基于区块链技术的分布式自律型图书馆构想

梁荣贤

（广州城建职业学院图书馆，广东广州510925）

1 引言

区块链最初作为比特币的底层技术，于2008年由中本聪首次提出。区块链技术作为一种元技术，和大数据、云计算、物联网、人工智能等技术深度融合后将使其如虎添翼。目前，区块链已经成为全球战略性的前沿技术，其原因不仅仅在于它技术理念先进和算法精密，更重要的是它体现了“开放共享”“去中心化”“全民平等”“分布式”等重要的社会价值。区块链是由分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术组成的新型应用模式［1］。广义的区块链是一种由分布式技术支撑的共识算法，狭义的区块链是一种数据结构，是加密、可验证、防篡改的存储结构。

通过区块链执行智能合约可以实现业务自动运转，而应用该技术的组织就是去中心化的分布式自律组织［2］（Decentralized Autonomous Organization,简称DAO）。事实上，分布式自律组织和分布式自律市场目前已经出现，比如近年来亚马孙先后开设的Amazon Go无人实体超市及Go Grocery无人零售日杂店、阿里巴巴的“淘宝会员店”、京东的“无人超市”、腾讯的“无人优鲜便利购”等。这种不排队、无人营业、无人收款的“无人超市”，引入了机器视觉智能和传感器设备，商品被取走后设备会自动识别并自动收取用户费用，其实质就是分布式自律组织和分布式自律市场。随着大数据、物联网、云计算、人工智能、区块链、5G等新技术的发展，未来社会的主角将是去中心化分布式自律组织，图书馆的新形态——分布式自律型图书馆也将随之出现。

2 分布式自律型图书馆的概念

2.1 “分布式图书馆”

“分布式”普遍被认为是计算机的一种算法，当计算机的程序和数据借助网络分布在一台以上的计算机时，其计算就成为“分布式”，它和“集中式”计算是相对的。分布式计算可以将应用分解成若干小部分，分配给多台计算机同时进行处理，从而达到提高计算效率，节约整体计算时间的目的。虽然图书馆界目前没有“分布式图书馆”的说法，但实际上“总分馆模式”“社区图书馆”“农家书屋”等许多现有的图书馆形态和“分布式图书馆”的理念高度一致，可以说是分布式图书馆的具体表现形式。“分布式图书馆”其实就是分布在民众周围、数量较多、拥有核心的管理及服务理念、总分馆资源实时共享获取、服务受众最大化的公益性文化服务组织。

2.2 “自律型图书馆”

自律，顾名思义就是个人在没有他人监督的情况下，自觉遵循法度或约定俗成的规定、规则，约束自己的一言一行。“自律型图书馆”可以理解为没有工作人员在图书馆内进行管理，用户的言行举止和有工作人员管理、监督的时候并无差异的图书馆。当图书馆发展成为去中心化的分布式自律组织，用户和图书馆之间不需要建立信任关系，用户完全通过“自律”来约束自己的言行。这是因为用户在图书馆里的一切行为将被大数据、人工智能设备推导出个人的信用值，用户在图书馆的信用值将成为个人社会信用的重要组成部分。

2.3 “分布式自律型图书馆”

对“分布式图书馆”和“自律型图书馆”的概念有了较深入地了解后，可对“分布式自律型图书馆”的概念理解为：“分布式自律型图书馆”是分布在民众周围、数量较多、拥有核心的管理及服务理念、总分馆资源实时共享获取、服务受众最大化的公益性文化服务组织。同时，用户和图书馆之间不需要建立信任关系，用户通过自律来约束自己的言行。和无人收款的“无人超市”一样，传统图书馆常见的一线管理员将逐渐消失，图书馆将变成无管理员的“无人图书馆”。

3 分布式自律型图书馆出现的背景分析

3.1 大数据、云计算、物联网、人工智能等与区块链技术的融合

大数据依托云计算对海量数据进行分布式的数据挖掘。物联网的关键技术离不开射频识别技术（RFID）、传感网、M2M系统框架（Machine-to-Machine）以及云计算。人工智能是人类进入信息产业革命时代达到认识和改造客观世界能力的高峰［3］，使机器“像人一样思考”“理性地思考”“像人一样行动”“理性地行动”。随着各种新技术的蓬勃发展及交互渗透，人类社会即将进入万物互联的时代。区块链技术本身是一种元技术，其实质是由其他技术（包括大数据、云计算、物联网、人工智能）构成的。当区块链有朝一日发展成为支撑社会运转的底层技术时，根据其打造出来的智能合约将大规模解放人力，社会行为也将被纳入自我循环的良好体系中，全社会将从根本上达成共识机制、信任机制，这成为分布式自律型图书馆出现的重要技术背景。

3.2 用户日益增长的多元化、个性化需求

传统图书馆的资源建设侧重于“藏”，用户只能在图书馆已有资源里面进行选择使用。随着用户需求的变化，越来越多图书馆从用户需求驱动着手进行信息资源建设。而用户年龄层次、职业、性别、健康状况、兴趣爱好、社交需求等方面的差异性，直接影响到其使用图书馆资源及服务的目的。总体而言，图书馆用户的信息素养较以往已得到较大幅度的提升，大多数用户希望在使用图书馆资源的过程中尽量减少馆员的介入，其原因主要是用户知道如何使用图书馆的设备、可以自主获取其所需的信息资源、怀疑图书馆员试图了解自己的隐私［4］、喜欢自己营造的自助服务氛围、喜欢浸润在自己是图书馆主人的感觉中、渴望被证明自己是遵章诚信的公民等。正是用户这些多元化、个性化的需求，成为促进分布式自律型图书馆萌芽的重要力量之一。

3.3 图书馆自身转型变革的发展要求

身处信息社会的图书馆及其服务面临巨大的挑战，需要应对来自新兴信息服务产业（搜索引擎服务商、数据库服务商等）的各种竞争［5］，思考并规划图书馆未来的出路已成为决定图书馆界何去何从的重要考题。同时，随着计算机技术、网络技术、数字技术的快速发展，图书馆如何应对当代技术环境和用户信息行为的变化，在功能定位、资源建设、发展理念、用户服务、技术应用［6］等方面进行转变，成为图书馆转型发展的重要举措。图书馆身处各种新技术、智能设备渗透的大环境中，唯有走与新技术融合共生的道路才能取得更好的发展。

4 区块链对分布式自律型图书馆的影响

4.1 理论架构

首先是国家层面对发展区块链技术的高度重视。习近平总书记接连强调要“把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口”“加快推动区块链技术和产业创新发展”，这为区块链的应用、发展铺平了道路，打开了巨大的想象空间。其次，区块链自身独有的去中心化、开放性、独立性、安全性、匿名性等特征，和分布式自律型图书馆的核心理念高度吻合，其众多特征和分布式自律型图书馆的特点有许多相似及重叠部分，为分布式自律型图书馆理论架构的进一步完善提供了强有力的支撑。此外，图书馆作为知识文化的收藏与传播中心，是社会进步、文化传承的重要标志和举措，也是区块链将来落地的重要应用场景。

4.2 技术支撑

区块链技术可以给用户提供场景化服务资源保障、场景化服务技术保障、场景化服务安全保障［7］。具体来说，区块链的核心技术包括分布式账本、非对称加密、共识机制和智能合约。

4.2.1 分布式账本

分布式账本技术应用到分布式自律型图书馆后，图书馆的各种数据、事件、流程等不再单独保存在传统的服务器里，而是分布在区块链中不同地方的多个节点上。每个节点都保存着图书馆的完整账目，同时每个节点之间是独立存在、地位等同的，即使某个、某几个记账节点被破坏，图书馆的完整账目也可以通过其他完好的节点获取。

4.2.2 非对称加密

非对称加密方面，虽然分布式自律型图书馆存储在区块链上的许多信息是公开的，所有用户都可以获取到这些公开的信息，但是其账户身份信息是高度加密的，只有在获得数据拥有者授权的前提下才可以访问。区块链系统中常见的非对称加密算法有RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、DH、ECC（椭圆曲线加密算法）等，被应用于对所有权的验证机制，其主要优点是可以很好地适应开放性的使用环境，便捷、安全地实现数字签名及验签。因此分布式自律型图书馆应用区块链技术后，其系统数据是高度安全的，并且很好地保护了用户的个人隐私。

4.2.3 共识机制

共识机制是所有记账节点之间如何达成共识，从而认定一个记录的真实性、有效性，这既是鉴别记录也是防止篡改记录的手段。区块链提出了4种共识机制，适用于各种应用场景，在效率和安全性之间取得了很好的平衡［8］。区块链系统独有的协议共识机制，使链上的所有节点都参与到其他节点交易的验证中，只有整个链上绝大部分节点一致认为新节点的交易是正确、有效的，新节点所产生的数据才能以区块的形式链接在整条区块链的最后。

4.2.4 智能合约

智能合约是部署在区块链上可执行的代码或程序，涵括了编译器、编程语言、时间、虚拟机、状态机、容错机制等。它可以不依赖中心机构而自动代表各签约方执行合约，因其具备强制执行性、防篡改性、可验证性等特点及执行精准、避开人为干扰、运行成本低等优点，将会拥有广阔的应用场景［9］。在分布式自律型图书馆里，图书馆的活动开展、资源采购、服务推送等都可以借助智能合约自动执行，尤其是活动投票、项目众筹、公益捐赠等方面，智能合约可以让图书馆更公开透明，使图书馆维持良好的公信力及社会形象。

4.3 功能拓展

区块链技术带来的去中心化和去信用化的模式，使其在图书馆的应用将不仅仅停留在满足技术需求方面，更重要的是可以加速整个图书馆行业的变革。首先是在“人”的方面，不管是图书馆的领导者、馆员还是用户，都将处于区块链的整个链条上，领导者的管理能力及水平，馆员的专业技能及服务用户的满意度，用户使用图书馆的行为、信用等都将是公开透明的，这对每个人加强自律将产生很好的督促、监管作用。其次，区块链技术还将使图书馆的用户重新回到图书馆产业链的中心位置，用户将拥有更多的话语权，实现真正的“用户至上”。此外，区块链本身是一种元技术，会不断把其他先进技术吸收进来促进自身的发展，而图书馆本身也是不断生长着的有机体，区块链技术在图书馆功能拓展方面将拥有广阔的空间。

5 分布式自律型图书馆未来发展构想

5.1 图书馆方面

5.1.1 单个图书馆实体规模缩减

随着数字图书馆的兴起，图书馆新增纸质藏书数量呈下降趋势，这使图书馆对实体存储空间的需求也逐渐降低。同时，图书馆用户可以借助互联网便捷地获取图书馆的信息资源，其到馆频率、对图书馆阅览场所的空间需求也将逐年降低。此外，随着图书馆各种业务的集成化、自动化、数字化、网络化、自动化［10］，对图书馆的物理空间需求也将逐年下降。因此，未来图书馆的实体规模将会缩减，现有图书馆的实体空间将进行功能改造。

5.1.2 分布式小型图书馆密度增加

这方面主要是针对公共图书馆，可在现有公共图书馆的总分馆体系上进一步增加分布式小型图书馆的密度。首先，应对现有公共图书馆的总分馆进行升级改造，加强总馆的核心引领能力、凝聚力、影响力，提升分馆的管理水平、服务质量、用户满意度。其次，可以依据当地经济水平、人口密度、用户需求等因素，合理建设一批分布式小型图书馆。此外，还可以鼓励社会力量加入，共同建设分布式小型图书馆，比如吸收符合条件的社区图书馆、农家书屋成为图书馆分馆，鼓励符合条件、具备资质的上网服务场所成为总分馆的基层服务点等。目前，已有企业研发出智慧微型图书馆，该智慧微型图书馆仅需一平方米的空间，可放置在任意角落，可自由组拆，支持24小时自助借还书，实现了网内图书馆数据互联互通，用户可通过人脸识别、指纹识别、扫码、读者证、身份证等多种方式登录系统，同时配备实时监控，人像抓拍，设备故障自动报警等，成为24小时阅读服务空间的有益补充，其核心机理、作用功能和分布式自律型图书馆高度一致。

5.1.3 图书馆智能化、智慧化进一步加强

由于各种智能设备、传感器、新技术应用到图书馆，分布式自律型图书馆的智能化、智慧化比以往时代的图书馆都将得到进一步加强。传统图书馆的各种业务，由于自助借还书、还书自助分拣、自助办证、图书自动盘点、读者自助移动阅读服务、智能客服等智能设备的应用及自助服务的推广，将大幅度降低图书馆人力的介入。同时，图书馆借助大数据分析系统可以对用户的阅读行为、需求等进行深度分析，并借助智能设备向用户推送个性化的信息服务。

5.1.4 “馆——馆”互联互通程度深化

届时，只要是纳入分布式自律型图书馆体系的所有图书馆，不管是总馆与分馆，还是分馆与分馆之间，彼此的互联互通程度将得到前所未有的深化。互联互通不仅体现在图书馆物理空间（楼、层、区、室、桌、机、屏等）的全面立体互联［11］，也体现在图书馆服务主体馆员之间的互联、图书馆服务客体读者之间的互联、馆员与读者之间的互联、人机交换的互联等。也可以说，分布式自律型图书馆将步入万物互联的时代。

5.2 馆员方面

5.2.1 图书馆一线管理员缩减

由于各种智能化、智慧化的技术、设备、系统的应用以及图书馆用户素养的普遍提升，分布式自律型图书馆的一线管理员将大幅缩减，甚至整个图书馆都不需要管理员。用户在利用图书馆资源和服务过程中遇到困难和问题时，首先可以通过智能客服机器人来寻求帮助，智能客服机器人将可以有效解决用户95%左右的问题，剩余的百分之几的问题，用户可以转接人工服务，而这些问题也基本可以通过人工在线解答得到妥善解决。

5.2.2 信息加工服务馆员增加

图书馆一线管理员大规模缩减，他们将转型为信息加工服务馆员。届时，信息资源的总量将爆发式增长，对海量信息进行筛选、分类、挖掘、清洗、加工、存储、推送将是分布式自律型图书馆时代馆员的重要工作，从事这一工作的馆员数量也将大幅度增加。

5.2.3 馆员综合素养要求提高

馆员的综合素养包含了专业知识、专业技能、服务意识、服务水平、职业道德、信息素养、数据素养能力等诸多方面。身处大数据时代，馆员的数据素养能力尤为重要。一般来说，数据素养由数据意识、数据知识、数据能力和数据伦理4个部分组成［12］，能否充分利用数据，发现并有效解决问题，进而满足图书馆用户需求的综合能力是衡量数据素养高低的常用标准。

5.3 用户方面

5.3.1 用户需求

进入分布式自律型图书馆时代后，图书馆用户的需求将进一步呈现出多元化、个性化、即时性、多变性等特征。用户将不再满足于借书、还书、下载电子资源、在图书馆内自修等，而是衍生出许多新需求，比如利用图书馆的智能平台建立专业群、专业小组开展研究、学习，利用图书馆创客空间、第二课堂、创新创业平台、远程培训基地等新功能。而为了满足用户的以上需求，图书馆将转型为多功能复合体，例如涵盖了资料中心、学习中心、学术交流中心、用户交流交际中心、社会服务中心等，用户的绝大部分需求将在图书馆的智能化平台上得到满足。

5.3.2 身份认证

区块链技术应用到分布式自律型图书馆后，图书馆用户只要在任意一个图书馆注册、认证成功，其身份就可以在分布式自律型图书馆体系中的所有图书馆通用。这不仅省去了以往图书馆用户使用不同图书馆资源需要重复注册、认证的不便，提高了图书馆的亲和力，使图书馆和用户之间的关系更为融洽，也节省了图书馆在用户身份认证方面花费的人力及时间成本，加速了图书馆信息资源的传播效率。

5.3.3 用户画像

中国科学技术信息研究所信息资源中心主任曾建勋认为：用户画像是指获取用户的专业背景、文化程度、知识获取习惯、兴趣偏好、特长任务等与用户需求趋向相关的信息，并以此为基础进行模型化表示，为用户制定特定标签［13］。当区块链技术融入分布式自律型图书馆后，用户利用图书馆的一切行为都将被大数据记录，被存储在区块链的所有记账节点上，无法篡改，也无法进行修饰，任何人都可以用区块链来描绘某用户的数字画像。可以说，分布式自律型图书馆的每个用户都将拥有自己独有的用户画像。图书馆不但可以依据用户画像进行资源、服务的推送，用户之间也可以依据用户画像来寻找有共同兴趣爱好的读者朋友。

5.3.4 用户征信

在分布式自律型图书馆里，对用户的管理将不再依靠图书馆的规章制度及一线的图书馆员，而是实行用户自我管理。用户使用图书馆资源、服务过程中所产生的一切行为都将被记录在区块链中，并形成用户的个人征信。这个征信将成为用户到其他图书馆进行身份认证、证明个人征信的重要标志，也是图书馆评价用户征信、依据用户征信等级开放权限等业务的重要参考标准。当用户在图书馆的个人征信恶化，其使用图书馆的权限将会缩减，甚至被所有图书馆列入服务黑名单。如果用户在图书馆的个人征信被纳入社会征信体系，图书馆用户将会精心维护其良好的图书馆个人征信［14］，这对促进分布式自律型图书馆的良好运作将有极大的保障及推动作用。

5.4 资源方面

5.4.1 资源按需购买

区块链将给世界带来一个知足社会，区块链可以对生产、消费进行即时地记录和反馈，有效解决了信息传递、资源配置的滞后问题。当图书馆衍变为分布式自律型图书馆后，和传统图书馆资源建设在先用户使用资源在后的方式不同，分布式自律型图书馆的资源将执行按需采购的原则。用户需要什么资源，图书馆会即时完成“采购——支付——用户获取资源”的整个流程，而整个流程和传统图书馆的用户即时获取馆藏资源并没有本质的区别。这种生产、消费、分配同步的生产方式、消费方式及生产关系，使图书馆节约了开支、杜绝了资源浪费。

5.4.2 资源高度共享

自从图书馆界开始资源共建共享以来，馆际资源共享、总分馆资源共享、图书馆联盟资源共享等形式多样的资源共享在提升图书馆用户满意度方面发挥了重要的作用。信息时代下，图书馆面临着竞争异常激烈的信息资源供给环境，用户可以通过其他便捷的渠道获取原先只能从图书馆才能得到的信息资源。因此，图书馆必须重视资源共享服务，应从重视“量”向“质”转变，即要重视所提供的共享服务是否和用户的需求高度吻合，同时还要节省用户的时间，提升用户检索、利用资源的便捷性。此外，图书馆还应加强和资源供应商的博弈、谈判，争取更多资源的合理利用，促进信息资源共享服务的可持续发展［15］。

5.4.3 费用实时结算

分布式自律型图书馆时代来临后，用户使用图书馆资源、服务背后产生的费用以及图书馆和资源供应商之间产生的费用都将实现实时结算及精准支付［16］。例如图书馆用户下载了某本电子书，因为分布式自律型图书馆的资源是按需购买的，用户下载该本电子书的费用会即时结算。该笔费用可能被细分成多个去向，如提供该电子书的供应商获得0.5元、该电子书作者获得版权收益0.4元、该电子书的制作工人获得劳动报酬0.3元等等。与此同时，和该本电子书相关的所有人都可以同时知道该电子书已被用户下载使用，可以为各自下一步的行动做好准备。此外，区块链还可以准确记录不同作者的创作贡献［17］，精准的费用分配及实时支付也可以激发资源生产者的积极性［18］，继续生产出高质量的信息资源供用户使用。

5.5 服务方面

5.5.1 个性化、定制化服务流行

区块链技术和人工智能、物联网等新技术融合发展后，图书馆将变得更加智能化、智慧化。图书馆智能设备将从用户属性、用户行为、用户内容及用户评价等要素着手，深度挖掘、识别用户的需求，从而基于用户需求提供更加个性化的信息服务。用户可以不需要和图书馆及馆员有任何接触，通过智能设备及接收终端定制自己所需的服务，比如涉及个人隐私的健康信息查询服务、某种疾病的症状及治疗方法在线咨询等。

5.5.2 服务体验大幅提升

由于各种新技术及智能设备的普及使用，用户获取资源和服务不再受到时空的场景制约，无论身处何方都可以精准、快速、便捷地获取其所需的信息，其用户体验将得到大幅度的提升。尤其是区块链提供的去中心化、开放性、匿名性等技术支撑，避免了用户进行各种身份认证带来的时间消耗、心理厌烦等不愉快的体验。愉悦的服务体验，将能提升图书馆用户的黏性、满意度及忠诚度，使用户成为图书馆的忠实拥趸。

6 结语

区块链技术在新的技术革命和产业变革中起到了重要的作用，将在建设网络强国、发展数据经济、促进经济社会发展等方面发挥巨大的作用。在不久的将来，区块链技术将能构建面向个人和企业的公平、客观、透明的信用信息记录和评价体系，为构建诚信社会提供信息基础［19］。届时，世界将迎来一个分布式自律型的社会，分布式自律型图书馆也将随之出现，这将对图书馆界产生颠覆性的影响。图书馆应紧跟新技术发展的步伐，充分利用新技术重构图书馆的资源与服务体系，深层次焕发图书馆的活力，促进图书馆的可持续发展。