[論文レビュー] Request for Comments: Proposal of a Blockchain for the Automatic Management and Acceptance of Student Achievements

Thorsten Sommer, Gergana Deppe+3 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2018

Blockchain Technology Applications and Security参考文献 14被引用数 1

ひとこと要約

本論文は、従来の単位、MOOC、デジタルバッジを含む学生の成果を自動化し、国際的に認識可能な公開ブロックチェーンシステムを提案する。スマートコントラクトと分散型検証を活用することで、手作業による評価を排除し、管理コストを低減し、世界中の教育機関でリアルタイムかつ信頼できない検証が可能な資格の確認を可能にする。

ABSTRACT

Staying abroad during their studies is increasingly popular for students. However, there are various challenges for both students and universities. One important question for students is whether or not achievements performed at different universities can be taken into account for either enrolling at a foreign university or for completing the studies at their home university. In addition to university achievements, an increasing proportion of the 195 million students worldwide increasingly receive certificates from MOOCs or other social media services. The integration of such services into university teaching is still in the initial stages and presents some challenges. In this paper we describe the idea to manage all these study achievements worldwide in a blockchain, which might solve the national and international challenges regarding the recognition of student achievements. The aim of this paper is to encourage discussion in the global community instead of presenting a finished concept. Some of the open research questions are: How to ensure student data protection, how to deal with fraud and how to deal with the possibility that students can analytically calculate the easiest way through their studies?

研究の動機と目的

• 高等教育分野における国際的および機関間の境界を越えた学術的成果の認識の増加する課題に対処すること。
• 手作業によるレビューを自動化されたブロックチェーンによる検証に置き換えることで、単位移行や学位認証のための管理負担と処理時間を削減すること。
• 学生が、すべての学術的および非伝統的学習成果（例：MOOC、GitHubの活動、オープンバッジ）をポータブルかつ検証可能な記録として保持できるようにすること。
• MOOC やソーシャルプラットフォームからの非伝統的学習の資格（例：修了証）を公式な認証システムに統合することを支援すること。
• 標準化された分散型インfrastrucureを構築することで、高等教育分野におけるグローバルな相互運用性を促進すること。

提案手法

• 教育機関間で学生の成果を格納・検証できる、パubbリックで許可なしのブロックチェーンアーキテクチャを提案する。
• 暗号ハッシュ化とデジタル署名を用いて、記録の完全性、真正性、および改ざん不能性を保証する。
• 所定の基準（例：ECTS単位、授業の同等性）に基づき、成果の検証と受容を自動化するスマートコントラクトを実装する。
• 大学、MOOC提供者、その他の機関が、安全で認証されたメカニズムを用いて、検証済みの資格をブロックチェーンに書き込めるようにする。
• 分散性を保ちつつ、スパムや不正な書き込みアクセスを防ぐために、クライアントパuzzleメカニズムを導入する。
• ストレージ要件を軽減できる軽量クライアント（ライトクライアント）をサポートすることで、フルノード運用を必要としない広範な参加を可能にする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 分散型ブロックチェーンシステムは、国際的な教育機関間で多様な学術的成果の認識を、信頼性と安全性をもって管理できるか？
• RQ2 中央集権的監視なしに、スマートコントラクトをどのように設計すれば、学生の成果の評価と受容を自動化できるか？
• RQ3 改ざん防止と真正性の確保を図るためのメカニズムは何か？ また、スパムや悪意あるエントリを防げるか？
• RQ4 MOOC、GitHubの貢献、オープンバッジなどの非伝統的学習成果を、統一的かつ検証可能な資格システムに正式に統合するにはどうすればよいか？
• RQ5 このようなシステムを高等教育分野でグローバルに採用するには、どのような技術的および組織的課題を克服する必要があるか？

主な発見

• スマートコントラクトを備えたパubbリックブロックチェーンは、学生の成果の認識を自動化し、手作業による行政プロセスへの依存を顕著に低減できる。
• 暗号ハッシュ化とデジタル署名により、データの出所特定が可能になり、改ざんを防げるため、記録は改ざん不能かつ検証可能になる。
• クライアントパuzzleメカニズムの活用により、ブロックチェーンへの書き込みアクセスが保護され、スパムや不正なエントリを防げる一方で、分散性を維持できる。
• ライトクライアントアーキテクチャにより、ストレージのオーバーヘッドを軽減でき、フルノード運用を必要としない広範なアクセスと参加を可能にする。
• 本システムは、伝統的な学位、MOOC、オープンバッジを含む、教育機関および資格タイプ間の相互運用性を実現する。
• 提示されたフレームワークは、グローバルにアクセス可能で、学生中心の資格認証システムのビジョンを支援し、学術的移動性と認証の向上を実現する。