BAMS ブロックチェーン（出席管理システム）

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BAMS ブロックチェーン（出席管理システム）

BAMS ブロックチェーン（出席管理システム）

MERNスタックを想定した「Blockchain-Based Attendance Management System (BAMS)」のバックエンド実装です。Department → Class → Student → Attendance の3層階層ブロックチェーンを採用し、SHA-256 ハッシュ、Proof of Work によるチェーン生成と検証、RESTful な CRUD／検索 API を提供します。出席情報を改ざん不可能な形で記録し、チェーン整合性チェックや検索機能を備えた実験的なプロトタイプです。（約300字）

https://github.com/Waseem3720/bams-blockchain

概要

Blockchain-Based Attendance Management System（BAMS）は、出席管理をブロックチェーン技術で行うことを目的としたバックエンド API のリポジトリです。本実装は「Department → Class → Student → Attendance」という3層の階層的ブロックチェーン構造を採用し、各層でブロックを生成・連結することで出席データの不変性を確保します。暗号化には SHA-256 を使用し、Proof of Work（PoW）でブロック生成の難易度制御を行います。RESTful な CRUD 操作、チェーン検証、検索機能などを備え、MERN スタックのバックエンド部分（Node/Express + MongoDB 想定）として動作するプロトタイプ設計です。

GitHub

リポジトリの統計情報

  • スター数: 1
  • フォーク数: 0
  • ウォッチャー数: 1
  • コミット数: 8
  • ファイル数: 4
  • メインの言語: JavaScript

主な特徴

  • 3層（Department → Class → Student → Attendance）階層ブロックチェーンの実装
  • SHA-256 によるハッシュ化と Proof of Work（PoW）によるブロック生成
  • RESTful API による CRUD と検索機能、チェーン検証機能
  • 出席記録の不変性（改ざん検出）と履歴追跡が可能

技術的なポイント

本プロジェクトの技術的な核は「階層化されたブロックチェーン構造」と「その運用を支える REST API」です。階層化とは、組織単位（Department）→ 学級単位（Class）→ 生徒単位（Student）→ 出席データ（Attendance）といった具合に、各レイヤーがそれぞれ独立したチェーンを持ちつつ上位・下位の関係で整合性を保つ設計を指します。各ブロックは前ブロックのハッシュ（previousHash）、タイムスタンプ、データ本体、ナンス（nonce）を含み、SHA-256 によりブロックヘッダのダイジェストを生成します。PoW はナンスをインクリメントして指定難易度分の先頭ビット（あるいはゼロプレフィックス）を満たすハッシュを見つけることで実現され、これにより新規ブロックの生成コストと改ざんコストを高めます。

バックエンドは Node.js/Express ベース（MERN 想定）で RESTful エンドポイントを通じて CRUD 操作を受け付け、ブロック生成やチェーン検証、検索クエリを処理します。チェーン検証アルゴリズムは各ブロックのハッシュ整合、previousHash の連鎖、一貫した PoW の検査を行い、不整合があれば不正改変を検出します。データ永続化は MongoDB（MERN）を想定したモデル設計が自然で、出席レコードやメタデータはコレクション単位で保持して検索・集計が容易です。

注目点としては、階層ブロックチェーンの運用面でのトレードオフです。階層化により個別チェーンの管理や検索は効率化される反面、クロスレイヤー整合性（例えばある学生の出欠が所属クラス・学科チェーンと一致しているか）の検証が複雑になります。また PoW は実証実験として妥当ですが、実運用では計算コストやレスポンス遅延が問題になり得るため、PoS や軽量な合意アルゴリズムへの置換、あるいはオンチェーン／オフチェーンの分離（大量データはオフチェーン保存しハッシュのみオンチェーンに格納）を検討すると良いでしょう。さらに、プライバシー面では個人情報（生徒名・IDなど）の暗号化・アクセス制御が必要です。API 設計は REST で統一されており、フロントエンド（React）や認証層、監査ログと組み合わせることで学内の出席管理システムとして拡張できます。

プロジェクトの構成

主要なファイルとディレクトリ：

  • .gitignore: file
  • README.md: file
  • backend: dir
  • frontend: dir

まとめ

簡潔な PoW ベースの階層ブロックチェーンで出席を不変に記録するプロトタイプです。拡張性と運用面の最適化が今後の課題です（約50字）。

リポジトリ情報：

READMEの抜粋：

Blockchain-Based Attendance Management System

Overview

This is the backend API for the Blockchain-Based Attendance Management System (BAMS). It implements a 3-layer hierarchical blockchain structure: Department → Class → Student → Attendance.

Features

  • ✅ 3-Layer Hierarchical Blockchain
  • ✅ SHA-256 Hashing
  • ✅ Proof of Work (PoW)
  • ✅ Complete CRUD Operations
  • ✅ Immutable Attendance Records
  • ✅ Blockchain Validation
  • ✅ Search Functionality
  • ✅ **RESTful AP…