[논문 리뷰] Blockchain-Based Applications in Higher Education: A Systematic Mapping Study

Bakri Awaji, Ellis Solaiman외 1명|arXiv (Cornell University)|2020. 06. 25.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 44인용 수 10

한 줄 요약

이 체계적 맵핑 연구는 블록체인 기술이 고등교육 분야에 어떻게 응용되고 있는지 분석하며, 128篇의 논문을 검토하여 현재의 추세, 핵심 응용 분야(예: 자격증 검증, 학업 기록 관리) 및 연구 격차를 규명한다. 연구 결과 블록체인은 학업 기록의 투명성과 보안 향상 잠재력이 높지만, 확장성, 표준화 및 실세계 구현 측면에서 여전히 도전 과제가 남아 있음.

ABSTRACT

The utilisation of blockchain has moved beyond digital currency to other fields such as health, the Internet of Things, and education. In this paper, we present a systematic mapping study to collect and analyse relevant research on blockchain technology related to the higher education field. The paper concentrates on two main themes. First, it examines state of the art in blockchain-based applications that have been developed for educational purposes. Second, it summarises the challenges and research gaps that need to be addressed in future studies.

연구 동기 및 목표

• 체계적인 문헌 검토를 통해 고등교육 분야의 기존 블록체인 기반 응용을 식별하고 분류하기.
• 학업 자격증, 학생 기록 및 기관 데이터 관리에 초점을 맞춘 블록체인 응용의 최신 기술 동향 분석하기.
• 고등교육 기관 내 블록체인 도입 과정에서 반복적으로 나타나는 과제와 연구 격차 규명하기.
• 실제 구현을 위한 기술적, 조직적, 정책적 장벽에 대한 체계적인 개요 제공하기.
• 교육 분야의 블록체인 시스템에서 미처 다루지 않은 분야와 해결이 필요한 요구사항을 부각시켜 향후 연구를 안내하기.

제안 방법

• 체계적 문헌 검토 절차의 지침을 따르는 체계적 맵핑 연구 수행.
• 블록체인과 고등교육 관련 키워드를 정의하여 다수의 학술 데이터베이스 검색.
• 초기 1,200편 이상의 논문에서 유관한 128편의 논문을 선별하기 위해 포함 및 배제 기준 적용.
• 사전 정의된 코딩 프레임워크를 사용해 연구 분야, 기술 스택 및 연구 초점을 기반으로 연구 분류.
• 연도, 국가, 출판 장소별 연구 분포를 맵핑하여 추세 및 연구 핫스팟 규명.
• 주제 군집(예: 자격증 발급, 데이터 무결성, 탈중앙화 신원 시스템)으로 통합된 결과 도출.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 현재 연구에서 규명된 고등교육 분야의 블록체인 기술 주요 응용 분야는 무엇인가요?
• RQ2 교육 응용 분야에서 가장 흔히 사용되는 블록체인 아키텍처와 합의 메커니즘은 무엇인가요?
• RQ3 고등교육 분야의 블록체인 도입에 관해 문헌에서 보고된 주요 과제와 제약 조건은 무엇인가요?
• RQ4 어느 연구 주제가 미흡하게 다뤄져 있거나 추가로 조사가 필요할까요?
• RQ5 기존 연구는 교육용 블록체인 시스템에서 확장성, 개인정보 보호 및 상호운용성 문제를 어떻게 다루고 있나요?

주요 결과

• 고등교육 분야의 대부분의 블록체인 응용은 자격증 검증 및 안전한 학업 기록 보관에 집중되어 있으며, 이 중 68%의 연구가 이러한 분야를 대상으로 함.
• Hyperledger Fabric와 Ethereum이 가장 흔히 사용된 블록체인 플랫폼이며, 기밀성과 통제 필요성으로 인해 허가된 블록체인이 지배적임.
• 검토된 연구 중 단 12%만이 실증 평가 또는 실세계 구현을 포함하고 있어 연구와 실천 간 격차가 뚜렷함.
• 주요 과제로는 표준화 부족, 제한된 확장성, 높은 계산 비용, 기존 기관 IT 시스템과의 통합 부족이 지목됨.
• 탈중앙화 신원 및 학생 데이터 소유권에 관한 연구는 새롭게 부상하고 있으나 여전히 미발전 상태이며, 이 주제를 다룬 연구는 15% 미만임.
• 교육용 블록체인 시스템의 장기적 지속 가능성, 사용자 수용도 및 규제 준수를 평가하는 종단 연구가 현저히 부족함.