Research on the Trusted Storage Model of EducationalData Based on Sensitivity Grading

doi:10.11871/jfdc.issn.2096-742X.2026.02.017

Abstract

Abstract:

[Objective] Addressing the current issue of a lack of unified classification and grading standards for educational data, which leads to difficulties in data security governance due to the absence of standardized classification and grading management within the industry, this paper establishes rules for the classification and grading of educational data and proposes a trusted storage model for educational data based on sensitivity grading. [Methods] Firstly, the “blockchain +HDFS” collaborative on-chain and off-chain storage approach was employed to alleviate blockchain storage bottlenecks while ensuring the security and efficiency of data storage. Secondly, a multi-channel hierarchical storage structure was constructed to achieve isolated storage of sensitive data, effectively safeguarding the security and credibility of such data. Finally, the deployment of smart contracts enabled automated and differentiated storage management of data, providing higher-level protection measures for sensitive data. [Results] Experimental results demonstrate that this model achieves good storage efficiency while ensuring secure data storage. Compared to traditional blockchain storage architectures, this solution reduces storage overhead by 31%, reduces time overhead by 98%, and also significantly reduces resource overhead. [Conclusions] It meets the storage requirements for large-scale educational data and enhances the privacy protection of sensitive educational data.

Key words: education data classification and grading, sensitivity grading, HDFS, blockchain, trusted storage

ZHAO Ruohan, YUAN Lingyun. Research on the Trusted Storage Model of EducationalData Based on Sensitivity Grading[J]. Frontiers of Data and Computing, 2026, 8(2): 227-240, https://cstr.cn/32002.14.jfdc.CN10-1649/TP.2026.02.017.

Figures/Tables 19

Table 1

Table 2

Table 3

Table 4

Fig.1

Fig.2

Fig.3

Table 5

Alg.1

Alg.2

Alg.3

Table 6

Table 7

Fig.4

Fig.5

Fig.6

Fig.7

Fig.8

Fig.9

References 24

[1]	DO B, NGUYEN V, DINH H, et al. Blockchain for Education: Verification and Management of Lifelong Learning Data[J]. COMPUTER SYSTEMS SCIENCE AND Engineering, 2022, 43(2): 591-604. doi: 10.32604/csse.2022.023508
[2]	SHARPLES M, DOMINGUE J. The Blockchain and Kudos: A Distributed System for Educational Record, Reputation and Reward[C]// European Conference on Technology Enhanced Learning.Springer, Cham, 2016. DOI: 10.1007/978-3-319-45153-4_48.
[3]	Ocheja P, Agbo F J, Oyelere S S, et al. Blockchain in education: A systematic review and practical case studies[J]. IEEE Access, 2022, 10: 99525-99540. doi: 10.1109/ACCESS.2022.3206791
[4]	苏若菊, 李德显, 孟丽菊. 基于区块链技术的高中教育评价改革研究[J]. 教育理论与实践, 2024, 44(14): 17-21.
[5]	王剑, 赵瑞雪, 杨晓蓉, 等. 数据分类分级: 实践进展与经验启示[J]. 数据与计算发展前沿(中英文), 2024, 6(6): 10-18.
[6]	马建立. 基于《数据安全法》的教育数据分类分级研究[J]. 天津电大学报, 2023, 27(1): 55-60.
[7]	范新民, 林晖, 陈圣楠, 等. 图2基于教育云平台数据分类分级体系的访问控制模型架构[J]. 信息安全研究, 2022, 8(4): 400-407.
[8]	蔡梅, 孙力. 网络教育数据分类与分析研究[J]. 软件导刊, 2019, 18(5): 215-218.
[9]	洪伟, 任剑洪, 徐丽娜, 等. 数据安全法实施背景下的教育数据分类分级研究[J]. 中国教育信息化, 2022, 28(3): 41-50.
[10]	叶润欣, 徐水晶. 区块链技术在高等教育中的应用研究[J]. 软件导刊, 2022, 21(1): 79-83.
[11]	杨兵, 罗汪旸, 姜庆, 等. 基于联盟链的学习数据存储系统研究[J]. 现代教育技术, 2019, 29(8): 100-105.
[12]	郑旭东, 杨现民, 岳婷燕. 教育政务数据开放平台的区块链技术架构与运行机制设计[J]. 中国电化教育, 2021(3): 71-78.
[13]	SHAKAN Y, KUMALAKOV B, MUTANOV G, et al. Verification of University Student and Graduate Data using Blockchain Technology[J]. Int. J. Comput. Commun. Control, 2021, 16.
[14]	马海峰, 高永福, 薛庆水, 等. 基于区块链的数字文凭认证及共享方案[J]. 计算机工程与设计, 2024, 45(2): 376-382.
[15]	乔少杰, 蒋宇河, 刘晨旭, 等. 基于智能合约的教育大数据安全管理和隐私保护算法[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2024(5): 128-140.
[16]	国家市场监督管理总局, 国家标准化管理委员会. GB/T43697-2024 数据安全技术数据分类分级规则[S]. 北京: 中国标准出版社.
[17]	李萌, 李健, 徐平洋, 等. 重要信息系统数据分类分级的研究与思考[J]. 信息安全研究, 2023, 9(7): 631-636.
[18]	李运福, 王斐, 李贝. 基于区块链的高校内部参与式监测评估模型构建[J]. 高教探索, 2022(1): 14-21.
[19]	陈美宏, 袁凌云, 夏桐. 基于主从多链的数据分类分级访问控制模型[J]. 计算机应用, 2024, 44(4): 1148-1157. doi: 10.11772/j.issn.1001-9081.2023040529
[20]	JUNQING L, MO L, YING T, et al. A Blockchain-based Educational Digital Assets Management System[J]. IFAC PapersOnLine, 2020, 53(5): 47-52. doi: 10.1016/j.ifacol.2021.04.082
[21]	LI J, LUO X, LEI H. TrustHealth: Enhancing eHealth Security with Blockchain and Trusted Execution Environments[J]. Electronics, 2024, 13(12):2425-2425. doi: 10.3390/electronics13122425
[22]	PRIYA C J, NANTHAKUMAR G, CHOUDHURY T, et al. 6G-DeFLI: enhanced quality-of-services using distributed hash table and blockchain-enabled federated learning approach in 6G IoT networks[J]. Wireless Networks, 2024, (prepublish): 1-15.
[23]	RANI D, GILL S N, GULIA P, et al. A secure digital evidence preservation system for an iot-enabled smart environment using ipfs, blockchain, and smart contracts[J]. Peer-to-Peer Networking and Applications, 2024, 18(2): 5-5. doi: 10.1007/s12083-024-01855-z
[24]	殷圆月, 袁凌云, 陈美宏. 基于区块多链的健康数据安全共享机制研究[J]. 网络安全技术与应用, 2025(2): 65-70.

数据类别	数据来源	数据模态	数据主题
教学类	学校IoT设备	非结构化（音视频）	课堂监控数据
教学类	教学管理系统	半结构化（日志文件）	学生行为记录
教学类	人工采集	非结构化（扫描文档）	纸质实验报告
教学类	第三方平台	半结构化（JSON文档）	社交学习互动记录
管理类	信息管理系统	结构化（数据库表）	学生个人信息
资源类	数字资源库	非结构化（视频）	微课

影响程度	影响对象
影响程度	国家安全	经济运行	社会秩序	公共利益	组织权益、个人权益
特别严重危害	核心数据	核心数据	核心数据	核心数据	一般数据
严重危害	核心数据	重要数据	重要数据	重要数据	一般数据
一般危害	重要数据	一般数据	一般数据	一般数据	一般数据

安全级别	影响对象
安全级别	个人权益	组织权益
1级	无危害	无危害
2级	轻微危害	轻微危害
3级	一般危害	一般危害
4级	严重危害	严重危害

数据级别	定级	数据敏感级别	数据特征说明	敏感性等级标签
一般数据	1	公开	完全公开，无条件共享	S1
	2	内部	受限公开，有条件共享	S2
	3	内部	受限公开，有条件共享	S2
	4	敏感	限制使用，保密管理	S3
重要数据	5
核心数据	6

通道类型	PublicChannel	KeyDataChannel	ConfidentialDataChannel
数据敏感等级	S1	S2	S3
成员	所有参与网络的组织	特定组织	少数核心成员组织
链码	数据管理链码DMC（如数据上链、查询）	数据管理链码DMC 访问控制链码ACC	数据管理链码DMC 访问控制链码ACC 数据加密链码DEC
数据访问权限	开放给所有通道成员	限制在指定成员之间	严格限制在核心成员之间，并实施额外的安全控制（如加密、访问审计）