区块链技术驱动的数字图书馆管理模式创新研究

李菲菲

（广州图书馆，广东 广州 510623）

区块链是将数据区块按照时间序列进行连接，借助加密技术保障数据不可篡改的链式数据结构。区块链融合了点对点传输、密码学、分布式存储、数字签名等技术，被称为计算机领域的新型应用模式，将推动各行各业的深刻变革，引领信息互联网向价值互联网迈进。作为去中心化的分布式账本，区块链中的每一个区块链都包含一次交易信息，便于追根溯源，若对其中某个数据块进行修改，必须修改所有依序连接的非对称加密数据块，这就提高了数据存储的安全性。当前区块链被广泛应用于政务、医疗、金融等众多领域，解决了信息不可追溯、传输效率低等问题，优化了多个领域的用户服务体验[1]。2016 年我国工信部发布《中国区块链技术和应用发展的白皮书》；2017 年深圳蛇口自贸区成立国内首家“区块链”主题图书馆；2019 年南昌市成立国内首个区块链学院。互联网时代多样化的信息纷至沓来，各类信息搜索方式和文献存储平台，给用户获取信息提供了便利，也对图书馆传统的管理方式提出了挑战。区块链技术在数字图书馆的应用，为图书馆重塑空间形态、管理机制、服务手段等提供了条件，有利于解决信息流通领域监管盲点、隐私泄露、知识产权保护等方面的问题，促使数字图书馆向智慧化方向发展。

1 现阶段数字图书馆管理方面存在的问题

1.1 空间利用问题

互联网环境下数字化资源在馆藏资源中所占的比重日益增大，数字图书馆采购数字化资源和建设专题数据库，所需投入的成本也在逐步增加。而为了满足科研用户等特殊群体的需求，数字图书馆依然需要采购纸质文献资源，并根据需要扩增馆舍空间。在这样的管理模式下，图书馆一方面需要做好纸质资源管理工作，合理规划利用物理空间，另一方面需要做好数字化资源整合工作，借助多种数字化工具适时扩充数字化空间。目前很多图书馆处于数字化建设探索阶段，在数字化空间建设方面经验不足，无法很好地采集和利用数字化资源。加上现有物理空间有限，若一味地增加馆藏资源储备，势必会影响用户对阅览室、多媒体室、休闲区等空间的使用需求。

1.2 资源建设问题

图书馆利用数字化技术对馆藏资源进行处理，将纸质资源转化为电子化资源，集中存储于云服务平台，并利用数字媒体进行传播推广，这是馆藏资源数字化建设的必要程序。然而数字图书馆资源管理存在诸多安全隐患，表现在服务系统容易遭受黑客入侵，管理人员若操作不当也容易导致数据丢失。部分图书馆基础设施建设相对滞后，既有的配套设施无法满足数字化管理的要求，难以对馆藏资源进行高效整合处理，对数据的描述、挖掘不够充分，不能发现多种数据之间存在的关联，无法保障信息服务的专业性。在数字化资源传输阶段，若缺乏必要的加密技术和防护措施，极易引发侵犯版权、数据泄露等风险，直接影响到信息服务的有效性[2]。

1.3 人员管理问题

近年来，图书馆界加快了数字化建设进程，在数据挖掘、数字参考咨询等方面取得了进步，但总体而言其广度、深度还不够。国家科学图书馆馆长张晓林教授指出，如今的数字图书馆模式依然是对传统图书馆的延伸，是传统服务能力的简单提升。数字图书馆的建设与发展，不仅需要现代化技术支持，也需要做好人员管理工作。目前很多图书馆囿于传统体制，管理理念和方式落后，专业技术人才不足，管理效能偏低。部分图书馆疏于对馆员进行技能培训，导致工作人员无法合理利用馆藏资源，对新型技术的了解不够，不能平衡纸质资源和数字资源管理之间的关系，导致纸质资源闲置，电子化资源管理无序[3]。尤其是知识经济时代，图书馆用户对知识的渴求更加强烈，对图书馆服务的专业性提出更高的要求，如何全面掌握用户个性化需求，从海量数据中准确获取有价值的信息，这对图书馆而言是一个挑战。

2 数字图书馆管理中引入区块链技术的必要性

网络环境下，用户更容易参与到图书馆管理中，不再满足于被动地接受信息，而成为主动的参与者，这对图书馆管理与服务也提出更高的要求。数字图书馆要想摆脱传统体制的束缚，提升整体管理水平，有必要引入区块链技术。

2.1 辅助改善图书馆占用户的信任关系

区块链借助时间戳、数据加密等技术，能够对重要信息进行加密，就如同将这些信息放在“黑匣子”中，能够极大地提高数据存储的准确性和传输的安全性，便于管理人员随时获取利用，有助于强化用户对图书馆的信任感。数字图书馆可以借助区块链技术，设置用户身份验证、点对点服务等功能，解决身份安全、数据丢失等难题，自主接收用户提出的请求，主动为用户提供有价值的信息。借助区块链技术建立图书馆与用户之间的智能合约，增进用户对图书馆的认可，有利于图书馆更好地掌握用户需求，推动与用户之间的信任关系变革[4]。互联网时代图书馆与用户之间的多向信息交互，使得图书馆基础设施建设、服务模式发生了变化，促使图书馆更加注重用户需求，推动图书馆向数字化空间拓展，由网络资源的被动采购者变为网络服务的主动提供者。可以说，区块链技术的引入为图书馆管理创新提供了动力，将进一步深化图书馆的数字化变革。

2.2 为数字图书馆建设提供支持

数字图书馆拥有很多计算机设备和中央处理器，倘若服务系统受到攻击，势必会影响到图书馆的服务效果[5]。而采用嵌入式开发的方式，将智能合约这项区块链中的关键技术直接嵌入服务系统中，便于参与各方共同制定合理的智能合约，由于区块链中各区块上的代码是面向各参与者公开的，合约运行后任何一方都无权篡改和控制，有助于为数字图书馆提供安全、透明、可靠的数据运行环境，确保信息传输的安全性和获取的完整性，为图书馆智慧化建设提供有力支持。时间戳的应用让各项数据可追溯，便于图书馆对馆藏资源进行统一管理，保障区块链中各项数据的完整性，为数字图书馆开发智能设备、优化业务系统等提供了支持，也有助于全方位提升服务系统性能。

2.3 提高数字图书馆整体管理效能

根据用户访问和开放对象的差异，区块链可分为公有链、私有链、联盟链三类[6]。区块链中多个独立的功能区块依序连接，利用哈希函数实现不同区块之间的响应，若修改其中某个区块的内容，必须对所有区块进行修改，由所有节点共同对系统信息进行备份，这有助于提高图书馆资源管理的安全性。区块链具备去中心化的特点，能够保障系统中所有节点中数据的均衡分布，让各节点有相同的话语权，都可以获得完整的交易信息，避免系统运行过程中信息的不对称问题，以分布式网络的方式全面提高信息传输效率。共识机制能够在区块链系统中创建对应的规则或决策信息，提高数据响应效率，保障数据传输安全。加密技术的应用则保护了区块中的所有数据，为图书馆数据采集、挖掘、传输等提供了可靠的环境。

3 基于区块链的数字图书馆信息资源管理系统设计

馆藏资源建设是数字图书馆发展的基石，也是数字图书馆管理的重要内容，充分发挥区块链技术的优势，建设涵盖馆藏资源公有链、用户信息私有链、数据分发模块的信息管理系统，三者相辅相成，有助于创新馆藏资源建设模式，确保馆藏资源建设的安全性、高效性，促进优质资源共建共享，进而为用户提供更好的服务（如图1所示）。

图1 数字图书馆基于区块链的馆藏资源管理系统架构

3.1 馆藏资源公有链

公有链可随意接入网络节点，数据读写权限面向所有用户，是完全去中心化的应用，便于参与者在线自由提交、读写数据等，有助于数字图书馆建设馆藏资源公有链，集中存储和整合馆藏资源，促进优质信息的共建共享。数字图书馆设置具有分布式架构的公有链，能够实现计算节点的自由部署，完全不受第三方平台的限制，这就有助于数字图书馆与出版社、互联网企业等之间强化协作，促进不同平台之间资源的有效衔接，促进馆藏资源的共建共享，提高纸质文献与数字化资源管理水平。公有链去中心化的结构，也便于广大用户参与到数字图书馆管理工作中来，便于馆员对用户行为数据进行采集分析，全面掌握不同层次用户的需求，不断优化馆藏资源管理体系[7]。

3.2 用户信息私有链

私有链的写入权限仅限于组织内部，具有交易速度快、完全去中心化的特点，能够降低交易成本，避免内部节点中的信息被随意篡改。用户信息是数字图书馆掌握用户需求的必要依据，有助于图书馆做好文献采访、资源管理和信息服务工作。数字图书馆可以建设用户信息私有链，对用户检索、借阅、下载馆藏文献的情况进行采集，并分布存储于相应的功能模块中，提高用户数据管理和利用效率。为了切实保护用户隐私，避免用户信息被泄露或随意篡改，数字图书馆可以选择性开放部分权限，利用中心机构控制数据修改权限，避免用户信息被篡改[8]。同时数字图书馆可以借助智能合约技术，在与出版社、数据供应商等共享部分用户信息的基础上，有选择性地开放用户数据读取权限，这样既能够保障与合作者共享用户信息，也能够保护用户隐私。

3.3 数据分发模块

为了提高数字图书馆服务系统的响应速度，促进用户与内部区块链之间的信息交互，有必要建构数据分发模块，用于多方采集用户信息，并将所获取的用户信息传递至私有链中进行存储。当用户发出服务请求后，该模块会对用户需求进行分析，判定请求类型，迅速采集符合用户需求的数据，及时向用户提供所需信息资源，并将该过程获取的用户信息存储于私有链中。在这个过程中，馆藏资源公有链发挥着跨平台信息共享的作用，用户信息私有链发挥着集中化数据管理的作用，而数据分发模块不仅发挥着用户信息采集、分析的作用，也是两者之间的信息传输桥梁。

4 区块链驱动的数字图书馆管理模式创新策略

区块链技术的进步与广泛应用，带给社会各行各业深刻的影响，在数字图书馆发挥的作用也日益显著。数字图书馆要想走出管理困境，有必要强化区块链研究工作，制定科学合理的区块链发展策略，占领区块链技术应用的制高点，不断创新管理服务模式，切实体现区块链应用价值。

4.1 建立基于区块链的数据仓储

在全球信息交流日益密切的背景下，网络资源数量迅速增多，人们获取信息的成本降低，随之而来的是需要解决信息传输的安全性和互信问题。数字图书馆引入区块链技术，能够建立全新的分布式数据仓储，利用公钥对用户访问馆藏资源的权限进行设置，利用私钥对单个用户利用数字图书馆的权限进行设置，便于数字图书馆对馆藏资源进行集中化管理。区块链的分布式存储以及去中心化可以使数据更安全可靠，这也有助于建立馆员与用户之间的信任关系[9]。例如，全国数字图书馆平台就利用区块链技术，打造了具有开放式界面的信息服务系统，方便馆员对各类数据资源进行上传、分析、传输和利用，拓展了数字图书馆既有系统的管理范围，提高了对各类数据资源的管理效率。

4.2 制定区块链应用的标准规范

目前很多国家非常重视区块链的应用，正在加快开发相关的技术标准。2018 年美国图书馆就针对区块链标准问题进行了在线讨论。我国互联网信息办公室发布的《区块链信息服务管理规定》中，明确提出区块链行业要强化自律，建立健全行业准则和服务规范。作为数字图书馆应用的全新领域，制定区块链标准和规范，是图书馆人保障区块链应用效果、提升社会竞争力的有效措施。数字图书馆有必要结合既有实际，加快开发区块链相关标准，制定合理的区块链发展方案。如在数据仓储运维过程中，图书馆管理者可以建立公共账本链，将重要信息存储于各时间节点上，从时间维度生成数据，这样所有的区块有序排列，检索更新数据更为便利（如图2）。借助哈希算法对数字签名进行存储，在交易数据运行过程中，可通过校验签名数据和公钥地址有效性的方式，确保链上数据的真实性，提高数据仓储的质量控制水平。

图2 数字图书馆基于区块链的数据更新过程

4.3 设置知识版权保护机制

互联网环境下信息来源多样，获取信息的成本降低，增加了数字图书馆版权保护的难度。数字图书馆将区块链应用于知识产权保护工作中，发挥区块链不可篡改、去中心化、可追溯的特点，能够提高馆藏资源保护的有效性，减少和规避山寨产品横行[10]。一方面，数字图书馆可以采用数字身份认证机制，对所有区块链的参与者进行身份认证，结合时间戳技术记录作品的上传发布时间。另一方面，对于交易信息的运作流程，可借助智能合约技术进行自动记录，确保区块链上交易过程的透明化，保障用户访问的有效性，促进原创产品的传播，让创作者获得更大的效益。此外，对于原创作品的上传、修改、流传等任意环节，均可加盖时间戳，保障原创内容可追溯。在产品确权环节，可借助数字指纹提取技术保障作品原创性，借助数字签名确定权属，为知识产权保护提供有效证明。例如，由北京亿生生网络科技有限公司研发的“亿书”平台，具备数字产权保护、交易、出版等多种功能，能够利用区块链对原创作品进行加密，实现版权信息溯源验证。

4.4 重视技术研发与人才培养

区块链在图书馆界的应用时间不长，在实践中还需要解决诸多难题。数字图书馆要继续深入研究，多方采集有价值的资源，及时掌握国内外最新技术动向，为区块链的应用提供充足的理论储备。图书馆员要全面掌握区块链相关知识，关注区块链的行业标准设计、版权保护相关法规等，学习其他机构的先进经验，为优化管理服务模式提供依据。同时数字图书馆要强化人才培养，制定区块链相关技术人才培养计划，开设专门的培训课程和知识讲座，提高管理人员的整体素质。此外，数字图书馆要制定科学的管理制度，定期开展绩效考核，奖优罚劣，有效约束管理人员的行为，激发管理人员的工作积极性。要做好岗位设置和职能分配工作，安排懂技术、懂法律的复合型人才落实区块链开发工作，确保图书馆管理工作的高效性和可持续性。

5 结语

互联网时代区块链技术的应用逐渐成为多个行业的主流，必将极大地改变社会各界的信息传播生态。作为新兴技术的代表，区块链在数字图书馆的应用，有助于改变图书馆传统的管理机制，提高馆藏建设的智慧化水平。区块链是图书馆界持续关注的前沿技术。2017 年美国发布的《新媒体联盟地平线报告》中指出，区块链已经被列为影响图书馆未来发展的重要技术之一。虽然国内图书馆界引入区块链的时间不长，在实践发展方面尚有欠缺，但图书馆人更应该保持对区块链等新技术的敏锐嗅觉，以开放包容的姿态寻求新突破，借助区块链技术深化改革现有管理模式。相信在不久的将来，区块链会应用于更多服务场景中，为数字图书馆发展提供源源不断的动力。