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2020年2月计算机工程与设计Feb.2020第41卷第2期COMPUTER ENGINEERING AND DESIGN Vol.41No.2 刘东伟s张学旺.，郭晓金1
（1.重庆邮电大学通信与信息工程学院，重庆400065； 2.重庆邮电大学软件工程学院，重庆400065）摘要：为促进区块链技术在教育领域的应用实践，针对学位证书存证的教育业务场景，研究基于区块链的学位证书存证相关应用系统设计。鉴于现有的系统设计大都基于挖矿机制实现，交易处理效率较低，提出基于超级账本的学位证书存证系统设计。将可信学位证书信息存储进区块链中，解决学位证书存储存在的单点故障和潜在篡改问题；利用Kafka作为交易的消息队列，实现交易处理的高吞吐量，该系统设计具有可行性和正确性。实验测试结果表明，相比其它基于区块链的系统设计，该系统具有更高的交易处理速度。 关键词：区块链；学位证书；智能合约；吞吐量；存证系统
中图法分类号：TP311文献标识号：A文章编号：1000-7024（2020）020567-07
doi：10.16208/j.issnl000-7024.2020.02.041
泄洪道
Design and implementation of degree certificate storage and
verficaton system based on blockchain
LIU Dong-wet,ZHANG Xue-wang n,GUO Xiao-in1
(1.School of Communication and Information Engineering,Chongqing University of Posts and Telecommunications,
Chongqing400065,China；2.School of Software Engineering&Chongqing University of
Posts and Telecommunications,Chongqing400065,China)
Abstract：To promote the application of blockchain technology in the field of education,the relevant system designs of degree certificate storage based on blockchain were studied in view of the educational business scenario of degree certificate.Since most of theexistingsystemdesignswerebasedonminingmechanism,thetransactionprocessinge f iciencywasrelativelylow]Astorage and verification system design of degree certificate was proposed which combined with the characteristics of hyper ledger fabric. The system is feasible and correct and it can effectively avoid the problem of tampering and the single point of failure.Kafka was useda
sthemessagequeuefortransactionstoachievehighthroughputintransactionprocessing.Experimentalresultsshowthat thesystemdesignhashighertransactionprocessingspeedthanotherblockchain-basedsystemdesigns.
Key words：blockchain；degree certificate；smart contract；throughput；storage and verification system
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0引言
路灯远程控制系统>数据融合随着比特币的兴起，区块链技术受到了各行各业的广泛关注。2016年，国务院印发的《“十三五”国家信息化规划》首次将区块链列为我国的国家信息化规划，并将其作为战略前沿技术之一。“区块链十教育”也逐渐成为国内外教育学领域专家关注的一个研究发展方向，依据区块链技术所具有的数据公开透明和不可篡改特性，将其应用于教育的学信管理、资质证明等方面，有助于教育领域的改革发展。
目前国外的部分教育机构已经开始利用区块链技术进行学位证书的颁发。文献）1*提出了基于以太坊的教育记录方案系统设计，该方案系统能够实现学位证书信息的存储和验证，但基于挖矿机制，交易处理效率低。文献［2*提出了基于区块链平台多链的学位证书验证方案，该方案系统仍然基于挖矿机制，交易处理效率仍不高。而本文针对学位证书存证的教育业务场景，为解决交易吞吐量低以及中心化存储所具有的单点故障问题,
收稿日期：20181-12；修订日期：20190222
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基金项目：国家自然科学基金项目（61571072）；重庆市重点产业共性关键技术创新专项重大主题专项基金项目（cstcn017zdcy-zdzxX0013）作者简介：刘东伟（1991-），男，江苏连云港人，硕士研究生，研究方向为区块链；张学旺（1974-），男，湖南衡阳人，硕士，副教授，CCF高级会员，研究方向为区块链与大数据、数据安全与隐私保护；郭晓金（1974-），男，山东淄博人，博士，副教授，研究方向为无线传感网络。E-mail:1583839489@qq
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