区块链技术在图书馆的应用场景分析*

张忠林 王 玲

（1.兰州交通大学电子与信息工程学院 甘肃兰州 730070）（2.西安石油大学图书馆 陕西西安 710065）

自中本聪2008 年首次提出比特币概念和区块链理论、2009 年创造出区块链的第一个区块“创世区块”以来，区块链逐渐成为各界所关注的焦点，并被认为是继蒸汽机、电力、互联网之后的下一代颠覆性技术。 各国政府、科研院所、风投公司纷纷在区块链投入巨资， 得到资本驱动而迅猛发展的区块链目前在物联网、数字货币等领域已得到应用和推广。我国也将区块链与人工智能、 量子通信等新型颠覆性技术作为新时期努力发展的重点工程。一直以来，创新技术特别是信息技术是图书馆变革的推动力量，具有去中心化、公开透明性、集体维护、信息不可篡改、安全可信等特征的区块链技术在图书馆版权确定、资源存储等场景更具有广阔的应用前景。

1 区块链概述

1.1 区块链的概念及原理

区块链技术就是利用块链式数据结构来验证与存储数据、 利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、 利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、 利用自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。由于区块链通过使用云平台上的Hash 算法、工作证明机制等算法将大数据进行储存、计算、管理、流通， 并通过区块链技术的使用规则向云平台提供必需的硬件、软件，形成的循环式数字资源环境既可满足系统内的云计算服务， 也可向系统外界提供外包服务，因此区块链也被认为是一种流动式数据库，是“云计算”技术的超级加强版。

1.2 区块链技术的基本特征

（1）去中心化。 去中心化是区块链的最大特征。在区块链系统中，任何业务使用分布式存储和计算，不需要中心化的硬件或中介， 任何节点有着相同的义务和权利，也都能提供记账和存储功能，当其中一个或若干节点出错时， 不会出现存储模式下服务器瘫痪等问题，也不会对整个区块链的运转产生影响，现有数据仍然可以进行存储与计算。

（2）不可篡改。区块链存储在多个节点组成的分布式网络系统上， 对新生成的包含了全网交易数据的数据块进行加密， 而新增加的信息需要通过所有节点验证，才能按照时间顺序添加到区块链上，然后永久存储。每个节点都存储了整个区块链的副本，配合“时间戳”记录下全网历史交易，短时间内就可对全网历史交易记录追踪查询， 因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。

（3）开放和透明。区块链中的每个节点都有一份完整的区块链副本， 除交易双方的私有信息加密外所有数据对全网公开。由于区块链的算法是开放的，对全网节点的数据更新也是透明的， 所以区块链技术具有完全的开放与透明特征， 因此区块链系统有着值得信任的基础。

（4）安全和可信。区块链在协商一致的协议和规范框架下，使用“非对称加密”解决节点间的相互信任问题，所有节点都参与自由安全通信和共同维护，同时借助分布式系统，由各节点的工作量证明等共识算法形成的强大算力来抵御外部攻击、保证区块链数据不可篡改和伪造，因而具有较高的安全性。

2 区块链技术在图书馆的应用场景

大数据时代的到来， 让区块链一跃成为数据管理领域的引领者，相较于社会所熟知的挖矿游戏、交易所之类的早期应用， 区块链技术目前已广泛应用到了医疗、金融、国际贸易、房地产、能源、公共管理等领域。以信息资源采购、管理和服务应用为基础核心业务的图书馆虽然目前还缺乏有深度的区块链技术应用探索， 但其具有非常肥沃的区块链技术落地应用土壤。依据区块链技术的特征和图书馆建设的发展需求，可以端倪出图书馆未来对区块链技术的若干应用场景。

2.1 信息共享

实现充分的信息资源共享是图书馆资源建设的终极追求，但目前图书馆的信息共享要么是统一由一个中心（平台）进行信息发布和分发（如CALIS、CADAL等），要么是彼此之间定时批量对账（如中心图书馆、图书馆联盟、文献传递等），最大的痛点就是信息资源的共享节点（各图书馆）缺少一种相互信任的通信方式，难以达到实时共享。区块链技术能够很好的解决这一痛点，首先，区块链本身就需要保持各个节点的数据一致性， 让各个节点自带信息共享功能；其次，实时的问题通过区块链的P2P 技术实现；最后，利用区块链的不可篡改和共识机制， 可构建一条安全可靠的信息共享通道。如以区块链技术为核心技术、目前全面投入使用的“互联网金融支付安全联盟风险信息共享(分布式查询)平台”等实践，为图书馆信息资源区块链共享平台建设提供了最佳模板。

2.2 版权保护

传统的图书馆版权保护模式因互联网时代的到来而受到冲击，如何赋予原创者合法权益、保障图书馆的正常网络信息传播权面临着难题与挑战。 早在2006 年国务院就发布了 《信息网络传播权保护条例》，2009 年国家版权局等又下发了《国家版权局等部门关于加强图书馆著作权保护工作的通知》，对版权管理及图书馆的合理使用作出了相关规定。即便如此，图书馆侵权事件仍有发生，如乐视起诉图书馆侵犯其版权案、谷歌数字图书馆侵权门等。近年来随着科学数据等数据资源成为图书馆采购、 自建的主要目标， 对数据资源的版权保护面临着更多的挑战。传统的数据资源版权保护主要以在线登记、 鉴证证明为主，存在着流程复杂、公信力不足、溯源困难等痛点，将区块链技术应用到复杂、海量的数据资源，特别是传统方式难以处理的异构数据资源的鉴证证明后，无论是登记、查询、追踪、维权等都非常方便，图书馆资源的安全性也得到极大保证。

目前区块链在版权保护方面的一个最佳应用案例就是2018 年7 月18 日正式上线的原创图片服务平台百度图腾， 该平台采用百度自主研发的区块链版权登记网络， 将版权内容信息存储于百度分布式存储系统中，内容版权链将登记确权、维权线索、交易信息等存储在版权链上， 平台层则为图腾联盟伙伴提供登记存证、分发交易、维权取证等服务。 未来的图腾将从支持图片扩展到支持文字、 视频等更多类型的版权内容表现形式， 这也为图书馆的区块链技术版权保护应用提供了最佳模板。

2.3 身份认证

在当前全国图书馆普遍已经实现的通借通还、信用借阅等服务， 都是以图书馆对用户身份的精准认证为基础，而传统的以读者证、借阅证或一卡通为凭证的图书馆读者认证方式，存在适用范围窄、流程琐碎等痛点，尤其是不利于数字环境下的身份认证，更无法做到即刻智能认证。 区块链技术所具有的数据不可篡改、无法伪造、安全可信的特征，非常适合图书馆的用户数字身份认证， 解决传统身份认证方式的部分弊端。如身在校外的学生教师、使用非校园网络的读者等， 图书馆可以通过区块链技术进行师生身份认证，授权他们不受IP 范围限制自由访问校园网资源， 还可通过区块链技术对校友身份进行认证，并为校友提供相应的个性化精准服务。

2.4 资源存储

图书馆是公共服务体系下最为重要的公共文化服务中心，也是社会管理体系下最为重要的信息资源管理中心，而体系化的知识资源则是保证两大中心功能实现的基础。计算机存储技术的发展和云计算的出现，在一定范围内为图书馆资源存储解决了面临的数字存储空间不足等难题。 然而，技术的发展和在图书馆界的广泛应用并没有让信息泄密、资源失窃之类的事件消失，自2015 年以来就发生了我国Interlib 读者个人信息泄露、加拿大图书馆用户密码信等事件。 区块链具有去中心化、不可篡改、安全可信的特征，可以提高文件、信息存储与网络运行安全。 图书馆若使用基于区块链非对称加密技术的去中心化资源存储网络，将既有云计算的海量存储空间、高速存取计算等优势，也有数据不可篡改、伪造、系统安全等优势。

2.5 网络众筹

网络众筹近些年来走入了人们的视线， 公益性众筹的迅速发展也已延伸到了图书馆界， 并取得了良好的社会效应，如利用众筹网实现的“北大91 级校友共建元坊村蒲公英乡村图书馆”项目。 但仔细分析便可发现，这些众筹项目虽在一定范围内筹集到部分资金，但后续运作等并未全面、透明的公开，这让图书馆众筹和其它领域的公益众筹一同存在着组织公信力差、信息不够透明、众筹款项去向不明、众筹组织费用支出较高等痛点，影响了公众的参与热情。区块链技术公开透明、不可篡改的特征以及智能合约技术，能够实现每一笔不可篡改的真实交易信息都可以被用户查询，并可追溯，因此在图书馆网络众筹领域采用区块链技术将使众筹的信息来源透明，最大程度上消除公众的疑虑，并提高众筹的效率。

3 结语

随着以人工智能、区块链、大数据为代表的颠覆性技术的发展和多领域应用， 图书馆又一次站在了技术革命的风口浪尖上。 与信息技术应用紧密结合的图书馆，也拥有着将区块链技术落地的基础。将区块链技术应用到图书馆领域，并与人工智能、大数据等社会驱动技术深入融合，构建“图书馆+区块链+大数据+人工智能+…”的图书馆发展模式，将从根本上改变传统的图书馆信息组织体系、知识存储体系、用户交互体系、技术应用体系、信用保障体系等。 在实际应用区块链技术的过程中，除上述信息共享、版权保护、身份认证、资源存储、网络众筹外，还将产生更多的应用场景，有着广阔的应用前景。