基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校圖書館資源共享服務(wù)機(jī)制研究

王劍宏 朱杰 張勇

摘 要：區(qū)塊鏈作為一種新興技術(shù)，為解決現(xiàn)階段高校圖書館資源共享存在的問題提供了新的方法和思路。本人梳理了析區(qū)塊鏈技術(shù)的核心技術(shù)原理，和在國(guó)內(nèi)圖情領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了區(qū)塊鏈在高校圖書館資源共享服務(wù)中實(shí)現(xiàn)的可行性提出了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校圖書館資源共享模型。

關(guān)鍵詞：圖書館;區(qū)塊鏈;智慧服務(wù);資源共享

圖書館是高校的文獻(xiàn)信息中心，隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，一些智能技術(shù)改變了用戶獲取信息的方式，改善了圖書館信息資源的組織模式，然而圖書館的一些復(fù)雜性業(yè)務(wù)問題也逐漸顯見，如虛實(shí)館藏資源需整合，信息提供與用戶需求不協(xié)調(diào)、不對(duì)稱，數(shù)據(jù)信息不夠安全穩(wěn)定，數(shù)字資源成本高昂等問題，傳統(tǒng)圖書館信息資源服務(wù)的方式已經(jīng)不能很好的適應(yīng)現(xiàn)在高等學(xué)校師生的需求，這些問題都需要先進(jìn)技術(shù)從多維度認(rèn)知計(jì)算加以支撐。圖書館面臨的現(xiàn)狀需要一種全新的機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書館資源、空間、服務(wù)等業(yè)態(tài)管理流程的塑造和探索。

區(qū)塊鏈其作為一種新興技術(shù)，已經(jīng)從最初的互聯(lián)網(wǎng)金融行業(yè)推廣到物流、能源等更為廣泛的領(lǐng)域，并在優(yōu)化管理、降低成本、提升效率等方面取得了顯著成效。同時(shí)作為信息集散地、專業(yè)人才培養(yǎng)地、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化地的高校圖書館，也應(yīng)積極推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)的探索和應(yīng)用，基于區(qū)塊鏈的信息資源共享系統(tǒng)，將對(duì)信息資源建設(shè)信息資源共享共用帶來深刻的影響與變革。

一、研究背景

筆者運(yùn)用文獻(xiàn)調(diào)查法，選擇中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫搜索國(guó)內(nèi)圖情領(lǐng)域中區(qū)塊鏈的相關(guān)文獻(xiàn)，以“圖書館”+“區(qū)塊鏈”為主題檢索詞，共獲得266篇論文文獻(xiàn)。

首篇文獻(xiàn)出現(xiàn)的時(shí)間為2017年，2017年國(guó)內(nèi)圖情領(lǐng)域的學(xué)者開始關(guān)注區(qū)塊鏈技術(shù)，但此時(shí)國(guó)內(nèi)的對(duì)區(qū)塊鏈的研究也剛剛起步，學(xué)者們從宏觀角度逐漸認(rèn)識(shí)區(qū)塊鏈并研究區(qū)塊鏈的應(yīng)用場(chǎng)景，2018年以后，相關(guān)研究開始越來越多，研究熱度也逐年迅速提高。目前圖書情報(bào)業(yè)界關(guān)于區(qū)塊鏈在圖書館服務(wù)的適應(yīng)性上已經(jīng)達(dá)到一定的共識(shí)，研究的主題主要集中在應(yīng)用構(gòu)想、智慧圖書館、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、用戶行為、信息資源建設(shè)等方面。

應(yīng)用構(gòu)想方面：研究主要集中在介紹和探討圖書館如何應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)。武洪興從區(qū)塊鏈技術(shù)概念入手，將其去中心化、不可篡改、公開透明、集體維護(hù)、安全可信的技術(shù)特征和三大技術(shù)保障與圖書館實(shí)際相結(jié)合，探討其在圖書館中的應(yīng)用構(gòu)想[1];房永壯認(rèn)為區(qū)塊鏈技術(shù)可以推動(dòng)數(shù)據(jù)來源的多樣性， 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性和數(shù)據(jù)傳播的準(zhǔn)確性，從而圖書館服務(wù)帶來革命性的變革[2]。

智慧圖書館方面：研究主要集中在區(qū)塊鏈為智慧圖書館的服務(wù)創(chuàng)新提供新的策略和思路。周耀介紹了區(qū)塊鏈技術(shù)及其核心價(jià)值，詳細(xì)分析了區(qū)塊鏈技術(shù)在智慧圖書館建設(shè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并提出了4個(gè)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的智慧圖書館應(yīng)用系統(tǒng)[3]。陳小平認(rèn)為區(qū)塊鏈技術(shù)可以助力圖書館智慧服務(wù)在管理體制、機(jī)構(gòu)庫建設(shè)、知識(shí)交易服務(wù)模式上的轉(zhuǎn)變，滿足讀者對(duì)館內(nèi)設(shè)備空間使用與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)交流平臺(tái)的智慧服務(wù)需求，是實(shí)現(xiàn)圖書館服務(wù)以讀者閱讀需求為中心的捷徑[4]。

信息資源建設(shè)：主要集中在為數(shù)字資源的管理提供了新思路，為數(shù)字資源的共享、安全問題和長(zhǎng)期保存提供了新方法。曾子明、萬品玉構(gòu)建了基于主權(quán)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的資源管理體系，并任務(wù)其在國(guó)家主權(quán)監(jiān)管的前提下，實(shí)現(xiàn)公共安全數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、實(shí)時(shí)交互以及智慧共用過程的有效管理[5]。徐川、安國(guó)慶等人通過總結(jié)區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的圖書館資源共享服務(wù)模型，并闡述了該服務(wù)在區(qū)塊鏈上的具體實(shí)現(xiàn)過程[6]。

信息安全方面：主要集中在保護(hù)數(shù)字版權(quán)和用戶信息安全。秦珂認(rèn)為區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于圖書館數(shù)字版權(quán)管理具有消解版權(quán)清理的復(fù)雜性和高成本、豐富數(shù)字版權(quán)市場(chǎng)交易的商業(yè)模式、提供解決數(shù)字版權(quán)糾紛的可信證據(jù)，以及開辟數(shù)字版權(quán)價(jià)值評(píng)估新路徑等創(chuàng)新價(jià)值[7]。柳林子、趙力認(rèn)為區(qū)塊鏈技術(shù)能夠?qū)D書館個(gè)人信息保護(hù)提供技術(shù)職稱，可以通過加強(qiáng)圖書館行業(yè)自律，推進(jìn)圖書館區(qū)塊鏈技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化等途徑，促進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)保護(hù)讀者個(gè)人信息的實(shí)施[8]。

二、區(qū)塊鏈的核心技術(shù)原理

區(qū)塊鏈起源于比特幣，2008年11月1日，一位自稱中本聰（Satoshi Nakamoto）的人發(fā)表了《比特幣：一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》一文。區(qū)塊鏈?zhǔn)请S著比特幣等數(shù)字加密貨幣的日益普及而逐漸興起的一種全新的去中心化基礎(chǔ)架構(gòu)與分布式計(jì)算范式[9]。它是是一項(xiàng)以共識(shí)機(jī)制、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、加密算法和分布式數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存為核心的互聯(lián)網(wǎng)新型技術(shù)，具有去中心化、低成本、高效、不可篡改等特點(diǎn)[10]。

（一）區(qū)塊鏈技術(shù)特性主要包括以下四點(diǎn)：

（1）去中心化。區(qū)塊鏈技術(shù)具有分布式賬本模式，因?yàn)榉植际降馁~本在交易的過程中，表現(xiàn)的形式并不是集中在某一個(gè)具體的平臺(tái)上，不是由某個(gè)單獨(dú)的個(gè)人、機(jī)構(gòu)或組織記錄的，而是有著許多個(gè)交易的節(jié)點(diǎn)，他們分別分布各不相同的區(qū)域，節(jié)點(diǎn)之間互相的制約共同形成完整的賬本。

（2）共識(shí)機(jī)制。區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī)制指的是節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間共同去認(rèn)定交易信息，節(jié)點(diǎn)之間是存在共識(shí)的，相互之間達(dá)成認(rèn)可協(xié)議。包括以下幾點(diǎn)：權(quán)益證明;多重簽名;拜占庭容錯(cuò)等，使得交易信息時(shí)達(dá)到共識(shí)，而且可以防止篡改，從而確定交易時(shí)形成的記錄是有效性的。

（3）安全穩(wěn)定。區(qū)塊鏈的交易過程是透明的，區(qū)塊鏈的各個(gè)節(jié)點(diǎn)交易的先后，依據(jù)時(shí)間戳，依次生成數(shù)據(jù)信息，并在節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)。存儲(chǔ)的信息不能更改，只能修正，而修正的同時(shí)，不僅會(huì)留下痕跡，還可以溯源，使得產(chǎn)生的數(shù)據(jù)具有強(qiáng)大的穩(wěn)定性。

（4）可靠數(shù)據(jù)。區(qū)塊鏈的時(shí)間戳技術(shù)使得不同節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)在交易時(shí)，是無法被篡改的，因?yàn)檫@一特性，所以不同組織的共享信息相對(duì)于是安全的，可以進(jìn)行披露的，同時(shí)，非對(duì)稱加密技術(shù)又可以高度保護(hù)參與組織的私有信息。

（二）區(qū)塊鏈的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

區(qū)塊鏈技術(shù)使不同區(qū)域參與者之間的信任進(jìn)一步加強(qiáng)。因?yàn)閿?shù)據(jù)不能被篡改，因此減少了許多可能出現(xiàn)的人為性因素，即機(jī)器信任帶來了顛覆性革新。其的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為：62CAE233-6526-4D6C-858B-F617F1CA0ED8

（1）分布式且可持續(xù)。由于區(qū)塊鏈平臺(tái)是分布式的，不單獨(dú)屬于任何組織，不被任何組織或個(gè)人所真正擁有或者控制，所以它不依附于任何單獨(dú)的組織或個(gè)人，不存在壟斷的情況。

（2）透明且公開，區(qū)塊鏈交易的過程是透明公開的，這一屬性使得交易記錄具有時(shí)間戳順序，全透明的區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)過程，讓區(qū)塊鏈內(nèi)部的數(shù)據(jù)、規(guī)則都清晰明了，并且可以在幾乎實(shí)時(shí)的情況下進(jìn)行驗(yàn)證。

（3）共識(shí)且可交易。區(qū)塊鏈技術(shù)通過使用一致算法實(shí)現(xiàn)共識(shí)且可交易的功能，節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間共同去認(rèn)定交易的信息，互相之間達(dá)成認(rèn)可協(xié)議。

（4）安全、私密、不可篡改。依據(jù)時(shí)間戳的先后，區(qū)塊鏈的各個(gè)節(jié)點(diǎn)生成數(shù)據(jù)信息，并在節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)。存有交易的區(qū)塊按照時(shí)間順序持續(xù)加到鏈的尾部。在區(qū)塊鏈賬本中的交易數(shù)據(jù)可以視為不能被“修改”，它只能通過被認(rèn)可的新交易來“修正”，而修正的過程會(huì)留下痕跡，可以溯源。因此區(qū)塊鏈技術(shù)通過時(shí)序的穩(wěn)定，創(chuàng)造了不可修改、不能偽造的數(shù)據(jù)信息源。

三、區(qū)塊鏈在高校圖書館資源共享服務(wù)中實(shí)現(xiàn)的可行性分析

（一）以讀者實(shí)際需求進(jìn)行資源建設(shè)

我國(guó)在全國(guó)高校范圍內(nèi)推進(jìn)圖書館數(shù)字化的智慧服務(wù)中，在管理模式上大多數(shù)都處于各自管理的模式，院校間缺乏統(tǒng)一溝通，彼此是獨(dú)立的、孤立的，導(dǎo)致許多高校圖書館數(shù)字資源重復(fù)建設(shè)，且資源僅限于本校讀者使用，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，例如許多高校圖書館會(huì)重復(fù)購買相同類別的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)資源內(nèi)容相似，再由于大部分高校資金預(yù)算不足，這樣就導(dǎo)致許多高校在資源采購或建設(shè)中收錄范圍較窄，如不能擁有使用價(jià)值較高的外文數(shù)據(jù)庫，導(dǎo)致高校圖書館普遍存在數(shù)字資源建設(shè)重復(fù)，購置資源不能滿足師生需求的現(xiàn)象。區(qū)塊鏈的去中心化特點(diǎn)不設(shè)置中心管理，只通過分布式計(jì)算的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，打破了資源“部門化”的壁壘，從而實(shí)現(xiàn)以“用戶為中心的”服務(wù)模式，從而與圖書館需要越來越多的資源建設(shè)、處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的工作相適應(yīng)。

（二）促進(jìn)建立資源共享機(jī)制

在高校圖書館資源共建共享中不同區(qū)域的學(xué)校資金、設(shè)備、館員業(yè)務(wù)水平參差不齊，需要各高校圖書館攜手合作，良性互動(dòng)。區(qū)塊鏈技術(shù)的共識(shí)機(jī)制通過節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間共同去認(rèn)定交易信息，互相之間達(dá)成認(rèn)可協(xié)議，該技術(shù)的使用，鼓勵(lì)節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間傳遞、匹配、管理數(shù)據(jù)信息，符合實(shí)現(xiàn)各高校圖書館無論規(guī)模大小、資源存儲(chǔ)量多少，通過加入合作共享平臺(tái)，都可以成為資源的共建及共享館，既可以共享優(yōu)質(zhì)資源，也可以輸出自身特色資源，實(shí)現(xiàn)資源互補(bǔ)，享受數(shù)字資源的共享權(quán)利及承擔(dān)資源的共建義務(wù)。

（三）加強(qiáng)高校數(shù)字資源標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)

全國(guó)高校在推行資源共享的建設(shè)中，未設(shè)立同意的標(biāo)準(zhǔn)和要求，大部分高校都是根據(jù)自身需求自采自建數(shù)據(jù)庫，建設(shè)的質(zhì)量也可能出現(xiàn)參差不齊的現(xiàn)狀，進(jìn)一步加大了數(shù)據(jù)庫之間融合的難度，要想大力推進(jìn)高校圖書館數(shù)字資源共建共享建設(shè)，就必須解決好高校間數(shù)字資源相互融合問題，這就需要高校建立共建共享的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn).區(qū)塊鏈技術(shù)的安全穩(wěn)定性體現(xiàn)在區(qū)塊鏈的各個(gè)節(jié)點(diǎn)交易的先后，依據(jù)時(shí)間戳，依次生成數(shù)據(jù)信息，并在節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)，按照順序產(chǎn)生的時(shí)序穩(wěn)定的數(shù)據(jù)，不易被篡改，這一特征可以在圖書館智能合約的程序設(shè)計(jì)中，自動(dòng)判斷預(yù)先設(shè)定的規(guī)則和可出發(fā)合約執(zhí)行的條件，并在去中心化機(jī)構(gòu)的保障下按照預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)有序執(zhí)行。

（四）加強(qiáng)高校圖書館資源建設(shè)的個(gè)性化服務(wù)

在高校圖書館數(shù)字化資源建設(shè)中，一些綜合類高校和專業(yè)特色比較明顯的高校圖書館都建有自己的特色資源數(shù)據(jù)庫，這些特色數(shù)據(jù)資源可以根據(jù)讀者的實(shí)際需求選擇部分內(nèi)容參加高校圖書館數(shù)字資源的共建共享建設(shè)，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，提高共建數(shù)字資源的利用率，最大限度地滿足各高校讀者的信息需求。另外如今的圖書館都有自身的資源建設(shè)需求，特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在圖書館的普及后，讓圖書館許多讀者隱私不能被隱藏。區(qū)塊鏈的可靠數(shù)據(jù)關(guān)系決定了數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)交換過程中是無需信息的可靠的數(shù)據(jù)關(guān)系，它的數(shù)據(jù)在節(jié)點(diǎn)上即可存儲(chǔ)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間均等的關(guān)系可以避開共享過程中對(duì)私有信息的統(tǒng)一收集和存儲(chǔ)，從而為工作的開展提供方便。

區(qū)塊鏈與圖書館資源共享服務(wù)機(jī)制是可以相融合的，區(qū)塊鏈技術(shù)的主要特征是：去中心化、共識(shí)機(jī)制、安全穩(wěn)定、可靠數(shù)據(jù)，與圖書館資源共享的智慧服務(wù)中面臨的數(shù)據(jù)量龐大、交互類型復(fù)雜、資金花費(fèi)高、傳遞速度需求高等現(xiàn)實(shí)問題相適應(yīng)，即區(qū)塊鏈技術(shù)與高校圖書館資源共享服務(wù)，可以通過去中心化與數(shù)據(jù)處理、共識(shí)機(jī)制與數(shù)據(jù)傳遞、安全穩(wěn)定與智慧合約、可靠數(shù)據(jù)與個(gè)性化服務(wù)實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合。

四、基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校圖書館資源共享模型構(gòu)建

本文采用的是高校聯(lián)盟鏈結(jié)構(gòu)，高校圖書館資源共享模型構(gòu)建包括數(shù)據(jù)記錄層、功能協(xié)同層、基礎(chǔ)服務(wù)層、用戶服務(wù)層。這些數(shù)據(jù)層通過區(qū)塊鏈技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。詳情見圖1所示。

數(shù)據(jù)記錄層。數(shù)據(jù)記錄層是用來存儲(chǔ)底層數(shù)據(jù)的，包括數(shù)據(jù)區(qū)塊、鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)、狀態(tài)信息，底層數(shù)據(jù)庫等。區(qū)塊數(shù)據(jù)主要是存儲(chǔ)交易數(shù)據(jù)，鏈?zhǔn)絽^(qū)塊主要是將不同的區(qū)塊結(jié)構(gòu)相連，狀態(tài)信息存儲(chǔ)了用戶間發(fā)生的交易信息，而底層數(shù)據(jù)庫包含了各個(gè)機(jī)構(gòu)、用戶等的基礎(chǔ)信息。

區(qū)塊鏈技術(shù)層。區(qū)塊鏈技術(shù)層包括形成區(qū)塊鏈的各種區(qū)塊鏈的技術(shù)與機(jī)制，通過區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)記錄層的信息加以整理規(guī)劃和組合排列，為功能協(xié)同層的形成提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

功能協(xié)同層。功能協(xié)同層為整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行提供約束框架。該層包括身份認(rèn)證、共識(shí)機(jī)制、數(shù)據(jù)安全和追溯，利用區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。功能協(xié)同層作為協(xié)議約定的存儲(chǔ)層，是一種事先約定的嵌入式的程序化合約，可以加入各種形式的條款，并且不依賴任何組織自動(dòng)執(zhí)行，相當(dāng)于為整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行提供約束框架。

應(yīng)用服務(wù)層。應(yīng)用服務(wù)層封裝了區(qū)塊鏈的各種應(yīng)用場(chǎng)景，是將功能協(xié)同層創(chuàng)造出的數(shù)據(jù)邏輯的最終實(shí)現(xiàn)，它包括資源共享，圖書借閱，個(gè)性化服務(wù)，智能推薦等方面。

五、結(jié)語

區(qū)塊鏈的技術(shù)主要特征在于去中心化、共識(shí)機(jī)制、安全穩(wěn)定、可靠數(shù)據(jù)，可與圖書館資源共享的智慧服務(wù)中面臨的數(shù)據(jù)量龐大、交互類型復(fù)雜、資金花費(fèi)高、傳遞速度需求高等現(xiàn)實(shí)問題相適應(yīng)，本文通過分析區(qū)塊鏈在圖書館資源共享服務(wù)中實(shí)現(xiàn)的可行性，提出了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校圖書館資源共享模型。在高校圖書館資源共建共享服務(wù)中利用區(qū)塊鏈技術(shù)會(huì)實(shí)現(xiàn)協(xié)同化、智能化、高效化，但是不可否認(rèn)，區(qū)塊鏈技術(shù)在現(xiàn)階段仍然是不成熟的，在高校圖書館資源共建共享服務(wù)中建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)也仍然存在著一定的技術(shù)困難、制度困難等問題，這些問題有待于今后的進(jìn)一步研究與完善。

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