CN211787090U - 一种不可篡改的电子成绩单与考试信息的存储和查验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种不可篡改的电子成绩单与考试信息的存储和查验系统，包括身份标识装置、便携式前端装置和后端区块链装置，便携式前端装置包括身份读取单元、显示单元、输入单元和第一通信单元，后端区块链装置包括第二通信单元、上链单元、第二存储单元和查询单元；第二通信单元能够与第一通信单元进行通信，上链单元用于基于从第二通信单元接收到的数据生成区块并将区块加入区块链；第二存储单元用于存储区块链的数据；查询单元用来在区块链的数据中执行查询操作并将查询结果传送至便携式前端装置，显示单元用于显示查询结果。通过该系统，用户能够方便地记录、汇总以及查验考试成绩，而且有效地提高了成绩的可信度。

Description

一种不可篡改的电子成绩单与考试信息的存储和查验系统

技术领域

本实用新型涉及电子信息的安全存储和查验，尤其涉及一种不可篡改的电子成绩单与考试信息的安全存储和查验系统。

背景技术

当前，考试是检验人们学习成果、能力以及选拔优秀人才最常采用的手段。在学习和工作的不同阶段，人们会参加不同学校以及社会机构组织的考试和培训，但取得的成绩无法方便地汇总到一起，给求学、求职带来很大不便，也不利于招生、招聘的学校和单位便捷、全面地查证。

传统的记录和证明成绩的方式，是纸质的成绩单和档案，通常仅针对特定的考试或特定时间段内的成绩，且分别由个人和不同的机构持有和保存，具有很大的局限性，无法便捷的汇总使用以及查证。即便是目前基于互联网的在线考试或培训学习，由于不同考试、培训机构之间信息的不通，各人的数据也无法高效地汇总。

目前，人们只能自己将成绩集中记录到一个特定的电子档案中，以便在学习和工作中使用，一定程度上解决了成绩汇总的问题。但这种个人准备的成绩单公信力较低，而且由于社会机构间信息的不通畅并且可信性缺乏有效保障，无法对其中的成绩进行及时、可靠的查证。

现有的区块链技术采用去中心化的信息处理和存储方式，具有不可篡改的优点。但是，区块链技术对设备的数据处理能力、信息传输能力有着非常高的要求，而且区块链数据的存储空间，会随着用户数量的增加而增大，对于几乎每个人都会使用的考试成绩相关的数据，个人便携式移动设备的处理能力和通信能力显然无法满足直接实施区块链技术的需要。

因此，实有必要设计一种新的、基于区块链技术的电子成绩单与考试信息存储和查验系统，改善个人汇总成绩的便捷性，提高个人电子成绩单的可信度，有效地改善成绩存储和查验的可靠性以及效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术中个人成绩汇总不便捷、可信度不高和/或成绩存储和查验的可靠性及效率有待改善的问题。

为了解决上述问题，一方面，本实用新型提出一种不可篡改的电子成绩单与考试信息的存储和查验系统，包括：身份标识装置、便携式前端装置和后端区块链装置，

所述身份标识装置用来记录用户的身份信息；

所述便携式前端装置与所述后端区块链装置通信连接；

所述便携式前端装置包括身份读取单元、显示单元、输入单元和第一通信单元，所述身份读取单元能够与所述便携式前端装置相互作用从而获得所述身份信息；

所述输入单元用来接收使用者的输入；

所述后端区块链装置包括第二通信单元、上链单元、第二存储单元和查询单元；

所述第二通信单元能够与所述第一通信单元进行通信，从而将所述身份信息以及使用者的输入传送至所述后端区块链装置；

所述上链单元与所述第二通信单元以及所述第二存储单元通信连接，所述上链单元用于基于从所述第二通信单元接收到的数据生成区块并将所述区块加入区块链；

所述第二存储单元用于存储所述区块链的数据；

所述查询单元与所述第二通信单元以及所述第二存储单元通信连接，用来在所述区块链的数据中执行查询操作并将查询结果通过所述第二通信单元传送至所述便携式前端装置，所述显示单元用于显示所述查询结果。

优选地，所述上链单元进一步包括上链内容缓存器和定时器，所述上链内容缓存器用于在预定长度的时间内临时存储用来生成所述区块的数据，所述计时器用来提供表明所述预定长度的时间届满的信号。

优选地，所述便携式前端装置还包括第一存储单元，所述第一存储单元与所述第一通信单元通信连接，用于存储一部分来自所述后端区块链装置的数据。

优选地，所述便携式前端装置还包括定位单元，用来提供所述便携式前端装置的位置信息，所述定位单元与所述第一通信单元通信连接，能够将所述位置信息通过所述第一通信单元传送至所述后端区块链装置。

优选地，所述身份标识装置能够安装在所述便携式前端装置上。

优选地，所述身份标识装置与所述便携式前端装置集成为一个整体。

另一方面，本实用新型提出一种用于电子成绩单与考试信息的存储和查验系统的后端区块链装置，所述电子成绩单与考试信息的存储和查验系统还包括身份标识装置和便携式前端装置，

所述后端区块链装置包括第二通信单元、上链单元、第二存储单元和查询单元；

所述第二通信单元能够与所述便携式前端装置进行通信；

所述上链单元与所述第二通信单元以及所述第二存储单元通信连接，所述上链单元用于基于从所述第二通信单元接收到的数据生成区块并将所述区块加入区块链；

所述第二存储单元用于存储所述区块链的数据；

所述查询单元与所述第二通信单元以及所述第二存储单元通信连接，用来在所述区块链的数据中执行查询操作并将查询结果通过所述第二通信单元传送至所述便携式前端装置。

优选地，所述上链单元进一步包括上链内容缓存器和定时器，所述上链内容缓存器用于在预定长度的时间内临时存储用来生成所述区块的数据，所述计时器用来提供表明所述预定长度的时间届满的信号。

通过本实用新型的电子成绩单与考试信息的存储和查验系统，用户不仅能够方便地通过便携式的终端设备记录考试、培训信息以及所取得的成绩，而且能够方便地汇总、查验以及认证成绩；而且，由于采用区块链技术对考试信息和成绩数据进行存储，有效地提高了成绩的可信度。

附图说明

图1是根据本实用新型优选实施例的电子成绩单与考试信息的存储和查验系统的结构示意框图。

具体实施方式

图1示出了根据本实用新型优选实施例的电子成绩单与考试信息的存储和查验系统的结构示意框图。如图1所示，该系统整体上包括三个组成部分：身份标识装置100、便携式前端装置200以及后端区块链装置300。便携式前端装置200与后端区块链装置300之间通信连接。

身份标识装置100用来记录用户的身份信息，其能够与便携式前端装置200中的身份读取单元201相互作用从而将其记录的用户身份信息传递给身份读取单元201。身份标识装置中记录的身份信息，优选地以只读的方式保持，只能由发行机构写入。相比于通过用户名和密码来识别用户身份的方式，本实用新型以物理实体形式来实现身份标识装置，能够更加有效地保障用户身份信息的安全性，更加有效地防止冒用；实体形式的身份标识装置，通过与便携式前端装置200中对应的身份读取单元201配合，避免了使用者的复杂操作，能够更加快捷地实现用户身份的验证；而且，实体形式的身份标识装置也可以便捷地利用和支持现有的第三方的实物身份证件，兼容AIoT(智能物联网)设备。

在本实用新型的一个或多个实施例中，身份标识装置100可以利用现有的标识身份的物品来实现，例如但不限于：第二代身份证器、手机SIM卡、智能手环、MD卡、SD卡或USB存储器等，其可以与对应的身份读取单元201以接触或非接触的方式通信连接以实现身份信息的传递，例如但不限于：通过磁条、芯片、USB接口等以接触的方式实现通信连接、通过磁条射频识别(RFID)、无线近场识别(NFC)、蓝牙等方式实现无线、非接触式的通信连接。

作为可选的实施方式，身份标识装置100也可以是独立的专用设备，具有专门设计的构造和/或身份信息存储和传输方式，用以与对应的身份读取单元201配合来验证用户的身份。

在一个或多个可选的实施例中，身份标识装置100可以安装在便携式前端装置200上，或者与便携式前端装置200和/或其中的身份读取单元201集成为一个整体。

作为另一种可选的实施方式，便携式前端装置200可以被设计为具有直接识别个人使用者的生物学特征的能力，能够例如进行指纹识别、人脸识别、虹膜识别、声纹识别等生物学识别中的一种或多种。应该理解，这种直接识别使用者生物学特征的方式也可以与前述的身份标识装置100结合使用。

用户可以包括个人用户和机构用户。不同类型用户的身份标识装置可以相同也可以不同。为机构用户提供与个人用户不同的身份标识装置有利于进一步区别不同类型的使用者，并且可以在相应的身份读取部件的支持下实现针对不同类型用户的功能。

如图1所示，在本实用新型的优选实施例中，便携式前端装置200进一步包括身份读取单元201、显示单元202、输入单元203、第一通信单元204、第一存储单元205、定位单元206。

身份读取单元201能够与身份标识装置100相互作用以读取身份标识装置100中记录的用户的身份信息。容易理解，对于不同的身份标识装置100，身份读取单元201应该以对应的方式实现。

显示单元202用来向使用者输出可视化的信息，其可以由任何能够向使用者显示字符、文本以及图形图像的显示设备实现，例如LCD液晶显示屏、OLED显示屏等。通过显示单元202，使用者可以在通过输入单元203输入信息和/或指令的同时获得视觉上的反馈，也可以在进行成绩查询、考试信息查询等操作之后通过显示单元202呈现所获得的结果。

显示单元202可以用来显示成绩信息、考试信息。成绩信息包括考生姓名、考试名称、考试时间、考试分数，以及是否被权威机构认证过或是被用户举报过的次数。考试信息包括该考试发生的地点、时间，以及考试被用户查验过的次数记录。

输入单元203用来接收使用者的输入，例如信息和/或指令，输入单元203可以例如是但不限于：键盘、鼠标、触摸屏(其同时也用作显示设备)、摄像头、语音输入设备、扫描仪、光学字符识别设备等。与用户、考试或成绩等相关的文本/数字信息可以通过键盘输入。根据具体应用的需要，图形、图像、声音、操作指令等可以通过一种输入设备或多种输入设备的组合输入。

除了市场上可获得的标准的输入设备，输入单元203还可以包括专门针对特定的功能或操作设置的机构。比如，可以设置专用的按钮，用来启动预先以固件形式设置的操作，例如：启动定位单元记录当前时间和位置、举报当前查验的成绩、认证当前查验的成绩等。

针对不同身份类型的使用者，其能够执行的输入操作也可以不同。比如，认证功能只能由机构用户进行。

第一通信单元204用来与后端区块链装置通过无线通信的方式传递数据和指令，进行双向的通信。第一通信单元204与身份读取单元201、显示单元202、输入单元203通信连接，身份读取单元201获得的用户身份信息和经由输入单元203输入的信息及指令被传送给第一通信单元204，再由第一通信单元204直接或处理后发送给后端区块链装置300中的第二通信单元301。同样地，从第二通信单元301返回的数据和指令可以通过第一通信单元204传送给便携式前端装置200中的其它部件。根据需要，第一通信单元204和第二通信单元301可以对要传输的数据进行打包、编码、加密/解密等。第一通信单元204和第二通信单元301之间的无线通信，既可以通过基于Wi-Fi、802.11、4G/LTE、5G/NR等无线通信协议的方式实现，也可以根据需要在两者之间实现专门的通信方式。

便携式前端装置200还可以包括第一存储单元205，其与第一通信单元204通信连接。第一存储单元205能够存储一部分从后端区块链装置300获得的数据，比如最近几次查询的结果或者一定时间段内被查询频次最多的结果，这样，对于特定的查询操作，由于其结果应存储在第一存储单元205中，使用者无需访问网络向后端区块链装置300提交查询请求，就可以在本地实现快速的查验。

便携式前端装置200还可以包括定位单元206，用来确定便携式前端装置200的位置，定位单元206可以基于卫星定位系统来实现定位，也可以通过移动基站、Wifi系统或蓝牙系统确定便携式前端装置200的位置。定位单元206与第一通信单元204通信连接，能够将确定的位置信息传递给第一通信单元204，并由此进一步传送至后端区块链装置300。在一些实施例中，定位单元206可以通过独立的按键方便地开启或关闭，使用者在考试前后开启或关闭定位单元206，可以将所确定的便携式前端装置200位置和时间，通过第一通信单元204发送给后端区块链装置300，有助于验证成绩的真实性。

在本实用新型的一个或多个实施例中，电子成绩单与考试信息的存储和查验系统包括多个后端区块链装置300，通过后端区块链装置300进行考试信息以及成绩数据的上链存储以及查询等操作。

后端区块链装置300包括第二通信单元301、上链单元302、第二存储单元303、查询单元304。

第二通信单元301用来与便携式前端装置200以及其它后端区块链装置300进行通信。

上链单元302与第二通信单元301以及第二存储单元303通信连接。来自便携式前端装置200的上链内容，即，考试信息、成绩数据等需要上传至区块链进行存储的内容，经第二通信单元301接收后，被传递给上链单元302。上链单元302对上链内容进行处理形成区块并将其加入区块链。具体的处理方式可以由本领域技术人员根据区块链技术本身的要求确定，在此不做详细描述。

在本实用新型的一个或多个实施例中，上链单元302进一步包括上链内容缓存器3021和定时器3022。在这样的实施例中，上链单元302在接收到上链内容后，不会立刻将其上传至区块链，而是会将上链内容临时存储在上链内容缓存器3021中，并等待预定长度的时间，即，等到定时器3022提供信号表明预定长度的时间届满时，才会启动上链操作。

由于上述的延迟上传，在预定时间届满之前，用户可以通过便携式前端装置200对之前传送的上链内容进行修改。这样，一方面允许用户在一定时间内纠正可能的错误输入，另一方面，避免在上链内容最终确定之前多次进行上链操作，有效地减少了写入区块链的数据量，也因此减少了需要执行的运算量和在各个后端区块链装置300之间同步区块链数据所需要的网络带宽资源，而且区块链本身的长度更小，有利于改善成绩查询、验证等操作的效率。

经上链单元302对上链内容进行处理后形成的新的区块与之前的区块链数据一起被存储在第二存储单元303中，并通过第二通信单元301同步到其它后端区块链装置300的第二存储单元303中。

查询单元304与第二通信单元301以及第二存储单元303通信连接，用来在第二存储单元303存储的区块链数据中执行查询操作并将查询到的数据通过第二通信单元301传送至便携式前端装置200，由此将查询的结果反馈给便携式前端装置200的使用者。例如，机构用户可以通过其持有的便携式前端装置200输入想要查询的成绩单号码，或者通过同时输入考试信息和考生信息，由此形成相应的查询指令；查询单元304依据查询指令在第二存储单元303存储的区块链数据中进行搜索，并将得到的查询结果反馈给用户，从而完成验证。

本领域技术人员应该认识到，这里所描述的实施例均未示例性的而并非限定性的，本实用新型并不局限于上述特定的实施例。

Claims (6)

1.一种不可篡改的电子成绩单与考试信息的存储和查验系统，其特征在于：所述系统包括身份标识装置、便携式前端装置和后端区块链装置，

所述身份标识装置用来记录用户的身份信息；

所述便携式前端装置与所述后端区块链装置通信连接；

所述便携式前端装置包括身份读取单元、显示单元、输入单元和第一通信单元，所述身份读取单元能够与所述便携式前端装置相互作用从而获得所述身份信息；

所述输入单元用来接收使用者的输入；

所述后端区块链装置包括第二通信单元、上链单元、第二存储单元和查询单元；

所述第二通信单元能够与所述第一通信单元进行通信，从而将所述身份信息以及使用者的输入传送至所述后端区块链装置；

所述上链单元与所述第二通信单元以及所述第二存储单元通信连接，所述上链单元用于基于从所述第二通信单元接收到的数据生成区块并将所述区块加入区块链；

所述第二存储单元用于存储所述区块链的数据；

所述查询单元与所述第二通信单元以及所述第二存储单元通信连接，用来在所述区块链的数据中执行查询操作并将查询结果通过所述第二通信单元传送至所述便携式前端装置，所述显示单元用于显示所述查询结果。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述便携式前端装置还包括第一存储单元，所述第一存储单元与所述第一通信单元通信连接，用于存储一部分来自所述后端区块链装置的数据。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述便携式前端装置还包括定位单元，用来提供所述便携式前端装置的位置信息，所述定位单元与所述第一通信单元通信连接，能够将所述位置信息通过所述第一通信单元传送至所述后端区块链装置。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述身份标识装置能够安装在所述便携式前端装置上。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述身份标识装置与所述便携式前端装置集成为一个整体。

6.一种后端区块链装置，其特征在于，所述后端区块链装置用于电子成绩单与考试信息的存储和查验系统，所述电子成绩单与考试信息的存储和查验系统还包括身份标识装置和便携式前端装置，

所述后端区块链装置包括第二通信单元、上链单元、第二存储单元和查询单元；

所述第二通信单元能够与所述便携式前端装置进行通信；

所述上链单元与所述第二通信单元以及所述第二存储单元通信连接，所述上链单元用于基于从所述第二通信单元接收到的数据生成区块并将所述区块加入区块链；

所述第二存储单元用于存储所述区块链的数据；

所述查询单元与所述第二通信单元以及所述第二存储单元通信连接，用来在所述区块链的数据中执行查询操作并将查询结果通过所述第二通信单元传送至所述便携式前端装置。

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