[发明专利]一个基于区块链技术的教育记录与凭证系统

说明书

本发明提出了一个基于区块链的教育记录与凭证系统。系统架构主要包括：用户层，用于课程管理员对课程进行课程的注册、注销和凭证的签发，学生查看和验证凭证并下载数字证书；智能合约层，用于创建和部署管理智能合约和课程NFT智能合约；数据采集层，用于课程数据的收集、分析和上传；区块链层，用于区块链详细信息的显示和查询；共识节点层，用于维护区块链层。系统功能主要包含：区域链管理，用于监控共识节点的运行状态和区块链的详细情况；智能合约管理，用于智能合约的调用和管理；凭证管理，用于管理整个凭证的生命周期；用户接口，为使用者提供可视化的凭证的查看和验证方式。该系统相比于传统的凭证签发管理系统拥有更多的优势。凭证的签发者可以在区块链系统上安全快捷地进行凭证的签发和管理，而凭证的拥有者也可以随时通过区块链来验证凭证的有效性。区块链还为系统带来不可篡改、可追溯地优势，使得教育凭证的整个过程更加安全。

技术领域

本发明涉及区块链基础架构，具体涉及一种基于区块链技术及其优势的教育记录与凭证系统。

背景技术

目前社会上常见的教育记录与凭证系统依赖于教育机构、学校以及管辖单位等机构，但这样的管理方法缺乏安全性和透明性。凭证的颁发、查验等一系列步骤需要且必须经过上述几类机构，具有显著的中心化的特点，反映出中心化的劣势。凭证的签发、查验效率低，所有的与凭证有关的一系列服务信息传播都要通过中心节点进行发送，节点之间的交流也需要通过中心节点来转发，这必然增加了中心节点的负担，从而导致传输效率降低和服务质量的劣化。中心节点安全风险隐患，这里的安全风险就包括中心节点停止工作，中心节点被盗等，集中分布的信息更可能由于外部不可抗力而造成损失。联网传感节点的数据经过其他服务商或者个人的智能节点进行数据传输，数据本身就有可能被非法篡改或者丢失，造成系统可靠性的下降。中心化的服务模式相较于去中心化的区块链模式，天然缺失公信力，限制了生态系统的发展。针对传统教育记录与凭证系统的不足，本发明提出了一种基于区块链其难篡改、可追溯和去中心化的特点的教育记录与凭证系统，实现了更好的安全性以及透明性。

发明内容

针对现有传统教育记录与凭证系统上述不足，本发明提出的一种基于区块链技术的教育记录与凭证系统，比传统的教育记录与凭证系统的安全性以及透明性有所提升。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

本方案提供一种基于区块链技术的教育记录与凭证系统，其特征在于，包括以下层级架构：S1、用户层；

S2、智能合约层；

S3、数据采集层；

S4、区块链层；

S5、共识节点层。

进一步地，所述架构S1用户层细节如下：

用户层面的主要服务对象涵盖两大类其一为课程管理员，其二为学生。课程管理员拥有更高的权限，其拥有管理智能合约对应外部账户的私钥，且私钥具有唯一性和保密性。课程管理员可以通过该私钥进行课程的注册、注销和凭证的签发，并且管理智能合约只能通过创建合约时使用的私钥来进行调用，而无法通过其他私钥进行调用，保证了合约修改权限的唯一性与不可复制性。学生可以通过调用课程NFT智能合约中的接口来查看和验证自己已经获取的凭证，无法对凭证做出篡改等行为，学生通过后端程序中的接口生成相应的数字证书并下载，由于不可私自篡改的特性，数字证书拥有较好的认证效益。

再进一步地，所述架构S2智能合约层细节包含以下内容：

智能合约层以NFT管理框架作为基础，创建了用于教育数据记录和凭证生成的NFT接口，并在该接口的基础上实现了对应的管理智能合约和课程NFT智能合约，这些智能合约将协议条款、教育记录和凭证以代码的形式部署在区块链上，并依赖于计算机网络而自动执行且永久不能更改，与传统合约有所不同。以上两种合约部署在区块链的智能合约层，用户层和数据采集层可以通过发送智能合约调用交易来向智能合约层读取、写入相应的智能合约中，并由公式节点将这些交易打包到区块链中。

再进一步地，所述架构S3数据采集层细节包含以下内容：