[发明专利]基于联盟链的学历学位证书可信管理系统

权利要求书

1.基于联盟链的学历学位证书可信管理系统，其特征在于：该系统包括：

应用层、业务层、智能合约层和数据存储层；

所述系统采用超级账本Hyperledger Fabric实现，采用背书、排序和验证三阶段共识机制，并采用Kafka消息队列实现区块链网络的排序服务；

所述系统采用排序节点集群、三个组织和Kafka集群进行系统网络节点架构的搭建，通过Docker容器进行部署。

2.根据权利要求1所述的基于联盟链的学历学位证书可信管理系统，其特征在于：所述应用层包括学生用户子系统、高校用户子系统和教育部后台管理系统，分别对应系统中的学生用户、高校用户和教育部审核机构用户；

所述业务层包括用户管理、智能合约管理、学历学位证书信息存证管理和系统公告管理；

所述智能合约层包括新增学历学位证书信息合约、更改学历学位证书信息合约、查询学历学位证书信息合约、吊销学历学位证书信息合约和学历学位证书历史数据查询合约；

所述数据存储层包括区块链、MySQL和数据缓存数据库Redis；

高校用户进行学历学位证书信息的数据采集，并提交给教育部后台管理系统，进行信息数据上链存储的申请；

教育部审核机构用户进行学历学位证书信息的审核，审核通过后将构造交易与区块链网络交互，实现交易信息的存储并返回交易号，最终实现学历学位证书数据的上链存储；

学生用户通过注册登录，查看自己的学历学位证书信息。

3.根据权利要求1所述的基于联盟链的学历学位证书可信管理系统，其特征在于：所述采用排序节点集群、三个组织和Kafka集群进行系统网络节点架构的搭建具体为：

为避免单点故障和脑裂问题，选择3个Zookeeper节点；为满足容错的最小节点数，选择4个Kafka节点，共使用19台PC机作为区块链网络节点，通过Docker容器进行部署，每个组织选择一个节点作为背书节点；系统中背书策略设置为满足有效背书数量的n/2+1，其中n表示背书节点的数量；当执行学历学位证书交易后，只有获得2个及以上的背书数量才会标记为有效的交易，最终实现账本数据世界状态的更新。

4.根据权利要求1所述的基于联盟链的学历学位证书可信管理系统，其特征在于：所述数据存储层采用状态数据库CouchDB存储数据，负责记录交易执行的结果；系统中以学历学位证书的编号作为状态数据中学历学位证书信息的键值，以保证状态数据库中数据键的唯一性。

5.根据权利要求1所述的基于联盟链的学历学位证书可信管理系统，其特征在于：所述学历学位证书信息合约、更改学历学位证书信息合约、查询学历学位证书信息合约、吊销学历学位证书信息合约和学历学位证书历史数据查询合约具体为：

新增学历学位证书信息合约：

教育部审核机构用户审核通过需要上链的学历学位证书信息后，发起学历学位证书信息登记的交易提案；区块链网络中的背书节点会模拟调用合约方法CreateDegreeInfo(keystring,value[]byte)新增学历学位证书信息，其中key为学历学位证书编码，value为序列化的DegreeInfo结构信息；交易经过共识验证后，实现状态数据库中学历学位证书信息的世界状态更新，同时会将该笔交易过程记录到账本数据中；

更改学历学位证书信息合约：

学历学位证书上链存储后，通过发起学历学位证书信息更改的交易提案，背书节点会调用合约方法UpdateDegreeInfo(key string,value[]byte)实现学历学位证书信息的更改，其中key为学历学位证书编码，value为序列化的DegreeInfo结构信息；

查询学历学位证书信息合约：

前台系统用户对学历学位证书信息进行认证查询时，将会构造一笔学历学位证书信息查询交易提案；背书节点调用合约方法GetDegreeInfo(key string)查询状态数据库CouchDB中相应的学历学位证书信息的世界状态，其中key为需要查询的学历学位证书编号，此时并不会在账本数据中形成新的交易记录；

吊销学历学位证书信息合约：

前台系统用户需要进行相关学历学位证书的吊销时，将会构造一笔学历学位证书信息吊销交易提案，背书节点通过调用合约方法DelDegreeInfo(key string)方法进行模拟执行并返回结果，其中key为学历学位证书编码；交易共识验证通过后，账本数据会记录该笔交易，同时删除CouchDB中对应的键值数据；

学历学位证书历史数据查询合约：

对于学历学位证书信息的历史数据查询，通过调用合约方法GetDegreeInfoHistory(key string)获得该数据在区块链中更改的历史记录，包括交易号、历史数据、修改的时间戳以及删除状态信息，从而获得账本数据贯穿时间的键值历史记录。