淺析區(qū)塊鏈技術(shù)在高校圖書館信息化建設(shè)中的應(yīng)用

摘要：區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種新興數(shù)據(jù)庫技術(shù)，具備去中心化、可追溯性、點(diǎn)對點(diǎn)等特點(diǎn)，從而可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用場景多元化。論文從目前高校圖書館信息化建設(shè)存在的問題入手，梳理區(qū)塊鏈技術(shù)的基本概念和特點(diǎn)，然后探討將區(qū)塊鏈技術(shù)嵌入到高校圖書館信息化建設(shè)中的可能性，最后，提出高校圖書館信息化建設(shè)應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)的具體措施。

關(guān)鍵詞：高校圖書館;信息化;區(qū)塊鏈

引言

信息化時(shí)代的到來，我國各高校紛紛加快校園信息化建設(shè)進(jìn)程。其中，高校圖書館由于要為廣大師生提供海量文獻(xiàn)資料，因而成為高校校園信息化建設(shè)的重要內(nèi)容之一。但是目前，盡管我國高校圖書館信息化建設(shè)已經(jīng)取得很大成績，但是仍然存在一些技術(shù)困境，需要引入新興技術(shù)。區(qū)塊鏈技術(shù)作為最前沿的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，應(yīng)用場景也逐漸從金融交易領(lǐng)域向科教文衛(wèi)等諸多領(lǐng)域拓展。因此，本文將基于區(qū)塊鏈視角，探討該技術(shù)在高校圖書館信息化建設(shè)中的應(yīng)用，期望對高校圖書館信息化建設(shè)作出貢獻(xiàn)。

一、高校圖書館信息化建設(shè)存在問題

近幾年，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成為高校圖書館信息化建設(shè)的主要目標(biāo)，廣大師生通過網(wǎng)絡(luò)訪問獲取圖書館文獻(xiàn)資料，這不僅提高獲取圖書館資源的效率，而且可為師生提供實(shí)時(shí)資源更新。但是總體而言，我國高校圖書館信息化建設(shè)仍存在一些問題，制約其信息化建設(shè)。

（一）復(fù)合型人才數(shù)量不足

高校圖書館信息化建設(shè)必須依賴于能夠熟練使用網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備和軟件的復(fù)合型人才，因?yàn)樗麄儾粌H能精準(zhǔn)維護(hù)圖書館網(wǎng)站數(shù)據(jù)的安全問題，還能實(shí)時(shí)更新線上圖書館網(wǎng)站資源，滿足用戶訴求。但是目前，一方面，高校圖書館自身培養(yǎng)的這類復(fù)合型人才有限;另一方面，高校招聘渠道難以點(diǎn)對點(diǎn)的對接適合其信息化發(fā)展的復(fù)合型人才。

（二）館藏電子書籍和文獻(xiàn)缺乏

長期以來，高校圖書館為了提高自身的館藏知名度，往往注重傳統(tǒng)紙質(zhì)書籍和文獻(xiàn)的收集，所以忽略了電子書籍和電子文獻(xiàn)的擴(kuò)充。因此，師生查閱電子文獻(xiàn)就必須依靠外網(wǎng)，這既提高了師生獲取文獻(xiàn)信息成本，又降低了他們查閱信息的效率。

（三）高校圖書館數(shù)據(jù)時(shí)效性差和冗余性差

高校圖書館信息化管理措施依賴于對時(shí)效數(shù)據(jù)分析和利用。目前，高校圖書館數(shù)據(jù)來源主要通過教務(wù)管理人員機(jī)械地將校園中心數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)傳遞過來，這樣就會因?yàn)閿?shù)據(jù)傳遞步驟繁瑣、傳遞效率低和傳遞時(shí)間長，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)時(shí)效性差。因此，高校圖書館對動態(tài)信息回應(yīng)總是滯后于學(xué)校，無法做出準(zhǔn)確管理措施。并且數(shù)據(jù)庫依賴于高校中心化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其自身未擁有獨(dú)立的數(shù)據(jù)源體系，從屬于高校中心數(shù)據(jù)庫的一個(gè)分支，只能得到高校中心數(shù)據(jù)庫傳遞給屬于圖書館板塊的數(shù)據(jù)信息，無法得到總數(shù)據(jù)庫信息，導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余性差。結(jié)果，高校圖書館對校園總布局只停在單一的分支貢獻(xiàn)。

（四）圖書館內(nèi)搜索引擎未能滿足用戶個(gè)性需求

高校圖書館信息化的建設(shè)依托于信息化內(nèi)容的整理和搜索，理想狀態(tài)是廣大師生可以依托于網(wǎng)絡(luò)化的搜索引擎來準(zhǔn)確地、全面的、智能化的、快速的跳轉(zhuǎn)到系統(tǒng)整理好的需求資料文獻(xiàn)里。但目前受技術(shù)限制，高校圖書館的搜索引擎仍不夠科學(xué)和完善。例如，師生在圖書館網(wǎng)站輸入一個(gè)搜素主題，就會出現(xiàn)若干個(gè)與主題無關(guān)且陳舊的搜索結(jié)果，難以滿足讀者的個(gè)性化搜索需求。

（五）高校圖書館館藏書籍難以溯源

目前，高校圖書館館藏書籍的源頭信息依賴于渠道供應(yīng)商提供，但是由于供應(yīng)環(huán)節(jié)的信息非完全公開透明，從“倉庫---裝貨----發(fā)貨----查收”各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行過程只有執(zhí)行人知情，從而在供貨流程中，書籍信息數(shù)據(jù)可能會被人為篡改。因此，難以完成書籍溯源。

二、區(qū)塊鏈技術(shù)特點(diǎn)

2008 年11月1日，中本聰以匿名方式發(fā)表的論文《比特幣：一種P2P電子現(xiàn)金系統(tǒng)》提出了一個(gè)革命性的概念—— 區(qū)塊鏈。區(qū)塊鏈具有以下技術(shù)特點(diǎn)。

（一）點(diǎn)對點(diǎn)的信息傳輸

區(qū)塊鏈?zhǔn)腔诩用芩惴ǖ狞c(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。點(diǎn)對點(diǎn)是指由于在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上每個(gè)節(jié)點(diǎn)的地位等同，因此兩個(gè)對等節(jié)點(diǎn)可以直接實(shí)現(xiàn)信息對接。此外，每個(gè)節(jié)點(diǎn)基于共識機(jī)制可以共同維護(hù)公開數(shù)據(jù)安全，從而信息的真實(shí)性由所有節(jié)點(diǎn)來共同驗(yàn)證。由于傳統(tǒng)信息的傳遞一方面是基于熟人與熟人之間的信任機(jī)制，另一方面是基于信息中介商的信息連線，所以傳統(tǒng)信息傳輸無法大范圍開展。但是，區(qū)塊鏈點(diǎn)對點(diǎn)的信息傳輸則是將熟人與熟人之間擴(kuò)展到全網(wǎng)范圍內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)，并為陌生人與陌生人之間建立零成本信任機(jī)制，而且還剝離了信息中間商服務(wù)，因此可以實(shí)現(xiàn)完全去中介化的信息傳輸。

（二）共享共建，集體維護(hù)

不同于傳統(tǒng)機(jī)制的由上層節(jié)點(diǎn)直接指示和命令下層節(jié)點(diǎn)，區(qū)塊鏈更偏向?qū)?quán)利下放到全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)都具備共享整個(gè)公開數(shù)據(jù)的權(quán)限，并且都擁有完全等同的投票權(quán)利和投票機(jī)制。例如當(dāng)由某一節(jié)點(diǎn)提出建設(shè)性意見，只要有百分之五十以上節(jié)點(diǎn)投票通過，系統(tǒng)將自動收納意見，并觸發(fā)合約落實(shí)意見。與此相似，集體維護(hù)也是由整個(gè)系統(tǒng)中所有節(jié)點(diǎn)來共同完成，例如當(dāng)區(qū)塊鏈上發(fā)生某一變化使公開數(shù)據(jù)發(fā)生改變，隨后所有節(jié)點(diǎn)都會同步實(shí)時(shí)更新，不需要兩兩節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)糾正。

（三）分布式儲存，可復(fù)制的安全數(shù)據(jù)庫

區(qū)塊鏈的分布式儲存原理是將公開數(shù)據(jù)分布在每個(gè)節(jié)點(diǎn)里，并且每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能得到完整的總數(shù)據(jù)。這種分布式儲存去除了中心化，更偏向于多中心化，人人即為中心，人人都擁有數(shù)據(jù)庫，避免了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理員中心化管理的弊端，從而讓數(shù)據(jù)庫資源的冗余性、安全性達(dá)到最大程度的發(fā)揮。

（四）非對稱型加密

傳統(tǒng)加密方式更多是對稱型加密，加密和解密使用同一個(gè)密鑰的加密方式，不僅造成密鑰傳輸過程易被破解，而且管理成本巨大。區(qū)塊鏈加密和解密的方式則依賴于公鑰和私鑰的非對稱性，公鑰運(yùn)用于加密環(huán)節(jié)，其公開性用來保證信息真實(shí)存在，而私鑰應(yīng)用于解密環(huán)節(jié)，其嚴(yán)格保密性用來保證信息的安全。一個(gè)公鑰配對一個(gè)私鑰，只有正確的私鑰，才能完全解讀公鑰的加密文件。

（五）透明性、不可篡改性、追溯性

區(qū)塊鏈依賴自身分布式儲存的特點(diǎn)，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)參與節(jié)點(diǎn)都能獲取到公開數(shù)據(jù)，從而做到對于全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)完全透明化，同時(shí)每當(dāng)發(fā)生一次數(shù)據(jù)更新，前歷史數(shù)據(jù)會被永久性加蓋時(shí)間戳，并保留在鏈上，因此，數(shù)據(jù)不可被篡改銷毀。追溯性則利用時(shí)間戳尋求對應(yīng)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，并通過鏈表結(jié)構(gòu)推算出上一條數(shù)據(jù)，層層篩查直至追溯到原始數(shù)據(jù)源。

三、高校圖書館信息化建設(shè)嵌入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)可能性分析

（一）點(diǎn)對點(diǎn)對接復(fù)合型人才

區(qū)塊鏈的點(diǎn)對點(diǎn)信息傳輸為解決高校圖書館信息化建設(shè)復(fù)合型人才缺乏問題提供了新的思路。高校圖書館和復(fù)合型人才在區(qū)塊鏈中相當(dāng)于A和B兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，A節(jié)點(diǎn)通過在公開賬本中發(fā)布自己復(fù)合型人才需求的信息，網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn)都能通過公開賬本接收到此條需求信息，B節(jié)點(diǎn)看到招聘信息，查看征求復(fù)合型人才的要求，覺得自己滿足所有應(yīng)聘條件，于是和A方對接，A和B便直接達(dá)成了點(diǎn)對點(diǎn)的匹配傳輸，從而去除了信息中介商，實(shí)現(xiàn)需求與供給點(diǎn)對點(diǎn)的聯(lián)系。

（二）共享共建增加電子文獻(xiàn)儲備

區(qū)塊鏈技術(shù)的共享共建特點(diǎn)為解決高校電子資料和文獻(xiàn)的缺乏問題提供了新途徑。區(qū)塊鏈中，高校圖書館與外網(wǎng)的所有的參與節(jié)點(diǎn)除雙方交易加密文件外的所有文件都可以全部共享，并且單一節(jié)點(diǎn)也可以提供特色的應(yīng)用服務(wù)，這就意味著高校圖書館與外網(wǎng)電子文獻(xiàn)提供者節(jié)點(diǎn)你中有我，我中有你，兩者的電子文獻(xiàn)平臺相互結(jié)合，共同建設(shè)高校圖書館的電子文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫，從而會大幅度增加其電子文獻(xiàn)儲備。

（三）可復(fù)制數(shù)據(jù)庫破除數(shù)據(jù)時(shí)效性和冗余性差難題

區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式儲存、可復(fù)制的數(shù)據(jù)庫為解決高校圖書館信息化數(shù)據(jù)時(shí)效性和冗余性差問題提供新的手段。高校圖書館作為鏈上節(jié)點(diǎn)，有權(quán)利用公開賬本來復(fù)制數(shù)據(jù)庫，并以此作為自給數(shù)據(jù)庫。當(dāng)公開賬本存在某一交易、某一科研成果、某一文獻(xiàn)信息等變量發(fā)生變化時(shí)，高校圖書館數(shù)據(jù)庫會跟隨全節(jié)點(diǎn)公開賬本的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，滿足數(shù)據(jù)的時(shí)效性。同時(shí)，高校圖書館作為區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)的一部分，和鏈上所有節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交互融通，因此數(shù)據(jù)庫會越來越龐大，同一數(shù)據(jù)就會被所有參與節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫囊括，從而解決高校信息冗余性差的難題。

（四）非對稱加密滿足用戶搜索需求

區(qū)塊鏈中的非對稱加密技術(shù)為解決高校圖書館的搜索引擎不夠科學(xué)這一問題提供新的解決方法。在區(qū)塊鏈中，所有的書籍文檔信息通過公鑰加密技術(shù)加密，可以視為公開的加密文檔，且不同的書籍文檔信息對接獨(dú)一無二的加密字符，不會存在重復(fù)記錄和主題混淆的問題。而當(dāng)用戶通過鏈上搜索需求的文檔，會得到獨(dú)一無二的公鑰字符，并通過后臺身份認(rèn)證，后臺會準(zhǔn)確賦予用戶私鑰解密字符，然后通過私鑰輸入，便可以準(zhǔn)確得到用戶需求的文檔資源。

（五）不可篡改性、追溯性等解決書籍溯源難題

區(qū)塊鏈技術(shù)中不可篡改性、追溯性、透明性的特點(diǎn)可以破解高校圖書館書籍信息難以溯源的問題。當(dāng)高校圖書館通過區(qū)塊鏈技術(shù)引進(jìn)一批書籍，書籍的動態(tài)信息被實(shí)時(shí)監(jiān)控，從“倉庫----裝貨-----發(fā)貨------查收”各個(gè)環(huán)節(jié)都蓋以時(shí)間戳概念，并以時(shí)間為節(jié)點(diǎn)，將其數(shù)據(jù)永久保留在鏈上，一旦上鏈，數(shù)據(jù)將無法被篡改。如果引進(jìn)的這批書籍與鏈上數(shù)據(jù)出現(xiàn)不配對問題，通過區(qū)塊鏈的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)可以查詢到書籍的供應(yīng)源頭。渠道供應(yīng)商同樣作為鏈上節(jié)點(diǎn)，所要供給的信息將會被完整的反映在公開賬本上，信息數(shù)據(jù)完全透明，可以為書籍?dāng)?shù)據(jù)去偽提供依據(jù)。

四、高校圖書館信息化建設(shè)應(yīng)用區(qū)塊鏈的具體措施

（一）提高師生主節(jié)點(diǎn)對區(qū)塊鏈的接受程度

高校圖書館作為服務(wù)機(jī)構(gòu)，其區(qū)塊鏈嵌入到信息化建設(shè)的主要服務(wù)人群是在校師生，因此，必須提高師生對區(qū)塊鏈技術(shù)的接受程度，發(fā)揮主節(jié)點(diǎn)作用。一方面，學(xué)校通過開設(shè)區(qū)塊鏈技術(shù)的有關(guān)課程打通線下師生探討和學(xué)習(xí)的渠道，豐富在校師生的理論基礎(chǔ)。另一方面，通過線上區(qū)塊鏈項(xiàng)目的普及和應(yīng)用，打開師生的應(yīng)用視角，拓寬師生區(qū)塊鏈技術(shù)的接觸廣度。

（二）提高高校對區(qū)塊鏈重視，提供數(shù)據(jù)支持

區(qū)塊鏈作為前沿技術(shù)，高校對其認(rèn)識更多停留在理論層面，并未擁有成熟的技術(shù)框架，因此，區(qū)塊鏈嵌入到高校圖書館信息化建設(shè)的具體應(yīng)用離不開高校的重視。一方面，高校應(yīng)建設(shè)區(qū)塊鏈重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、研究中心等，為具體應(yīng)用提供技術(shù)支持。另一方面，從區(qū)塊鏈技術(shù)的前端開發(fā)，中期運(yùn)營再到后期的系統(tǒng)維護(hù)，高校要開通數(shù)據(jù)權(quán)限，給區(qū)塊鏈技術(shù)提供數(shù)據(jù)支持。

（三）強(qiáng)化高校應(yīng)用區(qū)塊鏈的組織保障

區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到高校圖書館信息化建設(shè)的組織保障包括，首先，做好區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到高校圖書館信息化建設(shè)的總體布局和各個(gè)階段的規(guī)劃。其次，提高區(qū)塊鏈經(jīng)費(fèi)投入力度，滿足高校圖書館信息化建設(shè)不同階段的硬件和軟件設(shè)施、開發(fā)人員成本、運(yùn)行成本等經(jīng)費(fèi)需求。最后，定期加強(qiáng)對高校圖書館區(qū)塊鏈管理和開發(fā)人才的考核。

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作者簡介：

弋拓，陜西西安人，西安石油大學(xué)本科生，研究方向：區(qū)塊鏈基礎(chǔ)應(yīng)用。

基金項(xiàng)目：2019陜西省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目? 項(xiàng)目名：區(qū)塊鏈校園生活信息應(yīng)用研究? 項(xiàng)目號：s201910705053

作者單位：西安石油大學(xué)? 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院