基于区块链的高校人事绩效管理系统设计.pdf

第 5 卷 第 8 期 新一代信息技术 Vol.5 No.8 2022 年 4 月 NEW GENERATION OF INFORMATION TECHNOLOGY Apr.2022 基金项目:云南省教育厅科学研究基金项目资助（项目编号：2022J1470）Foundation item:The Project of Yunnan Provincial Department of Education Science Research Fund(No.2022J1470)通讯作者:马伽洛伦(1983)，男，硕士研究生，副教授，研究方向：区块链、软件开发。DOI:10.3969/j.issn.2096-6091.2022.08.008 基于区块链的高校人事绩效管理系统设计 宋东翔1，马伽洛伦1，王怡然2(1.德宏师范高等专科学校，云南 德宏 678400；2.德宏职业学院，云南 德宏 678400)摘 要：目前高校的绩效工资能够激励学校教职工提高自身素质、积极主动完成各项工作任务，但存在绩效核算公平性和真实性的问题。本文设计基于区块链的高校人事绩效管理系统，系统使用联盟链 FISCO BCOS+WeBASE 平台作为底层架构、共识节点认证、Solidaty 语言编写智能合约完成本地与区块链用户管理、数据上报和数据审核的数据交互功能。实验结果表明，系统中的绩效数据公开透明、不可篡改、可追溯。系统性能测试，函数执行平均延迟在 1 s 以内、为用户可接受范围，发送效率和吞吐量满足系统需求。系统数据安全可靠，保障了学校和教职工的利益。关键词：高校绩效；区块链；联盟链；智能合约 本文著录格式：宋东翔，马伽洛伦，王怡然.基于区块链的高校人事绩效管理系统设计J.新一代信息技术，2022，5(8):28-30 中图分类号：TP311.13 文献标识码：A Design of University Personnel Performance Management System Based on Blockchain SONG Dong-xiang1,MA Jia-luo-lun1,WANG Yi-ran2(1.Dehong Teachers College,yunnan Dehong 678400,China;2.Dehong Vocational College,yunnan Dehong 678400,China)Abstract:At present,the performance salary of colleges and universities can motivate school staff to improve their own quality and actively complete various work tasks.But there are issues of fairness and authenticity of performance accounting.This paper designs a university personnel performance management system based on blockchain.The system uses the alliance chain FISCO BCOS+WeBASE platform as the underlying structure,consensus node authentication,and Solidaty language to write smart con-tracts to complete local and blockchain user management,data reporting and data auditing.Data interaction function.The ex-perimental results show that the performance data in the system is open,transparent,immutable and traceable.In the system per-formance test,the average delay of function execution is within 1s,which is acceptable to the user,and the transmission effi-ciency and throughput meet the system requirements.The system data is safe and reliable,which protects the interests of schools and staff.Key words:university performance;blockchain;alliance chain;intelligent contract Citation:SONG Dong-xiang,MA Jia-luo-lun,WANG Yi-ran.Design of University Personnel Performance Management System Based on BlockchainJ.New Generation of Information Technology,2022,5(8):28-30 0 引言 高校的绩效工资关乎教职工的个人利益，部分高校每年都会因为绩效工资问题影响到教职工的工作积极性和学校的发展。主要问题为：学校内部管理不规范，多个部门数据冲突，无统一标准；绩效分类管理混乱，一个教职工拿多重身份的绩效奖励；管理部门存在徇私舞弊行为，使用部门职权更改数据。本文探索了如何建立保障公平的绩效工资激励机制，充分发挥绩效工资的杠杆作用，调动教职工的积极性和创造性，鼓励教职工全身心投入学 校各项工作中。区块链采用链式存储，链与链之间都有 hash 值，防止前链数据被篡改，并且区块链上的每一条操作记录是不可以删除的。系统基于区块链联盟链构建，其中每一个操作用户都是实名制，可以查询区块链上的任意一笔操作记录。系统绩效数据具有不可篡改、公开透明和可溯源的特性。本文设计的基于区块链技术的高校人事绩效管理系统的出发点是实际的业务需求。高校中每个管理部门和二级学院都涉及绩效工资的业务，核心部门为人事处、组织部、教务处和学生处，业务负责 8 期 宋东翔等:基于区块链的高校人事绩效管理系统设计 29 岗位薪酬、课时薪酬和其它薪酬。系统使用联盟链FISCO BCOS1+WeBASE 平台作为底层架构，共识节点认证2-3和 Solidaty 语言4编写智能合约实现区块链端和服务端的用户管理、数据上报和数据审核核心业务数据交互功能，使绩效数据、上报记录、审核记录都存储在区块链端，数据不可篡改，并可以追溯查询。通过实验，使用 Caliper 工具对系统智能合约核心函数进行压力性能测试，函数平均延迟在 1 s 以内，为用户可接受范围，系统发送速率和吞吐量满足系统需求。1 系统总体设计 1.1 业务环境 在实际的绩效管理环境中，涉及学校的各管理部门和二级学院，在联盟链的节点部署中分为 2 个层次。层次 1 为绩效管理工作中的核心管理部门节点，根据各学校的不同业务需求设置大于等于 4 个核心节点，如：人事处、组织部、学生处管理岗位薪酬、教务处管理课时薪酬等。层次 2 为管理部门中的非核心部门和各二级学院节点。层次 2 的节点之间没有业务交互，只能直接和层次 1 的节点进行业务交互。划分多个核心管理部门节点是为了防止人事处单个核心节点权限太大，并且保证层次 1 中的可信共识节点占比大于总节点数的 3/4。如果不可信节点数为 f，每一层次中可信节点总数不少于3f+1。在本系统中，层次 1 和层次 2 的节点总数都大于 4，如果出现一个不可信节点，系统依然可以达成共识。1.2 系统架构设计 本文设计的基于区块链技术的高校人事绩效管理系统，架构分为 3 个部分：客户端、服务端、区块链层。客户端为系统在 web 端的用户登录功能；服务端使用 NodeJS+Express 构建，结合 MySQL 数据库实现系统的绩效管理主要业务逻辑功能；HTTPS协议、MD5 加密和 Jwt 的 json 信息白名单登录保证信息安全；gzip 数据压缩、multer 文件传输组件和Nginx 静态资源服务器提升系统性能5。区块链层使用联盟链的 FISCO BCOS 平台，使用 PBFT 和 PAFT共识算法，P2P 传输协议，EVM 区块/交易执行引擎，智能合约部署在 WeBASE 平台中，连接本地服务器和区块链实现数据交互6-7。1.3 智能合约设计 系统的智能合约使用 solidity 语言编写，包含 3个合约。合约 UserInfo 实现存储用户信息、用户注册和用户登录功能，包含变量数据类型为 struct Usre string UserName;unit Id;string Department;address PublicAddress和 mapping(usre=uint)private UserInfo，函数为 login()登录和 register()注册。Usre 结构体中包含的 userName 为用户真实姓名、Id 为序号、Department 为部门、PublicAddress 为用户地址；userInfo 为存储用户信息的数组；合约 DataReported实现上报数据功能，包括变量数据类型为 mapping(address=mapping(string=mapping(string=string)private entryInfo，合约 DataReview 实现核心部门审核数据功能，包括变量数据类型为 mapping(address=mapping(string=string)private entryFildName。2 系统实现 2.1 整体架构实现 本文设计的系统架构，用户通过 web 端登录系统，系统的业务流程在服务器端完成，和服务器端的 MySQL 进行数据交互。通过智能合约连接区块链网络，区块链网络中有层次 1 核心节点和层次 2节点。层次 1 核心节点由核心管理部门组成，作为共识算法中主节点的候选节点。在联盟链中每个部门有一台计算机作为系统的认证节点，并进行实名认证，参与系统的交易共识和数据存储，每一笔节点发出的交易都会被附带实名信息存储在区块链上。层次 2 节点为普通管理部门和二级学院节点，主要功能为参与系统共识和数据存储，但是不作为共识算法中主节点候选节点。用户可以通过智能合约对区块链中的数据进行增、删、查和改，但是区块链中的数据不能删除，修改功能是把修改后的数据重新上传，删除功能是把原数据删除所选数据后的数据重新上传。2.2 系统业务流程实现（1）用户注册 为了实现系统的安全性，系统中添加用户需要管理员来进行。管理员需要在 WeBASE 平台中创建区块链的用户地址，生成用户的公钥和私钥，用户公钥作为用户的登录用户名分配给每一个系统的用户，用户密码默认为 123456，用户名和密码存储在服务器 MySQL 数据库中。每一个注册用户的公钥地址存储在 FISCO BOCS 联盟部署智能合约的UserAddress 变量中，这样系统管理员就不能随意添加 WeBASE 平台中没有生成的用户公钥作为地址。但 Solidity 语言有一个非常大的特性，是不可更改性。当把用户注册的智能合约部署到区块链中后，智能合约的代码也是不能被篡改的，意味着修改合约中的代码就只能重新部署，原来的合约作废。所以合约代码中不建议使用硬编码，比如在程序中的变量赋值区块链的地址，这个地址不能赋值唯一地址，需要使用函数的方式来获得，这样的好处是地址可以在智能合约被部署后也能修改。但是还存在一个安全隐患，就是函数的调用者如何设定，如果是所有人都能调用，系统就人人都能添加新的用户。如果指定添加的调用者地址，又变成了硬编码，不利于后期的系统维护。针对以上问题，本系统在设计用户注册的智能合约中导入了 Ownable 合约，是 Solidity 库中的合30 新一代信息技术 2022 年 约，作用是保证合约的安全性。在用户注册的RegisterUser 函数中使用 onlyOwner 的修饰符，作用是只有合约的部署者才有权限调用 RegisterUser 函数，如下代码所示：function RegisterUser(address _address)external onlyOwner RegisterUserAddress=_address;（2）用户登录 用户登录使用用户名为WeBASE平台预先分配的区块链账户公钥地址，密码为默认。用户登录流程中，用户通过用户名和密码登录系统，系统服务端通过用户密码和 JWT 生成一个用户访问系统的临时 token，时效默认为 10min。客户端和服务端同时保存 token 信息。用户登录后，服务端解析 token获取用户信息，并返回客户端用户权限生成的菜单。为保证系统安全性，用户密码存储在服务器端mySQL 数据库中，密码对用户密码加默认 validator字符串进行 MD5 运算后存储。（3）数据上报和数据审核 系统的数据上报流程中，用户在登录系统后，获得 token，在客户端发送操作命令请求信息，通过服务端的 token 校验后得知消息为上报数据命令，服务端通过调用已部署的智能合约 DataReported 中insert 插入数据函数执行数据上报。同时调用已部署的智能合约UserInfo中login登录函数进行用户身份认证，辨别用户真伪和权限，身份认证成功，把上报数据存储在区块链中，完成数据上报。因为数据上报操作需要写入数据信息，数据量越大，区块链的消耗越大，所以上报数据使用文献8中的智能合约以二维表格式上传数据的方法，减小消耗。用户在客户端发送数据审核命令后，同样是通过服务端的 token 校验后得知消息命令，服务端通过调用已部署的智能合约 DataReview 中 check 查询函数执行数据审核，因为数据审核只查看区块链中的数据，智能合约不产生消耗。审核数据操作也需要进行用户身份认证，认证成功后，命令执行成功。3 系统分析 3.1 安全性分析 在系统的安全性方面，服务器端使用 HTTPS传输协议、MD5 密码加密和 Jwt 的 json 信息白名单登录保证系统信息安全。在区块链端使用国密算法，用户查询数据只能用自己的私钥进行解密。在联盟链系统中每一个登录用户和共识节点都是实名认证，每一笔交易记录都存储在区块链中，可以追溯、不可篡改，系统的安全性得到了保障。并且在智能合约中导入了 Ownable 合约，设置了外部合约调用合约函数时指定地址调用，保证了合约的安全性。3.2 定量分析 实验详细配置参数如下：服务器：阿里云 ecs.s6-c1m2.small、操作系统：Ubuntu16.04、FISCO BCOS：2.8.0、Caliper：0.2.0、Docker：18.06.01、NodeJS：12.0.1、Vue：2.6.1、MySQL：5.7.1。系统前端通过vs code 编辑器执行 npm run build:prod 指令打包发布，把 dist 文件夹下的发布资源文件上传到服务器的 nginx 静态资源服务器根路径下。在服务端使用命令行工具打开含 app.js 的后端代码文件夹，执行node app.js 指令开启 nodejs 服务。实验主要使用 Docker 和开源压力测试工具Caliper，模拟基于区块链技术的高校人事绩效管理系统节点配置情况，如表 1 所示。表 1 节点配置信息 Tab.1 node configuration information 层次 节点 网络地址 RPC 监听地址 Channel 监听地址 1 节点 0-节点 5 127.0.0.1:18001-127.0.0.1:18006127.0.0.1:8545-127.0.0.1:8551 0.0.0.0:18001-0.0.0.0:18006 2 节点 6-节点 15 127.0.0.1:18007-127.0.0.1:18016127.0.0.1:8552-127.0.0.1:8561 0.0.0.0:18007-0.0.0.0:18016 对系统中的三个智能合约 UserInfo、DataReported和 DataReview 中的 login、insert、check 函数进行测试，测试结果如表 2 所示。性能测试分别从发送速率（TPS）、最大延迟/s、最小延迟/s、平均延迟/s、表 2 各合约函数性能测试对比 Tab.2 performance test comparison of each contract function 函数 名称 发送速率（TPS）最大 延迟/s 最小 延迟/s 平均 延迟/s 吞吐量（TPS）login 1 003 1.08 0.24 0.62 632 insert 1 002 1.20 0.41 0.71 654 check 990 0.27 0.03 0.16 897 吞吐量（TPS）几个方面进行，其中发送数率三个函数都差不多，为 1 000 左右。在时延方面，延迟最小的是 check 函数，因为该函数的功能是进行数据审核，只查询数据，所以延迟较小。吞吐量 check函数的较高，login 和 insert 基本相同。总体来看，系统中的主要合约函数平均延迟在 1 s 以下，属用户可接受范围。4 结论 高校人事绩效管理系统缺乏安全性，区块链系统具有不可篡改、可溯源等特点。本文基于 FISCO （下转第 86 页）86 新一代信息技术 2022 年 6 结论 总而言之，云计算在现代区域医疗信息化中的运用，不仅能够对医疗行业的生态体系进行完善，加快数据共享的速度，而且能够对医疗资源进行科学合理的分配，极大降低了病人就医的成本，让广大病人感受到更方便快捷的医疗服务。目前云计算技术所建立出来的数据共享的区域医疗系统是深化医疗体制改革的重要因素，更好的推动了区域医疗数据和信息的共享能力，保障了区域整体的医疗服务水平。参考文献 1 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