探析5G结合区块链技术在图书馆智慧服务中的应用

2021-08-14闫春燕

河南图书馆学刊 2021年6期

关键词：5G;区块链技术;图书馆;智慧服务

摘要：文章通过分析5G技术和区块链技术之间互补、融合的关系，从用户体验和用户隐私、去中心化与图书馆利益的平衡三个方面总结如何将5G技术和区块链技术相结合，从而为图书馆智慧服务赋能，提升其服务水平与质量，推动图书馆朝着多种信息技术叠加的方向发展。

中图分类号：G250文献标识码：A文章编号：1003-1588（2021）06-0115-03

1 背景

近年来，5G技术的热度越来越高，究其原因是5G技术的成熟度越来越高，应用的领域越来越多。在图书馆智慧服务中，5G技术也在逐步介入，并与区块链技术齐头并进，呈现出互补和融合的趋势。在图书馆界，“图书馆+5G”“图书馆+区块链技术”等研究課题的成果数量连年递增。由此可见，图书馆在打造智慧服务的过程中，需要借助5G技术和区块链技术，将二者的优势结合起来，弥补彼此之间的劣势，提升图书馆智慧服务水平，这是图书馆未来的发展趋势。

2 5G技术和区块链技术的关系分析

在具体应用过程中，5G技术和区块链技术都有优点和不足之处。数据信息高速率的传输、网络覆盖面积广、多个设备共同介入等都是5G技术的优势，但5G技术在保护隐私安全、虚拟知识产权方面的效果并不理想。运用区块链技术对传统依赖中心机构信任背书的交易模式是一种革新，结合密码学的方式在交易过程中可达到去中心化、保护交易信息、防止历史记录被篡改的目的，但区块链技术延时情况比较严重，相关设备门槛也较高。5G技术虽然是底层通信技术，却使移动互联网的速度大幅提升，但人们在运用5G技术的时候也会出现一些问题：一是5G网络中设备的联系非常紧密，用户的隐私安全无法得到保障，在进行线上交易的过程中也难以与对方产生互信，而区块链技术在这些领域具有明显的优势，人们可以利用区块链技术的特性帮助5G技术完善一些短板，解决隐私、安全、信任等问题。二是5G的普及也会让互联设备交易数量大幅增加。当前，中心化的基础设施并没有办法适应这样大幅增加的情况，但区块链本身就具有去中心化、不可篡改的特征，也可以在不信任实体之间达成共识。

5G技术在功能和性能方面的优势也会为区块链技术带来更多的发展机会：一是5G技术不仅能够提高网速，同样还能使数十万节点并发连接，这些节点也可以利用智能合约进行交易，形成“万物互联网”。区块链具有智能合约、不可篡改、可追溯的特征，但这些特征并不能保障数据真实可靠。利用5G技术的物联网会使区块链与实物的关系变得更加紧密，更好地展现出区块链的作用。二是偏远地区的人们也有使用5G网络的机会，5G技术可以满足非静态设备的连接需求，降低边缘辅助的延迟，让公有链的节点数大大增加，加入区块链技术会增加网络参与度，会使区块链的安全性和去中心化程度不断提高。

总之，在万物互联的时代利用5G技术可以更加快速地传输数据，利用区块链技术可以帮助物联网协作设备去中心化。把5G技术与区块链技术结合在一起，5G技术可以推动区块链的发展，区块链技术也能使5G技术变得更加安全和高效，这种服务模式将会给现有的图书馆服务模式带来突破和创新。

3 5G技术结合区块链技术在图书馆智慧服务中的应用

当前，5G技术在图书馆领域的应用非常普遍，在智慧场馆、无感借阅、云课堂方面均有涉及;图书馆也会在知识产权保护、数据资源共享、去中心化、读者隐私保护等方面使用区块链技术。这两种先进的技术满足了图书馆智慧化的发展需求，会使图书馆智慧服务的效果更好地展现出来，也会使图书馆的知识生态和互联环境变得更加完善，使信息共享空间变得更加多样。

3.1 平衡用户体验与用户隐私

图书馆要想为用户提供多元化和精准化的服务，必须全面收集用户信息，对用户的行为数据进行详细分析，但这也会让一部分用户在注册和使用图书馆服务时为了更好地保护自身隐私，通过编造或虚假上传隐瞒信息，这种行为使提高用户体验与保护用户隐私的矛盾变得更加明显。结合5G技术和区块链技术，可以更好地解决这一问题。

图书馆在构建分布式身份系统的过程中可以利用5G技术和区块链技术，该系统有两个主要功能：一是用户有唯一ID;二是权威机构需要给用户颁发认证声明，在使用ID的过程中不会泄露用户的隐私信息。区块链技术把用户添加到分布式网络中，利用共识机制得到用户的信任，用户可以根据机构出具的认证声明获得更多的服务，但公有链上的其他用户并没有办法通过提供服务收集该用户的真实信息，这种模式使用户的隐私安全得到了保障。5G技术具有高效、低时延的特点，可以在边缘部署区块链节点，使区块链网络的运行效率得到提升;无论是人还是任何物联网设备都可以成为分布式节点，这种特点也可以使分布式身份系统更好地运行下去。图书馆创立的应用场景，无论是在用户注册、检索还是在借还书等环节中都有很多个人信息。当运用分布式身份系统时，用户在区块链上可以利用5G技术的特点更加快速地寻找目标，使自身的资源需求得到满足。区块链技术可以让用户更充分地利用数据，只有得到用户允许，其他人才有资格访问该用户的数据。由此可以发现，把5G技术和区块链技术结合起来，可以缓解用户体验和保护隐私之间的矛盾，也可以让用户自己决定体验内容，不需要担心体验速度，同时也保障了用户的隐私安全，可以使智能服务变得更加高效。

3.2 兼顾去中心化优势与图书馆利益

去中心化是在得到用户信任的共识机制下各节点集体维护数据信息，产生一致的账本，使机构不需要再进行统一的控制和调度工作，这也是区块链技术的特征之一。区块链技术的优势包括：一是对图书馆的信息储存和传播分享的服务模式进行调整，利用分布式节点传递信息和维护数据，让用户减少对图书馆的依赖，让图书馆生产、提供和保存资源信息的中心地位发生变化。二是使图书馆由原先的信息传播者转变为组织管理者，可以收集更加全面的信息，满足用户的多样化需求。作为管理者，图书馆也可以对这些信息进行打分处理，在处理过程中逐渐增加用户的参与和互动次数。三是用户在进行交易的时候可以利用区块链技术处理验证、审核等工作，减少图书馆设备、人力资源等方面的开支。四是使资源变得更加开放，防止出现重复建设的问题，减轻经济负担。

但是，区块链技术的这些特征在图书馆的应用过程中也有风险和利益损失：一是使图书馆建设和储存资源的主导地位发生变化，在一定程度上损害了图书馆的利益。二是不可篡改性这一特征在处理错误数据时将会面临更大的难度，在写入系统的过程中一旦输入一些错误数据，想要修改这些数据非常困难，需要监管和回退得到共识。三是科研区块链一旦形成共识，也会威胁到图书馆的其他科研服务，无法真正体现科研服务的价值。

5G技术的出现解决了上述问题，可以促进图书馆的创新发展：一是5G技术可以完善图书馆应用场景，使图书馆有更多的精力打造用户高端体验，向用户推广沉浸式体验内容，让用户获得更丰富的体验。当智能设备实现自动互联和交互，所有移动设备都拥有AR和VR功能时，图书馆就可以为用户提供更多的创新服务。二是结合5G技术的独有特征，图书馆可以对一部分内容进行去中心化处理，也可以把有特色的重要资源当作私钥进行管理，在用户注册和购买之后就拥有了使用权，5G技术也可以保障用户在线使用的效果。三是利用5G技术的图书馆可以高速传输非结构化数据，也可以考评和审核各个节点，把优秀节点当作中心结构下一级的建设者和传播者，也可以让部分节点拥有更高的权限和更多的功能，使图书馆可以与用户进行良性沟通，提高公共文化服务的管理水平。四是信息沟通变得更加高效，防止产生信息壁垒，保障所有人的权益。总之，图书馆可以利用区块链技术使用户服务变得更加透明，也可以利用5G技术平衡去中心化优势和自身利益，更好地发挥图书馆智慧服务的效果。

3.3 达成分布式节点与交易即时确认

图书馆应用区块链技术为服务模式带来创新，也会使用户利用图书馆的途径发生变化。图书馆和用户都属于区块链的分布式节点，在这一区块链上图书馆与用户需要共同维护知识传播。图书馆提供的智慧服务也会转变为价值服务，使有价值的数据转向价值更高的节点，在资源共享的同时用更低的成本收获更多的效益，这对于图书馆智慧服务而言无疑具有巨大利好。但是，智慧图书馆在建设和传播数据时，随着非结构化数据的增加，各节点在互动过程中也需要满足设定好的智能合约，这些操作会让数据传播量和传播频率大大增加，很有可能出现网络拥堵造成交易延时确认的情况，也会造成时序错乱、重复提交等问题，这些问题都会对区域链节点的利益和体验效果造成严重影响。

对分布式节点来说，发挥高速低延时的优势，可以使节点的通信效率不断增加。5G网速可以达到10Gbps，利用5G技术也可以增加节点的数据传播效率。核心区块链将承担非常大的工作量，但是获得的数据也非常全面，这些区块链代表着全网用户的共同利益，只有利用5G技术才能达到区块链节点数量多但交易及时的效果。

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