CN112633854A - 基于区块链的学生档案管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数字数据管理系统的技术领域，具体为一种基于区块链的学生档案管理系统，包括：教师端，用于创建公私钥对和学生档案，根据私钥对学生档案进行加密；管理端，用于从教师端获取预设的用户权限，验证用户权限，当权限验证通过时，从教师端获取加密后的学生档案和公钥，根据加密后的学生档案生成新的区块，添加到区块链的末端；教师端还用于向管理端发送查询请求，管理端还用于根据查询请求验证用户权限，当权限验证通过时，从区块链获取加密后的学生档案，根据公钥进行解密，将解密后的学生档案发送至教师端。采用本方案通过验证用户权限、区块链技术和非对称加密，防止学生信息的泄漏，保证学生信息的安全。

Description

基于区块链的学生档案管理系统

技术领域

本发明涉及数字数据管理系统的技术领域，具体为一种基于区块链的学生档案管理系统。

背景技术

学生档案是指记录学生基本情况，以及在校的个人经历、德才能绩、学习和工作表现等相关信息的历史记录。现有的学生档案由学生当前所在学校进行保存，当学生升学、参与工作时，学生档案随学生的变动进行迁移。

传统对学生档案的管理通过中心化存储实现，而中心化存储所依赖的服务器存在单点故障的问题，容易导致数据丢失以及隐私泄露，而学生档案中记录有学生的个人信息以及其家长的个人信息，当出现隐私泄漏时，部分不法分子获取服务器中的学生档案进行非法交易，对学生极其家长造成恶劣的影响。

因此亟需一种能够避免学生信息泄漏的管理系统。

发明内容

本发明意在提供一种基于区块链的学生档案管理系统，能够避免学生信息泄漏。

本发明提供如下基础方案：

基于区块链的学生档案管理系统，包括：

教师端，用于创建公私钥对和学生档案，根据私钥对学生档案进行加密；

管理端，用于从教师端获取预设的用户权限，验证用户权限，当权限验证通过时，从教师端获取加密后的学生档案和公钥，根据加密后的学生档案生成新的区块，添加到区块链的末端；

教师端还用于向管理端发送查询请求，管理端还用于根据查询请求验证用户权限，当权限验证通过时，从区块链获取加密后的学生档案，根据公钥进行解密，将解密后的学生档案发送至教师端。

基础方案的有益效果：在存储和查询时，均需进行权限验证，通过验证用户权限的方式，避免任何人随意存储和查看学生档案，从而避免学生信息泄漏。通过区块链技术对学生档案进行存储，有效防止学生档案被篡改，同时学生档案通过非对称加密，即使出现窃取的行为，也无法得知具体的内容，进一步防止学生信息的泄漏，保证学生信息的安全性。

进一步，管理端包括：

节点新建模块，用于从教师端获取加入区块链请求时，根据教师端上传的身份信息进行身份认证，认证通过时，将对应教师端作为区块链节点；

权限授予模块，用于当教学端认证通过时，授予教师端对应用户的用户权限。

有益效果：通过节点新建模块，增加区块链上的节点，例如当学校内有新的教师或管理人员加入，此时需将新增的教师或管理人员加入区块链中，因此通过节点新建模块的设置新增区块链节点，实现后续分布式数据的存储。权限授予模块的设置，为新增的区块链节点授予相应的权限，便于后续实现存储、查看学生档案的相关功能。

进一步，管理端包括：

解密记录模块，用于对加密后的学生档案进行解密后，生成解密日志，将解密日志打包到新的区块中。

有益效果：解密日志的设置，能够记录学生档案的解密记录，便于后续发生学生信息泄漏时进行追溯。同时将解密日志打包到新的区块中，能够有效防止解密日志被篡改，实现有效追溯。

进一步，还包括学生端，管理端用于从教师端获取信息核对信号时，验证用户权限，当权限验证通过时，从区块链调用对应的学生档案，对学生档案进行解密后，将学生档案发送给教师端。

有益效果：通过信息核对信号表征当前进行信息核对，在验证用户权限后，调用对应的学生档案进行解密后发送给教师端，不同教师其管理的班级不同、权限不同，相应的所能调用的学生档案就不同，将教师管辖内学生对应的学生档案发送给教师端，便于进行教师辅助学生进行信息核对，保障学生档案的准确性。

进一步，学生端用于接收并显示从教师端发送的学生档案，显示学生档案时，采集核对视频；还用于当获取到核对完成信号时，根据核对视频生成学生注视学生端的注视时间，根据注视时间判断所述学生的注视时间是否合格，当注视时间合格时，根据学生档案判断所述学生是否为粗心学生，根据判断结果生成验证信息进行显示；还用于获取学生根据验证信息反馈的填写信息，判断验证信息和填写信息是否一致，当一致时，生成核对结束信号发送给教师端。

有益效果：当学生信息核对无误时，获取到核对完成信号，在学生进行信息核对时，学生端采集学生端前学生进行信息核对的核对视频。在获取到核对完成信号时，对核对视频进行图像分析生成该学生注视学生端的注视时间，注视时间的设置，用于表征学生在核对信息时，注意力集中在学生端上的时长，通过注视时间判断学生是否认真的进行信息核对。

部分学生由于粗心大意，在核对时仍会出现核对有问题的情况，因此在注视时间合格的情况下，判断该学生是否为粗心学生，根据判断结果生成不同的验证信息对该学生进行验证，从而提高信息核对的准确度。验证时，学生通过学生端根据验证信息反馈填写信息，当验证信息和填写信息一致时，即代表验证通过，完成该学生的信息核对。

进一步，学生端包括：

注视判断模块，用于根据注视时间和预设的注视阈值进行判断，当注视时间大于注视阈值时，注视时间合格。

有益效果：通过注视判断模块判断该学生的注视时间是否合格，由于学生档案中记载有较多的信息，对每一信息进行查看时，均会产生相应的时间，在此时间内，学生的注意力会集中在学生端，因此设置注意力集中在学生端上的最短时间，即注视阈值，当该学生的注视时间大于注视阈值时，认为该学生有集中较长的注意力在学生端上，因此注视时间合格。

进一步，学生档案包括身份证号、家庭住址、联系电话、邮箱中的一种或多种，判断结果包括所述学生为粗心学生，验证信息包括问答验证，学生端还包括：

验证生成模块，用于当所述学生为粗心学生时，调用对应的学生档案，根据学生档案生成问答验证。

名词说明：问答验证是指调用或者生成验证问题和验证答案，验证时显示验证问题，获取验证人根据验证问题反馈的输入信息，当输入信息和验证答案一致时，判断该验证人验证通过，反之则验证失败。

有益效果：通过验证生成模块根据判断结果生成不同的验证信息对该学生进行验证。当学生为粗心学生时，根据学生档案生成问题验证，例如请输入身份证号，根据学生档案中的身份证号和该学生输入的身份证号进行验证，在验证的同时，再次核对学生档案进行信息核对，提高信息核对的准确性。

附图说明

图1为本发明基于区块链的学生档案管理系统实施例一的逻辑框图；

图2为本发明基于区块链的学生档案管理系统实施例二的逻辑框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

基于区块链的学生档案管理系统，如附图1所示，包括教师端和管理管，管理端包括权限验证模块、区块创建模块、信息解密模块、解密记录模块、节点新建模块和权限授予模块。

教师端供学校内的班级或专业责任教师使用，例如班级的班主任或者专业的辅导员。教师端为电脑或手机，在本实施例中为电脑。教师端用于创建公私钥对和学生档案，根据私钥对学生档案进行加密，将公钥、加密后的学生档案和预设的用户权限发送给管理端。具体的，基于私钥对学生档案进行加密，即使出现窃取的行为，也无法得知具体的内容，防止学生信息的泄漏。学生档案是指学生及其监护人的相关信息以及在校经历等相关信息，当学生入学时，通过教师端根据学生的相关信息创建学生档案，在本实施例中，学生档案包括学生的姓名、性别、年龄、学号、年级及班级、身份证号、家庭住址、联系电话、邮箱、在校经历、教师评价；以及学生的监护人姓名、性别、年龄、与学生的关系、身份证号、家庭住址、联系电话和邮箱。不同教师端使用者的权限不同，例如存储、查询、补充等权限，同时用户权限仅限于该教师管理的班级，在本实施例中，用户权限包括查询权限和存储权限，各权限下记录有对应的学生。

管理端供系统管理人员使用，其本地存储有完整的区块链，管理端用于从教师端获取预设的用户权限，验证用户权限，当权限验证通过时，从教师端获取加密后的学生档案和公钥，根据加密后的学生档案生成新的区块，添加到区块链的末端。具体的，权限验证模块用于根据用户权限进行权限验证，此时所验证的权限为存储权限，判断用户权限是否拥有对该学生档案进行存储的权限，即该存储权限内是否记录有该学生档案对应的学生，若有，则权限验证通过。区块创建模块用于当验证通过时，根据加密后的学生档案生成新的区块，添加到区块链的末端。区块的生成，以及将区块添加的区块链中属于现有技术，因此不再赘述。

教师端还用于向管理端发送查询请求，管理端还用于根据查询请求验证用户权限，当权限验证通过时，从区块链获取加密后的学生档案，根据公钥进行解密，将解密后的学生档案发送至教师端。在本实施例中，查询请求包括查询人、查询对象和查询项目。具体的，权限验证模块还用于根据查询请求中的查询人和查询对象验证用户权限，此时所验证的权限为查询权限，判断用户权限是否拥有对查询对象的查询项目进行查询的权限，即查询人的查询权限内是否记录有查询对象，若有，则权限验证通过。信息解密模块用于根据查询对象和查询项目从区块链的所有区块中检索加密后的学生档案，根据公钥对检索出的加密后的学生档案进行解密，将解密后的学生档案反馈至教师端。

解密记录模块用于对加密后的学生档案进行解密后，生成解密日志，将解密日志打包到新的区块中。区块的打包为现有技术，因此再赘述。在本实施例中，解密日志包括查询人、查询对象、查询项目和查询时间。通过解密日志能够记录学生档案的解密记录，便于后续发生学生信息泄漏时进行追溯。同时将解密日志打包到新的区块中，能够有效防止解密日志被篡改，实现有效追溯。

当学校内有新的教师成为班级或专业责任教师，需要新建区块链节点，并授予相应的权限。此时教师端还用于获取加入区块链请求和对应教师的身份信息，将区块链和身份信息上传管理端。节点新建模块用于从教师端获取加入区块链请求和身份信息，当获取加入区块链请求时，根据身份信息进行身份认证，认证通过时，将对应教师端作为区块链节点。在本实施例中，身份认证为认证该教师是否为班级或专业责任教师。权限授予模块用于当教学端认证通过时，授予教师端对应用户的用户权限。在本实施例中，授予教师端的用户权限为对其管理班级的学生的学生档案拥有存储、补充、查询的权限，即该教师端对应的存储权限和查询权限中分别记录其管理班级的学生。

通过验证用户权限的方式，避免任何人随意存储和查看学生档案，从而避免学生信息泄漏。通过区块链技术对学生档案进行存储，有效防止学生档案被篡改，同时学生档案通过非对称加密，即使出现窃取的行为，也无法得知具体的内容，进一步防止学生信息的泄漏，保证学生信息的安全性。同时当发生学生信息泄漏时，对具有相应权限的人员进行调查，即可找到信息泄漏的源头，便于追溯相关责任人。

实施例二

在学校中，通过学生档案记录学生的个人信息以及在校经历等。但是由于学生时期，部分学生信息容易发生变动，例如改名、搬家、家长更换电话、发生家庭变故等，导致学生的个人信息会发生变化，因此学校会定期进行个人信息核对，从而保证学生档案的准确性。但是实际上，每次核对的信息都比较多，部分学生并没有进行认真核对，便直接进行确认，导致信息核对失去原本的作用，无法保证学生档案的准确性。

因此本实施例与实施例一的不同之处在于：本实施例中，如附图2所示，还包括学生端，学生端包括信息显示模块、图像分析模块、注视判断模块、学生判断模块、验证生成模块和验证判断模块。

当需要进行信息核对时，教师端还用于获取信息核对信号，当获取时，将信息核对信息发送给管理端。信息核对信号包括负责人、核对对象和核对项目，此时的核对对象为该教师所管理班级中的所有学生。管理端用于从教师端获取信息核对信号时，验证用户权限，当权限验证通过时，从区块链调用对应的学生档案，对学生档案进行解密后，将学生档案发送给教师端。具体的，权限验证模块还用于根据信息核对信号中的负责人、核对对象验证用户权限，此时所验证的权限为查询权限，判断用户权限是否拥有对核对对象的核对项目进行查询的权限，即负责人的查询权限内是否记录有核对对象，若有，则权限验证通过。信息解密模块还用于根据核对对象和核对项目从区块链的所有区块中检索加密后的学生档案，根据公钥对检索出的加密后的学生档案进行解密，将解密后的学生档案反馈至教师端。

教师端还用于接收学生档案，将学生档案发送给对应的学生端。具体发送时，生成网页链接，根据学生档案中记载的联系电话或邮箱将网页链接发送给对应的学生，学生通过学生端进入网页链接进行信息核对。

学生端供学生使用，教师端为电脑或手机，在本实施例中为电脑。用于接收并显示从教师端发送的学生档案，显示学生档案时，采集核对视频；还用于当获取到核对完成信号时，根据核对视频生成学生注视学生端的注视时间，根据注视时间判断所述学生的注视时间是否合格，当注视时间合格时，根据学生档案判断所述学生是否为粗心学生，根据判断结果生成验证信息进行显示；还用于获取学生根据验证信息反馈的填写信息，判断验证信息和填写信息是否一致，当一致时，生成核对结束信号发送给教师端。具体的：

信息显示模块用于接收并显示学生档案。

视频采集模块用于当信息显示模块显示学生档案时，采集核对视频，当获取到核对完成信号时，将核对视频发送给图像分析模块。当学生完成信息核对时，学生通过学生端上传核对完成信号。

图像分析模块用于接收核对视频时，根据核对视频生成学生注视学生端的注视时间，例如对核对视频进行人脸检测，当检测到人脸时，通过现有的注视检测技术，判断学生是否注视学生端的屏幕，若是，则进行计时，若否，则停止计时，直到学生再次注视学生端的屏幕，则继续计时，最终的计时结果即为注视时间。注视判断模块预设有注视阈值，注视阈值为核对当前信息所需的最短时间，注视阈值根据当前核对信息的字符自动生成。注视判断模块用于根据注视时间和注视阈值进行判断，当注视时间大于注视阈值时，注视时间合格；当注视时间小于或等于注视阈值时，注视时间不合格，将注视时间不合格反馈给信息显示模块。信息显示模块还用于显示注视时间不合格，从而提醒该学生需要仔细查看信息，否则无法完成信息核对。

教师评价中记录有对该学生的评价，其中包括评价该学生是否在日常生活、学习中比较粗心。学生判断模块用于当注视时间合格时，根据学生档案中的教师评价判断所述学生是否为粗心学生。判断结果包括所述学生为粗心学生和所述学生为普通学生。

验证信息包括问答验证，验证信息还包括图像验证、验证码验证和行为验证中的一种或多种，在本实施例中，验证信息包括问答验证和验证码验证。验证生成模块用于当所述学生为粗心学生时，根据学生档案中学生的身份证号、家庭住址、联系电话、邮箱，以及监护人的身份证号、家庭住址、联系电话、邮箱生成问答验证，问答验证包括验证问题和验证答案，例如验证问题为请输入您的身份证号，则对应的验证答复为学生档案中该学生的身份证号。验证生成模块还用于当所述学生为普通学生时，随机生成验证码，根据验证码生成验证码验证，验证码验证包括验证图像和验证码。验证生成模块还用于将生成的验证问题或验证图像发送给信息显示模块，并将验证答案或验证码发送给验证判断模块。

信息显示模块还用于接收并显示验证信息，验证判断模块用于获取学生根据验证信息反馈的填写信息，以及获取验证生成模块发送的验证答案或验证码，当验证信息为验证问题时，填写信息为学生回答验证问题输入的信息，验证判断模块获取到验证生成模块发送的验证答案；当验证信息为验证图像时，填写信息为学生根据验证图像中看到的数字输入的信息，验证判断模块获取到验证生成模块发送的验证码。验证判断模块还用于判断验证答案和填写信息是否一致，当一致时，生成核对结束信号发送给信息显示模块和教师端，当不一致时，生成重新核对信号；当接收到验证码和填写信息时，判断验证码和填写信息是否一致，当一致时，生成核对结束信号发送给信息显示模块和教师端，当不一致时，生成重新验证信号。

信息显示模块还用于接收并显示核对结束信号，即本次信息核对结束。信息显示模块用于当接收并显示重新核对信号，并再次显示学生档案，重新进行信息核对。验证生成模块还用于验证判断模块生成重新验证信号时，随机生成验证码，根据验证码生成验证码验证，重新进行验证码验证。

由于部分学生由于粗心大意，在核对时仍会出现核对有问题的情况，因此在注视时间合格的情况下，判断该学生是否为粗心学生，根据判断结果生成不同的验证信息对该学生进行验证，从而提高信息核对的准确度。当学生为粗心学生时，根据学生档案生成问题验证，例如请输入身份证号，根据学生档案中的身份证号和该学生输入的身份证号进行验证，在验证的同时，再次核对学生档案进行信息核对，提高信息核对的准确性。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.基于区块链的学生档案管理系统，其特征在于：包括：

教师端，用于创建公私钥对和学生档案，根据私钥对学生档案进行加密；

管理端，用于从教师端获取预设的用户权限，验证用户权限，当权限验证通过时，从教师端获取加密后的学生档案和公钥，根据加密后的学生档案生成新的区块，添加到区块链的末端；

教师端还用于向管理端发送查询请求，管理端还用于根据查询请求验证用户权限，当权限验证通过时，从区块链获取加密后的学生档案，根据公钥进行解密，将解密后的学生档案发送至教师端。

2.根据权利要求1所述的基于区块链的学生档案管理系统，其特征在于：管理端包括：

节点新建模块，用于从教师端获取加入区块链请求时，根据教师端上传的身份信息进行身份认证，认证通过时，将对应教师端作为区块链节点；

权限授予模块，用于当教学端认证通过时，授予教师端对应用户的用户权限。

3.根据权利要求1所述的基于区块链的学生档案管理系统，其特征在于：管理端包括：

解密记录模块，用于对加密后的学生档案进行解密后，生成解密日志，将解密日志打包到新的区块中。

4.根据权利要求1所述的基于区块链的学生档案管理系统，其特征在于：还包括学生端，管理端用于从教师端获取信息核对信号时，验证用户权限，当权限验证通过时，从区块链调用对应的学生档案，对学生档案进行解密后，将学生档案发送给教师端。

5.根据权利要求4所述的基于区块链的学生档案管理系统，其特征在于：学生端用于接收并显示从教师端发送的学生档案，显示学生档案时，采集核对视频；还用于当获取到核对完成信号时，根据核对视频生成学生注视学生端的注视时间，根据注视时间判断所述学生的注视时间是否合格，当注视时间合格时，根据学生档案判断所述学生是否为粗心学生，根据判断结果生成验证信息进行显示；还用于获取学生根据验证信息反馈的填写信息，判断验证信息和填写信息是否一致，当一致时，生成核对结束信号发送给教师端。

6.根据权利要求5所述的基于区块链的学生档案管理系统，其特征在于：学生端包括：

注视判断模块，用于根据注视时间和预设的注视阈值进行判断，当注视时间大于注视阈值时，注视时间合格。

7.根据权利要求6所述的基于区块链的学生档案管理系统，其特征在于：学生档案包括身份证号、家庭住址、联系电话、邮箱中的一种或多种，判断结果包括所述学生为粗心学生，验证信息包括问答验证，学生端还包括：

验证生成模块，用于当所述学生为粗心学生时，调用对应的学生档案，根据学生档案生成问答验证。

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