基于区块链的在线课程联盟认证平台的需求研究

余东先，王晓燕，董俊磊

（河南职业技术学院，河南 郑州 450046）

0 引言

在线课程是信息技术在教育领域的产物之一，为学习者提供了丰富优质的数字化学习资源，扩充了学习范畴，满足了人们多样化和个性化的学习需求，为实现终身学习提供了有力的保障。这种新的教与学的模式给教育领域带来巨大的革新。一方面在线课程如火如荼的快速发展，另一方面在线课程自身也受到了各方面的质疑。如学习者在线学习的认可度问题，学分转移与兑换问题，课程的质量，在线学习支持服务滞后等问题，这些问题一直困扰着在线课程的发展。其中认可度问题尤为棘手，在线学习的经历和结果能否得到社会的认可，直接影响对学习者在线学习的积极性和主动性。

区块链实质上是一个分布式的共享账本或者说是一个分布式的数据库。它最大的特点是：多方管理、维护，记录不可篡改、全程信息留痕、可追溯、公开透明，被称为“信任的机器”。本文试图借助区块链技术构建一个在线课程联盟认证平台，利用密码学基本原理和分布式的共识机制，将教师和课程质量的认证，学习者的学习记录等信息记录在区块链中，形成安全透明的账本信息，确保在线课程的质量，学习记录全程留痕，学习成果有凭有据，促进在线课程的良性发展，为终身学习保驾护航，同时对企业选聘人才提供真实可信的数据支撑。

1 区块链+在线教育

在在线教育领域，区块链技术有着广泛地应用前景。英国开放大学知识媒体学院与英国电信创建了基于以太坊的教育认证平台，利用区块链智能合约提高证书的可信度。周继平[1]等人提出了基于区块链的教育资源共享平台开发，并探讨了学分银行在开放大学中的应用。

2 在线课程联盟认证平台

在现有的在线课程认证体系中，最为规范的是中国大学慕课网。在整个运行过程中，教师和学习者的身份认证、课程的认证，学习行为的记录以及证书的颁发明显都是不完全公开透明的。几乎所有信息的可信性是由慕课平台或高教社担保的，很容易产生信任问题[2]。

课题组结合区块链的去中心化认证机制和不可篡改的特性提出了基于区块链的在线课程联盟认证平台的运行模式，如下图1。

图1 基于区块链的在线课程联盟认证平台

基于区块链的在线课程联盟认证平台代替了中心化认证，认证的主体是由多家在线课程平台、权威高校、知名企业和其他教育科研部门共同构成，课程质量和学习行为以及最后颁布的证书可信度增强，在线学习在社会上的认可度必将大大增强。

联盟主体都是网络中的节点，彼此之间地位平等，利用区块记录和存储的信息，通过广播、多方验证最终达成共识，最大程度上发挥了第三方的认证作用。同时，区块链防篡改和可追溯的特性保证学习者学习过程具有高可信度。学习过程的信息是被记录在每个区块中，通过验证后这些信息对其他节点均是透明的，试图对信息的任何修改均会被记录，防止任何造假信息，从而确保了学习过程以及课程证书的可靠性，提高社会对在线学习的信任度[3]。

3 在线课程联盟认证平台的功能需求

基于区块链的联盟在线平台由中心化认证到联盟认证，需要在身份认证、课程认证和学习过程认证这三个方面满足一定的需求，才能提高社会对在线课程学习的认可度。

3.1 身份认证需求分析

基于区块链的身份认证，包括教师身份，学生身份以及学校，权威机构等各参与主体的身份都需要认证，在加入平台初期和在线课程运行的过程中都需要进行身份认证。在区块链中，借助非对称密码原理实现身份认证[4]。每个节点在全网中使用唯一的公开公钥标识身份，需要确认身份时，对私钥加密一段信息，其他用户通过公钥解密信息进行身份确认。所有参与主体都可以参与身份认证。具体需要做到以下几点：（1）建立一个公开透明的身份信息库，参与组织的主体共同管理与维护。信息库记录所有教师和学生的身份信息以及参与组织的信息，主体信息绑定唯一的非对称密钥对，公钥作为身份标识，私钥信息由用户自己持有，在签名时利用加密信息对身份进行验证。（2）后加入的知名企业、名校，科研教育等组织必须得到一定比例的先前加入的组织的认可才可以加入。（3）在线教师的身份信息需要得到所在组织和学习平台的双重认证，同时得到其他组织的同意才能加入。（4）在线学习者的身份信息只有得到学习平台的验证和认可，并且还要确保超过一定比列的组织同意才可以通过认证。（5）所有参与者的身份信息的确认记录需要放在区块链中，并提供查询接口。

3.2 在线课程认证需求分析

基于区块链的在线课程，所有参与者都可以参与课程的评价和认证中[5]，从而确保课程质量的可靠性。基于区块链的在线课程联盟认证平台需要具备以下特征：（1）在线课程的审核主体是在线平台，其他组织对课程质量进行投票，认可度通过一定比例的课程才可以开设，开设课程的平台同样需要得到多方认可才可以对课程审核并上线。（2）各在线平台共同对课程质量审核，其他组织对课程进行各自的评价，并附带自己的签名。评价信息和课程一起上线供学习者选课时参考。（3）所有组织对课程的评价和审核信息进行验证，并记录在区块链账本中，具有可查询的功能。

3.3 学习认证需求分析

基于区块链的学习认证需要联盟的参与者共同参与学习的认证[6]，由整个联盟共同承担学习者在线学习的可信性，需要做到：（1）学习者在联盟中拥有唯一的身份，建议实名认证，全部联盟成员需要对该身份进行认可。（2）所有选课信息需要附带私钥信息，联盟组织验证选课信息，得到认可后学习者才可以进行学习。（3）学习过程如观看视频、讨论等所有学习活动都需要附带私钥信息，有签名，教师的批改信息也要有个人签名，其他联盟成员验证信息的真伪并对信息进行认证。学习过程的所有信息必须记录在区块链中，提高信息的可信度。（4）课程证书的颁发需要依赖学生的考试记录。颁发的课程证书上附带上学习平台、学校或者企业以及相关教师的私钥签名，防止造假。无论电子或者纸质的证书附带二维码，供社会和企业查询学生学习的全过程。

4 结论

为了打破了传统的中心认证的方法，提高了在线学习的可信度，激励学习者积极利用在线课程平台投身于终身学习的行列中，提高自己的业务能力。为了实现这个目标，课题组结合区块链的去中心化特征以及信息不可篡改等特征提出了基于区块链的在线课程联盟认证平台的构想，并对功能需求进行了详细的分析和总结，期望对在线课程平台的构建有一个有益的探索。下一步我们将根据需求分析的结果针对平台的开发技术进行进一步的研究。