区块链技术下智慧图书馆信息化建设发展研究

2022-02-27肖楚乔

信息记录材料 2022年12期

肖楚乔

（湖南财经工业职业技术学院湖南衡阳 421001）

0 引言

信息化建设是各类图书馆当前关注的重点话题，需要提高信息化服务水平，控制信息化管理难度，以便为社会公众提供高质量的图书资源。区块链技术是推动信息技术发展的重要工具，可以将区块链技术融入图书馆的信息化建设当中，以开放、兼容的方式，提升智慧图书馆综合水平，因此有必要对此展开深入研究。

1 区块链基础概念与特征

1.1 区块链基础概念

2008年，Dorian S.Nakamoto在www.metzdowd.com上发布名为《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》的文章，目的是宣传区块链技术及比特币功能，在文章中首次提出去中心化的电子交易体系，并在2009年实现比特币算法，由此衍生出区块链这种基于信息技术的概念。区块链本质是去中心化的数据库，通过密码学技术将大量数据块联系在一起，结合数据存储、点对点传输等方法，将某个时间内的网络交易信息分布于所有数据块中，以此达到验证交易信息的真伪性，并生成下一个数据块，通过相同方式与已经形成的数据块进行有效联系[1]。

1.2 区块链特征

区块链技术存在以下几种特征：第一、分布式共识机制。如果不同的分布节点选择相同的共识算法，在面对同一个建模对象时，会产生相同结果，在此过程中，也可以验证其他分布节点的算法使用类型。这种共识机制可以确保分布节点拥有的分布式账本具有良好的规范性，可以执行一致性的操作标准。区块链的分布式共识机制，可以确保信息内容以规范方式记录、存储于区块链中，通过公开记录方式，确保数据的不可追溯修改；第二、去中心化的分布式计算。区块链是以分布式进行数据计算，舍弃传统计算模式中的强中心角色。网络中各个节点是以点对点方式完成通信任务，在计算机网络基础上，通过软件协议连接各个节点，各个区块链无中间机构、不受个体控制，有效提升节点之间的沟通效率；第三、防篡改。区块链技术使用Merkle authentication tree+区块Hash pointer的方式，记录数据变化信息。在区块链记录信息后，该信息无法被任何人修改、删除、回滚。即使某个节点失效，用户也可以借助其他节点，进行信息的存储与访问，保障数据的安全性。

2 区块链技术应用于智慧图书馆信息化建设的意义

2.1 提升资源共享效率

区块链技术拥有去中心化特性，以不设置中心管理的方式，执行点对点分布式模式，建设拥有开放式账簿的网络结构，用户可以根据自己的使用需求，自行应用智慧图书馆的不同功能。区块链技术和智慧图书馆融合后，建立起资源覆盖范围更大、使用更便利的信息化平台，可以让图书馆拥有的各类数据资源实现分布式处理与开放式获取，以不同节点完成数据资源的直接传播，削弱图书馆在数据资源传播过程中的功能，图书馆从原本的信息传播者转变成信息传播管理者，让图书馆馆藏资源分享效率成倍提高，进而满足不同用户的资源使用需求[2]。

2.2 提高数据资源安全性

作为图书馆服务的基础内容，数据资源安全性对于智慧图书馆未来发展、用户个人隐私安全均有较大影响。图书馆是面向社会公众的信息服务机构，存储大量高价值的数据资源。如果数据资源被不法分子篡改，会对图书馆的资源使用计划造成严重影响。区块链是由大量链式小区块构成，各个区块与专属的Hash table对应，数据资源的各种操作，例如传输、访问等，都是通过区块顺序时间戳，运行区块链规定的加密技术，确保数据操作的安全性[3]。而且，区块链技术的隐私保护功能也可以有效保护用户的操作信息，从根本上解决数据保存的安全隐患。如果智慧图书馆拥有充沛资源，也可以在设计数据资源存储机制过程中，将记账加密算法作为设计基础，配合其他加密机制，升级数据资源的存储功能，以分布式完成数据资源的保存，提升图书馆数据资源的安全性。

3 区块链技术在智慧图书馆信息化建设中的具体应用

我国信息化技术正处于快速发展的重要时期，智慧图书馆需要面对多种应用需求，例如馆藏资源的数字化检索、图书馆与读者的即时互动等。合理使用区块链技术，可以为读者提供精准服务，从而满足读者的阅读需求。本人参考大量相关文献，认为想要在智慧图书馆信息化建设过程中，充分发挥区块链技术的应用价值，就需要从流通模式、平台服务、数据安全、利用效率、版权管理、流通模式等方面进行研究。

3.1 对智慧图书馆的流通模式进行创新优化

以往的图书馆借阅模式严重依赖图书馆的借还系统，由读者与图书馆相关人员对接，完成书籍借阅任务。这导致读者之间没有良好的信息交流条件，让读者需要花费更多时间与资源，才能获取有关图书馆馆藏资源的其他信息，严重影响图书资源在读者群体中的流通效率。使用区块链技术后，可以借助其去中心化特征，以点对点的形式，让读者之间完成相互交互，减少图书馆在读者交流过程中的重要性。基于区块链技术的图书管理系统，能够完成无中心化的图书相互借阅，这个中心化代指图书馆主体角色。读者从过去与图书馆对接，转变成与其他读者对接，更容易让图书管理系统精准分析读者的阅读偏好，从而分析出读者近一段时间内最感兴趣的热门书籍，再以图书管理系统构建自主服务平台，通过全天候图书自助流通模式，省略图书馆中心代理环节，让更多读者可以快速完成读书借阅相关事宜，以此达到提升图书馆馆藏资源的流通效率，合理控制图书馆运营成本的效果。而且，读者通过图书借阅、内容分享，也可以完善读者之间的交流沟通渠道，对于提高图书馆馆藏资源阅读效率有较大帮助[4]。

3.2 提高智慧图书馆的学习平台服务体验

区块链本质是拥有去中心化特性的分布式记账系统，使用区块链技术的用户可以根据自己使用需求，自行访问区块链中的各类数据信息。例如用户通过区块链技术，完成线上学习，会生成学习成绩、阅读习惯等各类信息，用户通过查看这些信息，可以合理掌握自己的学习情况，或由其他单位分析用户信息，挖掘用户学习习惯，提供具有针对性的教学内容。以区块链技术为基础建设的图书馆在线学习平台，在这个过程中承担“分析者”的角色。通过图书馆庞大的数据资源库，对用户线上学习过程中的各类数据详细收集、整理例如阅读轨迹、书籍评价等信息。如果图书馆接入本省或某个区域的图书馆网络联盟，也可以将用户的信息在联盟内部进行共享，强化信息利用效果。各个图书馆在共享用户信息过程中，也可以对用户信息作全面分析，提供专业化的评估内容，配合大数据技术完成用户阅读习惯细化研究，搜索图书馆馆藏资源，和用户的阅读习惯做精准匹配，提供更精准的图书资源推送服务[5]。同时图书馆也会利用用户阅读习惯，对馆藏资源进行整合、优化，更新同类型的图书资源，减少其他类型资源的推送频率。利用这种双向调整方式，为用户提供个性化阅读体验，充分满足读者的学习需求，从而逐步提高智慧图书馆的学习平台服务体验，提升智慧图书馆的服务质量。

3.3 落实智慧图书馆的信息数据安全

大数据技术在近些年得到快速发展，应用大数据技术分析人群模型，已经成为各个行业经营、发展的工具。大数据技术可以准确分析用户群体产生的各类数据使用倾向，研究数据潜在的规律内容，进而以有限的资源为用户提供更好的服务体验。以智慧图书馆为例，大数据技术通过分析用户数据潜在价值，可以为图书馆提供阅读服务改进的科学决策。但是智慧图书馆是面向社会各个群体的机构，其为大量用户提供阅读服务，也会积累大量不同类型的用户数据，在建设智慧图书馆专用的数据资源库时，会面临更为严峻的信息数据安全问题。对于区块链技术，虽然其拥有数据篡改的可能性，但是需要篡改者花费海量资源才能达到目的，在某种程度上也可以达到“不可篡改”的效果。智慧图书馆可以通过研究密码学内容，Hash Function与Asymmetric encryption两种模式，对区块链技术中的智能合约做更细化的处理，构建图书馆联盟内部数据共享机制，由不同的图书馆充当数据监控角色，确保在数据交互中，数据的平稳传输，提高用户访问图书馆数据资源库的安全性，由此解决图书馆信息数据安全问题，规避用户个人信息泄漏风险[6]。

3.4 提高智慧图书馆数据库资源利用率

在我国迈入大数据时代下，可以预见未来智慧图书馆数据资源库将会从当前的内部使用，逐步达成开源共享的发展目标。同时图书馆馆藏资源的共建共享模式，也从侧面显示社会群体对获取资源的真实需求。为满足用户需求，为智慧图书馆未来发展开辟道路，需要通过区块链技术的分布式账本存储机制，完成数据资源库的建设任务。图书馆可以通过联合不同类型的主体角色，高效整合社会资源，完成数据资源库的建设工作。建议与本市或本省的高校图书馆进行合作，构建起区域内的图书馆联盟，利用P2P（peer to peer lending）网络协议，完成数据资源库的联通工作，并将数据资源存储于图书馆联盟中的特定区块上[7]。对于图书馆联盟中的图书馆，需要严格遵循区块链技术的智能合约协议，将自身作为节点，向图书馆联盟进行数据共享，同步更新后的数据，保障使用区块链技术的图书馆可以获得真实、可靠的数据资源。而不同用户也可以通过登录图书馆提供的端口，享受不同图书馆节点提供的信息资源，满足用户的资源使用需求。

3.5 做好智慧图书馆数字资源版权管理相关工作

现在不同智慧图书馆在分享数字资料时，存在一定的信任问题，出现这种情况主要是参与分享数字资料的图书馆担心在分享过程中，被其他图书馆盗用数字资产，难以保障自己的正常权益。智慧图书馆拥有大量数字资源，若是根据现存法律严格进行版权保护相关流程，需要缴纳一大笔版权登记费用，还需要花费较长时间，增加著作版权侵权概率。而使用区块链技术，可以为智慧图书馆提供完善的数字资源版权保护机制，通过打包形式，将数字资源的作者名字做加密处理，由区块链负责存储，根据存储时间设置相应的时间戳，保障数字资源在区块链中的唯一性。同时在区块链中的所有网络节点都使用实时共识机制，任何存在抄袭想法的图书馆或个人无法篡改数字资源内容，进一步提升版权保护效果。配合区块链的去中心化特性，弱化了实体第三方机构版权登记效果，让图书馆在更短时间内完成各类数字资料的版权确认工作。撰写数字资料的作者可以省略版权举证这个程序，根据区块链技术快速锁定自己作品版权使用情况，通过授权给其他用户获取版权利益。

3.6 建立智慧图书馆知识流通新模式

比特币作为区块链技术的应用实例，让用户充当整个系统中的分布式节点，利用矿币奖励用户，从而证明区块链技术的可行性。智慧图书馆在设计知识流通模式时，可以参考比特币模式，为用户提供阅读数字代币，以此达到奖励用户阅读的效果。用户在智慧图书馆构建的网络系统中学习、交流时，由智慧图书馆记录用户各种行为频率，分析行为产生的效能，并将这两项内容作为奖励代币的参考依据。在网络系统中，智慧图书馆还要提供读者与作者交流的条件，以“点对点”方式提高互动效率，读者向喜欢的图书资源评论、点赞等行为，也需要纳入阅读数字代币参考标准中。智慧图书馆可以根据用户获取的阅读数字代币数量，判断用户的学习能力与知识积累能力，对以后提供用户的图书资源计划进行调整。用户也可以将智慧图书馆作为渠道，使用阅读数字代币购买数字图书资源，享受其他用户的共享图书内容。可以预见，如果智慧图书馆大规模推广这种阅读数字代币模式，可以稳定提升智慧图书馆服务水平，加快图书馆馆藏资源的流通效率，培养用户终身学习的良好习惯，进而推动社会健康发展。

4 区块链技术在智慧图书馆信息化建设中的推进策略

区块链技术的应用仍处于探索阶段，例如研发、推广等内容尚不完善，想要科学应用在智慧图书馆的信息化建设中，就需要从政策与技术两个方面同时推动。

4.1 政策层面

图书馆行业需要深入研究区块链技术，重视关注区块链的前沿技术，集合社会资源，由政府部门牵头展开区块链技术与智慧图书馆融合研究内容，设计具有可行性的管理措施与相应的政策细节。国内图书馆行业可以发布有关区块链技术的白皮书，与国际图书馆行业进行合作，共同建设区块链应用标准。同时建立面向社会各个群体的公共服务平台，做好区块链技术与智慧图书馆的技术创新工作。通过研究区块链技术使用的风险，设置具体的监管内容，进一步完善图书馆行业的监管机制，为智慧图书馆未来发展创造良好条件。

4.2 技术层面

智慧图书馆需要利用区块链技术，对数字资源的运行效率、安全性做更深入的研究，优化当前技术应用方案。除了现在使用的用户隐私加密算法，图书馆行业还需要开发保护效果更好的隐私保护方案。建议可以将更多资源投入到硬件设备方面，让区块链系统获得更强处理用户数据的性能，提升数据处理效率。对于系统软件，则要根据智慧图书馆的应用场景，选择侧链、子链等工作机制，提高算法运行效率，加快信息处理速度。同时培养拥有图书馆专业背景、懂得区块链技术开发与应用的综合性人才，储备足量的专业人才，为以后区块链技术顺利实施做好基础工作。