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基于区块链的数字结业证书管理系统及其性能评估

黄立波 王伟 徐彦军 陈旭刚

黄立波, 王伟, 徐彦军, 陈旭刚. 基于区块链的数字结业证书管理系统及其性能评估[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2020, (6): 72-81. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.201921019
引用本文: 黄立波, 王伟, 徐彦军, 陈旭刚. 基于区块链的数字结业证书管理系统及其性能评估[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2020, (6): 72-81. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.201921019
HUANG Libo, WANG Wei, XU Yanjun, CHEN Xugang. A certificate management system for the completion of online education based on blockchain technology[J]. Journal of East China Normal University (Natural Sciences), 2020, (6): 72-81. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.201921019
Citation: HUANG Libo, WANG Wei, XU Yanjun, CHEN Xugang. A certificate management system for the completion of online education based on blockchain technology[J]. Journal of East China Normal University (Natural Sciences), 2020, (6): 72-81. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.201921019

基于区块链的数字结业证书管理系统及其性能评估

doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.201921019
基金项目: 国家自然科学基金(61672384)
详细信息
    通讯作者:

    王 伟, 男, 研究员, 研究方向为计算教育学、开源数字平台、大规模开放在线实训系统. E-mail: wwang@dase.ecnu.edu.cn

  • 中图分类号: TP311

A certificate management system for the completion of online education based on blockchain technology

  • 摘要: 在当下的教育环境中,线上教育缺乏可信的结业凭证;学员在教育平台学习相关课程后,无法得到具有公信力的结业证书;极少数教育平台给出的结业凭证,由于其中心化的存储,也不能被社会所认可. 这些弊端严重限制了线上教育的发展. 为了解决这个问题,利用区块链去中心化、不可篡改的特点,设计并实现了基于区块链的线上教育结业证书管理系统,将电子结业证书以数字资产的形式记录在区块链中,并将学员学习记录数据保存在结业证书中,保证了结业证书的真实性和可靠性. 在此基础上,基于超级账本,实现了证书生成和发放等的智能合约,保证了无须第三方参与的智能化运行;同时,提供了丰富的查询接口,如结业证书的历史追溯,提高了在线教育平台学习成果验证的效率;另外,由于线上教育的课程以发布者资产的形式记录于区块链,故加强了线上教育领域的版权保护. 实验结果表明,所提出的方法能够满足上述教育场景中的性能需求.
  • 图  1  区块链的基本结构

    Fig.  1  The basic structure of blockchain

    图  2  系统逻辑结构

    Fig.  2  The logical structure of the system

    图  3  业务流程

    Fig.  3  The process of the system business

    图  4  系统架构

    Fig.  4  Architecture of the system

    图  5  查询流程

    Fig.  5  The process of the query

    图  6  根据证书ID查询的实现代码

    Fig.  6  The code for query based on certificate ID

    图  7  系统界面展示

    Fig.  7  System interface

    图  8  TPS与Client数量的关系

    Fig.  8  The relationship between TPS and client quantity

    图  9  处理数据量与系统响应时间的关系

    Fig.  9  The relationship between processing data and system response time

    表  1  结业证书数据结构

    Tab.  1  Data structure of the certificate

    名称类型
    证书ID String
    课程名称 String
    教师ID String
    学员ID String
    学习行为数据 String[ ]
    下载: 导出CSV

    表  2  REST API

    Tab.  2  REST API

    序号服务名称角色类型网址
    1 注册账户 全部 Post http://localhost: 8080/users
    2 查询账户 全部 Get http://localhost: 8080/users: id
    3 删除账户 全部 Delete http://localhost: 8080/users
    4 查询证书 全部 Get http://localhost: 8080/certificates/get/: id
    5 登记证书 教师 Post http://localhost: 8080/certificates/enroll
    6 证书签授 教师 Post http://localhost: 8080/certificates/exchange
    7 历史查询 教师 Get http://localhost: 8080/certificates/exchange/history
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-08-27
  • 网络出版日期:  2020-04-13
  • 刊出日期:  2020-11-25

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