一种基于区块链的教育资源共享方法及系统与流程

本发明属于互联网技术领域，尤其涉及一种基于区块链的教育资源共享方法及系统。

背景技术

随着互联网技术的普及，数字教育作品的流动性强、易于存储备份的特点，使得数字教育作品越来越多的被人们接收。

随着数字教育作品的广泛应用，使得数字教育作品存在版权保护、推广、交易等诸多问题。区块链技术是继云计算和大数据之后的一项更新的技术，区块链是一种去中心化，同时高信任的一种分布式可靠性高的数据库。

在目前的教育领域，因为数字教育作品数量巨大，存在管理或者交易困难，安全性较低的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于区块链的教育资源共享方法及系统，旨在解决现有技术中因为数字教育作品数量巨大，存在管理或者交易困难，安全性较低的问题。

本发明是这样实现的，一种基于区块链的教育资源共享方法，包括：

步骤a，接收版权所有者上传的确权信息，根据所述确权信息进行确权验证，若验证通过，则根据所述确权信息中的数字教育作品生成智能合约；

步骤b，按照预置展示方式展示所述数字教育作品；

步骤c，当接收到包含所述数字教育作品的部分所有权的购买信息时，根据所述购买请求生成交易合约，将所述交易合约发送给所述版权所有者和版权购买者；

步骤d，若判断所述交易合约生效，则按照所述购买信息变更所述数字教育作品的所有权，并将变更信息保存到区块链中。

进一步地，所述步骤a包括：

步骤a1，接收所述版权所有者上传的数字教育作品及其版权证明信息，根据所述数字教育作品及其版权证明信息生成版权证明，并将所述版权证明和数字签名请求发送给所述版权所有者；

步骤a2，接收所述版权所有者对所述数字教育作品的初始价值信息，根据所述初始价值信息设定分散式投资策略，并设定所述数字教育作品的价值上限和价值下限；

步骤a3，接收所述版权所有者的数字签名，根据所述数字教育作品及其版权证明信息和所述数字签名进行审核，若审核通过，则为所述版权所有者生成一份针对所述数字教育作品的智能合约，若审核不通过，则发送提示信息给所述版权所有者，所述提示信息用于提示所述版权所有者需提供其他证明信息。

进一步地，所述步骤a1之前，还包括：

步骤a0，接收所述版权所有者的请求登记信息，根据所述请求登记信息完成所述版权所有者的实名认证，并分配一个区块链地址给所述版权所有者；

则步骤a1还包括：

接收所述版权所有者上传的数字教育作品，根据所述数字教育作品生成一唯一编号；

查询所述唯一编号是否存在，若不存在，则提示用户输入描述信息，所述描述信息包括所述数字教育作品的标识、说明描述、初始化版权定价、初始化所有权出售比例中的一种或多种。

进一步地，所述步骤a1还包括：

接收所述版权所有者通过所述智能合约设定的所述数字教育作品的价格和版权出让比例。

进一步地，所述步骤b包括：

步骤b1，将完成确权验证的数字教育作品按照列表的形式进行展示，并动态地选择一个广告，将所述广告与智能合约相关联；

步骤b2，将所述数字教育作品的描述信息存放在描述数据库中，将所述数字教育作品的版权存放在所述智能合约和区块链数据库中。

进一步地，所述教育资源共享方法还包括：

步骤e，若所述数字教育作品在预置的时间内没有浏览记录或者没有购买请求，则停止展示所述数字教育作品并关闭所述智能合约，或：

当接收到所述版权所有者要求停止展示所述数字教育作品的请求时，停止展示所述数字教育作品并关闭所述智能合约。

进一步地，所述教育资源共享方法还包括：

步骤f，接收学生的个人信息、教学资源信息，将所述学生的个人信息和所述教学资源信息保存至所述区块链数据库中；

当接收到浏览请求时，判断所述浏览请求的请求者是否满足浏览条件，若满足，则允许所述请求者浏览所述学生的个人信息、教学资源信息。

本发明实施例还提供了一种基于区块链的教育资源共享系统，包括：

作品确权单元，用于接收版权所有者上传的确权信息，根据所述确权信息进行确权验证，若验证通过，则根据所述确权信息中的数字教育作品生成智能合约；

作品展示单元，用于按照预置展示方式展示所述数字教育作品；

版权变更单元，用于当接收到包含所述数字教育作品的部分所有权的购买信息时，根据所述购买请求生成交易合约，将所述交易合约发送给所述版权所有者和版权购买者，若判断所述交易合约生效，则按照所述购买信息变更所述数字教育作品的所有权，并将变更信息保存到区块链中。

进一步地，所述作品确权单元具体用于：

接收所述版权所有者的请求登记信息，根据所述请求登记信息完成所述版权所有者的实名认证，并分配一个区块链地址给所述版权所有者；

接收所述版权所有者上传的数字教育作品及其版权证明信息，根据所述数字教育作品及其版权证明信息生成版权证明，并将所述版权证明和数字签名请求发送给所述版权所有者；

根据所述数字教育作品生成一唯一编号，查询所述唯一编号是否存在，若不存在，则提示用户输入描述信息，所述描述信息包括所述数字教育作品的标识、说明描述、初始化版权定价、初始化所有权出售比例中的一种或多种；

接收所述版权所有者通过所述智能合约设定的所述数字教育作品的价格和版权出让比例；

接收所述版权所有者对所述数字教育作品的初始价值信息，根据所述初始价值信息设定分散式投资策略，并设定所述数字教育作品的价值上限和价值下限；

接收所述版权所有者的数字签名，根据所述数字教育作品及其版权证明信息和所述数字签名进行审核，若审核通过，则为所述版权所有者生成一份针对所述数字教育作品的智能合约，若审核不通过，则发送提示信息给所述版权所有者，所述提示信息用于提示所述版权所有者需提供其他证明信息；

所述作品展示单元具体用于：

将完成确权验证的数字教育作品按照列表的形式进行展示，并动态地选择一个广告，将所述广告与智能合约相关联；

将所述数字教育作品的描述信息存放在描述数据库中，将所述数字教育作品的版权存放在所述智能合约和区块链数据库中。

进一步地，所述教育资源共享方法还包括：

停止展示单元，用于若所述数字教育作品在预置的时间内没有浏览记录或者没有购买请求，则停止展示所述数字教育作品并关闭所述智能合约，或当接收到所述版权所有者要求停止展示所述数字教育作品的请求时，停止展示所述数字教育作品并关闭所述智能合约；

信息展示单元，用于接收学生的个人信息、教学资源信息，将所述学生的个人信息和所述教学资源信息保存至所述区块链数据库中，当接收到浏览请求时，判断所述浏览请求的请求者是否满足浏览条件，若满足，则允许所述请求者浏览所述学生的个人信息、教学资源信息。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明实施例通过对版权所有者上传的确权信息进行确权验证，若验证通过，则根据确权信息中的数字教育作品生成智能合约并按照预置展示方式展示该数字教育作品，当接收到包含有该数字教育作品的购买信息时生成交易合约，若该交易合约生效，则变更该数字教育作品的所有权，将变更信息保存到区块链中。本发明实施例通过区块链独特的优势保证了数字教育作品的公开、公正，能够有效管理数量巨大的数字教育作品，能提供公开透明的环境，供数字教育作品的版权所有者和分散投资者更好地买卖数字版权，版权所有者和分散投资者同时从中获取版权收益，从而能够保护数字教育资源创作者、分散投资者、平台之间的利益，鼓励创作者创作更多的优秀的作品，实现教育资源共享的良性循环。

附图说明

图1是现有技术提供的区块链的基础结构示意图；

图2是本发明实施例提供的基于区块链的教育资源共享方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的区块链与教育结合应用框架示意图；

图4是本发明实施例提供的基于区块链的教育资源共享系统的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的基于区块链教育资源共享系统的具体框架示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

区块链(blockchain)技术是比特币、以太坊等加密货币的底层技术，在比特币论文《bitcoin:apeer-to-peerelectroniccashsystem》提到了区块链是一种基于p2p网络、密码学、共识机制等技术组成的技术框架。

区块链被广泛应用在比特币、以太坊、zcash等加密货币。区块链不依赖一个第三方的可信任的机构维护，而是在p2p网络中分布式地记录和存储数据。区块链是区块加链式的结构，节点按照时间的顺序，把一定时间内的交易数据打包生成一个区块，节点将此区块附加到自己本地的区块链数据库，同时将此区块广播到临近的p2p节点。

如图1所示，区块是由区块头和区块体构成。区块头中保存了上一个区块的hash(散列)、时间戳、难度值、随机值、merkle(可信树)根。区块体中则保存了主要的交易数据，同时按照merkle树的生成规则，将每笔交易生成一个hash，再将hash两两做hash索引，最终形成了merkle根，存储在区块头部。区块链的链式结构体现在区块头保存了上一个区块的hash。

区块链的运行机制是将区块链的数据库分布式地存在全网，所有的节点共同维护同一个区块链账本，单一节点的数据遭到篡改不足以影响到全网。每个节点都可以转发收到的合法交易数据，交易的账本数据会通过共识机制由所有的节点共同核对。在缺乏第三方信用的机构担保时，也可以保证交易数据的合法和完整。

区块链的底层技术：

1)非对称加密：

非对称加密是区块链技术的核心加密技术，在区块链中，为了满足区块链系统的安全性和验证的需求。常见的非对称加密算法包括rsa、ecc(椭圆加密)、d-h等，非对称算法在加密和解密的过程中会生成公钥和私钥，私钥可以经过椭圆加密推算出公钥，而公钥不可以逆推出私钥。公钥可以公开到全网，这样就可以用私钥签名数据，同时需要用对应公钥来验证；或是用公钥加密，同时用私钥来解密。

在比特币等加密货币中，交易的发起者用私钥对交易签名，同时其他节点可以利用其公钥进行验证。信息的发起者用接收者的公钥对消息进行签名，同时消息的接收者用其私钥对数据进行解密，得到解密后的原始数据。

2)hash函数：

区块链也被称为hash链，是因为区块链一般不保存交易的原始记录，而是在保存其hash的值，将交易的原始数据通过hash运算，得到固定长度的十六进制的散列值，并记录到区块链中。hash函数的单向性保证了不能通过结果反推原始数据，同时也不可能有不同数据对应同一个散列值，这样就保证了区块链系统在运行过程中不会产生记录冲突。

3)点对点网络：

点对点(peer-to-peer,p2p)网络，是区块链系统的网络构成，p2p网络是一种扁平的网络结构，将世界上不同地方的节点连接起来，不存在中心的服务器系统。在区块链系统中，节点间可以自主的承担网络的路由，传播交易、区块数据、验证数据的合法性。

4)共识机制：

区块链系统是一个分布式的系统，共识机制解决了分布式系统中快速且准确地达成共识。目前常用的公式算法有工作量证明(proofofwork,pow)、权益证明(proofofstake,pos)、拜占庭容错(pbft)。共识机制主要是建立不依赖中心化节点的情况下，来验证交易的合法性，排除非法的交易，这样有利于区块链最长链的唯一性。

5)智能合约：

智能合约是在底层区块链基础上建立的一套逻辑，底层的数据是由区块链底层实现的，智能合约利用一套代码算法实现了更灵活的编程，来实现更为复杂的交易逻辑。在以太坊等区块链中，智能合约保存在区块体中，智能合约当前的状态改变是由交易触发的。每次调用智能合约时，都需要发送一笔固定格式的交易，如果交易合法，那么这笔交易会被加入到merkle树中，同时智能合约将会被改变为下一个状态。

基于上述理论，本发明实施例提供了如图2所示的一种基于区块链的教育资源共享方法，包括：

s101，接收版权所有者上传的确权信息，根据所述确权信息进行确权验证，若验证通过，则根据所述确权信息中的数字教育作品生成智能合约；

s102，按照预置展示方式展示所述数字教育作品；

s103，当接收到包含所述数字教育作品的部分所有权的购买信息时，根据所述购买请求生成交易合约，将所述交易合约发送给所述版权所有者和版权购买者；

s104，若判断所述交易合约生效，则按照所述购买信息变更所述数字教育作品的所有权，并将变更信息保存到区块链中。

在步骤s101中，数字教育作品包括教育视频、教育文字、教育图片、教育课件等，当版权所有者将自己的数字教育作品上传至区块链时，需要一并提交包括该数字教育作品的版权证明信息、数字签名等确权信息，当确权信息通过确权验证后，将生成该数字教育作品的一个智能合约。

因为区块链独特的优势在于数据不可篡改、时间戳认证、多个分布式共识节点共同维护可靠可信的数据库，因此本发明实施例根据这些优势将学生的学历数据存放在区块链中，保证了学生学历数据的公开、公正。学生的个人信息包含在区块链的数据库中，只有通过授权的数据才可以被查看，或是授权特定的人查看相应的数据。通过本实施例，学生可以高效地提供自己的数据作为认证之用，而且在保证数据公正的同时保护自己的隐私。

以太坊区块链的智能合约提供了一个图灵完备的脚本语言，可以将需要人参与的管理工作交由区块链来自动执行，提升了教育资源共享系统的效率。资源的上传、入链、共享等操作都可以由智能合约自动的进行，同时智能合约也可以实现个人信息的存储和隐私保护功能。

在区块链技术和智能合约的基础上，本发明实施例构建了区块链与教育结合的教育资源共享系统的应用框架，如图3所示。此应用框架采用区块链技术作为用户个人数据的保存、p2p网络、共识节点的搭建、交易。通过加入智能合约层，区块链就可以实现教育数字资源的保存和存证，还有数字教育作品的分散投资、分布式交流、更高级的交易功能。在应用层以去中心化app的形式存在，所有关于智能合约的操作和交易都将会被记录到区块链的底层的数据库。

进一步地，如图4所示，本发明实施例提供了一个基于区块链，用于进行教学资源分散投资、分布式交流、交易的教育资源共享系统，包括：

作品确权单元401，用于接收版权所有者上传的确权信息，根据所述确权信息进行确权验证，若验证通过，则根据所述确权信息中的数字教育作品生成智能合约；

作品展示单元402，用于按照预置展示方式展示所述数字教育作品；

版权变更单元403，用于当接收到包含所述数字教育作品的部分所有权的购买信息时，根据所述购买请求生成交易合约，将所述交易合约发送给所述版权所有者和版权购买者，若判断所述交易合约生效，则按照所述购买信息变更所述数字教育作品的所有权，并将变更信息保存到区块链中；

停止展示单元404，用于若所述数字教育作品在预置的时间内没有浏览记录或者没有购买请求，则停止展示所述数字教育作品并关闭所述智能合约，或当接收到所述版权所有者要求停止展示所述数字教育作品的请求时，停止展示所述数字教育作品并关闭所述智能合约；

信息展示单元405，用于接收学生的个人信息、教学资源信息，将所述学生的个人信息和所述教学资源信息保存至所述区块链数据库中，当接收到浏览请求时，判断所述浏览请求的请求者是否满足浏览条件，若满足，则允许所述请求者浏览所述学生的个人信息、教学资源信息。

进一步地，作品确权单元401具体用于：

接收所述版权所有者的请求登记信息，根据所述请求登记信息完成所述版权所有者的实名认证，并分配一个区块链地址给所述版权所有者；

接收所述版权所有者上传的数字教育作品及其版权证明信息，根据所述数字教育作品及其版权证明信息生成版权证明，并将所述版权证明和数字签名请求发送给所述版权所有者；

根据所述数字教育作品生成一个唯一编号，查询所述唯一编号是否存在，若不存在，则提示用户输入描述信息，所述描述信息包括所述数字教育作品的标识、说明描述、初始化版权定价、初始化所有权出售比例中的一种或多种；

接收所述版权所有者通过所述智能合约设定的所述数字教育作品的价格和版权出让比例；

接收所述版权所有者对所述数字教育作品的初始价值信息，根据所述初始价值信息设定分散式投资策略，并设定所述数字教育作品的价值上限和价值下限；

接收所述版权所有者的数字签名，根据所述数字教育作品及其版权证明信息和所述数字签名进行审核，若审核通过，则为所述版权所有者生成一份针对所述数字教育作品的智能合约，若审核不通过，则发送提示信息给所述版权所有者，所述提示信息用于提示所述版权所有者需提供其他证明信息；

作品展示单元402具体用于：

将完成确权验证的数字教育作品按照列表的形式进行展示，并动态地选择一个广告，将所述广告与智能合约相关联；

将所述数字教育作品的描述信息存放在描述数据库中，将所述数字教育作品的版权存放在所述智能合约和区块链数据库中。

在具体使用过程中，描述数据库、区块链数据库可以是同一个数据库，也可以是两个单独的数据库，每个数据库依据设定的功能进行数据保存。

具体地，如图5所示，该教育资源共享系统让提供者能够分享其数字教学资源，同时将数字教育作品的版权进行部分出售。所有的操作都经过区块链的记录，可以最大限度的保护教学资源的版权。基于区块链的教学资源共享系统主要实现两大功能：一是数字教育作品的上传登记上链，二是数字教育作品的买卖。教学资源共享系统可以提供数字教学资源的展示、分享，同时用户可以购买版权所有者的数字教育作品的所有权比例。数字教育作品包括教育视频、教育文字、图片等。

用户在教学资源共享系统登记注册后，会要求进行实名认证，同时会给其分配一个区块链地址，供用户交易时使用。教学资源共享系统主要包括登记确权功能和内容分享功能，其中：

登记确权功能包括：

用户上传数字教育作品，教学资源共享系统会产生此作品的唯一编号，同时查询是否有相同的编号存在，如果不存在，用户可以继续下一步。用户填入数字教育作品的标识、说明描述、初始化版权定价、初始化所有权出售比例。教学资源共享系统会引导用户使用自己的区块链地址产生一个此数字教育作品的智能合约。此合约将代表这个数字教育作品，同时智能合约包含了此数字教育作品的相关信息，这部分信息是用户在上一步填入的。

登记过的数字教育作品会形成一个列表，由教学资源共享系统展示出来，其信息公开透明，可以被所有用户查看，这样经过区块链确权的数字教育作品，能确保发生版权纠纷时，提供最有效的证明。

内容分享功能包括：

经过登记的数字教育作品会展示给其他用户，用户间可以交流、分享、购买数字教育作品。本发明实施例提供的教学资源共享系统与其他平台最大的不同在于，用户在本发明实施例提供的教学资源共享系统内可以直接购买此数字教育作品的所有权比例，且用户可以充当区块链节点的功能，可以给数字教育作品的分散投资提供更公开、透明的环境。

本发明实施例提供的教育资源共享系统在具体使用过程中，可以通过不同的操作对象实现不同的功能，如：

版权登记：

教育资源共享系统中，版权登记这一步生成了数字教育作品唯一的标识、版权的所有者、内容的描述，这些内容作为此数字教育作品的版权。可以公开给所有人查看。

用户：

用户作为教育资源共享系统的参与者，可以是学生或教育工作者。每一个用户都需要在平台实名认证，可以上传自己版权的数字教育作品，或买卖数字版权。

分散投资者：

版权所有者可以划分一部分版权出售，分散投资者可以购买这部分作品的版权，在此数字教育作品有了广告收益后，数字教育作品的版权所有者们都可以参与作品的广告收益分红。

广告商：

在消费者消费、观看数字教育作品的时候浏览广告商提供的广告，广告商付费。

支付：

教育资源共享系统同时提供了支付的功能，基于区块链系统的框架可以支持用户以数字货币的形式交易数字教育作品版权。所有的交易数据会写入到区块链中存证，此过程是公开透明的。

下面通过具体的使用例来对本发明实施例进行进一步地阐述：

定义c表示数字教育作品，r表示数字教育作品的版权，s表示c的数字签名，p表示c的版权价格，a表示c的版权所有者、区块链地址，b表示c的版权购买者、区块链地址，u表示教育资源共享系统，x表示c的版权出让比例，rx表示c的部分所有权，t表示c的版权持续保护时间，sc表示c的区块链智能合约。

数字教育作品确权：

1)a上传自己的数字教育作品c，并向u提供相关数字信息来证明其版权，u向a返回数字教育作品的版权r，提供数字签名s；

2)由作者确定数字教育作品的版权价格p，用作分散式投资用，由u设定数字教育作品版权价格的上限和下限；

3)u在成功审核了c后，将会为a自动制定一份sc，如果审核不成功，需要a重新提供更多信息以证明r属于a。

作品发布：

1)u在成功为c生成sc后，会在u上公开c，同时会动态选择一个广告，与此sc关联；

2)c存放于u的数据库中，其r存放于sc中，并存储在区块链数据库中。

部分所有权转移：

1)u显示c的最低所有权价格；

2)a可以提供购买价格p和x，b可以购买该数字教育作品的rx；

3)如果符合要求，sc将p从a手中转移到b手中，将b的费用转移到a手中。u可以从中收取交易费用。

数字教育作品的定价与出让：

a可以通过sc设定自己的作品p以及x，在定下x后，b可以购买x中的一部分或全部。b在购买了x后，可以将此部分所有权以竞价的方式出售给其他用户，完成版权的转移。

数字教育作品的关闭：

1)没有人浏览或者买卖的c，在t时间之后会自动关闭、终止sc；

2)a主动在u上下架c，则c将不再平台继续展示。

综上所述，教育资源共享系统能提供公开透明的环境，供数字作品版权所有者和分散投资者更好地买卖数字版权，版权所有者和分散投资者同时从中获取版权收益。这样更能保护数字教育资源创作者、分散投资者、平台之间的利益，鼓励创作者创作更多的优秀的作品，实现教育资源共享的良性循环。

本发明实施例还提供了一种终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上且在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，处理器执行计算机程序时，实现如图2所示的基于区块链的教育资源共享方法中的各个步骤。

本发明实施例中还提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如图2所示的基于区块链的教育资源共享方法中的各个步骤。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。