剖析教育区块链技术面临的机遇和挑战
展望教育区块链技术应用的未来
数字学习身份/数字学籍、数字学习记录、数字证书认证及数字教育资产管理等的原理解析
详细探讨区块链技术带来的教育范式改变
提供教育行业实际应用的典型案例说明
本书分析了“互联网+”为教育变革带来的分布式学习新趋势，着重阐述了区块链在信息不对称、不完全环境和完全不信任节点间建立低成本“网络信任秘钥”的技术原理；从区块链技术的特点出发，结合当前对教育产业痛点的认识，从数字学习身份/数字学籍、分布式学习记录、数字证书认证以及数字资产管理等方面，深入探讨了区块链技术可能的教育应用场域，介绍了国内外的代表性应用案例，以及这些应用可能给教育行业带来的深刻影响。*后，提出了教育区块链可能遇到的挑战，包括技术、应用落地以及法律法规等方面，指出了未来教育区块链可能的发力点和突破方向。
本书取技术和教育双重视角，围绕区块链技术在教育领域的应用场域进行了多角度讨论，适合各级教育行政部门、高校管理人员和教师自行阅读或培训使用，以便更通俗易懂地认识、理解和应用教育区块链。同时，本书选择了一些典型的技术应用案例或比较重要的教育应用，以附件方式提供了关键技术的详细说明，以方便对技术有更多需求的读者阅读，其教育应用视角对信息化技术人员也有很好的参考价值。
教育区块链催生未来教育新生态的努力方向
教育区块链由于区块链技术的加持，会深刻地改变整个教育行业的生态和版图分布。
1. “区块链+教育”会重构未来教育
由于区块链技术的独特性，能够从数据与学历认证层面构建个人学习信用库，促进产学结合，实现“专业——职业”的人才培养；从知识与资源交易层面，可打造智能化教育淘宝平台，实现知识产权及其相关利益的保护；从教育生态、学习社区层面，能够实现基于共建共享的高效、安全教育资源库；从分布式的教育系统层面，能够推动全民参与，实现协同共建的教学服务监管与教育治理模式。
2. “区块链+教育”会促进教育公平
区块链凭借其分布式等特性，在促进教育公平方面发挥着重要的作用。未来打造基于区块链的分布式教育应用平台，能够实现信息均衡化，使得区块链上的每一“区块”，即每个人都能够共享到整个“链”上的信息，实现知识共建共创共享，从而助力教育公平。
同时，区块链的透明、不可篡改等特性，使得教育结果与过程真实、可信。而分布式的教育平台能够在一定程度上打破教育由学校或教育机构垄断的局面，模糊校园与教室间的边界，实现教育面向全民开放、全民共建、全民共享的一体化发展，解决由“数字鸿沟”所带来的教育不均衡问题。
3. “区块链+教育”生态会助力智能教育
区块链技术与大数据、云计算、5G等智能技术在教育中的应用，并非相互独立，而是融合创新、相辅相成的。区块链必须要与新一代智能技术不断融合并形成技术生态链，以推动未来教育进入基于“智链”的智能化阶段。
从微观层面看，区块链与“教育大数据”相辅相成，两者从技术支撑和数据驱动的角度不断相互促进，共同推动“区块链+教育”的深度融合。
从宏观层面看，区块链与人工智能、数字孪生、AR/VR/MR/XR、5G等智能技术和通信技术的结合，将有助于“区块链+教育”技术生态的形成。不断促进数据与平台之间互通、互信，促进全球教育一体化发展，共同助力开放教育环境下的混合式学习、自适应学习与智适应学习，形成智能教育新场域。
下面分别通过教育的数据、交易、应用、体制四大层面进行详细阐述,探讨如何助推未来教育变革,催生未来教育新生态。
（1）数据层面
区块链技术可以用做分布式学习记录与存储，允许任何教育机构和学习组织跨系统、跨边界和跨平台地记录学习行为和学习结果，并永久保存在分布式账本（Distributed Ledger Technology,DLT）中，形成个体学信大数据，有助于解决当前教育领域存在的信用体系缺失和教育就业中学校与企业相脱离等实际问题。通过建立个体学信大数据，区块链技术可以架起产学合作新桥梁。
1)学生记录。存储在DLT上的学生记录并不为任何第三方拥有，从而避免了数据被滥用的问题。
2)云存储。随着学习者和教育机构存储更多的数据，DLT云存储可以提供更安全、更便宜的替代方案，同时提供了数据的高可用性以及良好的扩展性。
（2）交易层面
区块链技术可以实现资源与服务的全天候自动交易。通过嵌入智能合约，区块链技术可以完成教育契约和存证，构建虚拟经济教育智能交易系统，可以实现学习者、培训机构、教师互相之间的点对点交易，既能节省中介平台的运营与维护费用，同时又能提供有质量保证的在线学习服务。
1)智能合约。一旦满足一组指定条件，“智能合约”就可以自动执行预先订好的协议，从而有可能减少包括教育在内的许多部门的文书工作。分布式账本技术能促进分布式学习。国家或机构可以使用基于区块链的智能合约为学生的账户提供资金，并预先提供所有资金。智能合约将在满足某些标准时释放它。
2)零售。DLT可以在市场上安全地将买卖双方联系在一起。DLT可以用来为学校商店和学生企业提供动力。
（3）应用层面
在应用层面，我们需要构建“区块链+教育”创新应用场景。区块链技术的发展，正逐渐进入应用场景全面爆发的3.0阶段。当前，区块链技术在教育中的应用场景主要是图书馆与信用体系构建，以实现版权保护与知识共享、学分认证等。今后，在教育部门推进“互联网+教育”应用示范和“人工智能+教育”应用场景的基础上，需要深入挖掘“区块链+教育”的新应用场景，推动区块链在基础教育、高等教育、职业教育、继续教育等领域的应用，并在在线教学、教学实验、图书馆等教学场景中构建具有示范性的“区块链+教育”应用典型。比如，在开放教育中建立学分互认的应用、MOOC学习身份认证与高质量数字教育资源的有效应用等，在人才培养与专业发展方向构建学生“专业——职业”成长应用、终身学习应用等。
近年来，开放教育资源这一组织蓬勃发展，为我们提供了大量开放的数字资源，但也面临版权保护弱、资源质量低、运营成本高、资源共享难等问题。利用区块链技术开发分布式教育系统，有助于我们打破教育权利被学校或政府机构垄断的局面，使教育走向全面开放，形成全民参与、协同建设的一体化教育系统，构建安全、高效、可信的开放教育资源新生态。
另外，区块链技术也可以优化和重塑网络学习社区生态，实现社区的真正“自组织”运行，主要从三方面体现：使用虚拟币提高社区成员参与度，形成社区智慧流转体系；保护社区成员智力成果，生成观点进化网络；净化社区生态环境，实现社区成员信誉度认证。下面试举几例比较有前景的应用：
1)身份管理。随着学习应用和服务的普及，身份管理是教育中的一个大问题。通过区块链技术帮助用户在互联网上携带自己的身份，用户将访问分散网络上的应用程序，并具有数据可移植性。
2)知识产权。区块链在出版业中可能有多个应用程序，可以对盗版进行版权管理。新的平台正在出现，以平衡作家的竞争环境，并鼓励作者、编辑、译者和出版商之间的合作。教育工作者、学生和非政府组织可能会意识到扩大出版选择的好处。
3)图书馆。分布式账本技术可以通过建立一个增强的元数据档案，开发一种支持基于社区的收藏协议，以及促进更有效的数字权利管理，来帮助图书馆扩展他们的服务。
4)人力资源。对人力资源专业人员来说，进行背景调查和核实雇用历史记录是一项耗费时间、高度手工的工作.如果在DLT中存储了就业和犯罪记录，人力资源专业人员可以简化审查程序，并更快地推进招聘过程。
5)区块链公司/组织治理。使用区块链进行智能合约和可验证交易的好处也适用于提高业务会计的透明度。区块链应用程序提供了一个治理框架和应用，使公司能够在许可的以太坊区块链上管理智能合约。这样的应用程序为组织提供了一个管理系统，以确保智能合约按照区块链上编码的规则执行(或更新规则本身)。董事会或管理委员会还可以使用该应用程序通过代理和合作提案管理进行股东投票。
6)慈善事业。对于慈善捐款，DLT提供了精确跟踪捐款的能力。
（4）体制层面
虽然说从政府、教育行政机构到高校以及传统的中小学都已经认识到区块链在推动教育发展方面的巨大潜力，开展了基于区块链的基础设施、技术架构、应用模式等实践，并产生了一定的成果。但是，基于区块链实践与应用的继续推进，仍缺乏规范性、指导性政策与文件的引领。因此，制定和完善“区块链+教育”相关标准和规范，成为当下的迫切需求。国际标准组织IEEE正制定“区块链垂直行业标准”，有三个工作组（基础、安全隐私和身份认证、智能合约及其应用）和三个研究组（用例、治理和互操作）。
2016年10月，工信部颁布《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”。从国家体制层面，可以发力的点有以下几个：
1)学术证书。可以通过区块链技术建立数据库，解决证书共享问题。学术证书必须得到普遍承认和核实。在K12和中学毕业后，对学术证书的核实基本上仍然是一个手工过程(大量的纸质文件和逐个案例的检查)。DLT解决方案可以简化核查程序，减少对未获得的教育学分的欺诈性要求。
2)徽章。特定技能断言可以通过数字徽章进行验证和交流。多个徽章可以组装成一个徽章护照，这些护照可以帮助学生和未来的雇主进行职业谈判。
3)学习市场。分布式账本技术（DLT）可以用来消除中间人，同时被用来创建和规范各种学习市场，从考试准备到培训学校以及创新或者改良管理模式，把非政府类机构所提供的教育服务纳入管理。
另一方面，区块链是生产关系的变革，基于区块链技术的人才培养体系的构建，能够促进“专业——职业”的对口发展，对解决行业人才供需失衡、减少教育资源浪费具有重要意义。区块链被认为是继蒸汽机、电力、信息和互联网科技之后，最有潜力的技术，是国家未来发展的战略性技术。区块链的发展需要大量专业人才，既要懂专业技术，又要懂管理并适应新业态发展。因此，我们需要加强人才队伍建设，建立并完善人才培养体系，打造多种形式的高层次人才培养平台，培育一批领军人物和高水平的创新团队。
总之，技术时代如何重新思考教育，借助高新技术赋能有效变革、重构和优化教育体系，促进教育公平和优质发展，将是未来世界各国综合国力竞争的关键所在。对这一点，我国给予了高度重视。中共中央、国务院印发了《中国教育现代化2035》，将“加快信息化时代教育变革”列入十大战略任务。总体来看，信息化已经逐步成为变革教育体系、提升教育品质的内生变量。全面推动信息技术与教育教学深度融合，促进结构重组、流程再造、文化重构，构建人本、开放、平等、可持续的教育新生态，建立网络化、数字化、智能化、个性化、终身化教育体系，以教育信息化支撑引领教育现代化，是新时代我国教育改革发展的战略选择，对于建设教育强国和人力资源强国具有重要意义。而教育区块链作为其中的关键领域，可谓机遇与挑战并存，前景光明且任重道远。
前言
第1章 分布式学习：互联网时代的教育新趋势 /
1.1 新技术赋能国家教育体系的重大结构性变革 /
1.2 慕课革命推动教育资源生产模式变革 /
1.3 泛在学习引领基于分布式认知范式变革 /
1.4 大数据支持全场景式教育现代化治理体系变革 /
1.5 建构群智涌现、融合创新的未来教育新生态 /
第2章 网络信任密钥：区块链助力教育变革的技术价值 /
2.1 互联网的“信任”问题及解决思路 /
2.2 区块链概述及其主要类型 /
2.3 区块链的主流技术架构 /
2.4 区块链在教育领域的多元应用场景 /
第3章 数字学习身份：分布式学习世界的区块链学生证 /
3.1 互联网用户管理难题及其区块链解决方案 /
3.2 区块链学生证项目应用案例 /
3.3 区块链学生证的教育应用场景 /
3.4 区块链学生证背后的认证技术揭秘 /
3.5 区块链身份解决方案的优点和挑战 /
第4章 分布学习记录：基于区块链的分布式学习账本 /
4.1 分布学习记录：EduBlocks个人分布式学习账本 /
4.2 教学投入奖励：Tutellus西班牙语教育数字资产通证 /
4.3 学习效果评价：Brave注意力币（Basic Attention Token）及其考核机制 /
4.4 国家学分银行：服务全民终身学习的教育成果数字化管理 /
第5章 数字证书认证：基于区块链的学历和学位证书管理 /
5.1 霍伯顿软件工程学院：全球第一个利用区块链认证学历证书的学校 /
5.2 麻省理工学院（MIT）：基于比特币区块链的Blockcerts学历证书认证 /
5.3 谜恋猫（Crypto Kitties）：基于以太坊智能合约的数字证书认证 /
5.4 区块链证书系统开发面临的挑战 /
第6章 数字资产管理：基于区块链的分布式教育资产运营 /
6.1 基于区块链的数字教育资产运营管理平台 /
6.2 数字资产管理遵循的自组织协作规则 /
6.3 分布式数字教育资源的开发、存储与共享 /
6.4 分布式学习数字支付技术 /
6.5 区块链数字支付的教育应用场景 /
第7章 直面未来发展：教育区块链的机遇与挑战 /
7.1 教育区块链发展面临的技术挑战 /
7.2 教育区块链发展面临的政策机遇 /
7.3 教育区块链催生未来教育新生态的努力方向 /
结语 /
附录A：教育区块链的核心概念及关键术语 /
附录B：区块链身份项目典型案例介绍 /
附录C：分布式存储系统设计原理与典型案例 /
本书从区块链技术的角度出发，结合教育行业的实践，针对教育行业的各种应用场景阐述了区块链技术应用于教育领域的可能性、可行性以及巨大的潜力，是致力于将区块链技术应用于教育行业，创新教育模式，提高学习效率的从业人士的重要参考书。
——蔡维德 北京航空航天大学教授
本书理论和实践并重，在教育与区块链两个领域之间搭起了一座桥梁，不论是教育从业者意欲投身分布式教育大潮，还是IT专家将区块链技术应用于教育领域，本书都是不可多得的入门精品。
——管健 计算机科学博士，学堂在线技术副总裁、学堂在线计算机学院院长
本书理论和实践并重，清楚地讲解了区块链在教育行业的应用场景，以及区块链技术可以如何被用于解决教育行业里的实际问题，具有可实操性和方案可落地的特点。
——金海 华中科技大学教授、中国计算机学会会士、IEEE 成员
两位作者分别从区块链技术和互联网教育的立场出发，相向而行，珠联璧合，用通俗易懂的文字和典型案例，把教育区块链这个前沿课题美轮美奂的景致呈现在了读者面前。
——焦建利 华南师范大学教授、博士生导师，未来教育研究中心主任
本书揭示了区块链技术在教育领域的应用价值，通过典型实例探究了区块链在学习者数字身份、分布式学习记录、数字证书认证和数字资产管理等场域的未来应用前景，具有独特的跨学科视角和强实践特色，对将区块链技术应用于教育行业，构建服务全民终身学习的教育体系具有重要的启发作用。
——李芒 北京师范大学教育学部副部长、教授、博士生导师
本书作者以丰富的开发经验、深邃的跨界思考和深入浅出的语言，为读者“解锁”了区块链在教育领域令人兴奋的多元应用场景。
——王涛 清华大学无锡应用技术研究院数字教育技术研究中心主任
本书具体阐述了区块链赋能教育行业的可行性以及具体应用场景，涵盖数字学籍、数字证书、数字协作、分布式学习账本和数字资产等具体领域。对于希望将区块链技术应用并切实改进现有教育模式的教育工作者和区块链行业从业人员，本书值得认真阅读参考。
——于佳宁，中国通信工业协会区块链专委会轮值主席、火币大学校长、 区块链教育专家