區塊鏈場景應用探索與實踐

何牧?陳詩涵?楊靜

摘要：信息化時代下，區塊鏈技術的出現對人類社會發展有著非常重要的作用，而區塊鏈技術本身所具備的可追溯性、去中心化、加密以及防篡改等多種特征，使得該技術在眾多的領域當中實現了快速的發展。因此本課題主要探討和分析區塊鏈技術在大學檔案管理當中的應用，并對區塊鏈技術在學生學歷、檔案管理、資格證書證明等應用探索與實踐性進行探討，以期能夠為大學生檔案管理應用區塊鏈技術提供幫助。

關鍵詞：信息化；區塊鏈技術；應用；大學檔案管理

一、區塊鏈技術概述

（一）區塊鏈的組成與技術原理

區塊鏈技術屬于鏈式數據結構，是信息化時代下的產物，對人類社會的發展產生了非常關鍵性的重要作用。該技術能夠在每一個數據結構的節點或者是塊上儲存交易的內容和信息，在連接時采用各種密碼學的手段，保障所儲存的信息內容具有較強的可行性和真實性，在此基礎上生成下一個節點和區塊。鏈接和區塊是構成區塊鏈的關鍵性部分。在區塊當中儲存時間戳、上一個區塊的哈希值、版本號、其他的描述信息、檔案數據信息和變動信息等。而鏈接則是將不同的區塊進行聯系，能夠在區塊當中的信息被證實合法且真實后，將不同的區塊進行鏈接。區塊鏈能夠記錄所有產生的信息數據，而且會把這些數據存儲在節點上。

區塊鏈技術在傳輸數據、儲存數據等各方面的優勢極為獨特，在防護、隱私安全上也發揮著積極的作用。運用區塊鏈技術則可以構建起分布式賬本，有效實現去中心化、可追溯性、開放性和匿名性，為大學生的學生檔案儲存產生積極影響，減少檔案被惡意修改的可能性，實現學生檔案的信息化。

（二）區塊鏈關鍵技術

首先是分布式賬本。在整個區塊鏈中，各節點的賬本相同，所記錄的新的數據需要一半以上的節點對其產生認可才能被記錄下來，同時也需要得到其他所有節點同意才能修改賬本。這樣一來可以有效增強正本當中各項數據的安全性和可追溯性。其次是非對稱加密技術。該技術主要是運用了私鑰和公鑰兩種文件相搭配的加密方法，通過運用這樣的技術將密鑰文件在不同用戶之間的交換次數有效減少，避免出現密鑰丟失的問題。另外是智能合約。該技術有著防篡改和去中心化的特點，能夠保障合約的自動執行?？偠灾?，區塊鏈技術具有去中心化、安全性、匿名性以及開放性等多種特征，該項技術非常適用于信息化背景下大學生檔案的應用。

二、區塊鏈應用于大學生檔案管理的優勢

（一）保證大學生檔案的真實性

大學生檔案信息化在應用區塊鏈技術可以保證其形成背景、內容以及邏輯結構維持原始狀態。首先在收集檔案這一階段當中，把區塊鏈和業務系統構建連接，改造業務系統當中對學生檔案的歸檔要求，將檔案當中的元數據信息運用區塊鏈技術進行抓取，確保學生檔案在生成的所有過程具有可控性和真實性。其次在歸檔階段要對用戶的權限進行驗證，需要對用戶的權限進行確認，用戶只能在權限內進行相關操作，并記錄其操作的分享行為。最后在儲存檔案階段，要驗證該檔案信息內容的有效性。區塊鏈技術會對參與主體的身份進行明確，而且運用數字簽字技術將責任落實到個人。檔案內容和信息的最終確認需要由上傳用戶和檔案收集，用戶共同確認，保障各環節避免出現惡意篡改和偽造檔案信息內容的情況，進而能夠有效地保證大學生檔案的真實性。

（二）解決檔案收集和鑒定難度大問題

大學生檔案的分布呈現出零散化的特征，這與區塊鏈技術的去中心化的特性同源，在區塊鏈的不同節點上都能夠開展學生檔案工作，而且其他的節點能夠對檔案信息內容進行瀏覽。采用這樣的信息化手段最大化將大學生檔案工作的參與門檻持續性降低，并把管理的成本進行均攤，成功解決了大學生檔案在鑒定和收集方面的難度過大問題，還能有效將大學生檔案資源的豐富性進行強化，提高大學生檔案的信息真實度和可靠性，推動大學生檔案信息化進程。區塊鏈技術在管理學生檔案時可以強化學生檔案記錄的利用價值，學?？梢栽趨^塊鏈的節點上對學生的行為進行甄別，企業也能夠對學生的學歷信息等真實性進行獲取，避免出現就業上的糾紛。

（三）檔案管理主體多元化

傳統的大學生檔案系統主要是由高校當中的檔案主管部門進行維護和開展有效的日常管理，區塊鏈技術的存在搭建了去中心化的平臺，使得各參與主體都能在區塊鏈的每個節點上參與到大學生檔案管理，使大學生檔案信息化程度增強。這樣一來不僅能夠促使大學生檔案管理的主體更加多元化和豐富化，同時也減少了檔案系統應用的復雜程度，提高了檔案系統管理的實際效果和效率，推動了大學生檔案管理工作朝著自動化、智能化和信息化的方向不斷前進。

三、區塊鏈在大學生檔案管理場景應用與實踐設計

（一）區塊鏈上的主體定位

教育部門是大學生檔案區塊鏈的建立者，負責構建區塊鏈，并認證節點的加入。政府需要監督在區塊鏈上的所有主體參與到學生檔案信息化管理工作所做出的行為，并規定操作規范，避免出現不必要的風險和問題。而且還要引導其他的主體維護區塊鏈，一旦出現矛盾和糾紛時，政府要對這些爭議進行解決。大學學生檔案填報人員則需要對學生在校期間上傳檔案信息內容、記錄學生行為進行負責，主要包括學歷認證、教育培訓情況、獎懲情況、論文情況、求職信息、教師評語以及黨團材料等內容。高校檔案主管部門需要確認檔案填報人員所填報的各項信息內容，保障學生檔案的可靠性和真實性。培訓機構需要把學生除學校之外參與的各項培訓活動如實在鏈上進行記錄，這些記錄包括具體的時間、內容以及取得的成果信息，確保整個數據的有效性。用人單位都可以應用這些區塊鏈的信息，利用自己的權限能夠對學生的檔案信息內容進行查詢，以提高用人單位對學生信息進行有效甄別。

（二）基于區塊鏈的大學生檔案管理體系建構

數據層主要是對系統各級用戶信息和檔案內容信息進行儲存，確保這些信息內容的安全性和真實性。數據層儲存各類信息主要運用的是行列式結構，而且配備了非對稱加密技術和哈希函數技術，使得整個數據具有較強的可靠性和真實性，避免出現大學生檔案內容信息被惡意篡改的情況。

網絡層其主要是保障大學生檔案信息化系統當中不同節點進行有效溝通和聯系。該層面主要采用了點對點網絡技術，在各節點上通過構建網絡的方式來進行有效溝通，并運用去中心化的特征來維護區塊鏈上的信息流通。而且在區塊鏈上的不同節點都具備接收信息和發送信息的功能。一旦構建新的檔案區塊后，其他的節點會通過網絡來獲取驗證信息，只有當51%以上的節點加入驗證信息通過之后，才能把該檔案區塊納入到整個區塊鏈條當中。

激勵層主要分為負激勵和正激勵，對區塊鏈上各節點搭建、維護以及檔案信息內容產生積極作用和貢獻的用戶未給予正向激勵，例如提供報酬、增加共識量以及給予更多權限等。而對于出現違法的區塊鏈上大學生檔案應用合約時，要給予負激勵，例如將用戶的行為進行限制、回收相關權限，若是造成嚴重后果和不良影響的用戶要剔除其在區塊鏈當中的作用。激勵層的存在可以對用戶的行為實現有效約束，可以提高區塊鏈的應用技術效率和效果。

共識層主要包含了有關于大學生檔案信息化在區塊鏈上各種共識機制的具體算法。區塊鏈技術當中的核心部分就是共識層，能夠規定節點或區塊記錄檔案數據權限，保證最終生成的大學生檔案數據信息內容具有真實性和可靠性。

合約層當中主要涉及了智能合約、完整代碼、腳本以及算法等。大學生檔案系統當中當出現寫入和讀取檔案信息請求時，合約層當中的部分代碼就會發生變動，用戶能夠通過預設的執行程序來讀寫大學生檔案信息內容，這樣的方式可以有效地降低信任成本。

應用層主要包括大學生檔案的可視化界面、回收與授予操作權限、檢索檔案信息內容、加密和解密大學生檔案信息以及驗證用戶的身份信息等多項系統功能。

（三）基于區塊鏈技術的大學生檔案管理的應用場景實現過程

首先要對區塊鏈上的各成員進行確定。其中成員應當包括高校學生檔案主管部門、檔案填報負責人員、政府、用人單位、教育主管部門等，主節點為教育部門。其次要把區塊鏈上具體要儲存的數據內容規定，數據內容包括大學生在校期間的論文情況、求職簡歷、教育培訓情況、成績單、教師對學生的評語、學歷認證以及黨團材料等。另外要設置學生信息化檔案的利用范圍和保密的期限。區塊鏈上的各主體對信息進行調用和查看之前，需要向教育主管部門申請使用權限和查看權限。大學生檔案主管部門和填報人員要實時上傳學生的日常表現情況和信息，并保證這些信息內容的可追溯性和真實性。政府和教育部門需要制定具體的區塊鏈上學生檔案的應用規則和流程，同時要求各主體進行簽名認證，構建智能合約。在合約當中對學生檔案的審核權限、解密時間、查看申請等進行自動認證和生成。最后，需要由教育主管部門對區塊鏈上的各節點進行授予權限，保障各主體可以調用區塊鏈上的儲存信息內容。

（四）規范區塊鏈對大學生檔案全過程管理

1.大學生檔案電子文件的形成收集

某節點在上傳大學生信息化檔案電子文件時會向系統發出請求，并將該請求轉向至其他擁有權限的節點處，要求能夠在規定時間內處理該節點的請求，可以將電子文件的真實性有效驗證。其他的區塊對于該請求可以提出同意或不同意，一旦出現響應超時的情況，則視為不同意。當出現51%以上的節點對該請求表示同意時，系統會對電子文件的真實性進行認證，并要求管理將該文件納入到系統當中，更新儲存的數據內容；而當51%以上的節點對該請求沒有表示同意時，系統會認定該請求無效，并對該請求進行駁回。一旦某節點的上傳請求出現多次駁回的情況時，系統會對該用戶實現標記，并向系統監督者進行反饋，將激勵層當中的相關處理機制進行激活，查明情況并對原因進行核實。

2.維護與管理大學生信息化檔案

放置在區塊鏈當中的檔案信息內容會隨著時間的推移可能會發生較大的變化，這也就要求系統管理者根據實際情況對大學生檔案信息內容進行修改。包括添加新的信息內容、刪除舊的內容以及修改不恰當的內容等。當管理員修改檔案內容時，系統會預先對原檔案進行自動判斷，當檔案不存在時，會把這一結果向管理員進行反饋；而所要修改的檔案存在時，就會在區塊鏈上公布原檔案信息和具體的變動信息內容，需要由其他的用戶對該節點進行確認，對該信息內容進行修改也需要一半以上的用戶節點進行確認。在區塊鏈當中需要記錄該操作日志，并重新構建新的區塊，對修改過后的大學生檔案信息內容進行儲存，還要把未改動的檔案信息內容共同儲存在區塊鏈中，對后續信息內容的追溯提供便利性。

3.檢索和運用大學生信息化檔案

在運用大學生檔案方面。當用戶需要對電子檔案內容進行查閱時，系統會對用戶的權限進行分析，當信息化檔案的密級低于用戶權限時，怎能對用戶請求實現自動允許，并記錄查詢的行為。而當檔案密級高于用戶的權限時，必須要有相應的管理者進行審批，就當超過規定數量的管理者共同同意后，才能允許該用戶對大學生信息化檔案進行查閱，查閱的行為也會記錄在鏈上。同時要加密該檔案，才能將大學生信息化檔案傳送給該用戶，避免出現大學生檔案的濫用或竊取。

四、區塊鏈在大學生檔案管理的應用與實踐需要注意的問題

首先要保障鏈上信息的真實可靠。區塊鏈所搭建的學生信息化檔案管理平臺要求各主體都要參與到學生檔案管理當中，生成大學生檔案時需要各主體共同簽名構建數字證書，保證檔案當中的內容和用戶信息的一致性，確保大學生檔案的信息內容符合規范且真實。其次使用教育主管部門與政府雙重驗證模式。政府和教育主管部門是區塊鏈上的兩大重要節點，因此可以對學生檔案信息進行確認，達成共識之后，再鏈上記錄學生的信息化檔案。既能夠提高大學生檔案信息內容的可信度，也能夠強化大學生檔案記錄的規范性。另外要應用和設計智能合約。智能合約上的各項內容需要所有的主體在鏈上共同認證和簽名，只有這樣才能使系統滿足條件后自動觸發合約并執行。在智能合約當中可以寫入權限審批、解密時間、合約有效性、使用權限以及適用具體范圍，將審批的流程和時間持續性的縮短，穩定大學生檔案應用效果，便捷化應用和管理大學生檔案信息內容。最后要確保合法合規應用大學生的檔案信息內容。區塊鏈上所涉及的主體眾多，部分主體對大學生信息化檔案進行查看和調用時必須要設置相應的權限。教育主管部門和政府對大學生的檔案擁有最高權限，能夠對大學生的檔案信息內容進行查詢、調動和閱讀，并根據不同主體的權限來開放大學生檔案信息內容查閱的限度和公開的范圍，保證這些檔案信息內容不會被惡意篡改或者盜用。

五、結束語

區塊鏈技術本身所具有的去中心化、安全性、匿名性以及開放性等多種特質，使其能夠應用在大學生信息化檔案內容管理上，這在一定程度上可以將大學生檔案信息管理的信息化水準提升，同時避免出現大學生檔案信息內容被惡意篡改的情況，保障整個大學生檔案信息內容的真實性和可靠性。而且教育部門和政府共同主導區塊鏈技術應用于大學生信息化檔案，這也使得檔案的利用價值得到提升。其他高?；蛘呤怯萌藛挝豢梢栽讷@取權限后，對大學生的檔案進行查詢，對大學生畢業后的就業產生了積極影響?？偟膩碚f，區塊鏈技術避免了大學生檔案的篡改和信息丟失的可能性，幫助構建新的大學生檔案管理機制和體系，使大學生檔案信息化管理領域實現了創新發展。

作者單位：何牧 陳詩涵 楊靜 揚州市職業大學

參? 考? 文? 獻

[1]李阿芳. 區塊鏈技術在人事檔案管理中的應用[J]. 數字技術與應用，2022，40（07）：50-52.

[2]賈文溪，張軍堂，馬曉潔. 區塊鏈視域下檔案信息資源的整合路徑研究[J]. 石家莊學院學報，2022，24（04）：152-156.

[3]顧偉. 區塊鏈在電子檔案管理中的關鍵技術問題研究[J].山西檔案，2022（2）：92-97，77.

[4]陳小芬. 區塊鏈技術應用對船檢檔案工作的影響分析[J]. 珠江水運，2022（13）：9-11.

[5]閔婕，肖秋會. 基于區塊鏈的檔案信息共享平臺設計[J]. 北京檔案，2022（06）：26-28.

2022年度揚州市社科研究重點課題 網信專項 揚社聯（2022）25號。

何牧（1985.01-），男，漢族，江蘇揚州，本科，講師，研究方向：體育教育籃球專業。