，从所有的学校服务器中确定出第一预定数量的学校服务器；

S22，配置所有的第一预定数量的学校服务器产生区块的顺序。

3.如权利要求2所述的基于区块链的学分成绩管理方法，其特征在于，所述步骤S21具体包括：

从所有的学校服务器中确定一个作为主服务器，其它的作为从服务器；

主服务器收集所有从服务器的计算性能，并对所有从服务器的计算性能以及自身的计算性能进行排序；

确定排序靠前的第一预定数量的服务器作为全网的代表服务器。

4.如权利要求3所述的基于区块链的学分成绩管理方法，其特征在于，所述步骤S3中当其中一个学校服务器产生区块时，向全网中的其它学校服务器进行广播之后还包括：

当该学校服务器产生的区块广播出去后，全网的代表服务器对该区块中存储的学分和成绩的正确性进行验证以及对该学校服务器产生区块的权限进行验证，当通过全网中第二预定数量的代表服务器的验证时，确定产生的该区块有效；

所有的学校服务器存储该有效区块以更新区块链，使得更新后的区块链中包括所有的区块。

5.如权利要求4所述的基于区块链的学分成绩信息管理方法，其特征在于，当接收到新学校服务器的加入请求时，主服务器将加入请求展示于界面上，并根据检测的允许加入的界面点击操作，为该新学校服务器创建区块链。

6.如权利要求1-5任一项所述的基于区块链的学分成绩信息管理方法，其特征在于，还包括：

当接收到查询学生的学分和成绩的查询请求时，主服务器为对应的查询者分配一个唯一的私钥和一个唯一的公钥，且将该查询请求转发给学生所在登录界面；

当接收到学生授权查询的肯定回复信息后，将该学生授权查询的学分和成绩通过查询者的公钥进行数据加密后发送给查询者所在登录界面，其中，所述学生的肯定回复中携带有学生的公钥；

查询者通过自己的私钥以及学生的公钥对加密后的学生的学分和成绩进行解密查看。

7.一种基于区块链的学分成绩管理系统，其特征在于，包括多个学校服务器，从所有的学校服务器中确定一个作为主服务器，其它的为从服务器；

每一个所述学校服务器中均包括：

初始化模块，用于初始化区块链，其中，每一个学校服务器中均配置有该区块链，所述区块链包括多个区块，整个区块链中存储有参与其中的所有学校的所有学生的学分和成绩；

更新模块，用于当接收到其它的学校服务器广播的产生新区块的信息时，更新区块链，使得更新后的区块链中包括所有的区块；

所述主服务器包括：

配置模块，用于按照预定规则配置所有学校服务器产生区块的时间和顺序。

8.如权利要求7所述的基于区块链的学分成绩管理系统，其特征在于，所述主服务器中还包括：

第一分配模块，用于为每一个学校和每一个学生都分配一个唯一的私钥和一个公钥；

标识模块，用于对区块链中存储的所有学校的所有学生的学分和成绩均通过加密验证技术标识该成绩和学分对应的学校和学生。

9.如权利要求8所述的基于区块链的学分成绩管理系统，其特征在于，所述主服务器还包括：

加入申请处理模块，用于当接收到新学校服务器的加入请求时，将加入请求展示于界面上，并根据检测的允许加入的界面点击操作，为该新学校服务器创建区块链。

10.如权利要求7-9任一项所述的基于区块链的学分成绩信息管理系统，其特征在于，所述主服务器还包括：

第二分配模块，用于当接收到查询学生的学分和成绩的查询请求时，为对应的查询者分配一个唯一的私钥和一个唯一的公钥，且将该查询请求转发给学生所在登录界面；

数据发送模块，用于当接收到学生授权查询的肯定回复信息后，将该学生授权查询的学分和成绩通过查询者的公钥进行数据加密后发送给查询者所在登录界面，其中，所述学生的肯定回复中携带有学生的公钥，以便查询者通过自己的私钥以及学生的公钥对加密后的学生的学分和成绩进行解密查看。