基于区块链的图书馆数字化协作信任管理模型构建研究

摘要：区块链技术为图书馆数字化协作提供了安全可靠的数据管理工具。基于区块链的图书馆数字化协作信任管理就是解决各个节点之间的信任问题，建立信任机制，满足不同参与主体信息资源之间的安全互操作。文章在分析基于区块链的图书馆数字化协作信任管理机制的基础上，结合区块链技术和信任管理理论，从合约层、共识层和数据层三方面构建了基于区块链的图书馆数字化协作信任管理模型，提出了基于区块链的未来图书馆数字化协作信任管理策略，不断提高资源共享的安全性。

关键词：区块链；图书馆；数字化协作；信任管理

中图分类号：G203   文献标识码：A

DOI：10.13897/j.cnki.hbkjty.2023.0024

随着信息技术的发展，图书馆利用先进技术进行资源数字化、资源整合、智慧化服务等，不断丰富图书馆的服务模式，数字图书馆建设应运而生。新时期，图书馆仍面临三方面挑战［1］：一是第三方资源服务商（如中国知网、万方等）的兴起使得图书馆在数字资源竞争方面处于劣势；二是公共信息平台（如百度、谷歌等）渗透到数字图书馆业务中，对实体图书馆业务发展造成一定的威胁；三是商业化的思想渗透到图书馆建设中，如何进行业务升级和管理方式变革成为图书馆需要思考的问题。在此背景下，图书馆数字化协作成为缓解困境的一大方法。图书馆通过与其他机构合作，以最低的运行成本，促进各方资源整合，为更多的用户提供更广泛的信息资源。

目前，图书馆数字化协作的研究主要集中在资源聚合模式［2］、信息系统建设［3］、共享空间模型构建［4］等方面，较少关注图书馆数字协作背景下的信任管理问题。区块链是一种分布式账本技术，作为区块链的核心技术的加密技术和智能合约技术等可以为图书馆数字化协作平台提供安全可靠、可追溯的数据管理工具，建立信任管理机制，为图书馆数字协作过程中的资源聚合和资源共享提供了新的解决方案。因此，本文通过分析基于区块链的图书馆数字化协作信任问题，提出基于区块链的图书馆数字化协作信任管理机制，设计基于区块链的图书馆数字化协作信任管理模型，不断提高图书馆数字化协作的安全性和可靠性，促进图书馆服务升级。

1 相关概念解析

1.1 图书馆数字化协作

图书馆数字化协作是指多个机构基于自身资源，按照资源集成增值思想，借助信息技术对各类资源进行聚合，实现合作共赢的过程［5］。图书馆数字化协作的目标是促进资源共享，打破时空限制，为用户提供多元化、完整性的信息服务，用户可以通过单一入口访问到各类馆藏资源。图书馆数字化协作的对象一般包括不同类型的图书馆、博物馆、档案馆、数据服务商等。图书馆数字化协作一般遵循三大原则［6］：（1）资源整合为主，再造为辅；（2）依据不同需求、不同层次进行整合，从数据整合、信息整合到知识整合；（3）兼顾各方利益，实现合作共赢。

1.2 区块链

区块链是一种分布式账本技术，各区块按时间顺序相连［7］，具有去中心化、安全透明、可溯源、信息不可篡改等特征。区块链的核心技术包含加密技术、分布式存储、智能合约等技术。区块链最早应用于比特币交易领域，2016年开始得到图情领域广泛关注［8］。Collins Rod认为区块链技术为图书馆数字化转型提供了新架构，促进图书馆创新转型［9］。目前区块链在图情领域的研究主要集中在智慧图书馆建设［10］、信息资源管理［11］、精准推荐服务［12］、数字版权交易［13］等方面。在实践应用方面，国内首家区块链图书馆——前海区块链图书馆通过举办沙龙、培训以及收藏区块链相关著作，不斷促进区块链知识的普及以及实践应用，为智慧图书馆建设提供了参考。

1.3 信任管理

信任管理是指通过安全策略、凭证，建立起可以进行安全互操作的信任关系［14］。信任管理的思想有利于构建健康的协作关系，是保障开放式网络环境中安全交易、保护隐私的一项重要技术。信任管理研究的目的是为了提供一种安全决策的框架，目前信任管理在图情领域的研究主要集中在数字图书馆建设方面。赵荣阳等［15］利用集中式信任管理框架设计了自助图书服务系统，优化了图书自助借阅流程；郝世博等［16］针对云服务下信息无法有效共享的问题，设计了云图书馆服务信任本体，有效地保障了信息资源安全和个人隐私；邓仲华等［17］通过制定服务等级协议，有效地解决了由安全引发的信任问题。

2 基于区块链的图书馆数字化协作信任机制分析

2.1 基于区块链的图书馆数字化协作信任问题分析

由上述分析可知，图书馆数字化协作的目的是为了打破时空障碍，畅通共享途径，为用户提供单一入口的信息服务通道。图书馆数字化协作主要包含资源整合和资源共享两个环节［6］。区块链技术具有去中心化、安全透明等特征，能够有效提高图书馆数字化协作效率，但同样对图书馆数字化协作中信任问题提出了挑战。首先，在资源聚合环节，基于区块链的图书馆数字化协作主要面临对外部设备依赖性大的问题。图书馆进行数字化协作的资源数量是海量的，这类数字资源无法直接存储在区块里，需要通过云存储等方式进行存储，区块里仅存储索引，这种存储方式对外部设备依赖性大。其次，在资源共享环节，基于区块链的图书馆数字化协作信任问题就是如何在节点之间建立信任机制，以解决各个节点之间的信任问题，如图1所示。区块链以区块链表的方式进行资源聚合，以副本形式进行资源共享，为个人和设备提供多个参与节点。在区块链去中心机制下，各个参与主体被授权一个节点，每个节点间可以进行点对点交互，其中API、SDK接口可进行节点拓展并赋予相应的权限。因此，基于区块链的图书馆数字化协作信任问题就是如何在节点之间建立信任机制，以满足不同参与主体信息资源间的安全互操作，实现各个节点或者区块体之间信息资源的互联互通和不同节点间的交流共享、自由转换。

2.2 基于区块链的图书馆数字化协作信任管理机制分析

基于区块链的图书馆数字化协作信任管理的首要任务是保证各个参与主体间的信息交流顺畅度以及数据资源聚合的顺利完成。基于区块链的图书馆数字化协作区别于传统的图书馆数字化协作之处在于各个参与数字化协作的主体无法通过面对面进行谈判商讨来促进资源聚合。因此，需要建立针对此种促进数字资源融合的信任机制。其次，基于区块链的图书馆数字化协作信任管理要确保资源来源可靠、可信，从而实现合作共赢，满足资源共享的需求。

基于区块链的图书馆数字化协作信任管理机制是主体间相互合作，共同形成的复杂网络结构，包含满意度契约机制、奖惩机制、边界人员信任机制、共同价值观培养机制、统一资源协作机制等。区块链技术的特征是去中心化、分布式存储，因此在数据收集与分析、聚合阶段主要是在信息共享前期如何建立好去中心化的数据收集与分析、聚合的机制。该阶段的信任管理机制包含统一资源协作机制、边界人员信任机制、共同价值观培养机制等；在绩效分配阶段是以区块链的合约性思维自动保障协议的执行，建立公平合理的绩效分配机制，确保图书馆数字化协作的正常运转。该阶段的信任管理机制包含满意度契约机制、奖惩机制等。整体而言，基于区块链的图书馆数字化协作信任管理机[JP3]制（如图2所示）是以理性计算或者事先约定的机制为基础，借助区块链的智能合约技术和加密技术实现图书馆数字化协作的信任管理，提高协作的安全性。[FL）]

3 基于区块链的图书馆数字化协作信任管理模型构建

图书馆数字化协作系统架构是个复杂开放的架构，其目的是促进资源的整合和共享，实现合作共赢、信息增值。区块链具有去中心化、分布式存储等特征，所有的区块体一起保证链上交易（操作）的正常运行并进行数据更新，但随着信息技术的发展以及信息资源数量的增多，链上的资源整合和共享变得复杂多变。因此，基于区块链的图书馆数字化协作信任管理机制旨在使各个节点信息资源整合共享处于和谐稳定的状态，促进数字化协作平台优化升级，保持信息交流的畅通无阻。

本文基于区块链技术特性和信任管理理论搭建了图书馆数字化协作信任管理模型（如图3所示）。该模型分为合约层、共识层和数据层，每一层都设置相应的信任管理机制，全方面保障图书馆数字化协作的安全性。合约层是指各个参与图书馆数字化协作的机构在数据共享前共同参与制定相关合约文本，约束资源共享行为，为后续数据聚合和共享提供验证机制，保障数字化协作的正常运行；共识层是在区块链去中心化环境下各个参与主体针对数字资源的有效性、可靠性达成共识；数据层是图书馆数字化协作信任管理模型的最底层，通过制定统一的资源协作的信任管理机制，最终实现资源聚合和资源共享。

3.1 合约层

结合区块链的智能合约技術，合约层包含资源聚合合约、资源共享合约、分类脚本等。参与图书馆数字化协作的各个机构共同制定智能合约文本，包含资源聚合合约、资源共享合约、奖惩合约等，并建立文本的触发机制，将合约文本进行代码化处理，并将其嵌入到各数字化协作的参与主体区块中，最后利用合约触发机制实现资源的整合、共享的智能化。合约层的信任管理机制包含满意度契约机制和奖惩机制，具体信任管理流程如下：（1）参与图书馆数字化协作的各个机构共同制定满意契约机制。各个机构共同制定满意契约，可以最大化消除分歧，提高数字化协作的成功率。合约的制定是规范图书馆数字化协作的基础，也是衡量各个参与数字化协作主体间可信度、可靠度的标准。（2）建立科学合理的奖惩机制。为了使各个参与主体的资源整合如约进行，需要建立科学合理的奖励和惩罚机制。如果在数字化协作过程与既定的合约代码相违背时，将会触发相应的惩罚机制，违规方将会受到数字化协作平台的处罚。

3.2 共识层

共识层封装了共识算法，形成随机动态区块链共识机制。该层主要的功能是在去中心化的环境下如何使区块上的成员针对数字资源的有效性、可靠性达成共识。通过边界人员信任机制和多个参与主体的共同价值观，达成共识层的共信机制，具体信任管理流程如下：（1）区块链随机动态共识机制将在每T时间举行一次投票，选出资源聚合和共享链上的受托记账人，即为图书馆数字化协作平台的边界管理人员或技术员，该受托记账人随时待命，听从平台的差遣。（2）链上各协作者共享资源后，图书馆数字化协作平台将委托受托记账人进行信息资源的双向验证，紧接着平台随机指派一记账人记录主体间的资源共享情况并生成新的区块。为了保证资源共享的真实性，每隔T时间重新进行受托记账人选举，防止人为作弊现象，确保链上资源共享融合的可靠性。这不仅有利于建立图书馆数字化协作平台边界人员人际信任关系，还有利于与数据层统一的资源协作机制紧密对接。

3.3 数据层

数据层是图书馆数字化协作信任管理模型的最底层，通过制定统一的资源协作的信任管理机制，实现资源聚合和共享。该层包含Merkle树、时间戳、数据存储技术等技术。该层具体信任管理流程为：（1）将基础范式下的各项技术嵌入到统一的资源协作机制中，其中Merkle树为建立资源的统一存储模式提供技术支持，图书馆内部数据与数字化协作平台数据以及各个机构间的数据利用统一的资源协作机制进行数据匹配。（2）状态机验证。对于满足触发条件的数据将进行资源聚合，这一过程基于智能合约下的状态机进行验证，对于任何失信或主体违规的行为将由时间戳进行溯源防伪标记，合规的数据将被写入新的区块中，违规的数据将沿时间戳技术印记返回到合约初始状态，依据时间戳的可溯源性可找到失信的协作主体。（3）不满足触发条件的将被直接写入失信区块集，并存储在主体区块中以进行备案。

4 基于区块链的图书馆数字化协作信任管理策略

4.1 引入第三方监督机构

目前，区块链技术在图书馆的实践应用案例较少，图书馆要加快建设基于区块链的图书馆数字化协作平台，在实践中不断发现问题，总结经验教训，不断提高平台的公信力和可靠性。图书馆可以引入国家权威监管部门、评估机构等第三方机构，实现对区块链各个节点的统一管理、辨别和监督溯源，在数字化协作平台内将资源的评估、共享、监管等各个环节进行链接，推动数字化协作平台提质增效。

4.2 加强智能合约技术的实践应用

紧跟智能合约技术发展，加强智能合约技术对图书馆数字化协作信任管理的风险监督。一方面，图书馆要持续跟踪智能合约前沿技术，加大对智能合约技术的实践应用，控制成本，提高图书馆数字化协作平台的可操作性；另一方面，充分利用区块链的去信任、去中心化的技术特征对图书馆数字化协作信任管理方法进行创新，及时掌握资源聚合、共享、绩效分配的动态，加强信任管理监督力度，及时公开各个机构进行资源共享的状态，完善信用保障体制机制。

4.3 完善奖惩制度和风险共担机制

图书馆数字化协作平台要进一步完善奖惩制度，对区块链节点的守约和违约行为进行不同层次的奖励与惩罚，同时注重奖惩的力度和方式，进一步优化各个主体间的信任关系。对于信息共享和资源聚合过程中存在的潜在风险，图书馆数字化协作平台要制定合理的风险共担、风险调控机制，对风险进行转移或对冲，从而减轻各个参与主体间的安全隐患，同时设计符合各方利益的信息共享机制，科学合理地提升各个区块链节点上的信息资源共享量，助力图书馆数字化协作平台健康可持续发展。

4.4 规范各个参与主体的职责

为提高图书馆数字化协作平台的可信度，增强各个参与主体的信任度，规范参与者的行为，图书馆数字化协作平台需要进一步细化各个参与主体的职责，界定区块链中各个节点的责任、权利以及风险分配比例，促进平台规范化发展。同时，图书馆数字化协作平台要出台相应的制度细则，进一步健全信息资源共享信任制度。

5 结语

基于区块链的图书馆数字化协作信任问题就是解决各个节点之间的信任问题，建立信任机制，满足不同参与主体信息资源之间的安全互操作。未来，基于区块链的图书馆数字化协作信任管理仍需不断加强智能合约技术的实践应用，进一步完善各个参与主体间的职责权利、奖惩制度和风险共担机制，促进图书馆数字化协作平台规范化发展。

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作者简介：

许换（1985），女，硕士，广州图书馆馆员。研究方向：图书馆管理与服务、图书馆阅读推广。

（收稿日期：2022-11-28 责任编辑：马玉娟）