基于区块链的答题记录数据存储及分析系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于区块链的答题记录数据存储及分析系统，包括管理服务器以及多个使用者终端；多个所述使用者终端之间共同采用公有链方式建链，构成区块链网络；每一个所述使用者终端均包括数据存储模块和数据传输模块；所述管理服务器与区块链网络连接，包括题目数据库模块、数据读取模块、数据分析模块以及管理模块。本发明专利技术同时提供了一种采用上述系统实现的答题记录数据存储及分析方法。本发阿明将使用者的答题记录数据保存在区块链中，利用区块链的共识机制和可追溯性，防止使用者的答题记录数据被篡改，确保每一位使用者的答题记录真实可靠；有利于对每一条答题记录的真实来源进行溯源，方便对每一位使用者进行针对性的分析。

Data storage and analysis system and method of answer record based on blockchain

【技术实现步骤摘要】
基于区块链的答题记录数据存储及分析系统及方法
本专利技术涉及信息安全
，具体地，涉及一种基于区块链的答题记录数据存储及分析系统及方法。
技术介绍
随着互联网普及，多种多样的在线学习应用出现在人们的日常生活中，是一种基于网络的学习行为，以网络为介质的教学方式，通过网络，学员与教师借助网络课件，随时随地进行学习，与此同时，线上知识问答等学习竞赛也成为人们获取知识、检验学习成果的重要途经。在线上知识问答等学习竞赛类的终端应用中，应用后台会收集到非常多的答题记录数据，包括答题人信息，答题人答题数量以及答题人答题正确率等。为了提高这类应用对每一位使用者学习情况的针对性，可以对这些答题记录进行统计分析后，重新调整题目推送的策略。但是在现有的答题记录存储系统中，答题记录存在被篡改的风险，不利于对答题记录做进一步的统计分析。其原因在于，现有答题记录存储系统采用的是集中存储方式，而这种集中存储方式容易被攻破，只需要攻破数据库，就能随意篡改既定的答题记录。特别是对于同时作为使用者和维护者的内部人员，可以直接接触到数据库，通过篡改数据库内容就能很容易的实现答题记录的造假。为此，本领域亟需提供一种能够保障答题记录的可靠性和可追溯性的存储及分析技术。区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。从科技层面来看，区块链涉及数学、密码学、互联网和计算机编程等很多科学技术问题。从应用视角来看，区块链是一个分布式的共享账本和数据库，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。这些特点保证了区块链的“诚实”与“透明”，为区块链创造信任奠定基础。而区块链丰富的应用场景，基本上都基于区块链能够解决信息不对称问题，实现多个主体之间的协作信任与一致行动。但是，如果将区块链技术的共识机制和可追溯性直接应用于线上知识问答等学习竞赛的应用终端中，通常存在如下技术难题：如何确保所有使用者答题记录的安全性和一致性、如何选定谁作为所有使用者答题记录信息的记录节点、如何读取利用使用者答题记录信息有效提高使用者的学习效率。为此，本领域致力于研究一种能够融合区块链与学习竞赛应用终端之间的网络构建机制，以解决上述的技术难题。目前没有发现同本专利技术类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
技术实现思路
针对现有技术中的存在的上述不足，本专利技术的目的是提供一种基于区块链的答题记录数据存储及分析系统及方法，该系统及方法将使用者的答题历史记录保存在区块链中，利用区块链的共识机制防止答题历史记录被篡改，并通过记录的可追溯性帮助分析每一位答题者的题目掌握情况和每一道题目本身的质量情况，并以此作为下一周期的题目推送策略调整提供可靠依据，从而提高使用者在答题后掌握知识的效率。本专利技术是通过以下技术方案实现的。根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于区块链的答题记录数据存储及分析系统，包括：管理服务器以及多个使用者终端；其中：多个所述使用者终端之间共同采用公有链方式建链，构成区块链网络；每一个所述使用者终端均包括数据存储模块和数据传输模块：所述数据存储模块用于存储答题记录数据；所述数据传输模块用于使用者终端之间的答题记录数据传输；所述管理服务器与区块链网络连接，包括题目数据库模块、数据读取模块、数据分析模块以及管理模块：所述题目数据库模块用于向使用者提供题目；所述数据读取模块用于读取区块链网络中的答题记录数据；所述数据分析模块用于对得到的答题记录数据进行分析，并将分析结果输出至管理模块；所述管理模块用于为每一个使用者终端分配唯一标识及其对应的公钥以及私钥以及向使用者终端推送题目。优选地，在区块链网络中，通过管理服务器建立创世区块；所述创世区块为区块链中的第一个区块，用以存储每个使用者的初始特征信息，用以作为第一批题目推送范围制定的参考依据。优选地，所有使用者终端通过权益证明机制验证自己是否被选为记录节点；如果某一使用者终端被选为记录节点，则根据区块数据结构，将答题记录数据采用私钥加密打包，生成新的区块，在已有区块链的链尾添加新生成的区块，并将这一区块广播至其余使用者终端；未被选为记录节点的使用者终端，则删除自己接收到的其余新信息，转而接收被选为记录节点的使用者终端广播的新生成的区块。优选地，所述数据分析模块对得到的答题记录数据进行分析的方法为：数据分析模块对区块链网络中每条答题记录进行统计分析，从使用者维度上，得到每个使用者终端对不同类别题目的掌握情况，包括：使用者答题正确率信息以及使用者答题耗时信息；从题目维度上，根据其综合回答正确率得到每道题目的出题质量情况，包括：题目出现分布及频率信息以及题目回答正确率信息。优选地，所述管理模块还用于根据分析结果形成题目推送策略和/或题目数据库优化策略；其中：所述管理模块根据分析结果形成题目推送策略的方法为：管理模块接收答题正确率信息以及使用者答题耗时信息后，根据答题正确率信息以及使用者答题耗时信息，提高答题正确率低于设定阈值a并且使用者答题耗时高于设定阈值b的题目推送比例至原来的N倍；所述管理模块根据分析结果形成题目数据库优化策略的方法为：管理模块接收题目出现分布及频率信息以及题目回答正确率信息后，根据题目出现分布及频率信息以及题目回答正确率信息，对题目回答正确率高于设定阈值c或低于设定阈值d的题目并结合该题目对应的出现分布及频率情况输出至上位机。其中：设定阈值a优选为60％，设定阈值b优选为答题平均耗时，N优选为两倍；设定阈值c优选为95％，设定阈值d优选为5％。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种采用上述任一项所述的基于区块链的答题记录数据存储及分析系统实施的答题记录数据存储及分析方法，包括：S1，在区块链网络中，使用者终端收集其相应的答题记录信息以及其唯一标识号，形成答题记录数据并打包私钥加密后广播至其余使用者终端；和/或使用者终端接收其余使用者终端发送的答题记录数据包，采用公钥解密后，确认数据来源并将数据存储下来；S2，在一个周期内，管理服务器选出一个使用者终端作为记录节点，该使用者终端将自己本周期内接收并存储下来的数据采用私钥加密后进行统一打包，生成新的区块，在已有区块链的链尾添加新生成的区块，并将这一区块广播至其余使用者终端，获取反馈数据；S3，其余使用者终端接收到S2中新生成的区块后，将自己本周期内存储的其他数据删除，将接收到的区块链接到已有区块链网络的链尾；S4，在下一个周期开始之前，管理服务器读取区块链网络中的数据，从使用者维度上，根据每个使用者终端对题目的掌握情况，调整题目推送策略；从题目维度上，根据每道题目回答使用情况，对题目数据库本身进行优化处理。优选地，在区块链网络中，通过管理服务器建立创世区块；所述创世区块为区块链中的第一个区块，用以存储每个使用者的初始特征信息，用以作为第一批题目推送范围制定的参考依据。优选地，所述S2中，管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区块链的答题记录数据存储及分析系统，其特征在于，包括：管理服务器以及多个使用者终端；其中：/n多个所述使用者终端之间共同采用公有链方式建链，构成区块链网络；每一个所述使用者终端均包括数据存储模块和数据传输模块：所述数据存储模块用于存储答题记录数据；所述数据传输模块用于使用者终端之间的答题记录数据传输；/n所述管理服务器与区块链网络连接，包括题目数据库模块、数据读取模块、数据分析模块以及管理模块：所述题目数据库模块用于向使用者提供题目；所述数据读取模块用于读取区块链网络中的答题记录数据；所述数据分析模块用于对得到的答题记录数据进行分析，并将分析结果输出至管理模块；所述管理模块用于为每一个使用者终端分配唯一标识及其对应的公钥以及私钥以及向使用者终端推送题目。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的答题记录数据存储及分析系统，其特征在于，包括：管理服务器以及多个使用者终端；其中：
多个所述使用者终端之间共同采用公有链方式建链，构成区块链网络；每一个所述使用者终端均包括数据存储模块和数据传输模块：所述数据存储模块用于存储答题记录数据；所述数据传输模块用于使用者终端之间的答题记录数据传输；
所述管理服务器与区块链网络连接，包括题目数据库模块、数据读取模块、数据分析模块以及管理模块：所述题目数据库模块用于向使用者提供题目；所述数据读取模块用于读取区块链网络中的答题记录数据；所述数据分析模块用于对得到的答题记录数据进行分析，并将分析结果输出至管理模块；所述管理模块用于为每一个使用者终端分配唯一标识及其对应的公钥以及私钥以及向使用者终端推送题目。


2.根据权利要求1所述的基于区块链的答题记录数据存储及分析系统，其特征在于，在区块链网络中，通过管理服务器建立创世区块；所述创世区块为区块链中的第一个区块，用以存储每个使用者的初始特征信息，用以作为第一批题目推送范围制定的参考依据。


3.根据权利要求1所述的基于区块链的答题记录数据存储及分析系统，其特征在于，所有使用者终端通过权益证明机制验证自己是否被选为记录节点；
如果某一使用者终端被选为记录节点，则根据区块数据结构，将答题记录数据采用私钥加密打包，生成新的区块，在已有区块链的链尾添加新生成的区块，并将这一区块广播至其余使用者终端；
未被选为记录节点的使用者终端，则删除自己接收到的其余新信息，转而接收被选为记录节点的使用者终端广播的新生成的区块。


4.根据权利要求1所述的基于区块链的答题记录数据存储及分析系统，其特征在于，所述数据分析模块对得到的答题记录数据进行分析的方法为：
数据分析模块对区块链网络中每条答题记录进行统计分析，从使用者维度上，得到每个使用者终端对不同类别题目的掌握情况，包括：使用者答题正确率信息以及使用者答题耗时信息；从题目维度上，根据其综合回答正确率得到每道题目的出题质量情况，包括：题目出现分布及频率信息以及题目回答正确率信息。


5.根据权利要求4所述的基于区块链的答题记录数据存储及分析系统，其特征在于，所述管理模块还用于根据分析结果形成题目推送策略和/或题目数据库优化策略；其中：
所述管理模块根据分析结果形成题目推送策略的方法为：管理模块接收答题正确率信息以及使用者答题耗时信息后，根据答题正确率信息以及使用者答题耗时信息，提高答题正确率低于设定阈值a并且使用者答题耗时高于设定阈值b的题目推送比例至原来的N倍；
所述管理模块根据分析结果形成题目数据库优化策略的方法为：
管理模块接收题目出现分布及频率信息以及题目回答正确率信息后，根据题目出现分布及频率信息以及题目回答正确率信息，对题目回答正确率高于设定阈值c或低于设定阈值d的题目并结合该题目对应的出现分布及频率情况输出至上位机。


6.一种采用权利要求1至5中任一项所述的基于区块链的答题记录数据存储及分析系统实施的答题记录数据存储及分析方法，其特征在于，包括：
S1，在区块链网络中...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖鹿，陈智龙，杨晓东，杨孝新，徐冲，
申请(专利权)人：新疆天池能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65