區(qū)塊鏈技術在醫(yī)學院校智慧圖書館創(chuàng)新服務中的應用初探

呂 峰

(云南中醫(yī)藥大學圖書館 昆明 650500)

1 引言

區(qū)塊鏈技術是基于分布式技術發(fā)展而來的，可依靠自動化行為實現(xiàn)多個分布式模塊之間的平等地位，是對傳統(tǒng)分布式系統(tǒng)的顛覆[1]。該技術在虛擬貨幣領域得到廣泛應用，已成為當今研究熱點。圖書館是醫(yī)學高校基礎服務的重要組成部分，越來越多的師生參與閱讀活動、書籍種類和數(shù)量不斷增加，是構(gòu)建醫(yī)學院校智慧圖書館創(chuàng)新服務的基礎。在推動醫(yī)學院校智慧圖書館創(chuàng)新服務領域，區(qū)塊鏈技術具有較好應用前景和優(yōu)勢。

2 區(qū)塊鏈技術特點

2.1 去中心化

在分布式系統(tǒng)中，管理者對整個系統(tǒng)進行管理和調(diào)度，其他服從者接受管理者命令并執(zhí)行相關操作。管理者為系統(tǒng)中心，一旦出現(xiàn)問題服從者可通過選舉找到新的管理者，但在選舉期間可能影響分布式系統(tǒng)對外服務功能。在分布式系統(tǒng)中節(jié)點增加和刪除較復雜，且無法保障信息一致性和完整性。但對區(qū)塊鏈技術而言所有節(jié)點為平等地位，通過其協(xié)作，例如數(shù)據(jù)交換和信息資源共享等，維護分布式系統(tǒng)整體穩(wěn)定性和可靠性，為用戶提供方便快捷的服務。區(qū)塊鏈技術實現(xiàn)去中心化，節(jié)點的增加和刪除較為方便。

2.2 數(shù)據(jù)完整性

區(qū)塊鏈技術具有確保數(shù)據(jù)完整性的特點，主要體現(xiàn)在以下兩方面：一是系統(tǒng)中除交易私有信息外其他信息均可公開，所以其他節(jié)點可擁有公有信息并對其進行保存操作。當其中一個節(jié)點出現(xiàn)問題時，其他節(jié)點依然可以保存完整數(shù)據(jù)，可避免因某個節(jié)點無法工作而丟失信息的情況。二是所有節(jié)點均可進行信息交換和共享，在經(jīng)過足夠長的時間后，某個節(jié)點會保持整個系統(tǒng)中其他節(jié)點所有數(shù)據(jù)。當出現(xiàn)問題的節(jié)點恢復后，可以通過重建操作找回原有信息，以保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)完整性[2]。

2.3 數(shù)據(jù)安全性

對于私有數(shù)據(jù)使用非對稱加密技術，即在加密和解密時使用不同策略，例如加密時使用公鑰，加密算法公開；解密時使用私鑰，加密的公鑰和私鑰必須一一對應才能完成解密操作。非對稱加密技術在網(wǎng)絡中廣泛應用，其安全性能夠得到保障。所以使用非對稱加密技術后，不需要人為干預確保數(shù)據(jù)安全性。

3 區(qū)塊鏈技術應用于智慧圖書館創(chuàng)新服務的優(yōu)勢與不足

3.1 概述

區(qū)域鏈主要由鏈、區(qū)塊、交易3部分組成。導致狀態(tài)發(fā)生改變的一次操作、區(qū)塊里某個時間段內(nèi)交易信息的數(shù)據(jù)合集與各個區(qū)塊按照先后時間排列形成的整個記錄，就是區(qū)塊鏈技術實現(xiàn)與形成過程[3]，見圖1。這是其具有獨特優(yōu)勢及存在不足的重要原因之一。

圖1 區(qū)塊鏈交易實現(xiàn)和形成步驟

3.2 優(yōu)勢

3.2.1 數(shù)據(jù)庫安全性高且透明 在傳統(tǒng)圖書館管理模式中，大量圖書信息存放在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)問題將導致圖書館對外服務功能癱瘓。雖然可采用備份機制，但很多不可抗力仍會對數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生災難性破壞。應用區(qū)塊鏈技術將去掉數(shù)據(jù)庫這一節(jié)點，區(qū)塊鏈中每個節(jié)點均可保存數(shù)據(jù)，當一個節(jié)點出現(xiàn)故障時其他節(jié)點依然可對外提供服務，不影響智慧圖書館整體服務功能。

3.2.2 管理模式去中心化 傳統(tǒng)圖書館存在中心節(jié)點，當用戶量或圖書數(shù)量增長時系統(tǒng)會越來越復雜，擴容也會較困難，最終影響用戶閱讀體驗。但區(qū)塊鏈技術下的智慧圖書館可實現(xiàn)去中心化，每個節(jié)點均可平攤客戶端請求，用戶或圖書數(shù)量增加后可通過添加節(jié)點方式進行擴容操作，較好地滿足用戶增長的需求。

3.2.3 提高用戶參與程度 圖書館為用戶提供閱讀服務，同時需要用戶參與，通過用戶體驗和反饋不斷推動圖書館服務質(zhì)量的提高。在傳統(tǒng)圖書館中，只有管理員才可以實施修改圖書、用戶信息等操作，用戶參與度低；使用區(qū)塊鏈技術的智慧圖書館可提高用戶參與程度，對系統(tǒng)實施管理、上傳書籍、進行知識分享，參與智慧圖書館開發(fā)，其參與范圍、程度更加廣泛、深入。

3.3 不足

3.3.1 建立通用標準困難 一是圖書館系統(tǒng)經(jīng)歷長期發(fā)展過程，不同類型構(gòu)建標準不一樣，標準統(tǒng)一需協(xié)調(diào)各方面資源，實現(xiàn)較困難；在建立新標準后，在圖書館系統(tǒng)中推行尚需長期努力。二是高校圖書館具有明顯地域性、學科專業(yè)性，需滿足不同學科專業(yè)師生閱讀需求，統(tǒng)一標準較難體現(xiàn)圖書館個性化特征與滿足讀者不同地域性、專業(yè)性需求[4]。

3.3.2 存在忘記密碼風險 區(qū)塊鏈技術較重視數(shù)據(jù)安全，采用非對稱加密技術確保私有數(shù)據(jù)安全性。但該操作方式下一旦忘記密碼則較難找回。具體原因，一是密碼屬于用戶私人數(shù)據(jù)，對此區(qū)塊鏈技術無統(tǒng)一管理中心，無法進行密碼找回操作。用戶忘記密碼將無法使用智慧圖書館創(chuàng)新服務，多項操作無法生效。二是如果在當前系統(tǒng)中加入對用戶私有信息的保存操作可實施密碼找回，但同時將破壞區(qū)塊鏈技術安全性特征，可能導致用戶私有數(shù)據(jù)被竊取，破壞圖書館信息安全性。

3.3.3 動力不足 雖然區(qū)塊鏈技術能夠提高圖書館服務質(zhì)量，為用戶帶來更好的閱讀體驗，但是綜合考慮各種因素，當前使用區(qū)塊鏈技術構(gòu)建智慧圖書館創(chuàng)新服務的動力不足。使用區(qū)塊鏈技術構(gòu)建智慧圖書館，需要投入大量的硬件和軟件投入，特別是基于區(qū)塊鏈的圖書館應用服務和對現(xiàn)有系統(tǒng)和服務模式的升級改造。

4 基于區(qū)塊鏈技術的醫(yī)學院校智慧圖書館創(chuàng)新服務構(gòu)建策略

4.1 智慧服務管理

4.1.1 線上借閱 隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動閱讀應用的發(fā)展，圖書館作為圖書收藏中轉(zhuǎn)中心的作用和價值越來越被弱化。進入人工智能時代，可利用區(qū)塊鏈技術為圖書館智慧服務提供更好的應用場景。利用區(qū)塊鏈技術將所有圖書的分類和編目信息通過二維碼進行分布式管理，開通基于云端的預約借還功能，讀者可線上自助提交預約借書單，不用到圖書館即可實現(xiàn)讀者之間點對點借閱自動流轉(zhuǎn)，圖書館管理人員只要做好線上服務和監(jiān)管工作即可。

4.1.2 智慧服務通道 建立讀者和書商之間的薦、購智慧服務通道，在醫(yī)學類院校中讀者對專業(yè)知識學習、病案分析研究、最新醫(yī)學知識等方面書籍需求量較大，如何實現(xiàn)需求和藏書副本供求平衡是圖書館服務重點。通過區(qū)塊鏈技術可收集各個區(qū)塊鏈節(jié)點的數(shù)據(jù)信息，搭建讀者、圖書館、書商之間智慧服務通道，根據(jù)讀者需求量自動推送館配信息給圖書館和書商，使讀者需求和館配供應保持在合理區(qū)間，達到節(jié)約采購經(jīng)費和降低圖書多副本浪費的目的。

4.1.3 智能數(shù)據(jù)分析 在傳統(tǒng)分析讀者到館時長、借閱書籍類別基礎上，可通過區(qū)塊鏈分布式數(shù)據(jù)存儲技術，根據(jù)讀者查詢館藏、移動圖書館使用、在線咨詢、數(shù)字資源訪問和使用等數(shù)據(jù)，從多維度對讀者閱讀行為進行智慧分析，以報告形式定期推送給圖書館管理人員、班主任輔導員、讀者等各方，實現(xiàn)通過閱讀行為分析學生在校學習情況[5]。

4.2 智慧閱讀推廣活動

4.2.1 建立圖書館與讀者互動交流平臺 例如開通圖書館微信公眾號、微博賬號，更好地迎合讀者閱讀習慣和方式，及時送達圖書館各類閱讀活動信息，拉近與用戶之間距離，吸引更多讀者參與閱讀推廣活動。

4.2.2 擴展閱讀推廣活動形式 例如為讀者建立融身份認證、閱讀行為、閱讀積分為一體的智慧閱讀區(qū)塊鏈平臺，使讀者在平臺上分享閱讀體會、推薦專業(yè)書籍、分享專業(yè)學習心得體會等，根據(jù)閱讀分享和原創(chuàng)作品積分兌換相應借閱本數(shù)、借閱時長等，提高讀者和圖書館的黏度[6]。

4.2.3 建立基于區(qū)塊鏈技術的虛擬閱讀空間 定期將圖書館新購進和熱門的專業(yè)知識書籍信息通過空間按照專業(yè)和年級進行分類、主動推送，使不同階段的學生能在課堂外快捷獲取專業(yè)知識和技能。

4.3 5G+VR醫(yī)學網(wǎng)絡信息資源庫

4.3.1 統(tǒng)一資源庫 利用區(qū)塊鏈技術分布式存儲的優(yōu)勢，整合圖書館、各院系購買和自建的各類型信息資源庫，構(gòu)建統(tǒng)一身份認證、資源分類和集群服務模式醫(yī)學網(wǎng)絡信息資源庫。

4.3.2 實時在線訪問 充分銜接和融合現(xiàn)代信息技術中5G、虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality，VR)和區(qū)塊鏈技術，突破傳統(tǒng)圖書館資源受互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(Internet Protocol，IP)限制、虛擬專用網(wǎng)絡(Virtual Private Network，VPN)訪問體驗不佳、不能移動化、受地域限制等不足，通過區(qū)塊鏈多中心和塊鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將過去“點對點”的網(wǎng)絡資源變成虛擬化、移動化的實時在線訪問。

4.3.3 數(shù)據(jù)保護 充分發(fā)揮區(qū)塊鏈非對稱加密算法的優(yōu)勢，對校本特色數(shù)字資源庫進行信息安全保護，特別是對教學和科研過程中的典型醫(yī)學案例資料，例如課件、病理診斷影像資料、實驗數(shù)據(jù)、診療方案等進行有效保護[7]。

5 結(jié)語

隨著高校圖書館服務方式和內(nèi)容轉(zhuǎn)型，對于區(qū)塊鏈技術在醫(yī)學院校智慧圖書館建設方面的應用研究尚處于探索階段。要進一步研究和挖掘出更多、更好的以區(qū)塊鏈技術為核心的創(chuàng)新服務，需在技術應用、服務方式和手段上繼續(xù)深入和加強。