区块链技术在图书馆的应用研究

程 丞

(沈阳大学 图书馆，辽宁 沈阳 110044)

区块链起源于比特币，是一种新兴的互联网技术，作为比特币底层技术之一的区块链技术日益受到重视。2019年1月，国家互联网信息办公室发布《区块链信息服务管理规定》，10月，中共中央政治局首次就区块链技术发展现状和趋势进行集体学习，提出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，为区块链技术如何给社会发展带来实质变化指明了方向。作为2019年十大流行语之一，区块链技术已经闪现在人们面前，成为社会的广泛关注焦点。

区块链技术涉及数学、密码学、计算机编程、数据库、互联网、安防等很多科技领域，其核心表现是一个分布式的共享账本和数据库，具有诸多独特的自身优势和特点。综合起来，区块链技术具有如下特征：①去中心化。去中心化是区块链最突出最本质的特征，区块链技术不依赖额外的第三方管理机构和硬件设施，没有中心管制。通过分布式核算和存储，各个节点实现了信息自我验证、传递和管理。②开放透明。区块链技术基础是开源的，除个人私有信息被加密外，区块链的数据对所有人开放，任何人都可以通过公开的接口查询数据和开发相关应用，整个系统高度透明。③独立不可篡改。基于协商一致的规范和协议，所有节点能够在系统内自动安全验证、交换数据。每个节点都存储相应的数据副本，配合“时间戳”记录数据交换信息，实现对全网历史数据访问的追踪查询。④安全可信。需要掌握全网51%以上的运算能力才有权操控修改网络数据的前提条件，从技术上遏制了对数据的恶意篡改。智能合约、分布式系统、共识算法等技术保证区块链数据具有较高的安全性。⑤匿名性。除非有法律规范要求，单从技术上来讲，各区块节点的身份信息不需要公开或验证，信息传递可以匿名进行。

区块链技术在各行业的应用前景广阔，在各相关领域也进行了积极的探索和实践。比如：金融领域，区块链在国际汇兑、信用证、股权登记和证券交易等方面有着潜在的巨大应用价值；物联网领域，区块链与物联网和物流系统进行有机结合，将极大拓展物联网的广度和深度；公共服务领域，区块链与公共管理、能源、交通、医疗等民生要素息息相关；数字版权领域，通过区块链技术使数字作品版权保护工作更加快捷和经济；保险领域，通过智能合约的应用，实现保单自动理赔，在贷款合同中代替了第三方角色；公益领域，区块链存储数据的高可靠和不可篡改，必将增加社会公益的公信力，避免道德绑架。

科学技术从来没有像今天这样深刻影响着国家前途命运，从来没有像今天这样深刻影响着人民生活福祉。区块链技术在各领域各行业的应用方兴未艾，图书馆作为一个社会公共文化服务机构，区块链技术同样有着广阔的应用发展空间。图书馆应用区块链技术目前更多的还停留在理论探讨阶段，真正付诸实践的不多。毕竟一项新技术的应用不是件简单的事情，需要和图书馆的实际情况相结合，逐步探索出一条适合图书馆性质的有效途径。纵观目前区块链在图书馆应用的研究情况，梳理归纳如下。

1 文献资源建设

区块链技术在图书馆文献资源建设中的应用主要体现在文献资源采购、数字版权管理、资源存储共享等方面。

1.1 文献资源采购

互联网时代人们的阅读习惯、阅读内容和文献获取方式都发生了翻天覆地的变化，在数字阅读兴起和网络资源爆发的联合夹击下，图书馆的纸质文献借阅率出现了持续下降的趋势。面对这个在当今图书馆普遍存在的现象，破解文献利用率不高的迷局，提高图书馆文献资源的采购质量和水平无疑是从源头解决问题的关键。为此相当多的图书馆采用了读者决策采购这种按需购买的方式来缓解文献采购和读者需求之间的矛盾。读者决策采购方式是依托于文献提供方的大量文献信息进行的，文献信息的准确性和读者参与的程度和途径等因素决定了读者决策的质量。区块链技术可以涵盖文献提供各方面的综合数据，利用区块链技术的独立性在文献供应端解决各个供应链成员信息系统相对独立缺乏互联互通的矛盾，建立信息交换的信任。读者和文献提供方都作为各自的节点存在，读者作为一个节点，拥有相应的文献资源建设权限，提供文献利用诉求。区块链技术允许在供应链的网络中建立起无须人为主观判断的信任机制，创造安全认证的供应链信息交换系统，为文献资源采购提供一种全新的工作模式。

1.2 数字版权管理

数字版权目前普遍采取集中登记式管理，比如国内的数字文献通过中国版权保护中心登记进行版权保护，其本质上是一种权威管理机构授权的中心化版权管理机制。从技术层面上看，数字版权管理的版权交易由中心服务器支持，版权许可也依赖于中心服务器。与这种集中管理的方式不同的是，区块链技术利用自身具有的可溯源和不可篡改的特征提供了一种不可更改的非中心化版权登记形式。借助于对每一份经特许的数字版权进行记录，区块链技术能够实现对版权流转的全程监督。这种集体监督形式，具有共识性、共认性，使其真实性、可靠性有了更完善、更坚实的保护屏障。同时针对在数字版权管理中出现的诸多问题，区块链技术可以提供成本低廉、程序便捷、无须第三方担保的版权交易平台，降低了数字资源的保护成本。区块链技术的智能合约可以使版权拥有方主动寻求与其授权条件契合的图书馆，提供特定资源实现无缝连接。在此基础上，达到建立区块链技术下的去中心化的新型图书馆版权交易联盟这个远期目标。

1.3 文献资源共享

区块链技术应用于图书馆文献资源共享是建立在分布式文献存储基础上的一种点对点数字化文献传输和资源共有。网络条件下的资源共享是指在网络基础上实现的各网络用户间不以经济利益为目的的将本方拥有的原创、收集或者购买的文献资源上传至网络平台进行分享共建。图书馆文献资源共享组成的个体分别是馆与馆、馆与人、人与人，利用区块链技术将这些组成因素视为分散的节点，利用其信息开放性、安全性、数据不可篡改和记录可追溯等特征使图书馆文献资源共享发生质的飞跃。作为区块链各个节点的图书馆和读者可以充分利用区块链技术的安全和快捷，在丰富自身文献资源的同时为他人提供便利，区块链技术让资源共享实现了其应有的价值。

2 智慧图书馆设计

5G通信、大数据、物联网、人工智能、“互联网+”以及二维码、RFID等智能技术的应用，促进了智慧图书馆的产出和转化，而区块链技术更让智慧图书馆如虎添翼。

2.1 数字资源存储

区块链技术下的图书馆数字资源存储和传统存储方式有着很大的区别，其突出特点就是去中心化。有别于传统的集中式存储，区块链算法依赖于分布式的数据库技术，不再依赖于传统的大型存储阵列，存储的中心化越来越模糊。区块链的分布式数据库技术，通过算法将这些数据块串联起来，实现独立运算以及数据存储的分散分布，降低数据遭到破坏的风险，实现馆藏资源的去中心化。区块链技术下的资源管理可以将传统的管理工作分解，依据一定的规则和权限分配给读者和相关机构，实现管理去中心化。区块链技术的应用可以大大降低了因管理不当对图书馆资源带来毁灭性破坏的风险，提高了系统的可靠性。

2.2 特色数据库

区块链技术的应用可以使图书馆特色数据库建设和管理更加科学和方便，无论是资源的收集和整理，还是数据库的推广和利用都会有着显著的效果。区块链的去中心化、分布式账本技术运用于特色数据库，从源头上可以增添用户的参与度，使每一个数据库的用户都可以进行数据信息的维护和更新。共识机制也保证了其他用户数据的同步更新，并且数据库的存储量不受限，这样客观上为弥补现行特色数据库不足提供了便捷的途径和手段。在数据库的管理上，管理人员可以根据用户的需求及时推送相关信息，主动服务于用户，提高数据库的服务质量和水平。

2.3 大数据平台

图书馆大数据平台是智慧图书馆的核心载体和运行基础，区块链技术可以使图书馆大数据更趋完备、科学、合理。区块链技术的去中心化、不可篡改和智能合约以及高安全性可信性等特性，将大数据从单向收集到多向交叉，使得数据收集更加安全可靠，数据的准确程度更有保障，为大数据的进一步分析提供有力支撑。区块链的时间戳技术可以通过时间参照、数据引擎构建一个更完善的技术框架，将大数据最核心的收集和分析功能更加系统化，产生的大数据分析结果更有说服力和可靠性，充分发挥大数据平台在智慧图书馆的指导作用。

2.4 数字借阅

区块链技术的引入可以给数字借阅带来质的转变。①区块链技术是高度开放透明的，读者拥有相应的终端权限，允许用户对中心数据进行处理，每个用户与相关机构都是文献资源的主体，从数据形成之初就融入数字阅读之中。读者可以对相关的书籍进行快速浏览，实现精准阅读，在提高数据的利用程度的同时节省了大量的时间成本。②应用区块链技术搭建去中心化平台，将民众的数字阅读频率、阅读内容按照时间顺序以链条的方式组合成特定的数据结构，运用加密算法、时间戳、树形结构、统计分析读者阅读倾向，依靠算法匹配读者阅读兴趣进行推荐，实现个性化阅读、提升服务质量。去中心化还能够脱离第三方进行信用背书，根据数据分析结果形成奖励机制激发读者阅读积极性，实现持续阅读、全民阅读、终生阅读，进而提高民众的综合文化素质。从这一点上看，区块链技术也是推动社会文明进步的一个不可或缺的潜在动力。

3 用户数据及隐私保护

区块链具有去中心化、匿名性和独立性及信息不可篡改等特点，在隐私保护方面具有与生俱来的优势。运用时间戳、哈希函数、可信树及共识机制等技术保证了智慧链的防篡改、隐私加密和安全存储。在新用户注册和个人数据检测和上传阶段，区块链给予每个新用户唯一的加密密钥，并通过非对称的公钥、私钥加密技术，解决了隐蔽身份的问题。数据生成和更新阶段，区块链技术的可独立和不可篡改性利用时间戳合法加密检测保证数据安全的同时实现了个人数据的可追溯性，便于追踪，具有很强的可操作性。数据存储阶段区块链的去中心化分布式存储技术形成一个没有中心的网络体系，当某个节点通过区块链技术实现数据信息存储时，每个节点均可以保存一个副本，从而保证系统的容错性。较之于中心服务器，区块链技术能够有效保护匿名读者和作者的信息安全，保证了系统的安全可靠。在此基础上叠加的共识机制能够保证去中心化的区块链技术构成一个完整的体系，在用户数据和隐私保护方面实现自我主动监管，极大地降低了数据保护的管理成本，提高了图书馆的工作效率。

4 古籍文献管理

数字化是古籍保护和利用的有效手段，也是实现古籍文献借阅流通和开发拓展的必经之路。将区块链技术应用于图书馆古籍文献管理是个大胆的设想，是现代化前沿技术与传统文化的直接对接，笼罩着时空穿越的传奇色彩。表面上存在着千百年的时空落差，实质上二者又可以找到很多可行的切入点。数字化古籍管理体系中各参与者存在着分散性多元化特征，给区块链技术的应用提供了基础条件，数字化古籍管理体系的主体特征与区块链去中心化、分布式存储等特点高度契合。通过区块链自身的不可篡改、时间戳、可追溯、分布式存储等特点为数字化古籍管理提供版权保护、流通共享、数据安全存储等方面的全链上服务。区块链技术构建数字化古籍管理体系是依托区块链技术特点通过可行的切入点，实现数字化古籍数据共同维护、数据质量全程监督和存储安全自动保障，解决知识产权纠纷、提高共享意愿及古籍利用率。摒弃传统的古籍数据库中心化管理方式，以区块链的形式完成古籍的数字化、存储、共享全部管理流程，让经典典籍插上数字化翅膀，实现人类文明的不断传承和发展。

5 结束语

区块链技术作为网络化信息时代的前沿技术，应用到数字化图书馆工作是发展必然。笔者将目前图书馆应用区块链技术的一些研究和探索加以归纳和梳理，目的是对该领域的研究发展状况有个概况的了解。如何利用新理念、新技术，适应时代飞速发展，满足读者日益增长的新需求，是每个图书馆亟待解决的问题。区块链技术有着特有的优势和特征，这些优势和特征与图书馆的未来发展有着众多贴切的契合。我们有理由相信，区块链技术一定能在图书馆工作中发挥应有的作用，使现代化智慧图书馆功能和服务日臻完善。