区块链技术支持的图书馆电子书服务模式及平台研究

2022-07-11郑学远

电子技术与软件工程 2022年10期

郑学远

（吉安职业技术学院江西省吉安市 343000）

全民阅读背景下，读者对图书馆的电子书阅读需求在突飞猛进的增长，图书馆为了满足读者的电子书阅读需求，也在大力提升电子书服务水平，包括加大电子书资源的采购、装备电子书阅读器、搭建满足电子书阅读的网络环境等等。尽管如此，目前图书馆电子书服务依然存在着一些问题没有很好的解决，这将制约图书馆作为公共文化机构在信息资源服务中的发展，不利于全民阅读推广的开展。区块链技术是比特币系统的底层技术，本质上是一个基于计算机程序的分布式账本，是以一个一个的区块数据通过哈希运算形成的链式结构。区块链系统上发生的所有交易都是由各个节点独立记录并广播至网络，每个参与节点共同维护这个分布式的账本，并且无须第三方的中心化管理，各个交易都是点对点的进行。区块链设计运用了密码学、时间戳、共识机制算法、智能合约算法等技术，具有去中心化交易、数据安全不可篡改、智能透明性等特征。基于区块链的这些特点，笔者把区块链技术应用于图书馆电子书服务中，提出利用区块链技术构建图书馆电子书服务新模式并设计建立区块链技术支持的图书馆电子书服务平台，旨在解决当前图书馆电子书服务遇到的困境，为图书馆电子书服务水平的提升提供一个新的模式。

1 图书馆电子书服务的现实状况

近年来图书馆电子书服务已经得到了各图书馆的高度重视，各图书馆不断加大对电子书服务的投入，图书馆电子书服务水平有了质的提升。受限于各方面的原因，图书馆电子书服务仍然存在着不少问题亟待解决。通过调研走访，实地探究了当前图书馆电子书服务的现实情况，归纳总结存在的五个方面问题。

1.1 电子书资源建设方面

目前普遍采用购买现成的电子书资源的方式，一般是通过包库远程访问的形式来获取电子书，较少有自建的电子书资源库。各图书馆采购的电子书数量上非常不均，经常同时采购不同数据商的电子书，导致很多电子书是重复采购的，同质化严重。图书馆方面缺乏专业人员和专业技术对电子书的质量进行鉴别，导致很多电子书的质量不高。此外，供读者移动阅读的电子书资源及相应的阅读平台缺乏或支撑技术不行，导致电子书的移动阅读体验较差。还有就是电子书的版权归属问题没能很好的解决，严重制约着图书馆电子书服务质量的提升。这些问题的存在亟需图书馆方面加以改进解决，谋求新的电子书资源建设模式，满足读者日益增长的电子书阅读需求。

1.2 图书馆电子书服务方式方面

目前大部分图书馆电子书服务都是采用IP 范围内进行在线浏览阅读或下载到专用阅读器进行阅读的方式。电子书的外借服务整体上较少，电子书移动阅读普遍基于某个资源商的特定阅读平台进行，大多要专用账号登录进行阅读，比如基于超星的移动图书馆进行电子书阅读。离线电子书阅读还较少。总体上来看目前的服务方式还是比较单一，不够灵活，读者的电子书阅读体验较差。

1.3 图书馆电子书服务平台方面

调研发现目前大部分图书馆没有自建功能丰富的电子书阅读平台，普遍使用电子书资源商提供的阅读平台，而这类阅读平台的功能较单一。图书馆采购多个电子书阅读平台，读者检索电子书资源时需要分别进入到不同的阅读平台去，进行多次重复的查找，没有搭建电子书统一服务平台，实现电子书资源的一站式检索。这显然不符合当前智慧图书馆建设理念，读者的电子书阅读体验将非常差。因此，电子书阅读平台的优劣将会严重影响读者的电子书阅读热情。

1.4 图书馆电子书推广利用方面

电子书作为信息时代的重要阅读资源，读者对电子书的需求与日俱增，但是由于图书馆方面对于电子书的推广宣传不够，读者对电子书的使用率不高。图书馆平时做的较多的是针对纸质图书开展阅读推广活动，忽略了对馆藏电子书进行阅读推广，未能搭建电子书阅读交流平台和电子书宣传推广平台等，没有提供电子书阅读器借阅，导致读者对电子书的知晓度不高。

1.5 图书馆电子书管理方面

图书馆在对电子书的管理上存在的问题较多，首先是缺乏电子书建设的统一规划，经常是重复和盲目的采购，没有结合各馆的实际情况建设电子书，比如，高校馆要契合学校的学科专业建设发展规划，少儿馆要契合少儿阅读需求，基层公共馆要满足基层读者的电子书阅读需求。其次是没有建立电子书服务的最优模式，服务手段单一，电子书管理的标准规范缺失，管理的随意性较强。最后是缺乏有效的电子书服务评估机制，有些图书馆只是制定了一些定性化的评估方法，没有一套科学的定量化评估体系，比如对电子书内容质量、读者访问情况、电子书使用效果、电子书使用效益等进行定量分析。

2 区块链技术在图书馆电子书服务的应用场景

数字化阅读时代，图书馆电子书已然成为了读者阅读书籍的一种重要方式，图书馆电子书服务也已然成为了图书馆服务的一种核心项目，电子书的出现影响着图书馆提供阅读的方式、提供服务的方式、工作流程及文化传播的方式。然而，读者日益增长的电子书阅读需求与图书馆电子书高水平服务能力之间还存在矛盾，要解决这一矛盾，就必须改变传统的电子书服务模式，创新服务手段。区块链技术作为一种能够安全可靠建立信任机制，保障数据安全不可篡改的新技术，笔者研究区块链技术可以应用于图书馆电子书服务的以下三个场景中，达到进一步提升图书馆电子书服务水平的目标。

2.1 区块链技术在图书馆电子书资源建设中的应用

图书馆电子书资源建设是图书馆电子书服务的基础，没有资源就没有服务。图书馆电子书资源来源可以是多方面的，包括从出版商购买、从馆配商购买或者自建电子书数据库等。不管电子书的来源是什么，图书馆都会面临电子书资源的存储、传播和读者数据的安全保护等棘手问题。

（1）区块链技术助力图书馆电子书数据存储。传统图书馆电子书资源大多是通过包库或镜像本地存储电子书资源，这两种方式的共同特点是数据存储在一个中心化的服务器中，通过网络向多个节点传播电子书数据，这种中心化存储电子书资源的方式一旦遇到网络攻击将很容易丢失数据，造成图书馆的重大损失。通过利用区块链技术，构建电子书数据存储的区块链系统，这样可以充分利用区块链的分布式存储优势，借助区块链中的密码技术和共识机制对电子书数据进行加密存储，极大的提高图书馆电子书数据存储的安全可靠性。

（2）区块链技术助力电子书读者身份认证和数据安全。当前电子书的IP 授权访问或一卡通身份认证访问非常不方便读者阅读电子书，通过把读者身份数据添加到电子书服务区块链平台上，保证读者身份数据安全认证，不被篡改，可以方便读者在任何时候和任何地方完成读者身份的认证，从而实现不受时空影响的阅读图书馆电子书。同时可以保障读者身份数据的安全而不被泄露。

（3）区块链技术助力图书馆电子书资源共享及可靠传播。图书馆电子书面临的重复建设和同质化建设的问题就是因为长期以来各个图书馆各自为战，缺乏合作共建共享导致的。区块链技术的特有优势为图书馆电子书资源共建共享提供了新的思路。各图书馆、出版社和馆配商之间可以根据协议构建一定范围内的区块链联盟组织专门用于图书馆的电子书服务。这样各个馆就成了系统中的参与节点，由于区块链要求各参与节点的数据是一致的，各参与节点共同维护系统内的电子书资源，达到了电子书共建的目的。另外，由于有区块链的数据不可篡改性及共识机制的技术支持，保障了各馆电子书传播可靠性。

2.2 区块链技术在图书馆电子书版权管理中应用

2.2.1 图书馆电子书版权管理现状

长期以来图书馆对于电子书的版权管理是力不从心，很多图书馆一直以来在探索研究有效的电子书版权保护机制，但是由于没有较好的技术选择，当前还不能很好的实现对电子书的版权保护，容易引发一系列的侵权事件。比如，多数图书馆提供的电子书借阅都是开放式的，读者可以随意下载电子书并在网络上传播，容易被非法商人获取并进行盗版和修改电子书并售卖，一旦修改原著的内容，追根溯源就比较困难。因此，从目前图书馆电子书版权管理的现状来看，做好电子书的版权确权、版权维权和版权溯源问题是最关键的工作。

2.2.2 区块链技术在图书馆电子书版权管理中应用

电子书的版权信息通常由第三方机构掌握，图书馆难于获取完整及准确的电子书版权信息。图书馆一般是向数字资源提供商购买电子书，这样获取的电子书版权本质上是间接与版权权利人的交易获得的，无法保证电子书版权的真实性。还有图书馆一旦发生电子书版权的侵权事件，很难提供令人信服的举证证据。本文考虑应用区块链技术来实现图书馆电子书版权的高效管理，解决上述三个方面的困难。

（1）区块链技术实现图书馆电子书版权信息可靠性管理。图书馆电子书基于网络环境进行阅读，在网络环境下电子书的版权如何确权是一个亟待解决的问题。首先，区块链技术基于点对点进行信息传播，把电子书的版权信息添加至区块链版权管理平台上，则全链上的各个节点都是点对点参与信息交流，防止了第三方机构的介入，借助区块链中的共识机制算法完成图书馆与电子书作品版权拥有者就版权的归属问题达成一致。同时由于区块链是全网各参与节点共同维护的一个账本，因此，电子书版权具有不可篡改和高度公开透明性，防止了非法商人盗版电子书并非法传播，保护了图书馆的权益。

（2）区块链技术实现图书馆电子书版权交易的非中心化管理。传统图书馆采购电子书的过程中，包含了电子书的版权交易，图书馆购买了相应的电子书版权，但是这种版权交易是一种间接性的版权交易，图书馆与电子书作品版权拥有者没有直接完成版权交易，而是通过电子书商家或版权管理机构等来完成的，本质上还是依托中心化机构来实现的，存在时滞长、信息不透明、不合理截留版权使用费等弊端。智能合约本质是区块链上的计算机代码，蕴含着版权交易的合约内容，当其与交易条件匹配时会自动履行，完成版权许可、转让和费用支付的全部程序。通过把电子书版权交易让图书馆与作品著者以智能合约的方式完成，则可以解决上述问题，实现图书馆电子书版权交易的非中心化管理。

（3）区块链技术实现图书馆电子书版权的追根溯源管理。如果发生图书馆电子书版权侵权事件，则需要调查电子书版权的真实归属问题。由于电子书是数字状态作品，对电子书内容修改后，一般难以追溯其真实的版权。区块链技术下的时间戳，相当于证据链被加密，它可以证明某一份数据在某个特定时间之前的存在，可以进行完整数据的验证。因此，只要电子书版权信息上了链，就可以依据时间戳信息追溯到其真实版权归属是谁。

3 区块链技术支持的图书馆电子书服务模式

结合区块链的技术优势，构建基于区块链的图书馆电子书“五维一体”服务新模式，即从图书馆电子书服务内容搭建、服务形式创新、服务数据统计分析、服务质量与效能评估、服务宣传与反馈机制建立等五个维度构建基于区块链的图书馆电子书服务一体化模式。这种新的服务模式充分发挥区块链的优势，在服务的全流程中破除中心化服务模式的弊端，采用去中心化的思想提升服务水平。图书馆方面可以联合相关机构搭建专门用于电子书服务的联盟区块链系统，这个系统由图书馆、出版社、电子书供应商、出版管理部门等共同参与搭建。

3.1 电子书服务内容建设

电子书服务内容建设包含电子书馆藏建设、服务平台搭建和服务项目等三个方面。图书馆电子书服务的基础是电子书资源及服务平台建设，这是为读者提供优质电子书服务的基础。图书馆可以通过搭建的联盟区块链电子书服务平台来进行这三个方面的建设。电子书馆藏资源建设要依据采选的原则，基于区块链技术对电子书的来源、内容、质量和电子书格式等进行把控。电子书采选的原则应该是综合考虑图书馆现有馆藏分布情况，全面满足读者电子书阅读需求，由于联盟区块链内电子书的相关信息对于参与节点是透明公开的，所以能够确保采购的电子书质量，不会出现盗版或非法电子书。

电子书服务平台的优劣对于读者的电子书阅读体验非常关键，基于区块链技术搭建的电子书服务平台能够解决传统电子书服务平台的问题。比如，通过区块链的点对点技术及共识机制算法能保证采购的电子书是正版的，区块链平台上的电子书数据的安全稳定，不会被非法篡改，同时读者的个人数据也是安全可靠的。借助这个服务平台，图书馆方面对于电子书的管理方便和稳定可靠了，读者的阅读体验更好了。

搭建的联盟区块链电子书服务平台是具有多种功能的，特别是用户端的功能应该是多样化的。最重要的是要具备电子书的统一检索服务功能，做到元数据的相互关联，提供推荐功能，满足读者的个性化需求及社交互动需求。

3.2 电子书服务形式创新

创新电子书服务形式是吸引更多读者参与电子书阅读的重要手段。服务渠道上，读者可以通过移动互联网或互联网等登录基于区块链的电子书综合服务平台检索并阅读电子书。搭建的区块链电子书服务平台要兼容多终端访问。此外，图书馆应该加强馆藏图书的纸电融合建设，提供线上线下相融合的电子书服务。最后，图书馆方面要借助区块链电子书综合服务平台进行电子书阅读推广，让更多的读者知晓图书馆的电子书资源并积极参与电子书的阅读。

3.3 电子书服务数据统计分析

电子书服务数据的统计分析工作是图书馆电子书服务的弱项，目前来说，大部分图书馆对此还没有重视起来。电子书服务数据包括图书馆层面的数据和读者层面的数据。统计分析图书馆层面的电子书服务数据可以让图书馆掌握电子书服务的效益，为电子书资源建设和服务水平的提升提供决策数据。读者端的数据分析指读者也可以登录基于区块链的电子书服务综合平台进行查看个人阅读数据，方便读者管理学习成果，促进读者进行电子书阅读。

3.4 电子书服务质量与效能评估

电子书服务质量与效能评估对于图书馆掌握电子书服务情况是至关重要的。服务质量与效能应该基于图书馆电子书服务的真实数据进行分析。首先是评估制度的建设，图书馆应该制定详细的电子书评估制度，包括对馆藏电子书资源建设、电子书服务平台、电子书服务方式和电子书使用效果等制定详细的指标，构建一套科学的指标评估体系。然后是要有技术支持电子书服务的评估，可以把制定的规则编写成智能合约的形式添加至区块链平台，自动完成对电子书服务的各项数据分析并得出结果，这样的评估就是高效科学，避免了人为主观性的影响。

3.5 电子书服务宣传与反馈机制建立

图书馆对电子书的宣传往往不够，比如一些通知、使用帮助、阅读推广活动、阅读平台的使用说明等没有很好地向读者宣传推广。另外，读者与图书馆的沟通渠道较少，没有良好的反馈机制。图书馆应该充分利用搭建的区块链电子书服务平台进行电子书的宣传和与读者交流。也可以把相关的反馈机制以智能合约的形式上链，及时获取读者的反馈信息。

4 区块链技术支持的图书馆电子书服务平台

当前图书馆的大部分平台在电子书馆藏整合、多网络跨终端电子书服务以及用户体验等存在不足，无法满足读者的个性化需求。本文设计并建立区块链技术支持的图书馆电子书服务平台，包括平台设计思路、平台体系架构、平台业务功能模块等。

4.1 平台设计思路

大部分图书馆都是采用商业电子书数据库自带的电子书服务平台，缺乏电子书资源的有效整合，各个书商的平台是独立的，不能实现馆藏电子书的统一检索服务，无法满足读者的个性化电子书阅读需求。笔者提出改进的设计思路是基于区块链搭建图书馆电子书综合服务平台，平台能够整合电子书服务的完整流程，包括电子书资源的采选、检索、展示等，实现电子书资源数据和读者阅读数据的集成管理。实现对异构的电子书资源统一检索，为机构和个人提供电子书资源的发布和访问。能够兼容多种终端和实现移动阅读，提供开放的标准接口，方便不同来源的电子书进入图书馆电子书服务平台，从而与出版社、数据商、著者等建立合作关系。

4.2 平台体系架构及功能

考虑到区块链的分布式存储和点对点的信息传输模式，基于区块链技术的图书馆电子书服务平台的架构模式可以采用云架构模式，支撑云部署和云服务，这样各个图书馆都是整个区块链服务平台的一个参与节点，可以充分利用区块链的技术特点，在电子书行业标准和电子书版权保护等保障下为读者提供最优质的电子书服务。从图书馆电子书服务的标准流程考虑，平台可以精简设计为只包括管理层和阅读层等二个层。

4.2.1 管理层

底层为整个服务平台的管理层，该层可以部署在云端，主要是用来完成底层管理功能的。主要包括系统用户管理、电子书资源管理和业务管理等三个方面。

系统用户管理是电子书服务平台的登录口，可以面向图书馆、读者、电子书书商、行政管理部门和第三方机构等开放，基于区块链的分布式存储，各参与用户之间是平等的，各用户形成的数据自动以区块数据的形式上链并在全网进行点对点传输。包括二个功能模块，一是用户身份认证，基于区块链的密码学技术实现用户身份的唯一性认证，可以破除当前图书馆基于IP 访问电子书的弊端，读者的移动电子书阅读体验得到提升。二是参与用户的权限管理，服务平台根据参与用户的类型设定好各自的使用权限，做到分类管理，实现各节点用户的数据信息安全。

电子书资源管理是电子书服务的基础，基于区块链技术构建开放性、去中心化、高度自治的服务模式，能够扩大电子书来源，提高电子书治理、降低电子书成本，提升电子书的使用效率。电子书资源审核通过设定的智能合约对电子书的内容、格式等进行自动审核，只有超过半数的参与用户审核通过，该电子书资源才能被采用，从源头上保证了电子书的质量。对进入平台的电子书的版权信息上链处理，区块链技术的时间戳和共识机制可以对电子书的版权进行追根溯源，保证电子书版权的准确性和唯一性，可以破解电子书同质化建设的难题。完成电子书采购交易也需要利用区块链的共识机制和时间戳技术，让买卖双方在公开透明的环境下完成电子书的最终交易，这种点对点的去中心化交易，可以有效降低交易成本，提高效率。

业务管理除了传统的电子书服务业务功能外，需考虑新增电子书服务评估功能，把系统参与方预先制定好的电子书服务效能评估机制通过智能合约的形式上链，系统自动根据规则得出量化的评估数据，为电子书服务的评估提供精准的数据支持，图书馆可以对电子书服务的评估数据进行统计及分析。

4.2.2 阅读层

最前端是阅读层，该层是读者通过各种阅读终端完成电子书借阅服务。技术上基于区块链技术并融合大数据、云计算和人工智能等技术，实现系统根据读者的个人阅读行为偏好完成电子书的智能推送，满足个性化的阅读需求[4]。功能一是实现读者电子书阅读过程的全记录，读者阅读数据以区块的形式分布式存储，通过哈希算法把各个区块数据进行链接，形成读者阅读数据的完整链条，依据区块链的时间戳可以把读者在各个地方和时间的电子书阅读数据进行记录及溯源。功能二是实现电子书资源的智慧推荐，系统根据记录的读者电子书阅读数据，可以根据读者的历史阅读记录和长期形成的阅读习惯进行智能推荐电子书资源。功能三系统可以实现多网络跨终端的电子书阅读，依据区块链的点对点信息传输和共识机制算法，电子书资源可以在各种不同的阅读终端进行阅读，解决传统阅读器不兼容的问题。