CN112686785A - 基于区块链技术的学分银行管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链技术的学分银行管理系统，包括：包括数据采集模块、事务处理模块、区块验证模块和区块生成模块；所述数据采集模块根据采集到的学生数据进行分类并分别由对应的事务处理模块进行处理，经所述事务处理模块处理的事务经所述区块验证模块和区块生成模块生成对应区块链区块。此外，本发明还提供了基于区块链技术的学分银行管理方法。本发明提供的基于区块链技术的学分银行管理系统及方法，通过利用区块链技术实现对学生数据的统一管理，进而实现建立链接教育行政部门、学生、教师、学校、企业的体系，并易于扩展，通过增加更多区块链节点的方法扩展更多学校、企业和教育行政部门或机构。

Description

基于区块链技术的学分银行管理系统及方法

技术领域

本发明涉及基于区块链技术的学分银行管理技术领域，尤其涉及一种基于区块链技术的学分银行管理系统及方法。

背景技术

现有的学生数据均分散记录在学校的不同部门，如学生成绩在教务部，学生的社会实践记录在学校的社会实践中心，当学生去了另一所学校或毕业后参加工作，学生的数据便会中断。同时，学生在教育行政部门、学校、企业以及学生与学生、教师、雇主等之间的关系和链接均为断开和缺乏的，不利于对学生全面的评估以及实现针对学生的认证、教育与培养计划。同时，学生数据分散记录在不同部门，容易发生如篡改、丢失的风险。

发明内容

本发明提供一种基于区块链技术的学分银行管理系统的方法，旨在解决现有技术中的学生数据分散、缺乏管理的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于区块链技术的学分银行管理系统，所述基于区块链技术的学分银行管理系统包括数据采集模块、事务处理模块、区块验证模块和区块生成模块；所述数据采集模块根据采集到的学生数据进行分类并分别由对应的事务处理模块进行处理，经所述事务处理模块处理的事务经所述区块验证模块和区块生成模块生成对应区块链区块。

优选地，所述区块链包括一个或多个区块子链，所述区块子链包括学生基础信息区块子链、学生学习信息区块子链、学生社会实践信息区块子链、学生健康信息区块子链和学生毕业后信息区块子链中的一个或多个。

优选地，所述学生基础信息区块子链由学校学籍管理节点维护；所述学生学习信息区块子链由学校教务节点维护；所述学生社会实践信息区块子链由学校社会实践节点维护；所述学生健康信息区块子链由学校医务节点维护，所述学生毕业后信息区块子链由学校毕业节点维护。

优选地，所述区块链还包括链接区块子链，所述链接区块子链包括学生编号、区块子链编号、区块子链密钥和区块子链签名中的一个或多个。

优选地，所述学校学籍管理节点、学校教务节点、学校社会实践节点、学校医务节点和学校毕业节点分别为一个或多个。

优选地，所述数据采集模块包括学生基础信息采集、学生学习信息采集、学生社会实践信息采集、学生健康信息采集和学生毕业后信息采集中的一个或多个。

同时，本发明还提供一种基于区块链技术的学分银行管理方法，应用于如上所述的基于区块链技术的学分银行管理系统，包括：

数据采集并根据采集到的学生数据进行分类；

将分类后的学生数据由对应的事务处理模块处理；

经所述事务处理模块处理的事务进行广播验证；

生成对应区块子链的区块；

使用第一密钥读取区块子链的区块并提取第一数据；所述第一数据包括学生编号、区块子链编号、区块子链密钥和区块子链签名中的一个或多个；

根据所述第一密钥和第一数据生成第二密钥；

根据第二密钥和第一数据生成链接区块子链区块并进行广播验证。

进一步地，所述第一密钥为区块子链区块的读取密钥，所述第二密钥为链接区块子链区块的加密密钥。

进一步地，所述第一密钥加密存储在所述链接区块链区块。

进一步地，所述根据第二密钥和第一数据生成链接区块子链区块并进行广播验证步骤后还包括：

使用第三密钥访问所述链接区块子链区块。

本发明提供的基于区块链技术的学分银行管理系统及方法，通过利用区块链技术实现对学生数据的统一管理，进而实现建立链接教育行政部门、学生、教师、学校、企业的体系，并易于扩展，通过增加更多区块链节点的方法扩展更多学校、企业和教育行政部门或机构。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的基于区块链技术的学分银行管理系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的基于区块链技术的学分银行管理系统的区块子链的结构示意图；

图3为图2中链接区块子链X与学生基础信息区块子链A的区块生成关系示意图；

图4为本发明一实施例提供的基于区块链技术的学分银行管理方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明一实施例提供一种基于区块链技术的学分银行管理系统，所述基于区块链技术的学分银行管理系统包括数据采集模块11、事务处理模块12、区块验证模块13和区块生成模块14；所述数据采集模块11根据采集到的学生数据进行分类并分别由对应的事务处理模块12进行处理，经所述事务处理模块12处理的事务经所述区块验证模块13和区块生成模块14生成对应区块链区块。具体地，所述数据采集模块11包括学生基础信息采集、学生学习信息采集、学生社会实践信息采集、学生健康信息采集和学生毕业后信息采集中的一个或多个，对应地，学生数据根据其分布的位置和管理的人员或部门不同，进行相应的数据收集，学生数据包括学生基础信息、学生学习信息、学生社会实践信息、学生健康信息和学生毕业后信息中的一个或多个；相应地，学生基础信息由学校的学籍管理部门进行数据采集，学生学习信息由学校的教务部门进行数据采集，学生社会实践信息由学校的社会实践中心进行数据采集，学生健康信息由学校的医务部门进行数据采集，学生毕业后信息由学校的毕业生管理中心、企业或校友会进行数据采集。具体实施时，在不同的部门设置对应的区块链节点，所述区块链节点包括学校学籍管理节点、学校教务节点、学校社会实践节点、学校医务节点和学校毕业节点，所述区块链节点根据具体的实施进行扩展，例如多所学校或多个机构，实现跨区域跨机构的分布式节点设置。具体在数据采集时，通过对接已有的系统或数据中心进行采集，并进行数据预处理，例如数据格式标准化、数据校验、数据评估、数据过滤等，提取数据并进行标准化处理后，交由事务处理模块12进行事务处理。所述事务处理模块12对学生数据进行处理后生成事务数据，并在对应的经所述区块验证模块13和区块生成模块14生成对应的区块链区块。

请结合参阅图2、图3和图4，所述区块链包括一个或多个区块子链，所述区块子链包括学生基础信息区块子链A、学生学习信息区块子链B、学生社会实践信息区块子链C、学生健康信息区块子链D和学生毕业后信息区块子链E中的一个或多个。所述学生基础信息区块子链A由学校学籍管理节点维护；所述学生学习信息区块子链B由学校教务节点维护；所述学生社会实践信息区块子链C由学校社会实践节点维护；所述学生健康信息区块子链D由学校医务节点维护，所述学生毕业后信息区块子链E由学校毕业节点维护。所述区块链还包括链接区块子链X，所述链接区块子链X包括学生编号、区块子链编号、区块子链密钥和区块子链签名中的一个或多个。

具体在本发明一实施例中，以区块子链的学生基础信息区块子链A和链接区块子链X为例，如图4所示的基于区块链技术的学分银行管理方法包括：

步骤S10：数据采集并根据采集到的学生数据进行分类；

步骤S20：将分类后的学生数据由对应的事务处理模块处理；

步骤S30：经所述事务处理模块处理的事务进行广播验证；

步骤S40：生成对应区块子链的区块；

步骤S50：使用第一密钥读取区块子链的区块并提取第一数据；所述第一数据包括学生编号、区块子链编号、区块子链密钥和区块子链签名中的一个或多个；

步骤S60：根据所述第一密钥和第一数据生成第二密钥；

步骤S70：根据第二密钥和第一数据生成链接区块子链区块并进行广播验证。

所述根据第二密钥和第一数据生成链接区块子链区块并进行广播验证步骤后还包括：

当需要访问区块子链的数据时，使用第三密钥访问所述链接区块子链区块。

具体地，子链A的区块头10包括本区块哈希、上区块哈希、区块根哈希和时间戳，在子链A的区块n生成时，根据子链A的设置数据生成第一密钥，具体在本发明一实施例中，使用RSA加密算法先生成第一私钥，再根据第一私钥生成第一公钥，所述第一密钥为生成的第一公钥，并将第一密钥发送给链接区块子链X的节点，子链X节点根据第一密钥访问子链A并提取第一数据，所述第一数据包括学生编号、区块子链编号、区块子链密钥和区块子链签名中的一个或多个；学生编号为学生数据中唯一的标识代码；并根据所述第一密钥和第一数据使用RSA加密算法生成第二私钥和第二公钥，其中第二私钥为第二密钥，根据第二密钥和第一数据生成链接区块子链区块并进行广播验证，生成子链X的区块n’。所述子链X的区块n’的区块头20包括了本区块哈希Xn’、子链A根哈希A、子链A区块哈希An、上区块哈希Xn-1’和根哈希X，在子链X的区块n’的事务数据中存储了第一数据和子链X的第一密钥，当子链A的区块内容发生改变、或者通过子链X提取子链A的区块信息时，通过第一密钥访问子链A提取数据。同样的，当子链A生成子链区块(n+1)时，同样的，通过第一密钥提取相应的第一数据并生成子链X的区块(n+1)’。第二公钥为第三密钥，使用第三密钥实现对子链X的访问。

具体在实现基于区块链技术的学分银行管理方法时，通过数据采集模块采集学生数据，并根据数据采集模块的执行节点和具体的学生数据进行分类，将分类后的学生数据由对应的事务处理模块处理；经所述事务处理模块处理的事务进行广播验证；生成对应区块子链的区块；具体地，由学生基础信息区块子链A、学生学习信息区块子链B、学生社会实践信息区块子链C、学生健康信息区块子链D和学生毕业后信息区块子链E分别根据属于自己的事务处理模块、区块验证模块和区块生成模块生成子链区块，在每生成任意区块子链的区块时，均触发生成链接区块子链X的相应区块。当生成链接区块子链X时，设置时间阈值，所述时间阈值指定在某一段时间内的区块子链生成的区块，时间阈值可以根据实际需要调整，例如初期时设置时间阈值为5分钟，成长后时间阈值可调整为1天或更长时间，链接区块子链X根据所述时间阈值提取在指定的时间阈值内生成的子链区块的数据生成对应的链接区块子链区块。在访问时，通过链接区块子链X的第三密钥首先访问链接区块子链X，再根据链接区块子链X中存储的第一密钥分别访问对应的其他区块子链，提取对应的数据。

与现有技术相比，本发明提供的基于区块链技术的学分银行管理系统及方法，其收益在于：

第一，将分散的学生数据利用区块链技术存储形成学分银行，增加了数据的可信度和防篡改能力；

第二，利用链接区块子链和学生数据的区块子链结构增加了区块链的灵活性和可扩展性；

第三，通过加密算法实现访问的安全性，确保区块链的安全稳定和数据安全性。

上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种基于区块链技术的学分银行管理系统，其特征在于，包括数据采集模块、事务处理模块、区块验证模块和区块生成模块；所述数据采集模块根据采集到的学生数据进行分类并分别由对应的事务处理模块进行处理，经所述事务处理模块处理的事务经所述区块验证模块和区块生成模块生成对应区块链区块。

2.根据权利要求1所述的基于区块链技术的学分银行管理系统，其特征在于，所述区块链包括一个或多个区块子链，所述区块子链包括学生基础信息区块子链、学生学习信息区块子链、学生社会实践信息区块子链、学生健康信息区块子链和学生毕业后信息区块子链中的一个或多个。

3.根据权利要求2所述的基于区块链技术的学分银行管理系统，其特征在于，所述学生基础信息区块子链由学校学籍管理节点维护；所述学生学习信息区块子链由学校教务节点维护；所述学生社会实践信息区块子链由学校社会实践节点维护；所述学生健康信息区块子链由学校医务节点维护，所述学生毕业后信息区块子链由学校毕业节点维护。

4.根据权利要求2所述的基于区块链技术的学分银行管理系统，其特征在于，所述区块链还包括链接区块子链，所述链接区块子链包括学生编号、区块子链编号、区块子链密钥和区块子链签名中的一个或多个。

5.根据权利要求2所述的基于区块链技术的学分银行管理系统，其特征在于，所述学校学籍管理节点、学校教务节点、学校社会实践节点、学校医务节点和学校毕业节点分别为一个或多个。

6.根据权利要求1所述的基于区块链技术的学分银行管理系统，其特征在于，所述数据采集模块包括学生基础信息采集、学生学习信息采集、学生社会实践信息采集、学生健康信息采集和学生毕业后信息采集中的一个或多个。

7.一种基于区块链技术的学分银行管理方法，应用于如权利要求1至6任一项所述的基于区块链技术的学分银行管理系统，其特征在于，包括：

数据采集并根据采集到的学生数据进行分类；

将分类后的学生数据由对应的事务处理模块处理；

经所述事务处理模块处理的事务进行广播验证；

生成对应区块子链的区块；

使用第一密钥读取区块子链的区块并提取第一数据；所述第一数据包括学生编号、区块子链编号、区块子链密钥和区块子链签名中的一个或多个；

根据所述第一密钥和第一数据生成第二密钥；

根据第二密钥和第一数据生成链接区块子链区块并进行广播验证。

8.根据权利要求7所述的基于区块链技术的学分银行管理方法，其特征在于，所述第一密钥为区块子链区块的读取密钥，所述第二密钥为链接区块子链区块的加密密钥。

9.根据权利要求7所述的基于区块链技术的学分银行管理方法，其特征在于，所述第一密钥加密存储在所述链接区块链区块。

10.根据权利要求7所述的基于区块链技术的学分银行管理方法，其特征在于，所述根据第二密钥和第一数据生成链接区块子链区块并进行广播验证步骤后还包括：

使用第三密钥访问所述链接区块子链区块。

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