基于區塊鏈技術的高校高水平運動員招生監測系統設計*

邵景鈺,雷 鳴

(安徽工業大學 體育部,安徽 馬鞍山 243000;西安外國語大學 體育部,陜西 西安 710000)

高水平運動隊的建設,是我國后備競技體育人才培養的重要路徑,也是體教融合發展的必然趨勢[1]。原國家教委于1987年頒布實施了《關于普通高等學校試行招收高水平運動工作的通知》,將52所普通高校納入招收高水平學生運動員的試點[2]。經過二十多年的快速發展,高校高水平運動隊的招生工作取得了巨大的成就[3],招生學校從51所增加到283所,招生項目增加到26個,招生規模由最初的幾百人到突破10 000人[4],為探索“體教融合”模式下高水平運動員培養模式積累了豐富經驗。但在肯定“體教融合”取得成績的同時,亦不能忽視其實踐過程中存在的問題。2021年9月24日,教育部和國家體育總局聯合頒布《關于進一步完善和規范高校高水平運動隊考試招生工作的指導意見》(以下簡稱《指導意見》),文件指出,部分高校在招生過程中招生程序不完善,體育競技水平偏低,考試組織不規范、個別地方運動員技術等級證書造假等問題[5]。以上問題嚴重影響了現階段高考模式下公平公正的原則。因此,構建公平有效的監測系統勢在必行。

隨著大數據、AR技術以及區塊鏈技術的快速發展,為解決以上問題提供了新的解決方案。尤其是區塊鏈作為一種新型的分布式數據存儲技術,具有去中心化、點對點傳輸、共識機制、加密算法和智能合約等技術特征,已成為解決金融等領域有關信用、安全、追責等問題的有效技術方案[6]。2016年,工信部發布首個區塊鏈白皮書,指出區塊鏈在教育領域具有重大應用價值[7]。2019年10月24日,習總書記在中央政治局集體學習時提出“要積極探索利用區塊鏈數據共享模式,加快推動區塊鏈技術在教育醫療等相關領域的布局與應用”[8]。在教育領域方面,區塊鏈的特點是解決教育公平的重要途徑[9]。因此,運用區塊鏈技術構建高水平招生監測系統,可有效提升高水平招生考試過程中誠信不足、安全性不高,構建全面的監督管理體系及長久有效的問責機制,為化解以往高水平招生過程中的存在弊端提供解決方案,對我國高水平運動隊的高質量發展,深化體教融合,落實《指導意見》具有重要意義。

一、高校高水平運動員招生與區塊鏈

(一)高水平運動員招生過程中存在的問題

1.資格審查:“失信”的運動員等級證書。為了轉變高考模式下人才選拔過程中過于單一的方式,國家教育委員會1987年頒布了《普通高等學校招生暫行條例》,規定了對體育、藝術特長生實行高考獎勵性加分[10]。自該條例頒布以來就一直飽受詬病,其主要原因就是一眾學生運動成績達不到“國家等級運動員標準”卻能夠持有“國家運動員等級證書”[11],這些實際成績未能達標的考生卻享受了高考的加分政策,嚴重影響了高考公平選拔人才的機制。為了消除社會各界對高考公平性的質疑,教育部在2014年下發了《關于進一步減少和規范高考加分項目和分值的意見》規定取消體育特長生的加分政策[12]。雖然取消了高考加分,但是達到二級及以上運動員仍可參加國家體育總局組織的高考“單招”以及高水平招生考試。為此,一些想通過高水平招生上大學但難以達到報考條件的考生想起了“歪點子”,通過某些機構的運作,違規獲取運動員等級證書。由于現階段招生高校對考生運動員等級證書與比賽成績時缺乏便捷、權威的信息技術系統支持,尤其是在團體項目(足、籃、排等)項目中難以通過等級證書確定考生運動水平,這就為招生過程中一些“暗箱操作”提供了機會。即使《指導意見》的頒布提高了參加高水平運動員的報名等級資格,降低了運動員等級證書造假的可能性,但面對想通過“捷徑”跨入大學校門的一些不法分子來說,仍然缺少有效的監測系統。

2.流程監管:考試過程監督管理的有限性?？荚嚵鞒痰膶嵤┬枰信c之相匹配的監督管理機制來保障其公平公正,其中社會公眾監督是對高校在招生過程中遏制其腐敗、保障學生權益,維護公平的有效途徑[13]。我國高校高水平運動隊招生專業測試主要包含三種方式:全國統考、高校聯考和高校?？?其中大多數高水平招生以高校?？紴橹?招生考試和錄取工作的監管職責完全由招生院校掌握。由于這一類型的招生在高考招生操作中的特殊性,其自主裁量權相較于普通招考來說更加自由,加上考試類型較多、操作復雜、錄取人數少的特性,客觀上使非專業的校內外群眾很難監督整個招生錄取過程,從而出現一些潛規則現象以及暗箱操作行為[14]。即便體育專業測試改為全國統考,社會參與監督考試流程的難度仍然較大。

3.數據隱私:個人信息面臨泄露的風險。隨著大數據的廣泛應用以及智能設備的普及,個人數據的私密保護已成為當前全球關注的重大社會問題之一[15]。在高水平招生中所有考生個人信息、招生信息、錄取流程信息都會被記錄并對外公示。從考生郵寄個人資料開始,到資格審查再到參加考試直至錄取,在此過程中都面臨著人為主觀或客觀造成的信息泄露。如果沒有有效的技術手段支持,一些不法分子很容易從相關信息中獲取考生的資料,而這些考生的個人信息資料就如玻璃窗后的商品一樣任人索取。如果為了防止個人數據泄露而嚴格保密,又難以確保招生過程中的公平公正,從而引起社會非議,影響高水平的后繼招生。為此,構建安全有效的信息保障系統刻不容緩。

(二)區塊鏈及其技術原理

區塊鏈是以信任為要旨的新一代互聯網技術[16],它使用分布式數據存儲,點對點直接傳輸,使用一致性機制連接網絡中的節點,并使用加密算法來確保準確性。從狹義上解釋,它是一種將數據塊依據時間為標記組合在一起的鏈式結構,并通過加密的方式保證數據難以篡改且不可偽造。廣義上來說,它是利用區塊鏈數據結構進行數據的驗證與貯存,通過分布式節點的一致性算法形成和更新數據,利用加密操作保證數據傳輸以及訪問的安全性,同時加入自動化腳本代碼,用于編程和操作數據的新型分布式基礎設施和計算范例[17]。自區塊鏈技術誕生以來,以比特幣系統為區塊鏈貨幣系統特征的1.0時代受到了廣泛的關注,尤其在“去中心化”概念下比特幣受到許多網民的追捧。盡管比特幣性能優越,但由于比特幣只能用作“數字貨幣”實現虛擬貨幣的支付功能,難以普及到其他行業,因此以智能合約為主要特征的區塊鏈2.0版應運而生,其中的代表就是“以太坊”網絡。在以太坊網絡中,開發者可以創建符合自己需要的、具備不同復雜程度的區塊鏈應用(DAPP),打破了區塊鏈只能用作“數字貨幣”的局限,大大拓展了區塊鏈的應用場景[18]。以太坊的誕生讓區塊鏈技術在商業與非商業領域的應用變成現實。目前,區塊鏈技術已經跨入了3.0階段,能夠滿足更加復雜的商業邏輯,不再依賴第三方或某機構獲取信任與建立信用。與人工智能、物聯網、大數據等技術的互融發展,讓區塊鏈技術應用范圍已經擴大到司法、教育、能源、管理等多個領域。

(三)基于區塊鏈構建高水平招生監測系統的可行性

區塊鏈技術所具有的去中心化、交易安全、信息公開等超前時代特點,為“實現信用監管數據可比對、過程可追溯、問題可監測”的監管目標提供了極佳的技術支撐和邏輯應對[19],而這些特點正是解決高水平招生過程中各種問題的良方:

1.時間戳技術:防止造假。時間戳是一段完整的可查驗數據,它表示數據存儲時的確切實踐,并且整個所有數據按照時間間隔排列且不可更改。這就為運動員等級證書的驗證溯源提供了重要手段,憑借時間戳技術可以追溯考生參加比賽的具體情況,包括參賽的時間、比賽項目、現場比賽視頻、主辦方以及發證單位的詳細信息。同時,高水平招生詳細過程也被完整地記錄下來上傳至主鏈,這些細節的記錄為保證高水平招生公平公正奠定了基礎(見圖1)。

圖1 時間戳技術在高水平招生中應用

2.去中心化和分布存儲:確保招生信息安全可靠。區塊鏈的核心是分布式數據存儲,其記錄和保存的數據信息大多以弱中心、多中心以及去中心的方式來進行。通過分布式賬本技術,能最大化地削減中心節點的數據管理權限。每個節點不需要中央處理中心來建立節點之間的關系,各節點可以完成獨立的工作。每個節點和區塊都記錄自身的動作,且整個過程只能添加,難以篡改。這種存儲方式能夠有效避免數據造假,使其安全性得到極大的提高。同時去中心化的分布存貯也可有效防范中心管理數據庫被侵入后導致的數據破壞,也為高水平招生監測主體的多元化提供了新的途徑。

3.非對稱加密算法:建立隱私數據安全通道。區塊鏈是運用非對稱的加密算法來確保數據的安全。首先,使用公開密鑰對傳輸數據進行加密,節點接收數據后能夠與公鑰相互匹配的私鑰才能解鎖加密內容,獲取數據內容。公開密鑰的擁有者可看見區塊鏈網絡上所有發布的數據信息,有效的保障數據信息的透明性;但保密信息只有匹配的私有密鑰持有人才能知曉,這樣方可保證區塊鏈數據在儲存與傳遞中的高度安全(見圖2)。

圖2 非對稱加密技術在高水平招生中應用

4.智能合約:提供信任解決方案。智能合約是一種在以信息技術進行傳播、驗證或完成合同,整個過程無需第三方參與的計算機協議[20]。它所有的要求和進程都必須按計劃進行,各節點首先需要提供有效數據驗證身份,簽署電子合約后上傳數據驗證合約的有效性,最后通過共識才能實行,電子合約中任意一方都無權擅自修改已簽訂的合約內容并影響合約的執行。區塊鏈的高水平招生監測系統中包含了智能合約技術,其目的就是保證監測系統內相關信息的準確性和合法性。同時網絡中數據交換、記錄和查詢都是根據預先編寫的程序自動執行的,將對各節點的信任轉化為對網絡和代碼的信任,大大降低了人力和財力的成本。

二、基于區塊鏈的高校高水平招生監測系統構建

(一)設計理念

區塊鏈網絡主要分為三種類型:公有鏈、私有鏈、聯盟鏈。公有鏈擁有數據訪問門檻較低、公開透明以及難以篡改等特點[21]。而私有鏈具有完全中心化的特點,適用于特定機構的內部數據管理,核心機構控制寫入權限、外開放讀取權限則必須通過權限認證方可讀取認證[22]。聯盟鏈通常包含多個機構和組織,這些組織機構相互協調,共同構建網絡并行使管理權限,節管理方管理不同節點,通過準入機制加入和退出區塊鏈網絡。聯盟鏈兼容了公有鏈和私有鏈的特點,具備多中心的特點,同時去中心化程度比公有鏈要低,但是又高于私有鏈[23]。

在高水平招生過程中,信息數據庫的內容包含了大量教育管理部門的管理數據、各高校招生錄取信息以及教師、考生的個人隱私等一系列難以公開的數據,因此,可讓人隨意訪問和進入的公有鏈模式不適合高水平招生系統,應而該構建聯盟鏈和私有鏈相結合的區塊鏈模式。在該模式下,高校招生數據的上傳與讀取通過聯盟鏈進行傳遞,私有鏈負責不適合公開的私有數據信息的發送與接收,聯盟鏈節點與私有鏈節點進行互連必須經過嚴格的數字驗證程序,通過身份驗證后才能傳遞數據并查詢結果。這樣就能確保整個高水平招生過程中,系統內的師生、專家、學校管理等隱私和數據安全。

(二)監測系統架構

基于上述闡釋并結合區塊鏈技術的特點,研究將從數據層、結構層、合約層、共識層、應用層及基礎設施層6個維度,構建基于區塊鏈的高校高水平招生監測系統(見圖3)。

圖3 區塊鏈的高校高水平招生監測模型

1.基礎設施層?；A設施層是整個招生監測系統基礎服務平臺,將高水平招生的相關數據資源連接網絡,從而提供管理服務功能。第一,基于新一代5G高速網絡等技術,對考生的報考、高水平招生專家信息、教育部及高校的招考數據信息進行收集傳播。第二,利用區塊鏈網絡的云服務器以及性能卓越的貯存技術,實現考生資料數據、考試過程、監測評價等數據的收集、存儲、發布。第三,通過自動化維護技術,改善基礎設施層的運行服務能力,為整個監測系統提供穩定保障。

2.結構層?；趨^塊鏈技術的招生監測的一個突出特點是建立具有去中心化的多元監測主體,包括招生高校的教師、家長、教育部管理人員以及全國高水平招生專家庫成員,監督主體多元且人員眾多?？忌荚囃瓿珊罂梢陨暾堈麄€考試過程的回播錄像;從招生專家數據庫中隨機抽取的專家對整個招生過程就行復核審定;教育主管部門對招生程序以及相關問題進行評價解決。區塊鏈的去中心化特征可以保證監測過程的多樣化,有效地節約了時間與人力資源的無謂消耗,改變了傳統監測只能交由教育主管部門完成的弊端,實現了監測主體的多元性與考試結果的公平性。

3.共識層。共識層主要通過共識機制實現區塊鏈上所有節點數據記錄的同步與一致,確保區塊鏈系統的信息透明和數據共享[6]。在高水平招生監測系統當中一是區塊鏈當中的招生相關方都應當提供各自的身份證明,通過驗證后獲得身份管理的數字證書。二是提供整個招生考試的共識機制,對招生流程發生的順序、合法性以及最新狀態達成統一的意見。共識機制有效保障整個高水平招生考試各節點之間交流與傳遞的可信、可靠的核心技術。

4.數據層。所有的教育主管部門、高校、報考學生、高水平招生相關專家都必須加入已經建立好的區塊鏈中,且每個參與相關方必須將過程中的相關各要素信息數據,完整地錄入到區塊鏈中的數據存儲空間。數據層數據囊括以下幾方面:一是教育主管部門和高校發布的全國高校高水平運動員招生內容、項目以及各高校招生的具體信息。二是考生個人信息,包括個人簡歷、報名材料。其中對于報名材料當中的高中階段獲取的運動員等級證書,應當包含具體比賽的名稱、級別、發證單位以及運動員參賽的視頻。三是全國高水平招生專家數據庫,其中應當包含招生高校教師的數據信息。高水平招生考試過程中所有相關內容、資料都能夠以數據形式完整地記錄在每個區塊中,任何節點修改通過驗證的數據信息都會在區塊鏈中留下痕跡,這樣可以有效地防止考試過程中弄虛作假的行為,同時可以對有疑問的數據信息進行溯源追查,這樣既保證了招生相關數據的真實性,也提高了整個招生過程的安全性。

5.智能合約層。收集的區塊數據在數據層被打包儲存后,合約層通過智能合約(計算機語言編寫的數字合約)進一步對區塊數據分類。例如,對報考學生運動員有效數據進行智能合約封裝,確保學生的報名資料不會被篡改、刪除,大大簡化了學生報名材料的審核過程。

6.應用層。應用層位于高水平招生監測系統的最上層,其包含三個方面的應用:考生考試相關查詢、高水平專家成員登入(包含參與招生考試專家以及監測人員),以及教育主管部門的查詢應用(包括對考生參與考試進程的查詢、監測人員審核結果,高校招生錄取信息的查詢等)。

三、基于區塊鏈高水平招生監測模型的應用價值

高水平招生監測模型的建立是高校教育改革的重要一環,是國家現代化教育改革的重要體現,同時也為考試的主體對象——學生——建立更加公平公證的考試環境。

(一)宏觀層面——提升國家現代化教育治理能力,助力教育誠信體系構建

在黨的第十九屆四中全會上,提出堅持和完善中國特色社會主義制度、推進國家治理體系和治理能力現代化等若干重大問題。同時將國家治理體系和治理能力現代化建設作為全會的鮮明主題。高等教育治理體系和治理能力的現代化也是新時期堅持和完善中國特色社會主義制度的題中應有之義[24]。高考作為教育體系中選拔人才的重要手段,是公平原則下大部分人前途命運的重要關卡。高水平招生作為高考的重要組成部分,是國家培養高校競技人才體系的核心。但近年來誠信問題已經成為我國教育領域的一大“頑疾”?？忌Y格造假、“翟天臨事件”以及江西某高校專升本考試中監考教師集體失職的新聞,讓全社會對教育領域的誠信問題有所質疑。高水平招生過程中,測試多由招生高校自主完成從資格審查-設定內容-考核評分-錄取四個階段的內容。各高校之間缺乏有效的信息交流,招生工作也缺乏統一性,在評分標準和錄取辦法等重要環節享有較大的自由裁量權,缺乏統一的監督管理機制,難以保證規范有序?；趨^塊鏈技術的高水平招生監測系統,從學生的資格審查階段即可驗證溯源,對出現問題的學生可給與當年高考失格的懲罰。對發證單位取消授予運動員等級證書的資格,并對相關負責人追究法律責任。對高水平招生考試過程中出現問題的高校進行通報批評以及暫停高水平招生的處罰。對違規的教師取消參與高水平招生資格,行為嚴重的送交司法機關。運用區塊鏈構建的高水平招生監測系統可以提高國家現代化治理能力,提升高水平招生的數據化管理水平,有利于提高科學決策和管理的規范性,建立可溯源的高水平招生考試問責機制,全力保障考試的公平公正推進,提升國家考試的公信力。

(二)中觀層面——落實《指導意見》,深化體教融合

東京奧運會當中,中國奧運代表團獲得38枚金牌、32枚銀牌和18枚銅牌,獎牌總數88枚,在獎牌總數中位居第二的傲人成績。其中最引人注目的當屬清華學子楊倩獲得的第一塊奧運金牌,而后南體學生孫瑋獲得體操男子團體銅牌,尤浩獲得男子體操銀牌,張雨霏女子200米蝶泳奪金等。這些優秀成績的背后正是我國高校高水平運動隊高質量發展、體教融合高度踐行的最佳佐證。但是目前高校高水平運動發展的過程中,仍然存在一些招生高校在招生過程中缺乏有效監管,招生院校對報名資格把關不嚴,考生運動競技水平偏低,對考試違規人員處罰不到位等一系列問題[25]?！吨笇б庖姟返念C布,為我國高校高水平運動隊的發展指明了改革方向,對考生資格、考試內容、評價方法、學生管理等做出詳細的要求,進一步推動了體教融合的發展。而基于區塊鏈高水平招生監測模型在招生資格審查、考試流程監管、信息隱私保護方面的優勢正是保障《指導意見》落實的重要手段。

(三)微觀層面——破解信息壁壘,促進資源共享

傳統高水平招生考試,考生及家長作為主要參與方對整個招生過程的了解有限。以區塊鏈技術為核心的材料審核監督機制,報考同一院校的考生皆可互相監督并審核材料真實性[26]。當考生信息數據想要上傳到區塊鏈招生平臺時,已通過認證的用戶節點對申請新入鏈的數據區塊進行分布式民主認證,只有通過認證的數據區塊才能被接納。如果分布式節點在認證結果上有分歧時,系統將自動采用權重機制,由相對權限較高的招生高校節點決定是否將區塊數據納入鏈中。這樣一來就大大提高了考生報考材料的審核效率,同時信息的真實性也得到了保障。由于考生數據信息是通過分布式節點認證的,高校審核人員難以隨意變更材料的審核結果,有效降低了在招生過程中的“暗箱操作”的幾率。

四、區塊鏈高水平招生監測系統發展策略

構建和應用基于區塊鏈技術的高水平招生監測系統是一項長期的系統性工程,仍需從相關制度、技術、人才和資金等方面保障其發展(見圖4)。

圖4 區塊鏈高水平招生監測系統發展架構

(一)制度引導——構建國家層面區塊鏈相關制度

區塊鏈技術的應用、發展離不開國家政策的扶持,而制度是政策實施的手段[27]。因此,在全國范圍內推廣基于區塊鏈的高水平招生監測系統,需要有效健全的制度提供支持與保障:一是從國家層面來看,首先做好頂層設計,同時建立嚴格的監督審查與協同管理機制,推進全國范圍內的高水平招生的改革,將區塊鏈弱中心或多中心的特點融入教育治理理念,構建多元化的共治聯盟體系。二是穩步推進區塊鏈技術在高水平招生過程的應用,制定和完善一系列相關配套制度,包括公示制度、誠信制度、復審制度、追責制度等,為高水平招生監測系統推進提供保障,對弄虛作假及暗箱操作的行為進行追責,以保障招生的公平公正。

(二)技術支撐——加速智能硬件設備更新,滿足信息擴張需求

區塊鏈技術發展需要相關授權的硬件設備作為物質載體,然而就目前而言,授權智能硬件尚未普及[28]。隨著時間的推移,當大量高水平招生相關數據的涌入以及節點的擴張,對區塊鏈網絡的影響巨大,整個網絡的反應速度與節點以及數據量成反比。一旦超過系統的運算負荷,就會招致整個區塊鏈網絡的癱瘓。因此,不斷加快高質量、高性能的硬件設施的迭代更新,成為保障高水平招生監測系統應用的前提條件。

(三)人才助推——“內養外引”解決復合技術人才短缺的問題

盡管區塊鏈技術的應用范圍已經延伸到包括教育、金融、智能發展等各個領域,但不可否認的是在體育相關的方面,區塊鏈技術應用目前處于起步探索階段[29],相關技術人才缺口較大,體現出供不應求的特征。同時基于區塊鏈的高水平監測系統的構建牽扯到體育學、計算機學、管理學等多個學科的交叉融合,表現出對人才能力的需求更加多元化、綜合化的特征,若缺少復合型人才的支持,難以推動高水平招生監測系統的發展。因此針對當前階段下面臨相關人才短缺的窘境,應當從兩方面入手:首先應當加大招攬國內外優秀的復合型人才力度,吸引更多的高科技人才投身教育事業;其次優化現有的人才培養體系,有針對性的培養適應市場需求的高素質復合型人才。積極推進體育類院校、師范類院校開設區塊鏈相關課程,鼓勵學生跨學科學習,多渠道助推區塊鏈高水平招生系統監測系統發展。

(四)資金支持——加大國家投資,發展專項基金

近年來,以比特幣等數字貨幣為代表的區塊鏈技術的底層應用發展迅猛,海量的市場資金涌入其中,各種數字金融平臺借助區塊鏈的概念不斷涌現,使數字貨幣市場的體量不斷膨脹。盡管2019年習近平總書記提出要加快教育領域改革發展,并對區塊鏈技術與教育的融合做出了重要指示,但大多數企業卻始終停留在計劃投資階段,對整個市場采取觀望的態度,并未有一些實質性的動作。目前作為新型技術的區塊鏈運用場景及其技術賦能等問題的相關研究仍然初級階段[30],同時區塊鏈技術在教育方面的投資表現出前期投入規模大、資金回流周期慢且投資風險指數高的特點,導致社會資本的投入更加小心謹慎。因此現階段下,應當加大國家資金投入,進一步提高教育財政支出比例。其次建立區塊鏈教育發展專項基金,探索專項基金從設立到運行的市場化運作狀態[31],并建立有效地資金規范管理原則,保障專項基金的用途。

五、結論

區塊鏈是當下數字信息處理技術的新方法,具有篡改難、去中性化、溯源追責易等特性,為高水平招生監測提供了一種新途徑。本文在分析了我國高水平招生中所存在問題的基礎上,基于區塊鏈在高水平招生中的優勢,從數據層、結構層、合約層、共識層、應用層及基礎設施層6個維度構建了基于區塊鏈的高水平招生監測系統模型。在該監測模型中,高?？衫脜^塊鏈技術有效甄別學生報名資料真偽,同時對招生整個過程進行保存上傳。教育管理部門接收上傳招生數據,對整個過程進行監督評測。通過身份驗證的高水平招生專家對招生過程進行客觀、公正的評價分析。學生可申請考試過程的復核。多元化的監測評價主體,可提升招生結果的的可信度,是優化高水平招生過程的有效方法。