传统集中式的数据存储容易面临单点故障、网络攻击和数据篡改等问题,数据存储安全性较低。随着区块链技术的发展,“区块链+教育”逐渐受到了国内外相关领域专家学者的重视和认可,目前区块链技术在教育领域的应用研究刚刚起步,大多数研究工作正处在理论和概念层面。本文利用区块链技术所具有的不可篡改和信息可追溯等特性,将其应用于学位证书信息存储认证方面,设计一个基于区块链的学位证书登记与认证系统,增强学位证书信息管理机制的安全可信性,实现学位证书信息数据的真实性保护。本文的主要工作如下:首先,将区块链作为一种补充性账本技术,与传统数据库技术相结合使用,共同实现学位证书信息的真实性保护与验证。针对学位证书登记与认证业务场景进行区块链技术选型,本方案基于超级账本实现学位证书信息的真实性保护。区块链网络采用基于Kafka的共识机制,相比于PBFT共识机制和目前基于PoW共识机制的学位证书存储验证方案,在交易吞吐量方面表现更优,资源消耗更少。在交易验证过程中,引入失败交易处理机制,节省区块存储空间。在账本状态存储方面,将默认状态数据库LevelDB更换为CounchDB状态数据库,实现账本状态的富查询功能。其次,针对学位证书信息登记与认证应用场景,进行系统分析,并在此基础上设计了学位证书登记与认证系统和区块链数据保护系统。学位证书登记与认证系统主要包括用户管理、学位证书信息存证管理、学位证书信息查询验证、系统公告管理、系统日志和公共服务平台等业务模块的设计。区块链数据保护系统的设计主要包括区块链架构、RESTful接口、智能合约管理和数据的验证与恢复。应用区块链技术保护学位证书信息的数据安全,实现了学位证书信息存储管理的设计创新。最后,系统采用MVC模式设计开发并进行有效性验证,主要分为系统测试环境的部署、系统业务功能测试、系统Web接口测试和交易吞吐量测试,测试结果满足了系统功能性需求和非功能性需求的技术指标。