基于區(qū)塊鏈技術(shù)的圖書館借閱創(chuàng)新模式

彭雙梅

關(guān)鍵詞：聯(lián)盟區(qū)塊鏈;實體書;數(shù)字資源;去中心化

摘?要：傳統(tǒng)的圖書借閱方式存在著工作效率低、服務(wù)效果差、信息反饋慢等缺點，制約了現(xiàn)代圖書館的發(fā)展。文章基于聯(lián)盟區(qū)塊鏈模型，提出了一種去中心化的實體圖書借閱管理模型，進(jìn)一步構(gòu)建了數(shù)字資源協(xié)同共享模型，以期為大數(shù)據(jù)背景下的圖書館創(chuàng)新管理提供新的思路。

中圖分類號：G253文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-1588（2020）02-0129-03

1?背景

圖書館作為社會文化產(chǎn)品的儲存和傳播機構(gòu)，在滿足廣大人民群眾日益增長的文化需求方面起到了重要的作用，以用戶需求為出發(fā)點、以用戶滿意率為核心是公共圖書館的服務(wù)宗旨。隨著互網(wǎng)聯(lián)、信息技術(shù)的飛速發(fā)展，圖書館的信息化建設(shè)也取得了很大進(jìn)步。但是，公共圖書館在借閱管理方面仍然采用到館借閱的方式，存在著工作效率低、服務(wù)效果差、信息反饋慢等缺點，嚴(yán)重制約了圖書館的良性發(fā)展。為了有效補足這一短板，除了積極推進(jìn)數(shù)字資源的開放共享，圖書館也需要積極創(chuàng)新圖書借閱管理方法，改革服務(wù)模式，打通圖書借閱的“孤島模式”。

筆者應(yīng)用區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)模型，結(jié)合現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)信息化系統(tǒng)，創(chuàng)新性地提出了圖書借閱、流轉(zhuǎn)新模式，同時探索了電子圖書在新模式下的借閱和版權(quán)保護(hù)，對降低圖書館運營成本，提升服務(wù)質(zhì)量，加快推進(jìn)知識普及，促進(jìn)社會進(jìn)步有重要的意義。

2?公共圖書館主要問題和區(qū)塊鏈技術(shù)介紹

2.1?公共圖書館的主要問題

2.1.1?借閱管理效率低。公共圖書館的書籍借閱流程一般是線下直接面對面借閱：讀者在線或離線查詢系統(tǒng)、申請借閱，圖書館管理人員復(fù)核信息、取書、交給借閱者。讀者在歸還圖書時，還需要重復(fù)上述類似的流程，增加了圖書管理人員的工作負(fù)擔(dān)。此外，由于圖書館采用圖書集中管理的方式，讀者在借閱圖書時需要前往圖書館進(jìn)行借閱與歸還活動，給讀者帶來了諸多不便。

2.1.2?書籍流通速度慢。在圖書借閱過程中，一些讀者閱讀書籍的速度較快，而另一些讀者閱讀書籍的速度較慢，后者通常會長時間占用某本書籍。即使圖書館存在借閱期限的規(guī)定，用戶仍可以通過續(xù)借、轉(zhuǎn)借等方式長期占用該圖書，造成了書籍流通速度慢，影響了知識的傳播。

2.1.3?圖書采購模式單一。圖書采購全程由圖書館負(fù)責(zé)，公眾對圖書類型的訴求很難得到真正滿足。采購人員更愿意采購的是當(dāng)前的熱門圖書，導(dǎo)致大量“短、平、快”的圖書成為圖書館的主要資源，而真正有思想、有深度的好書被拒之門外。圖書館即使通過問卷調(diào)查等方式也很難照顧到大多數(shù)讀者的閱讀需求，這種單一的圖書采購模式嚴(yán)重制約了公共圖書館的健康發(fā)展。

2.2?區(qū)塊鏈技術(shù)

從網(wǎng)絡(luò)的角度來看，圖書館的管理模式是一種典型的中心輻射型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該網(wǎng)絡(luò)運行的可靠性全部依賴于中心節(jié)點（圖書館）。而分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以大幅度提升網(wǎng)絡(luò)的可靠性，降低網(wǎng)絡(luò)通信壓力。區(qū)塊鏈技術(shù)是一種“去中心化”的分布式網(wǎng)絡(luò)，能夠在保障用戶信息安全的前提下實現(xiàn)分布式管理。因此，區(qū)塊鏈模型給圖書管理的創(chuàng)新帶來的新的契機。

區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一種按照時間順序?qū)⑻厥饨Y(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)組合起來的鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)，是一種去中心化的分布式數(shù)據(jù)庫，由網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點共同維護(hù)、備份網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)。區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)按照時間的順序?qū)?shù)據(jù)塊連接起來，通過哈希函數(shù)、貢獻(xiàn)簽名和時間戳等密碼技術(shù)保證數(shù)據(jù)的完成性以及不可篡改、不可偽造性。從用戶的訪問類別上講，區(qū)塊鏈一般可分為公共鏈（Public Blockchain）、聯(lián)盟鏈（Consortium Blockchain）和私有鏈（Private Blockchain）。公共鏈?zhǔn)峭耆ブ行幕膽?yīng)用，任何人只要接入此鏈，均可進(jìn)行自由讀寫、交易等操作，但該鏈的屬性不符合圖書館借閱管理模式。聯(lián)盟鏈的功能僅對聯(lián)盟成員開放，比較符合現(xiàn)有圖書館用戶注冊制度。雖然該模型僅實現(xiàn)了“部分去中心化”功能，但能維持中心一定的權(quán)威地位，更容易突出圖書館在管理網(wǎng)絡(luò)中的中心地位。筆者就是在聯(lián)盟鏈的共識機制基礎(chǔ)上構(gòu)建了圖書流轉(zhuǎn)、借閱機制。

3?聯(lián)盟鏈圖書借閱模型

雖然借助于互聯(lián)網(wǎng)平臺建立的圖書借閱系統(tǒng)可以提供用戶瀏覽、借閱等服務(wù)，除了數(shù)字資源，讀者還需要通過自取或者郵寄的方式獲得實體圖書。該模式下圖書館的借閱服務(wù)全部由館內(nèi)員工完成，必然存在著前述的缺點，極大地制約了圖書館的發(fā)展。區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)，其獨特的技術(shù)規(guī)則將從根源上為解決前述三大問題提供了新的思路。把圖書館、用戶看作是整個借閱網(wǎng)絡(luò)中的不同節(jié)點，采用區(qū)塊鏈中聯(lián)盟鏈的方式實現(xiàn)圖書館、用戶之間信息交換、書籍流轉(zhuǎn)、過程跟蹤、信用獎勵等關(guān)系，這種模型就是“聯(lián)盟鏈圖書借閱模型”。該模型的具體網(wǎng)絡(luò)節(jié)點及主要過程描述如下：圖書館作為模型網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點存在，主要負(fù)責(zé)維護(hù)實體書籍/數(shù)字資源的采購、管理、用戶信用獎勵等任務(wù)，必要時刻還負(fù)責(zé)仲裁其他成員的糾紛;用戶即模型網(wǎng)絡(luò)的普通節(jié)點（成員），必須為注冊用戶，可根據(jù)借閱歷史進(jìn)行信用分級以獲得不同的權(quán)限，如圖書采購建議、部分書籍管理權(quán)限等，但新注冊用戶僅擁有借閱權(quán)限;帳本是由聯(lián)盟鏈成員，即圖書館和用戶共同維護(hù)的書籍借閱記錄，應(yīng)做到借閱實時校驗與費用的自動結(jié)算，并根據(jù)用戶借閱歷史對其信用進(jìn)行增加或減少的操作;借閱是用戶的基本需求，圖書館的主要任務(wù)是負(fù)責(zé)書籍在用戶之間自由流轉(zhuǎn)，合理分配到成員手中，防止大量書籍積壓在某一個或幾個用戶手中，書籍的借閱是全體（或部分）成員達(dá)成共識的過程。

一般來說，圖書分為實體書和數(shù)字資源兩大類。實體書的流轉(zhuǎn)方式只能是一對一的方式，但數(shù)字資源則可以實現(xiàn)一對多的擴散。從實效上來講，數(shù)字資源傳播的效率大大高于實體書。但實體書也有易于閱讀、便于攜帶等特點。因此，實體書的管理在未來很長一段時間內(nèi)仍然是圖書館的重要工作內(nèi)容。筆者針對實體書和數(shù)字資源分別給出具體的借閱管理過程。

3.1?實體書借閱模型研究

新的借閱模型可實現(xiàn)圖書在用戶與用戶之間點對點（P2P）流轉(zhuǎn)：聯(lián)盟節(jié)點a（用戶a）通過廣播向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)信息詢問書籍所在的節(jié)點;若所借的書在中心節(jié)點（圖書館），且該用戶符合借閱條件，則用戶a可以通過快遞或自行取書的方式獲得圖書;若書籍不在中心節(jié)點，而被某個聯(lián)盟節(jié)點b（用戶b）所擁有，且用戶b已經(jīng)完成閱讀，則用戶a可以通過快遞或自行取書的方式從用戶b處獲得圖書;用戶a收到圖書后，節(jié)點a、b通過共識算法向網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點確認(rèn)圖書的交接;若用戶b仍需要閱讀該書籍或者不愿意轉(zhuǎn)給用戶a，則用戶a可向網(wǎng)絡(luò)仲裁機構(gòu)提出仲裁，仲裁機構(gòu)檢查用戶b借閱記錄并做出仲裁。仲裁結(jié)果可直接影響用戶a、b的信用。

具體借閱流程如下頁圖1所示。對于實體書來講，復(fù)本的數(shù)目是有限的。為了加快書籍的流轉(zhuǎn)速度，防止某本書積壓在一個用戶手中，圖書館需要建立用戶信用評價體系。如果該用戶借閱某本書的時間超期，或者通過多次借閱的方法長期占用某本書，或不把圖書轉(zhuǎn)交給下一個用戶，則通過仲裁機構(gòu)降低其信用評分。共識算法和智能合約在圖書交換過程中發(fā)生，只有下一個用戶收到上一個用戶轉(zhuǎn)交的圖書，確定完好后（或確認(rèn)圖書缺陷后），才會向全網(wǎng)節(jié)點確認(rèn)圖書更新后的狀態(tài)。

顯然，新的圖書借閱模型使整個聯(lián)盟鏈的用戶都具備了圖書管理員的功能，并通過不可篡改的區(qū)塊鏈特性防止惡意用戶的欺詐行為，通過加入智能合約保證用戶之間的基本信任。因此，該模型可以有效地提高圖書資源的利用率，降低中心節(jié)點（圖書館）的管理負(fù)擔(dān)，構(gòu)成了一個去中心化的、靈活易用的圖書資源共享網(wǎng)絡(luò)。

3.2?數(shù)字資源借閱模型

數(shù)字資源相對于實體書資源來講靈活性更高，其流轉(zhuǎn)成本幾乎可以忽略不計（用戶只需聯(lián)網(wǎng)即可訪問）。但由于數(shù)字資源存在版權(quán)保護(hù)的問題，用戶不能直接下載想要借閱的電子書。因此，采取用戶授權(quán)在線閱讀的方法更符合圖書借閱的特點。此外，用戶也可以選擇付費下載自己感興趣的書籍，從而實現(xiàn)電子圖書的合理分享。筆者構(gòu)建了數(shù)學(xué)資源的借閱模型，具體模型描述如下：圖書館作為中心節(jié)點，合法發(fā)布圖書的數(shù)字資源;注冊用戶通過在線閱讀的方式免費閱讀書籍;若用戶需要，可通過付費的方式獲得該書的電子版本。

上述模型和當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)小說閱讀網(wǎng)站極為相似。然而，該模型僅適用于單一圖書館對多用戶的借閱模式。實際上，多個圖書館數(shù)字資源的共享必然是未來圖書館發(fā)展的方向。因此，圖書館可使用聯(lián)盟鏈模型實現(xiàn)不同圖書館所擁有數(shù)字資源的互通互聯(lián)，更好地服務(wù)廣大讀者。在新的聯(lián)盟鏈模型下，用戶不再是整個網(wǎng)絡(luò)的獨立結(jié)點，而是以不同圖書館作為節(jié)點。每個圖書館所擁有的數(shù)字資源接入聯(lián)盟區(qū)塊鏈中，聯(lián)盟節(jié)點之間（圖書館）通過P2P信息共享服務(wù)進(jìn)行資源共享，聯(lián)盟節(jié)點與讀者進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，從而實現(xiàn)圖書資源的協(xié)同共享，如圖2所示。用戶不需要在所有圖書館的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行注冊，可通過聯(lián)盟結(jié)點之間的共識算法和簽訂智能合約的方式，實現(xiàn)對數(shù)字資源的訪問。當(dāng)用戶對某種數(shù)字資源付費下載后，不同節(jié)點之間還可通過智能合約進(jìn)行費用結(jié)算。

激勵機制：當(dāng)用戶通過節(jié)點A付費下載節(jié)點B所擁有的電子資源后，智能合約記錄了聯(lián)盟節(jié)點A、B的貢獻(xiàn)程度并進(jìn)行收入的分賬，從而有效激勵雙方提供更好的讀者服務(wù)。

4?結(jié)語

筆者把聯(lián)盟區(qū)塊鏈模型應(yīng)用在圖書館實體書借閱和數(shù)字資源協(xié)同共享建設(shè)上，創(chuàng)新了圖書借閱模式，將傳統(tǒng)的借閱模式轉(zhuǎn)變?yōu)椴糠秩ブ行幕?、分布式的借閱系統(tǒng)。在數(shù)字資源共享方面，筆者引入了新的共享模式，提高了圖書館數(shù)字資源的利用率，方便了廣大讀者，為探索未來圖書館的建設(shè)提供了新的思路。

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（編校：崔?萌）