区块链技术对未来我国高等教育的影响

　　摘 要：区块链技术在金融、数字资产交易等多领域得到有效应用，并成为了高等教育研究的热点，受到国际社会高度重视，我国也出台多项政策推动区块链技术发展。针对区块链技术内涵进行了简要介绍，并从国内外教育领域区块链研究文献入手，分析教育领域对区块链研究的关注热点，研究国内外区块链人才培养现状。重点根据教育部近期关于教育信息化、新工科建设、卓越工程师2.0等最新文件精神，综合分析我国高校区块链人才培养的新机遇和新挑战。目前国内区块链技术应用于教育信息化还处于探索初期，根据智慧校园与区块链技术发展趋势，提出智慧校园融合区块链技术向智“链”校园升级发展的路径，为高校教育信息化发展提供参考。
　　关键词：区块链；教育信息化；区块链人才培养；智慧校园；智链校园
　　一、引言
　　区块链（Blockchain）是分布式数据存储技术、P2P网络、加密算法、智能合约、共识机制等信息技术在互联网时代的变革创新应用新模式[1]。自2008年中本聪（Nakamoto）提出并开发了比特币系统[2]，作为其核心技术的区块链在10年间受到国际社会高度关注，特别是2014年之后，更多目光从比特币转向支撑其价值转移的区块链技术，包括联合国、美国、英国、日本、IMF、跨国银行、证券公司等国家或机构在内，积极探索推动区块链技术研究与应用，已在金融、数字资产交易、物联网等多个领域得到有效应用，促进各行业的创新发展。
　　2016年底我国发布了《“十三五”国家信息化规划》[3]，明确“强化战略性前沿技术超前布局”包含区块链技术，2017年8月国务院发文推动开展基于区块链[4]、人工智能等新技术的试点应用，2018年我国将持续推进区块链技术国家标准建设，并参与国际标准研制工作[5]。密集出台的各项政策无不说明我国对区块链技术的重视。2016年10月工信部《中国区块链技术和应用发展白皮书》指出：“区块链系统的透明化、数据不可篡改等特征，完全适用于学生征信管理、升学就业、学术、资质证明、产学合作等方面，对教育就业的健康发展具有重要的价值。”[6]在教育信息化不断发展的今天，区块链技术作为战略性前沿技术必将对我国高等教育产生巨大影响。
　　本文简要介绍了区块链和区块链技术的涵义，从国际国内教育领域区块链研究文献入手，分析教育领域对区块链研究的关注热点，指出目前区块链在高等教育领域的应用研究趋势，从教育信息化和区块链人才培养两个角度探讨区块链对我国高等教育的潜在影响，总结其存在不足和未来的发展趋势。
　　二、区块链及其技术涵义
　　（一）区块链的基本概念
　　区块链的诞生离不开比特币，截止到现在，比特币系统是影响最广、知名度最高的区块链技术应用案例。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据，利用分布式节点共识算法来生成和更新数据，利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全，利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。[7]
　　每个区块包含需要记录的数据、当前区块的根Hash、前一区块的根Hash、时间戳等信息，区块间就是靠前后区块根Hash值依据时间戳顺序链接形成区块链。区块记录的信息根据应用领域而定，可以是数字资产交易、清算记录、物联网记录等，通常以Merkle树形结构来组织并记录这些需要存储的信息。其他信息包括签名信息、随机值等。图1为区块链结构示意图。
　　（二）区块链特点及其发展路径
　　区块链具有去中心化、时序数据、集体维护、可编程、安全可信和匿名性等特點。区块链数据的各种操作过程均基于分布式系统结构，采用纯数学方法而非中心机构来建立各节点的信任关系，形成去中心化的分布式系统。每个区块都带有时间戳，为数据增加时间属性，实现数据可验证和可追溯。每个分布式节点在具体的激励机制下共同参与数据维护和验证，通过共识算法确定特定新区块入链。区块链系统提供灵活的脚本代码系统，支持用户根据需求创建智能合约或其他DAPP。采用非对称密码学原理加密，同时借助分布式系统的共识机制保证系统的安全性，且交易过程无需通过公开身份，具有匿名性特点。[8]
　　梅勒妮（Melanie Swan）将区块链技术发展定义了3个层级：区块链1.0（货币互联），主要是比特币及其他虚拟货币；区块链2.0（资产互联），将智能合约作为基本特征，并能根据需要开发去中心化应用DAPP；区块链3.0（万物互联）尚在发展萌芽期，除货币、经济、交易领域之外，在政府管理、健康服务、文化、艺术、教育等领域，区块链技术得到高效应用[9]。去中心化自组织DAO、去中心化自治公司DAC、去中心化自治社会DAS和全自动的市场在未来将影响世界的发展。图2为区块链技术发展路径图。
　　（三）区块链的形态
　　区块链的形态有3种：公有链（PublicBlockchains）、私有链（PrivateBlockchains）、联盟链（ConsortiumBlockchains）。[10]公有链：任何人都能读取区块链信息，发送交易并能被确认，参与共识过程的区块链。比特币区块链就是公有链的最好代表。私有链：写入权限只在一个组织手中，读取权限有可能被限制的区块链。私有链没有去中心化特点，但有分布式特点。联盟链是指其共识过程受到预选节点控制的区块链，被认为是“部分去中心化”。R3银行区块链联盟所构建的就是典型的联盟链。表1为3种不同形态区块链的主要差异。
　　（四）区块链的重要意义
　　区块链将开启新的信用时代。区块链在本质上是一个可信、共享的分布式总账，加入其网络的人都可以对区块链上的数据进行校验、核查，每个人在区块链上的权利是平等的，在区块链上没有超级管理员，没有谁能控制区块链上数据。区块链系统参与者们根据确定规则、共识共同维持区块链的数据更新，所有的操作均在所有成员的共同监督下完成，并且全体成员都参与操作的校验，只要有违规的操作都会原形毕露。互联网实现了信息的互联，互联网与区块链的结合将促使具有公信力的互联网的诞生，这是一台“建立信任的机器”[11]，必将带来全世界范围内的深刻变革。

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