台中市政府將區塊鏈應用在畢業證書和志工證明

最近給自己的一個功課是，試著理出「檢驗一個區塊鏈應用項目的基本架構」。所以正在蒐集各式各樣（宣稱）採用區塊鏈技術的新應用。

前兩天看的一則去年的新聞：免除繁雜審核和發放流程，數位國小畢業證書明年登場

在開始看報導內文之前，第一個疑惑是：國小的畢業證書本來就需要「校方」來認證，為何會需要採用區塊鏈呢？國小有可能把認證的權力釋放給所有其他不相干的人嗎？

這篇去年底的新聞提到，將在明年（也就是今年）的的畢業季正式推出，很期待一個月後的情況。

「現今的畢業證書是全權由學校的教務處製作，曾有發行假學歷的案例！」負責該專案的國家高速網路與計算中心副研究員葉羅堯表示，畢業證書是具有公信力且能夠證明自己的專長的呈現形式，但是，過去曾有學校發行偽造畢業證書的案例出現。他說，確實有必要驗證證書的真實性。

這段提到的「學校曾發行假學歷」問題，區塊鏈能解決嗎？所謂假學歷，指的是A明明不符合B校畢業資格，但B校還是發出了一張A的畢業證書。要驗證A沒有B校的畢業資格，涉及學分、成績、出缺席、註冊紀錄等等。這是搬到區塊鏈上就能解決的嗎？

除了證書真實性的問題，傳統由學校教務處發行紙本畢業證書的方式，過程非常繁雜，畢業生必須親自至教務處辦理離校手續，驗證的過程也相當耗時，都需要透過人工的方式審核並簽署，最後才發放紙本畢業證書。

這段提到的「紙本」問題，可能就跟區塊鏈沒有直接關係，這是「數位化」的問題。

這套區塊鏈證書檢測平臺，是透過以太坊（Ethereum）公有鏈，加上Swarm (集群)分散儲存畢業證書資訊，最後再透過QR Code來驗證。

這套系統採用的技術包括：以太坊（區塊鏈）、Swarm（分散式儲存）、QRcode

葉羅堯表示，這次小學畢業證書區塊鏈的應用，是參照麻省理工學院日前推出的數位證書Blockcerts應用，讓111名畢業生直接透過智慧型手機的App，領取畢業證書。不過，他表示，考量到有些人不想公開自己的學歷，臺中市與國網中心這次合作的小學畢業證書計畫，就透過QR Code和加密傳輸的機制，建立具有隱私性的證書驗證平臺。

這套系統也考量到隱私問題。如果沒有提供權限，自己在區塊鏈上的畢業證書只有自己才看得到，這個權限（acess）由QRcode來解鎖。

現有的畢業證書只經過教務處驗證。區塊鏈證書檢測平臺採取多人驗證機制，至少 3人以上簽署，系統才能發行該畢業證書，區塊鏈證書檢測平臺也能追蹤簽署的進度狀況，並利用不可竄改的特性，避免學校系統的資料庫經手多人遭到竄改的風險。

為了確保證書的真偽，葉羅堯在既有的畢業証書上，加上QR Code的設計，但是該QR Code並非像連結到一個網址，「為了去中心化，系統不會儲存完整的畢業證書電子檔，」他表示，國網中心透過P2P的檔案儲存系統Swarm，在Swarm 中儲存部分畢業證書的資料，且將這些資料經過加密處理，來達到隱私性的目的。

葉羅堯解釋，QR Code就類似用戶個人識別號碼的概念，畢業生掃描之後，可以到區塊鏈上找到部分資料，解開後即可驗證，區塊鏈上的畢業證書可與手邊的畢業證書做比對。

要解決的問題還是在於「學校教務處人員發行假學歷」，這的確是「中心化」導致的問題。

要解決這個問題，則是採用「去中心化」的「多人驗證機制」。「至少 3人以上簽署，系統才能發行該畢業證書」，這裡的「3人」可能是「誰」呢？這「3人」要根據什麼標準來「簽署」這張畢業證書的核可呢？這一連串的「判斷」是自動化還是人工呢？

之後系統會將這份智能合約，轉成Base64的字串，透過教網中心指定驗證單位，驗證人可能是老師、教務處等，經過多人、多層的簽署之後，系統會將該畢業證書資訊，記錄到區塊鏈上，產生JSON檔和QR Code供學生保存，JSON即是電子版的畢業證書。

按照這段形容，這個上鏈前的判斷過程，看起來比較像是「人工」。如果是人工，那在實務上就是把原本只屬於教務處的工作，分出去給其他老師做嗎？

而且這些「多人」手邊的驗證資料（例如前面說的學分、出缺席、註冊紀錄），又是誰提供的呢？如果在資料的提供端就已經被造假，問題也不會因為用了區塊鏈就解決。

此外，如果能夠知道是哪群老師負責這工作，那還是有機會發生「假學歷」的事情囉？當然如果能做到節點（老師）夠多、且ABCDE學生的畢業證書是隨機分給12345老師判斷，那的確能降低「假學歷」的風險。哪群老師驗證哪位學生的畢業證書，這段「分工指派」是由台中市教網中心決定，所以台中市的教網中心也須有足夠的資安保護。

總的來看，加密傳輸、隱私保護的部分應該是沒什麼問題。但在這點上的差異是在於，你要相信原本個別學校伺服器的資安，還是教網中心和Swarm的資安？

至於「特地採用區塊鏈，到底解決了什麼問題」，大概是：

1、相較於紙本證書（附鋼印），人們可能更願意相信區塊鏈上的證書。

2、降低了教務處人員「監守自盜」、發行假學歷的風險。

採用區塊鏈後，反而增加的成本是：

1、原本屬於教務處人員的工作，被分出去給其他老師了

「特地採用區塊鏈，仍然無法解決的問題」則是：

1、就算納入更多老師參與驗證，但還是有集體被收買的可能

2、這些參與的老師資安意識低落，導致其驗證權限被盜用

3、就算納入更多老師參與驗證，但如果能駭進台中市教網中心得知「分工」細節，就能進一步更改某位學生的畢業證書核發許可

PPT：https://drive.google.com/file/d/1HJu8leaD1Y0_VWS7ruuajJaNHQc0vtY5/view

iThome報導：https://www.ithome.com.tw/news/119252

數位時代報導：https://www.bnext.com.tw/article/47165/blockchain-government-taichung

區塊勢報導：https://blocktrend.today/12-16-2017-are-those-board-certificates-real