基于区块链技术的去中心化数字出版平台研究

张岩+梁耀丹

[摘 要] 在如今集中心化的数字出版模式下，由强势环节挤压弱势环节所导致的种种问题日益成为互联网文化产业的尖锐痛点。本文旨在将区块链技术作为去中心化数字出版模式的技术突破口，以区块链技术在时间戳、数字签名机制、智能合约等方面对数字出版平台建设的技术支撑为基础，从内容生产与存储、版权登记与维护、作品发布与交易等环节入手探讨去中心化数字出版平台的架构分层与功能分布，并对其所面临的局限性作出讨论，从而在新的技术视角下为数字出版产业的可持续发展提供多向度的研发空间。

[关键词] 区块链 去中心化 数字出版 智能合约

[中图分类号] G237 [文献标识码] A [文章编号] 1009-5853 （2017） 06-0013-06

[Abstract] In the current model which focuses on the centralized digital publishing， a series of phenomena due to strong links squeezethe week links increasingly become the pain point of Internet cultural industry. This paper aims to use block-chain technology as a breakthrough point for decentralized digital publishing model， based on the technical support for the construction of digital publishing platform in the aspects of time stamp， digital signature mechanism and intelligent contract， to explore the architecture laying and functionaldistribution of decentralized digital publishing platform inproduction and storage of contents， registration and maintenanceof copyrights， and work release. The limitations it faces was also be disscuessed at the end. So as to provide a multi dimensional research and development space for the sustainable development of digital publishing industry from the perspective of new technology.

[Key words] Block chain Decentralization Digtal publishing Smart contract

隨着知识经济的兴起，知识产权已成为市场竞争力的核心要素。但在当前以集中心化为主的数字出版模式下，由强势环节挤压弱势环节所导致的利益分配严重失衡、数字版权纠纷频发等问题日益成为互联网文化产业的尖锐痛点。要从根本上解决这一问题，消弭强势环节、实现“去中心化”的平台运营，就要采用变革性的技术支持。以区块链技术作为技术突破口，一定程度上可以克服现有数字出版模式的固有问题，从而实现对去中心化数字出版平台的构建。

1 去中心化数字出版平台建构的必要性

近年来，随着移动互联网覆盖率的不断提升，便携的网络接入口使得新媒介的赋权功能不断增强。用户通过点对点的通信手段进行传播，推动互联网整体向“平权化”“开放化”发展。与此同时，一直以中心化结构作为价值链核心的互联网信用机制也频频暴露问题：不论是中介产生的额外成本还是所有权的“被剥离”，都成为第三方平台上交易双方不可避免的负担。随着分布式的新媒体逐渐取代中心化的旧媒体，人们越来越倾向于一个由点对点信任协议驱动的新一代互联网社会。在互联网转型的节点效应下，中心化结构的数字出版产业发展体现出某些亟待解决的问题。首先，我国数字出版物版权登记环节尚存在一定的不足。一是目前我国的数字版权登记需由权威管理机构授权，存在一定的版权取证成本、材料递交步骤与审核周期，数字版权登记效率较低；二是出于运营成本与庞大的作品数量，平台大多只会协助代理签约作者进行版权登记，未签约作者则只能选择自行登记或不登记；受避风港原则的漏洞影响，平台可躲避发布未知盗版数字出版物的侵权责任，这一切都使著作者自身版权保护与依法维权的过程变得更加艰难。其次，著作权所有者的主导权受限。当前的数字出版运营模式下，不论是定价权利还是版权收益分成，技术与平台提供商都占据绝对的主导权。在部分原创网络文学的内容平台上，平台与作者之间存在严重的信息不对等。原创作者的签约合同大多为全版权转让，且签约作者的隐私数据、创作大纲等均受到平台监管。作者无法真正成为其作品的所有人，也无法脱离平台进行维权，在出版过程中受多方牵制而缺少话语权。

由此，解决问题的途径是要打造一个能使作者把握自主权，满足自动化版权登记与维护，实现“作者—读者”良性互动的去中心化数字出版平台。区块链（Blockchain）作为分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等技术的集成应用，可为去中心化数字出版平台的开发提供强大的技术驱动力，也为一个由点对点信任记录推动的版权贸易市场的形成创造了可能。

2 区块链技术与数字出版平台的可关联性

区块链是近年来最具革命性的新兴技术之一，也是构建比特币数据结构的底层技术。目前，区块链没有统一的定义，通俗来讲，区块链就是通过密码学的方式形成的一个由集体维护的分布式数据库，由一串按照密码学方法产生的数据块或数据包组成[1]。区块链技术对于数字出版平台建设的技术支撑主要体现在数据块内部结构的版权登记功能，除此之外，区块链共识机制与P2P网络也为读者与作者之间的版权交易提供了无需第三方担保且公开透明的直接渠道，而智能合约的存在则为平台的搭建提供了成本极低的基础设施。endprint

2.1 时间戳与版权登记

区块链本身其实是一串链接的数据区块，其链接指针是采用密码学哈希算法对区块头进行处理所产生的区块头哈希值[2]。如图1所示，每个数据区块一般包含区块头（Header）和区块体（Body）两部分。区块头封装了当前的版本号、前一区块地址、时间戳、随机数、当前区块的目标哈希值（Hash）、哈希树（Merkle Hash Tree）的根植等信息[3]。而此处支持区块链进行版权登记和版权追溯的两个重要数据就是时间戳和哈希树根植。

区块链能够进行版权登记的原理在于：在区块链系统中，获得新区块开采权的矿工在打包数据块时，会在区块头中加盖时间戳，用于记录当前区块数据的写入时间。时间戳可以作为存在性证明的重要参数，它能够证实特定数据必然在某特定时刻是的确存在的。而区块体中的哈希树将会对每一笔交易进行数字签名并加盖时间戳，最终由哈希算法得出一个哈希树根植存储于区块头中，用户可以通过该值追溯到数字出版区块链中的任意一项版权记录与当前状态，实现版权的追溯。

2.2 数字签名机制与版权交易

比特币创始人中本聪利用现有分布式点对点网络及密码学技术创建了一套共识机制，即工作量证明机制（Proof of Work，PoW），以达到跟可信第三方相当的效果解决交易信任问题[5]。区块链的交易通过转账的方式来完成，而这种转账本质上也就是用户数据的转移。以比特币为例，每一位用户都会有一对公钥和私钥，公钥作为账户，私钥作为加密的数字签名工具。如图2所示：用户A利用其私钥对本次交易和转账对象用户B签署一个数字签名，附加在交易数据（货币）末尾制成交易单广播至全网，至此每个节点都将收到交易信息纳入一个区块中；矿工通过工作量证明机制争取创建新区块的权利；得出正确哈希值的矿工打包数据块并加盖时间戳，向全网广播并由所有节点进行核对；全网节点核对正确后，该区块合法记录到区块链中。

这种交易方式避免了双重支付问题，即已经转移至某方账户中的交易数据不能再存在于其他任一账户之中，从而保证该份交易数据是独一无二的。而将交易流程中的数字货币置换成版权加密数据，就实现了区块链上点对点的版权交易，且交易记录不可篡改、绝对公开，对版权所有者形成高强度保护。

2.3 智能合约与平台建设

所谓智能合约，就是一种计算机协议，可以把业务规则转化成在区块链平台自动执行的合约。智能合约的存在为区块链技术在其他行业的灵活性应用创造了可能——由于比特币的设计只适合虚拟货币场景，人们需要一个新的基于区块链的具有图灵完备性、高效共识机制、支持更多应用场景的智能合约开发平台。以以太坊为例，以太坊是一个通用的全球性区块链，它建立了一种新的密码学技术基础框架，使得开发者可以在以太坊平台上更加容易地编程构建和发布去中心化应用的以太脚本。利用这些智能合约开发平台与区块链提供的标准通用数据库与标准通用合约，创业者可以快速创建平台，并与其他组织或个人合作为整个数字出版产业创建分布式自主运作企业。

3 去中心化数字出版平台架构设想

3.1 总体架构分层

区块链的基础框架大致可以分为最基本的三层：数据层、网络层与应用层。首先，在网络层上，区块链是建立在IP通信协议和对等网络的基础上的一个分布式系统。其次，在数据层上，区块链就是一个只可追加、不可更改的分布式数据库系统。最后，在应用层面，一方面区块链可以代替传统的登记、清算系统；另一方面区块链平台能够提供编程环境让用户编写智能合约。

由于比特币的区块链设计只适用于虚拟货币场景，因而并不能直接套用到数字出版平台的建设上，还需要智能合约的嵌入与运作，以建设成一个集前端、后台、客户端、数据库、脚本语言与界面设计为一体的去中心化平台。

基于区块链的基础架构，数字出版平台的搭建还需在数据层、网络层与应用层的基础上衍生出可供侧链开发与媒体文件存储的扩展层；此外在应用层中需构建针对开发者的全客户端和针对普通著作者、读者的轻客户端与移动客户端，为区块链平台向用户打开创造多样的媒体接口。由此，数字出版区块链的基础架构与功能分布共分为四个主要层级（表1）。其中，客户端编辑器的嵌入与扩展层的去中心化存储是实现区块链上媒体文件传输的关键所在，而基于数据层的版权在线登记则是平台能够进行版权交易的前提。同时，区块链側链具备强大而易用的可编程功能，可为第三方开发者、出版商等企业用户提供简单快捷的扩展服务，把音频、视频、动漫等有声数字出版物以及各类电子商务等纳入进来，让数字出版区块链的生态系统业务范围更加广泛。

3.2 内容创作与存储

数字出版区块链与比特币区块链最大的不同就在于：前者交易的是媒体文件，后者交易的是数字货币。数字货币可利用只占据几个字节的一串加密数据来取代，且不需经过编辑工作。而媒体文件包含多种多样的文档、图片、电子书和视频等，这就需要平台在客户端嵌入一套具有强大功能的编辑器，不仅能够方便地导入导出Html、Word、PDF等各类格式文件，还能将其在脚本语言与文本图表之间自由转换。Markdown编辑器的标记语言就是这样一款轻量级语法，目前也被有道云笔记等写作云平台广为使用。

解决编辑问题后，还要保证媒体文件的安全存储。用户在使用平台的数字出版工具进行编辑的过程中，会产生大量的数据、文本与电子书等文件，而此时位于区块链上的各个节点就产生了数据分散存储的作用。IPFS是替代HTTP的一项分布式文件系统的超媒体协议，他可以让用户的数据分布存储于网络的各个节点，使得文件数据在被其他用户浏览的过程中向其他节点扩散，即越多的人浏览过该文件，该文件数据就会分散存储于更多的节点当中[8]。这种方式可以使任何节点都不会单独存储全部文件，且任何攻击者也无法完全阻止对该文件的访问，让文件的存储变得安全而高效。

除此之外，数字出版区块链还使得更为方便的大众生产与众筹出版成为可能。“大众生产社区”的概念最早由哈佛法学院教授尤查·本科勒（Yochai Benkler）提出：“社区由无数志愿者组成，成员为了某种原因共同参与到项目中进行创作”；而“维基百科就是大众生产最具代表性的产物” [9]。在中心化媒体上，用户的讨论内容并不为自身所拥有，人们创造免费的信息内容最终却由平台的管理者从中获取商业利益，因此这种毫无报酬的大众生产显然难以维持长久的生产动力。区块链平台可以取代管理者成为无偿的信息集结中心，在引入某些激励机制与声誉度系统后，区块链就可以改善大众的生产效率并利用所创造的价值平等地支付报酬，形成可持续的大众生产模式。由此，人们可以在数字出版区块链上创造多种类型的庞大数据库，例如文本翻译、学术资料集成等。endprint

3.3 版权登记与维护

区块链技术满足任何一个人和组织都不可以利用不属于他们的知识产权进行交易，由此可以用来创造并注册契约、产权、收据、许可等对象的加密摘要。为实现这项技术的实际应用，平台需满足三项基本功能：（1）对自动发布的文本、电子文档、图片等进行哈希运算，并将运算结果、用户数据、作者信息、时间戳等写入区块链；（2）在客户端嵌入可追溯的版权信息查询入口，使用户可以方便地查看和验证一部作品的版权信息，而版权所有者则可以对自身版权信息做出加密、隐藏、公开、授权等各种版权保护处理；（3）利用插件和扩展为其他的社交媒体平台提供版权登记与维护支持，为非正式数字出版物创造版权保护途径。

而在版权维护上，智能合约的存在也会监督版权合同的施行。合约代码会包含期限、版税以及终止合约的相关条款。发行公司要在规定期限内将版税转移到著作者的数字货币账户中，这种监管是全权交由代码负责，完全透明而公正的。如图4所示，假如著作者的账户连续30天收到的款项都小于合同规定的数字货币单位，数据流动与智能合约规定流量发生冲突，则区块中的智能合约就会依照该条件发生响应，产生的结果就是作品所有权会马上自动转移回著作者手中，发行方则无法再获得著作者登记在区块链上的作品。而这一智能合约的执行，需要著作者和发行方用各自的用户私钥进行签署。

3.4 作品发布与交易

3.4.1 多样化的交易内容

与中心化数字出版平台不同，数字出版区块链上的著作者处在产业模式的中心位置，可以掌控自己的身份和个人数据，可以在无需强大的中介机构充当金钱和信息的仲裁者的情况下创造和交换价值，可以保证自己所创造的新作品能够得到来自它们知识产权的补偿。因而在区块链上，数字出版形式可以发展为以作者为主导的多样化资源经营。

首先，隐私数据可以成为无形资产。在区块链上，参与者的隐私模型与与传统隐私模型不同，所有交易不需提供任何身份信息，其隐私模型（图5）是可以在一定程度上摆脱监管的准匿名交易机制。在这种模型中，作者和读者都可以自选通过有偿或无偿的方式，在某个特定的时间段将这些数据公布给特定的机构，以用于民意调查或研究性学习。

其次，版权保护并不等同于拒绝访问。作者可以选择将作品上传到区块链上免费分发出去或导入微信公众号等第三方内容发布平台，或者以微支付的方式在任何作品上收取费用。区块链可以运算出并创建包含匿名作者信息的数字签名（哈希值），该数字签名通过打印或嵌入的方式依附在PDF或Html格式的文档末尾，以确保材料始终保持具有原始来源的参考性。作者甚至可以将原创出版物分为各个组成部分进行版权登记并上传到区块链平台进行数字化分销，如一部绘本的插图、版面设计、文字撰稿、推荐者序言、有用的链接等，都可以在作者的自愿分配下获得一个合理的价值。同样地，其他用户所拥有的闲置的数字化資源也可以通过这种方式进行按量计费出售，通过去中心化的价值传输协议，在区块链上打造数字出版的“分享经济”。

3.4.2 协作出版与灵活定价

区块链的分布式账本特性与智能合约的电子合同功能促进了合作组织的运作，为自出版人带来了一种相互协作并分享更多价值的出版模式——协作出版，使得传统自出版中作者巨大的工作量问题得到解决。

区块链基于多重签名技术，可以实现电子书利益分享。用户作为一本书籍的主创者（发起人或创始人），可以创建一个多重签名钱包（公共账户），设置出版物的销售分成比例，然后发行出售。如此每一笔交易都会自动按照设定的比例分配给协作出版中的合作者。需要说明的是，为了体现内容创作者的主导地位，只有一部作品的主创者才有权利发布出售作品。平台需具有强大的统计功能，忠实记录每一位合作者的贡献次数、时间长短和贡献内容占整个作品的比例，为主创者设置内容分成比例提供科学依据，从而避免可能产生的利益纠纷。出版物的最终定价可以设定为公共账户中所有合作者的利润总和，这份利益分成表也可以作为价目依据附在数字出版物末尾，使得读者能明确得知该出版物的所有主创与各自的贡献比例。

4 去中心化数字出版平台面临的挑战

4.1 版权登记合法性

与权威机构授权集中登记式的版权登记机制相比，区块链平台利用哈希值与时间戳生成唯一版权标志的版权登记方式收费低廉，方便快捷。但不同于国家版权局下发的著作权登记证书，区块链提供的版权证明并不具有直接的法律效力，而只能作为著作者依法维权过程中的辅助证据。根据国家版权局《作品自愿登记试行办法》的有关规定：“不受著作权法保护的作品；超过著作权保护期的作品；依法禁止出版和传播的作品，登记机关均不予登记。”区块链版权登记模式若不能满足法律监控范围内的登记标准，就很难得到维权过程中的法律机构认可。

但可以展望的是，国家正在积极推动区块链在版权保护方面的应用，根据工信部在2016年10月发布的《中国区块链技术和应用发展白皮书》中的描述，区块链技术用于版权保护在司法取证中的作用正在逐步实现，这为区块链版权保护创造了一定的法律基础[12]。

4.2 信息共享与版权保护的博弈

版权保护与信息共享间的矛盾，一直是数字出版行业寻求作者与读者间利益平衡的关键点。典型案例是全球最大的网络服务提供商谷歌（Google）与美国出版商、作家协会等机构之间围绕数字图书馆建立而长达十年之久的版权官司。与谷歌数字图书馆相比，数字出版区块链则是站在主张版权保护的著作者立场，但同样面临着作者对作品的垄断权利会限制内容分享的问题。区块链技术需要基于广大的参与节点才能提供更为高效的共识机制，这其中不只包含著作者，更多的还有构成受众基础并分享自身数字化资源的读者群众以及出版商等出版机构。如何在作者作品发布中的定价、授权范围、使用时间、最终解释权等维度上进行合理控制，是去中心化数字出版平台维持可持续发展模式所必需解决的问题。endprint

4.3 区块链技术的局限性

区块链技术当前仍未能满足大规模的使用，主要是基于三个难题：（1）在用户界面和用户体验方面，区块链平台对普通用户并不友好。以数字出版区块链架构中的客户端编辑器为例，协作出版的参与者需掌握一定的轻量级语法才能够实现文本与脚本语言的转换；而比特币用户更是时常需要面对一些字母、数字代码和极客的技术术语。如此通常会导致对技术不熟悉的用户产生巨大失望——这对区块链技术的长远发展而言是一个阻碍。（2）区块链交易具有高延时问题。每一笔比特币区块链的交易清算与结算需要10分钟的时间。相比于大多数的端对端支付机制，10分钟并不算长，但平台的交易运作需要持续的互动，尤其是在数字出版区块链平台上，交易转账并不仅限于虚拟货币，还包括数据量更为庞大的版权记录与上传作品的所运算出的哈希值，10分钟的冷却时间无疑会积攒下大笔的交易订单。由此，高延时的交易速率是区块链平台难以扩大规模的关键所在。（3）巨大的能源消耗。“没有中心化权利机构的代价就是能源的耗费，任何形式的货币都与能源有着一定的关系”[13]。区块链的共识机制需要矿工投入巨大的计算能力，而挖矿所带来的高碳排放量是客观事实，如何解决区块链运行的电力消耗还需要哈希算法的进一步更新。

5 结 语

区块链技术是分布式新媒体的底层技术创新，与近年来兴起的大数据、云计算、虚拟现实等应用层面的新技术不同，它是新一代互联网的底层基础设施，具备着引发颠覆性变革的强大作用力。数字出版的“去中心化”，意味着一个保护、珍惜和公平的给予每一位智力成果创作者以奖励的出版环境。区块链为去中心化数字出版平台提供全面的技术支撑，使得知识的聚合与分享从数字出版物的创作阶段，直到发行分销都从一而终地贯穿这项新时代的信息傳播理念，进而促成文化创意产业的繁荣发展。

注 释

[1] 霍学文.“区块链已成为金融科技的底层技术”[OL].[2016-07-08]. http：//business.sohu.com/20160708/n458318681.shtml？_t_t_t=0.2785526269581169

[2][6][11]邹均，曹寅，刘天喜，等.区块链技术指南[M].北京：机械工业出版社，2016：16，45，39

[3]吴健，高力，朱静宁.基于区块链技术的数字版权保护[J].广播电视信息，2016（7）：60-62

[4][7][10]张波.国外区块链技术的运用情况及相关启示[J].金融科技时代，2016（5）：35-38

[5][加]唐塔普斯科特等著；凯尔等译.区块链革命[M].北京：中信出版社，2016：29

[8]殷龙，王宏伟.基于IPFS的分布式数据共享系统的研究[J].物联网技术，2016（6）

[9]Youchai Benkler. Coase's Penguin [J]. The Yale Law Journal，2007（112）：1-79

[12]国家工信部. 2016年中国区块链技术和应用发展白皮书[2017-01-06]. http：//www.sohu.com/a/117364806_451765

[13] Robert Levine. Data Mining the Digital Gold Rush：Four Companies That GetIt[J]. Billboard，2015，127（10）：14-15

（收稿日期：2017-07-11）endprint