基于区块链的数字版权保护与交易系统

李超，戴炳荣,2，王泓机，王晓强

（1.上海计算机软件技术开发中心，上海201112；2.上海海事大学信息工程学院，上海201306；3.复旦大学计算机科学技术学院，上海201203；4.绿地金融投资控股集团有限公司运营技术部，上海200023）

0 引言

随着全球信息化进程的推进以及信息技术向各个领域的不断延伸，数字出版产业的发展势头强劲，并日益成为我国出版产业变革的“前沿阵地”。2017年我国数字内容产业已超过4000亿元，市场规模位列全球前三。巨大的内容需求使得产业市场规模不断壮大，市场价值不断被创造和挖掘[1]。

但是我国乃至全球的数字内容产业在蓬勃发展的同时也面临着不小的挑战：由于信息化带来的数字内容传播的便利性使得数字内容侵权越来越容易发生，同时侵权行为还具有天然的隐蔽性和难追查性，并且这些侵权行为灵活多变，传播渠道相当广泛。据相关统计显示，北京人民法院自1999年开始审理网络版权纠纷案件以来，其审理案件数量已从初始的每年几件发展到现在每年的千件以上[2]。而传统的版权登记与维权手段在面对如今的各式的侵权行为时也暴露出了种种问题。就版权登记而言，传统的版权登记具有耗时长且成本高昂，法律证明力也不够理想等问题[3]。被侵权者想要维权时又面临维权对象难以确定或呈现规模化，维权收益与付出难成正比等苦恼。因此如何降低版权登记的成本，增强其法律证明力以及如何降低数字内容创作者维权和交易的成本成为了亟待研究和解决的问题。

随着区块链技术的发展，数字内容版权迎来了新的希望。区块链具有的去中心化、难以篡改、扩展性大、灵活性强等技术特征非常适应数字内容版权保护的核心诉求[4]，为数字内容版权保护提供了一套全新解决方案和重要支撑。通过区块链技术写入作品唯一的数字摘要，使原创数字内容不可伪造、不可篡改，达到登记和确权的目的，通过与官方机构的对接，得到保护和认可。通过区块链机制以及智能合约的设计，在安全、可靠的环境下自动化的完成数字版权的交易与流转，大大提高变现效率，提升创作积极性。区块链的不可篡改、可追溯特性为侵权追责与保护提供天然公信力[5]，成为执法机构可以采纳的有效证据，简化了维权流程，降低了维权成本，充分保障创作者的权益。基于区块链的数字版权保护与交易系统有助于解决数字内容版权安全保护和交易信任问题，是促进数字内容产业发展壮大的有力法器。

1 区块链技术与BCOS

区块链是由节点参与的分布式数据库系统，但与传统的分布式数据库不同，区块链的每一个节点通过一致性算法保有相同的账本信息[6]。它基于一种新型去中心化协议，能安全地存储比特币交易或其他数据（债权、股权、版权等数字资产），区块链的信息不可伪造和篡改，无需任何中心化机构的审核。区块链技术大大降低了现实经济、社会活动的信任成本与会计成本。

区块链由一个个数据区块构成，每一个区块中包含所打包的交易。不同的区块链可能由于应用场景和设计理念不同，在结构上会略有差异。但通常来说，每一个数据区块记录了五个信息：神奇数、区块大小、数据区块头部信息、交易计数、交易详情[7]。其中，数据区块头部信息的Hash值是下一个新区块的Hash值的参考目标数，最后一项交易详情记录了该区块中所有的交易记录[8]。这一块的设计可根据不同的应用场景和目的进行调整和改变。数据区块结构如表1所示。

区块链技术必须要有底层实现平台和载体，目前已经涌现出了大量优秀的区块链平台，例如以太坊（Ethereum）、超级账本（HyperLedger）以及 BCOS等。其中BCOS平台是微众银行（WeBank）、万向区块链（Wanxiang Blockchain）、矩阵元（Juzix）三家公司联合开发的聚焦于企业级应用服务的开源区块链技术平台。BCOS基于已有的区块链开源项目进行开发，综合考虑了开源项目的成熟度、开发接口友好性、技术组件齐备性、可插件化程度、多样化复杂业务支持程度等多方面的表现。由于BCOS对于企业级应用的良好支持性，数字版权保护与交易系统的底层采用BCOS实现。

表1 区块结构

2 基于区块链技术的数字版权保护与交易系统设计

基于区块链的数字版权保护与交易系统将数字版权与区块链技术相结合，与传统的数字版权保护与交易方案相比更能够便捷、安全、低廉的完成数字内容版权的登记、确权、鉴证、交易等环节，充分建立以版权所有者为中心的保护与交易机制，提供全流程服务。

图1 BCOS底层架构

本系统主要包括五大功能模块：数字作品发表、版权登记、版权交易、作品鉴权、后台管理。技术架构上采用BCOS平台，PBFT共识机制的联盟链实现。系统总体功能图如图2所示。

图2 系统总体功能图

数字作品发表：适应多种业务需求，个人用户可将自己的原创作品发表到数字版权与交易系统中。支持文本、图片、音视频、邮件/网页/合同等多类型的数字作品发布。系统将把数字作品的特征值存到区块链平台中保证其不可篡改与永久存证。作品的具体内容存在链下数据库中以备比对。

版权登记：利用区块链不可篡改、公信力算法机制，提供版权登记保护。主要包括自动登记、自动审核、证书下载、版权查询等功能。用户在版权保护与交易系统注册并登陆后可以自行登记其数字作品，系统将采取自动审核与人工审核相结合的方法对上传作品进行详细审核，在审核通过后将对作品发放电子认证证书，其他用户也可以通过该系统查询到作品证书。

版权交易：利用区块链去中心化机制，提供安全、可靠的版权交易流通环境，主要包括：货币化定价、数字内容版权商城、在线支付、自动交易、交易流转链条追溯等。用户可以在系统对已经审核成功确权的作品版权进行定价转让，其他用户可以在商城中对他人的版权作品进行购买，整个购买过程、版权流转信息等都会被记录到区块链中，作为版权作品详细信息的一部分以备查验。

作品鉴权：为加强版权信息的权威性，解决维权取证难题，通过作品鉴权模块为司法鉴定保护提供了可信采纳证明，主要包括时间戳、存在性证明、权属证明、相似性证明。用户可以自行登录系统对疑似抄袭、雷同的作品进行比对，系统会自动计算作品特征值并进行匹配，并出具相似性报告，如果确实相似，则出具相似性证明。

后台管理：相关管理人员可以在本系统中查看系统中所有的用户、用户的操作、审查区块链的运行状态、审核用户提交的数字版权内容等信息。同时也承担着对于存在性证明、权属证明、相似性证明等重要证明的实施过程进行监督和二次确认。

3 系统实现

本系统是一个B/S架构的Web系统，部署运行在部署在CentOS上。我们将用PHP语言及特定的框架来构建整个系统的前台与后台界面，所有的数字作品相关数据链下保存，与数字版权相关联的信息都将采用去中心化的形式保存在基于BCOS区块链之上。整个系统最终将部署在CentOS上，使用高性能的Nginx作为HTTP服务器转发并处理请求，使用PHP-FPM对所有的用户请求进行进程调度与内容解析。通过API的形式跨进程通信对BCOS区块链进行相关操作。

3.1 系统首页

图3 系统首页

3.2 版权登记功能

个人用户可在该页面填写作品基本信息并上传作品源文件。如果允许该作品进行版权交易则需要勾选“版权是否可交易”选项。

图4 版权登记功能页面

3.3 版权交易功能

用户可在版权交易商城中对允许交易并通过了审核的版权作品进行购买。

图5 版权交易功能界面

3.4 企业审核功能

企业可对用户提交的版权作品进行审核，审核通过后可获得认证证书。

3.4 企业鉴权功能

当在该数字版权保护与交易系统中登记的作品需要维权时，除了可出示在本系统的登记证书外，还可申请鉴权。可将两份相似作品上传到系统，系统将自动比对并给出作品相似度作为参考。

图6 企业审核功能页面

图7 区块链版权登记证书

图8 企业鉴权功能页面

4 结语

版权是文化经济的核心，在传统业态下，版权的使用面临着确权难、定价难和交易难三个难题，阻碍了版权市场的快速发展，基于区块链的数字版权保护与交易系统的应用，能够促进版权交易流通，保护文化创新原创权益。

本文给出了基于区块链的数字版权保护与交易系统的设计思路以及实现，为数字版权产业提供了全流程的登记、确权、交易等服务，同时能够对接第三方开发及应用机构，提供更具有针对性的应用开发和服务，充分满足市场需求，进而为社会版权意识的加强，人民群众对原创数字内容作品的需求，以及高质量版权作品创作动力都起到了重要支撑作用。