魯昱璇
摘 ? 要:區(qū)塊鏈技術(shù)是計算機科學領(lǐng)域的重大創(chuàng)新,是一種全球性、跨行業(yè)的顛覆性技術(shù),并開始在教育領(lǐng)域產(chǎn)生影響。本文以歐盟報告《教育中的區(qū)塊鏈》為基礎(chǔ),梳理了報告的發(fā)布背景、區(qū)塊鏈基本情況、區(qū)塊鏈技術(shù)如何應(yīng)用于教育、應(yīng)用過程中存在的問題與建議等內(nèi)容,以期為我國在教育領(lǐng)域運用區(qū)塊鏈技術(shù)提供一定借鑒。
關(guān)鍵詞:歐盟 區(qū)塊鏈 教育
一、發(fā)布背景
區(qū)塊鏈技術(shù)經(jīng)歷了1.0時代、2.0時代、3.0時代三次革新。1.0時代對應(yīng)的是數(shù)字貨幣、2.0時代對應(yīng)的是智能合約、3.0時代對應(yīng)的則是超越貨幣、金融之外領(lǐng)域的應(yīng)用,如教育領(lǐng)域。區(qū)塊鏈技術(shù)可以為教育部門的利益相關(guān)者帶來巨大價值,但是目前區(qū)塊鏈在教育領(lǐng)域的應(yīng)用仍然是一塊新領(lǐng)域,相關(guān)理論研究和實踐案例均較少。2017年11月,歐盟委員會聯(lián)合研究中心(European Commissions Joint Research Centre,JRC)發(fā)布《教育中的區(qū)塊鏈》(Blockchain in Education)報告[1]。針對目前教育領(lǐng)域的一些利益相關(guān)者沒有認識到區(qū)塊鏈技術(shù)的社會價值和潛力的情況,該報告對區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用進行了探索性回顧,并重點關(guān)注歐洲教育領(lǐng)域區(qū)塊鏈技術(shù)的運用。報告主要面向政策制定者、教育機構(gòu)、教育研究人員、教師、學習者,以及有興趣了解區(qū)塊鏈及其教育潛力的非技術(shù)受眾等,介紹區(qū)塊鏈的基本情況、區(qū)塊鏈技術(shù)如何應(yīng)用于教育、應(yīng)用過程中存在的問題與建議等內(nèi)容,以促進和推廣區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用。
二、區(qū)塊鏈的基本介紹
區(qū)塊鏈是由一連串使用密碼學方法產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊組成的分布式賬簿系統(tǒng),每個數(shù)據(jù)塊都包含大量的交易信息,用于驗證其信息的有效性并生成下一個區(qū)塊[2]。沒有作為中央服務(wù)器的第三方監(jiān)管,區(qū)塊中的交易信息不能被更改。區(qū)塊鏈的核心技術(shù)包括分布式賬本技術(shù)、非對稱加密算法、點對點(Peer to Peer,P2P)傳輸技術(shù)等。分布式賬本技術(shù)提供了一種社區(qū)內(nèi)部進行記錄和共享信息的方式。在此社區(qū)中,每個成員都需要維護自己的信息副本,任何更新必須經(jīng)所有成員共同驗證。區(qū)塊中包含的信息可以是金融交易、合同、資產(chǎn)、身份、文檔或其他任何可以用數(shù)字形式描述的內(nèi)容。非對稱加密算法是指使用公鑰(public keys)和私鑰(private keys)對區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)存儲和傳輸進行加密和解密,從而保護信息安全。點對點傳輸技術(shù)又稱對等網(wǎng)絡(luò)技術(shù),是指將區(qū)塊鏈間的各節(jié)點進行連接。與中心化網(wǎng)絡(luò)模式不同,點對點網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點的地位平等,擁有相同的網(wǎng)絡(luò)權(quán)力,不存在中心化的服務(wù)器。區(qū)塊鏈技術(shù)運用最廣為人知的是比特幣(Bitcoin)和以太坊(Ethereum)。2008年,化名“中本聰”的個人或團體發(fā)表了《比特幣:一種點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》(Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System),首次提出該概念。它是一種基于加密證明而非信任的電子支付系統(tǒng),允許有意愿的雙方無需第三方直接相互交易[3]。以太坊則是一個運行智能合約的分布式應(yīng)用程序平臺,可用于公共數(shù)據(jù)存儲和計算。其沒有任何停機、審查、欺詐或第三方干擾的可能性,也沒有中間人或交易對手風險,可以提供強大的加密保證。[4]
區(qū)塊鏈技術(shù)具有極大的社會價值。一是自我主權(quán)和身份(Self-Sovereignty and Identity)。自我主權(quán)指公民無需求助第三方中介就可以獲得、使用、分享、驗證其個人數(shù)據(jù);在教育領(lǐng)域,它指學習者主體無需依靠教育機構(gòu)就可以擁有、管理、分享其證書。身份是個人屬性、個人歷史、相互關(guān)系等組成的憑證。區(qū)塊鏈技術(shù)可以幫助人們掌握其數(shù)據(jù)所有權(quán)和控制權(quán),從而將身份數(shù)據(jù)存儲在自己的設(shè)備上,并提供給需要驗證的另一方,而無需依賴身份數(shù)據(jù)的中央存儲庫。二是信任(Trust),包含身份驗證(authentication)和授權(quán)(authorisation),并與分散式公共分類賬和加密算法密切相關(guān)。區(qū)塊鏈技術(shù)可以幫助創(chuàng)建制度化信任。三是透明性和有出處性(Transparency and Provenance)。區(qū)塊鏈是易于分享和可見的,并與標識符(identifier)相鏈接,可以使參與者獲得有關(guān)每個資產(chǎn)或記錄的來源以及其所有權(quán)隨時間變化的信息。四是不變性(Immutability)。不變性與區(qū)塊鏈的安全性、機密性、完整性、不可逆性等屬性相互關(guān)聯(lián)。非對稱加密算法的存在保障了區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)是無法輕易更改的。五是脫媒(Disintermediation)。脫媒指的是在區(qū)塊鏈中不借助第三方記錄和驗證交易,有利于降低成本、減少延遲,增加用戶控制權(quán)并減少對第三方的依賴性。
存儲在區(qū)塊鏈上的記錄主要分為三類,一是資產(chǎn)交易(asset transactions),二是智能合約(smart contracts),三是數(shù)字簽名和證書(digital signatures and certificates)。資產(chǎn)交易包括貨幣和所有權(quán)證書兩種形式。智能合約實際上是存儲在區(qū)塊鏈上的小型計算機程序,在特定條件下執(zhí)行交易,與常規(guī)合約不同,智能合約是自動執(zhí)行的,通常是諸如“如果Z發(fā)生則將X轉(zhuǎn)移到Y(jié)”的聲明。數(shù)字簽名和證書屬于認證(certification),認證指某一方發(fā)表的聲明或某些事實是真實的。除數(shù)字簽名和證書之外,認證元素還包括聲明(claim)、發(fā)行方(issuer)、證據(jù)(evidence)和接收者(recipient)。認證過程由三階段組成。其一,發(fā)行,這是將聲明、發(fā)行方、證據(jù)、接收者和簽名記錄在證書上的過程;其二,第三方核實/驗證,包括使用證書本身內(nèi)置的安全功能進行驗證、與原始發(fā)行方核實、通過與數(shù)據(jù)庫進行比較驗證三種渠道;其三,共享,包括直接將證書(或副本)轉(zhuǎn)移給第三方、將證書交給托管人以分享給特定人、將證書放在公共注冊處或商店中供人查閱三種途徑。在教育領(lǐng)域,認證可以用于向?qū)W習者頒發(fā)證書,幫助權(quán)威機構(gòu)進行課程或?qū)W分認證,追蹤知識產(chǎn)權(quán)和處理學生學費、獎學金、貸款等財務(wù)信息。
三、區(qū)塊鏈技術(shù)與教育
(一)區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的潛力
區(qū)塊鏈是一種能在個人、機構(gòu)、團體、國家、國際等多種層面不同學習領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)。它適用于各級各類教育,包括中小學、大學、慕課(MOOC)等。結(jié)合報告和其他相關(guān)信息,筆者總結(jié)區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的潛力包括以下內(nèi)容。
第一,區(qū)塊鏈技術(shù)可以幫助建立數(shù)字證書頒發(fā)、存儲和認證體系,加速紙質(zhì)證書終結(jié)。
隨著以慕課為代表的全球開放教育資源的持續(xù)深入發(fā)展,數(shù)字證書不斷吸引著學習者的注意力。“區(qū)塊鏈技術(shù)+數(shù)字證書”是存儲、保護、分享和驗證學習成果的理想選擇。它可以將每個證書的發(fā)行方、接收者列表、文檔簽名等一起保存在公共數(shù)據(jù)庫中,并存儲在世界上數(shù)千臺計算機中。其優(yōu)勢在于:為已經(jīng)存在的數(shù)字認證系統(tǒng)賦值;難以偽造,不宜銷毀;任何有權(quán)訪問區(qū)塊鏈的人都可以使用易于獲得的開源軟件進行證書驗證,不需要任何中間方;減少驗證復(fù)雜性和過程成本;文檔隱私問題得以保護等。典型代表就是美國麻省理工學院媒體實驗室(Media Lab)和Learning Machine軟件公司合作開發(fā)的Blockcerts開放標準,用于在比特幣區(qū)塊鏈上發(fā)布和驗證證書。Blockcerts是目前發(fā)布和驗證區(qū)塊鏈記錄的唯一開放標準,允許個人、教育機構(gòu)、政府免費使用,特點是接收者所有權(quán)和供應(yīng)商的獨立性。
第二,區(qū)塊鏈技術(shù)可以促進數(shù)字教學平臺的發(fā)展。在數(shù)字教學平臺中運用區(qū)塊鏈技術(shù)既可以實現(xiàn)大規(guī)模學習認證,又可以增加學習者的受教育機會,賦予學習者更多學習資源管理權(quán)和控制權(quán)。典型代表是索尼國際教育(Sony Global Education)公司。2017年8月10日,索尼公司和索尼國際教育公司宣布將開發(fā)一種專門將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于教育部門的系統(tǒng),即索尼全球教育平臺。索尼國際教育公司以“讓人人都能輕松便捷地享受教育;能與任何人互相學習和競爭;打破現(xiàn)有應(yīng)用軟件和服務(wù)的產(chǎn)品格局,創(chuàng)新教育基礎(chǔ)平臺”為己任,致力于提供跨越國界的、超越文化背景以及年齡差異的教育服務(wù)[5]。該平臺可以促進學習者、學校和雇主共享學習過程和學習認證等方面的數(shù)據(jù);還提供可認證的教育經(jīng)歷和學習證書,并將學習者成績單長期地、安全地存儲在云服務(wù)器中。此外,學習者本人、教師或教育機構(gòu)能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)安全地共享給第三方。[6]
第三,區(qū)塊鏈技術(shù)可以記錄用戶教育分布式數(shù)據(jù),幫助存儲電子檔案。區(qū)塊鏈技術(shù)可以用來記錄并存儲正式或非正式的、在線或離線的各種學習經(jīng)歷和過程,并形成用戶個人數(shù)字數(shù)據(jù)和電子檔案。保存的內(nèi)容具有長期性和不可更改性。此外,區(qū)塊鏈技術(shù)記錄和存儲數(shù)據(jù)不受系統(tǒng)和平臺限制。學習者可以把從不同教育機構(gòu)修來的學分或?qū)W習結(jié)果綁定、組合在一起,申請認可此學習模式的教育機構(gòu)的認證,而獲得相應(yīng)畢業(yè)證書或?qū)W位證書[7]。英國開放大學知識媒體研究所(Knowledge Media Institute)開發(fā)的“微認證”(Micro-credentials)和“開放徽章”(open badges)就是該應(yīng)用的代表。
第四,區(qū)塊鏈技術(shù)可以促進知識產(chǎn)權(quán)有效管理。數(shù)字資源在方便學習者學習的同時,也帶來了知識產(chǎn)權(quán)相關(guān)的一系列問題。區(qū)塊鏈技術(shù)的有出處性、不變性等特點使之可以幫助保護知識產(chǎn)權(quán)。目前的代表應(yīng)用有Blined(提供圖像版權(quán)注冊服務(wù))、Ledger Journal(有關(guān)加密貨幣和區(qū)塊鏈技術(shù)的學術(shù)期刊,要求用戶使用比特幣私鑰對其文檔進行數(shù)字簽名,并標注時間戳)和Bernstein Technologies(從事知識產(chǎn)權(quán)訴訟、保護版權(quán)和專利的平臺)等。
此外,區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的運用還可以幫助用戶強化自身數(shù)據(jù)所有權(quán)和控制權(quán),并可以顯著降低教育機構(gòu)數(shù)據(jù)管理成本和減少相關(guān)責任;構(gòu)建一個能夠配合虛擬經(jīng)濟的教育智能合約系統(tǒng),在無需中間人的情況下處理教育服務(wù)的購買、使用、結(jié)算、驗收等任務(wù);作為衡量個人知識財富的依據(jù),接入到知識社會的經(jīng)濟系統(tǒng)中并促進開放教育發(fā)展。[8]
(二)在教育領(lǐng)域運用區(qū)塊鏈技術(shù)存在的障礙
雖然區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域有著極強的運用前景,但仍存在的許多問題。結(jié)合報告和其他相關(guān)研究,筆者總結(jié)在教育中運用區(qū)塊鏈技術(shù)存在的障礙包括以下內(nèi)容。
第一,區(qū)塊鏈技術(shù)自身存在安全隱患。區(qū)塊鏈技術(shù)的特性在帶來其特有優(yōu)勢的同時,也帶來了問題。例如,區(qū)塊鏈技術(shù)具有分布式存儲和不變性等特質(zhì),這在一定程度上加大了用戶對自己學習記錄所有權(quán)掌控的難度。此外,區(qū)塊鏈技術(shù)也存在數(shù)字技術(shù)“固有隱患”——為用戶的隱私和安全帶來挑戰(zhàn)。
第二,成本與資源問題。區(qū)塊鏈需要存儲在網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點上,且需要強大的計算能力,因此大多數(shù)區(qū)塊鏈具有極高的存儲成本。學校、教育機構(gòu),甚至政府可能會因為過高的資金投入而選擇不使用區(qū)塊鏈技術(shù)。此外,隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展,教育數(shù)據(jù)將呈現(xiàn)指數(shù)式增長,區(qū)塊鏈中的信息將越來越多。這對區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫的存儲空間、存儲和下載速度等都提出了更高的要求。
第三,區(qū)塊鏈技術(shù)推廣和運行阻力較大。目前,國內(nèi)外還是更多聚焦于區(qū)塊鏈技術(shù)在金融、科技等領(lǐng)域的發(fā)展,教育領(lǐng)域區(qū)塊鏈的理論和實踐都很少,相關(guān)法律法規(guī)也尚未出臺。大部分利益相關(guān)者持觀望態(tài)度,缺少發(fā)展動力。此外,教育領(lǐng)域區(qū)塊鏈技術(shù)運用的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足也導(dǎo)致區(qū)塊鏈技術(shù)的大規(guī)模推廣與應(yīng)用受阻。
第四,對第三方的依賴性問題。雖然區(qū)塊鏈技術(shù)可以便捷人們的生產(chǎn)生活,但事實上,用戶只能通過專門從事區(qū)塊鏈技術(shù)的公司與區(qū)塊鏈進行互動,不能自主自由地在區(qū)塊鏈上進行操作。這在一定程度是限制了用戶對區(qū)塊鏈技術(shù)的使用并對第三方產(chǎn)生新的依賴。
四、總結(jié)與建議
區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的運用仍處于起步階段,許多社會民眾、組織甚至政府還沒有認識到區(qū)塊鏈的巨大優(yōu)勢。歐盟報告《教育中的區(qū)塊鏈》揭示了區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域具有巨大潛力。報告描繪了在教育中使用區(qū)塊鏈技術(shù)的8種理想情景。第一,使用區(qū)塊鏈永久保護證書;第二,有時候一個認證需要經(jīng)過許多部門或機構(gòu)的層層核實,然而在區(qū)塊鏈中,經(jīng)認證的教育組織可將相關(guān)證書發(fā)布到公共注冊表中,使第三方機構(gòu)可以直接檢查和認證證書;第三,使用區(qū)塊鏈進行自動識別和信用轉(zhuǎn)移(如教育組織轉(zhuǎn)移學分);第四,使用區(qū)塊鏈作為終身學習護照;第五,使用區(qū)塊鏈跟蹤知識產(chǎn)權(quán)并獎勵知識的使用和再利用;第六,使用區(qū)塊鏈接收學生付款和資金資助,并提供相關(guān)憑證;第七,通過區(qū)塊鏈提供學生資助;第八,在教育機構(gòu)中使用經(jīng)過驗證的主權(quán)身份進行學生識別。目前,這8種在教育領(lǐng)域使用區(qū)塊鏈技術(shù)的理想情景均慢慢開始實現(xiàn),教育區(qū)塊鏈的應(yīng)用和推廣領(lǐng)域也將越來越廣。
為進一步促進區(qū)塊鏈技術(shù)在教育中的應(yīng)用,報告還提出了7條建議。第一,區(qū)塊鏈技術(shù)的全部優(yōu)勢只有通過“完全開放”才能實現(xiàn),要為“開放教育記錄”創(chuàng)建和推廣標簽;第二,政策制定者應(yīng)考慮調(diào)查和支持區(qū)塊鏈技術(shù)在特定教育案例中的應(yīng)用;第三,考慮為教育記錄創(chuàng)建數(shù)字元數(shù)據(jù)標準;第四,支持利益相關(guān)者參與區(qū)塊鏈技術(shù)和去中心化自治組織(Decentralised Autonomous Organisation,DAO)活動;第五,支持決策者了解區(qū)塊鏈技術(shù)對教育中各種活動的影響;第六,將自我主權(quán)視為關(guān)鍵數(shù)字能力;第七,支持可能影響教育部門考慮使用區(qū)塊鏈技術(shù)的關(guān)鍵領(lǐng)域的進一步研究。馬耳他共和國、愛沙尼亞、荷蘭是歐盟使用區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展的典型國家。在《教育中的區(qū)塊鏈》的指導(dǎo)下,相信會有更多的國家積極運用區(qū)塊鏈技術(shù)。
五、討論與結(jié)論
在中國,區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用仍處于萌芽階段。2016年10月,中國區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇宣布成立,并發(fā)布了《中國區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書(2016)》。該白皮書指出“區(qū)塊鏈系統(tǒng)的透明化、數(shù)據(jù)不可篡改等特征,完全適用于學生征信管理、升學就業(yè)、學術(shù)、資質(zhì)證明、產(chǎn)學合作等方面,對教育就業(yè)的健康發(fā)展具有重要的價值”[9],為區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于教育提出了理論基礎(chǔ)。同年12月15日,國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于印發(fā)“十三五”國家信息化規(guī)劃的通知》[10],首次將區(qū)塊鏈列入我國的國家信息化規(guī)劃,并將其定為戰(zhàn)略性前沿技術(shù)之一。2018年,針對國內(nèi)國際產(chǎn)業(yè)環(huán)境不斷發(fā)展演變的挑戰(zhàn),《中國區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展研究報告(2018)》發(fā)布[11]。在具體實踐方面,近兩年我國在教育領(lǐng)域運用區(qū)塊鏈技術(shù)的主要代表有中央財經(jīng)大學的校園區(qū)塊鏈項目和上海喵爪網(wǎng)絡(luò)科技有限公司開發(fā)的喵爪星球虛擬學習社區(qū)。前者由中央財經(jīng)大學發(fā)起,世紀互聯(lián)與微軟公司共同參與,旨在記錄學生學習證明,構(gòu)成一條具有長期有效性、不可造假和篡改、沒有第三方機構(gòu)的去中心化信用鏈條。后者則借助區(qū)塊鏈技術(shù)將傳統(tǒng)教育改造成人人可參與和分享,數(shù)字化、游戲化的眾籌教育[12]。伴隨著慕課和開放教育運動的不斷發(fā)展,以及世界范圍內(nèi)將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于教育的熱潮,我國可以考慮從政府、學校及教育機構(gòu)兩方面入手,在借鑒歐盟報告《教育中的區(qū)塊鏈》的基礎(chǔ)上在教育領(lǐng)域應(yīng)用和發(fā)展區(qū)塊鏈技術(shù)。
在政府層面,應(yīng)整合各方資源支持在教育領(lǐng)域運用區(qū)塊鏈技術(shù),聯(lián)合多方專家借鑒馬耳他共和國等國家的實踐經(jīng)驗;收集和保存學生信息,建立可共享、信任度高的數(shù)據(jù)庫;加強知識產(chǎn)權(quán)保護,搭建教育信任體系;制定區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用標準與開放規(guī)則等。
在學校及教育機構(gòu)層面,鼓勵進行區(qū)塊鏈研究;聯(lián)合學?;蚱髽I(yè)開發(fā)學位證書系統(tǒng),發(fā)放數(shù)字證書;優(yōu)化教育業(yè)務(wù)流程,嘗試以比特幣形式進行學費繳納、資助、捐贈,實現(xiàn)高效、低廉的教育資源交易;創(chuàng)建數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu),建立電子檔案袋等。
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編輯 朱婷婷 ? 校對 王亭亭