区块链技术在电子书产业新生态中的应用探讨

高雅奇

摘  要： 为了推动国内电子书行业良性发展，通过讨论电子书产业链中各主体利益的失衡现状，找到制约电子书行业发展的主要原因即数字化作品的权益归属及保障问题。分析了区块链技术应用于数字内容产业的优势，提出基于应用层、服务层、平台层、存储层四层架构的数字作品版权区块链系统技术框架。区块链技术在数字出版产业的落地应用，将推动数字内容行业的发展，形成良好的产业生态。

关键词： 产业链; 数字出版; 电子书; 区块链技术

中图分类号：G255.75          文献标识码：A      文章编号：1006-8228（2020）10-48-05

Abstract： In order to promote the healthy development of domestic E-book industry， this paper discusses the imbalance of the interests of the main bodies in the E-book industry chain， finds out the main reason restricting the development of E-book industry， that is， the ownership and protection of digital works. The advantages of applying block chain technology to digital content industry are analyzed， the technology framework of digital works copyright block chain system based on application layer， service layer， platform layer and storage layer is proposed. The application of block chain technology in digital publishing industry will promote the development of digital content industry and form a good industrial ecology.

Key words： industrial chain; digital publishing; E-book; block chain technology

0 引言

電子书（Electronic Book）是一种数字化的出版物，即利用计算机的高容量存储介质储存图书信息的一种新型图书记载形式[1]。1995年，美国NuvoMedi公司推出的第一代电子书Rocket book使电子书进入大众视野。进入21世纪以来，北美、欧洲等地电子书发展迅猛，《全球电子书》显示，截止2013年，电子书阅读已成为美国的主流阅读方式之一，市场份额占美国图书市场20%[2]。虽然2018年以后，有声读物迅速发展，对电子书形成了一定冲击，但美国的电子书行业已经进入稳定发展的阶段[3]。

中国于1996年启动了“中国数字图书馆”计划，虽然至今电子书在中国已有20余年的发展历程，但并未迎来真正的快速发展阶段。2016年，中国图书市场规模624亿元，其中电子书出版物规模18亿元，市场份额不足3%[4]。《大数据还原真实的馆配图书市场》报告则反映了电子书在图书馆招标量中所占份额，2017年图书馆各业务类型招标量份额如下：图书占比87.55%，教材占比8.63%，期刊占比3.69%，电子书仅占比0.13%[5]。从以上数据不难看出，相比欧、美，国内的电子书发展速度缓慢。

1 揭示国内数字出版产业链数字版权利益失衡现状

电子书，作为数字出版的重要产品形态和消费形态，其发展是无法脱离数字出版产业链的，产业链畅通并形成良好的产业生态，才能促进电子书的良性发展。因此，要探寻国内电子书发展缓慢的原因，有必要梳理数字出版产业链，找出阻碍其畅通的问题所在。数字出版产业链包含版权方、出版社、平台商、图书馆、读者等主体。

1.1 数字出版产业链主体分析

数字出版产业链包含多个主体，各主体的利益关系如图1所示。

1.1.1 版权方

对于版权方来说，一方面，国内公众普遍对数字内容版权意识不够：因电子书等数字内容的数字化和无形性，将其当成免费资源。而互联网的繁荣，使数字化作品可以被方便的下载、复制、修改、传播，造成了数字版权被侵害的风险加大;另一方面，由于国内对数字版权保护的研究比西方发达国家起步晚，相关立法建设相对滞后，使数字版权登记的成本高、过程复杂、维权困难。数字作品的版权不能得到有效保护，影响了版权方的数字化意愿。

1.1.2 出版商

出版商为保护自身利益，确保纸本书利润，在电子书的销售过程中，对电子书的出版、购买和使用做出了限制。国内各大出版商对电子书供给至少比纸本书滞后半年到一年的时间。另外，很多电子书的定价与纸本书基本持平，有的甚至略高于纸本书。

1.1.3 平台商

作为产业链的中游，平台商主要负责整合电子书资源，并为用户提供阅读平台和技术支持。虽然有些馆配平台商提供纸本书、电子步同步采购，但受限于出版商，这些平台的新书纸电同步率较低。

1.1.4 图书馆

图书馆要面对来自出版社、平台商的各种限制，如：校验IP地址、限制并发读者数等。作为产业链的一环，图书馆既要保护数字内容版权，又要维护用户利益实现对作品的“合理使用”，同时还要处理好数字化作品的资产所有权问题。

1.1.5 读者

读者作为终端用户，需要便捷、友好的电子书服务，自身的信息需求能被充分满足。

1.2 数字版权利益失衡现状

结合上述分析，数字出版产业链中各主体的诉求不同：版权方重视著作权，出版社和平台商追求经济效益，图书馆注重社会效益和资产确权。本应加强合作的馆、社、商互不信任的状况十分明显，造成了版权方和出版社对电子书供给不足、平台商提供的平台功能欠缺、销售无序竞争、图书馆可购电子书数量少的现状，[5]严重影响电子书行业的发展。数字出版产业链特征可以总结为：多业务主体、业务上强相关，彼此不信任，利益不平衡、交易不透明。这种情况下迫切需要一种新兴技术能够构建一个多主体参与、去中心化的信任体系，解决数字出版产业链不互信、不透明的问题，打造多方共赢的局面。

2 区块链技术及其特点分析

2.1 区块链技术原理

区块链（Block chain）技术，字面意思是将区块以链的方式组合在一起，本质上是数据存储在块-链结构上的一种新型分布式数据库系统（也称分布式账本）并集成了密码学、数字签名、时间戳、共识算法、智能合约等多种技术。用于存放数据的记录文件称为区块，区块按时间顺序先后产生。多个区块连接起来组成了区块链。

区块链的核心是哈希函数。哈希函数提供了由原始数据生成數据摘要（也称数字“指纹”）的方法：首先将数据打乱混合，按特定的不可倒推的算法创建一个叫做哈希值的摘要，并用一串随机字母及数字来表示此哈希值。区块链技术使用SHA256算法对区块头数据进行哈希计算，对于任意长度的数据，SHA256都会产生一个256bit长的哈希值作为区块哈希值。哈希值可以唯一、精确地标识一个区块。

2.2 区块链的结构

区块链结构不完全相同，但每个区块都包括以下内容。

⑴ 区块头

区块头包含前一个区块的哈希值（PreHash），当前区块的哈希值（Hash），以及时间戳等，PreHash用于链接到前一区块，使得从首区块到当前区块形成了一个链接在一起的长链。

⑵ 区块体

用于记录当前区块的详细数据，可以是交易事务信息，也可以是其他信息。

⑶ 区块链的结构详述

区块链的结构如图2所示。

区块内以虚线框标识区块头，可以看到区块链数据在逻辑上分成了区块头和区块体。区块头通过梅克尔根关联区块体中的交易事务，梅克尔根即梅克尔树的根值，梅克尔树也称哈希树，是一棵用于存储哈希值的二叉树。叶节点用于存储数据，中间节点和根节点则用于存储该节点的子节点的哈希值。在梅克尔树中，当交易数据发生变化时，就会改变梅克尔根的值，区块头哈希值也会随之变化，若区块头哈希值无变化则可保证区块链中的信息没有被篡改。

如前文所述有PreHash（B）=Hash（A）、PreHash（C）=Hash（B）等。区块间通过区块头的哈希值链接起来。区块链技术的最大的特点就是链式格式，难以从中间修改：假设区块A的交易事务被修改，A的梅克尔根也会改变，设A变为A'，由于Hash（A）≠Hash（A'），则PreHash（B）≠Hash（A'）。区块A'的数据由于无法与其他区块的本地区块链账本数据匹配，所以不会通过验过。如果要通过验证，则需要修改PreHash（B）为PreHash（B'），由于B的区块头数据包含PreHash（B），则B需要修改为B'，以此类推到最后一个结点。所以篡改了中间的区块，则需要同时修改该区块后序的所有区块，这样的计算量在一个长区块链中是几乎不可能的。

2.3 区块链2.0的关键技术智能合约

智能合约是传统合约的数字化版本。从本质上讲，智能合约的原理类似于计算机程序中的if-then语句。当一个预先设置的条件被触发时，便执行对应的合同条款的程序代码。[6]基于区块链技术的智能合约所具有的特点是：智能合约是部署在区块链平台上的分布式应用，区块链内用户都可以看到智能合约以及其运行的状态，即合约对区块链内用户是透明的[7]。将智能合约以数字化的形式写入区块链中，明确了数字版权交易合约内容及数字版权的使用边界。利用加密的联合数字签名工具，实现全流程监管，并使区块链内用户随时调阅访问，解决了网络节点中的信任问题[8]。

2.4 区块链技术的特点

综上所述，区块链技术的特点可以概括为：

2.4.1 分布式的共享账本

改变了原来的集中式账本方式，通过分布式共享账本，保证数据的一致性，当任一节点出现问题时，不影响整体共识。

2.4.2 去中心化

去除了大企业的信用背书，区块链内的所有节点都是平等的，交易记录全网备份，其链式结构，使交易过程透明可追踪，解决了中心账本被破坏带来的风险。

2.4.3 不可篡改

篡改交易信息需要冻结后序的所有区块并修改数据，这是几乎不可能的。

2.4.4 自动分发的智能合约

由代码组成的智能合约自动运行，无需人工干预。

3 区块链技术将改变数字出版产业链现状

3.1 区块链技术应用于数字内容产业的优势

区块链技术作为新兴的互联网技术，有助于打造数字出版产业新生态和推动构建数字版权利益的平衡。区块链技术应用于数字内容产业的具有以下优势：

3.1.1 区块链技术助力数字版权登记

传统的版权登记手续繁琐、效率低、费用高，使得版权方的版权登记意愿不高。基于区块链的数字版权登记利用公钥加密和时间戳等技术为数字内容作品提供版权认证，可大幅度降低确权的经济和时间成本。

3.1.2 区块链技术助力数字版权交易

传统的版权交易中，合约条款如：交易类型、授权范围、使用年限等方面的细则拟定需要多方沟通，使版权交易效率低下、成本偏高。智能合约技术把交易条款存储在整条区块链中，按照预先设定的条件自动执行版权的交易流程，无需中介机构介入就能实现交易、授权。通过智能合约约定版权使用范围，可促进出版方与社会公众利益均等化。使社会公众在不违背数字版权交易规则的前提下免费获取和使用数字作品[9]。

3.1.3 区块链技术助力数字资产权利确认

一直以来，数字作品作为资产属性不够完备，如：电子书一直难以纳入图书馆藏资源建设范畴。区块链技术有助于改善数字内容的资产属性难以得到保障的现实情况，利用智能合约明确了数字版权的使用边界，对获得永久使用权的数字内容正常建立固定资产账目;对有使用期限的数字内容，在建立固定资产账目时，可按照智能合约条款内容设置资产报废时间。

3.1.4 区块链技术助力数字版权监管

传统的版权交易中，侵权行为难以追溯，区块链技术的链式结构，对于数字版权的侵权追溯有很大优势。一旦发生版权纠纷，监管部门根据区块记录进行追溯，不但速度快，精确度高，而且侵权者无法抵赖，有效地帮助版权方抵御侵权行为，大大减少了版权纠纷。

3.2 基于区块链技术的数字作品存证平台技术框架

基于区块链技术的数字作品存证平台可实现数字作品确权存证、版权交易、侵权检测（提供接口）等功能。具体架构如图3所示。将经过结构化处理的数据文件与作者、时间等信息绑定并记录在存储层的区块上，明确了数字版权归属。分布式存储体系使数字版权的登记、交易等信息公开透明，使数字作品在传输、使用过程中的作品侵权可追溯;平台层用于存放各种智能合约，如：存证合约、资产合约、交易合约等，当输入条件满足智能合约要求时，执行对应的合同条款的程序代码;服务层完成与平台层的交互和调用，并为应用层提供服务接口;应用层用于给版权方提供身份注册、作品登记、数据存证等服务。版权人通过上传作品可即时获取存证证书，司法鉴定以大數据技术为支撑，以全网信息和检测存证作品被侵权的情况。

4 结束语

虽然目前区块链技术在实体经济方面的应用还处于起步阶段，但随着中央和各地方政府扶持及监管政策日趋完善，未来，区块链的成熟应用将大量涌现。区块链技术在数字出版产业的落地应用，将解决数字版权确权难、维权难等问题并将实现更为健康的版权利益平衡，推动数字内容行业的发展，形成良好的产业生态。

图书情报界应密切关注区块链技术在数字出版行业的理论研究和实践探索，促进数字出版产业链的健康发展。

参考文献（References）：

[1] https：//baike.baidu.com/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E4%B9%A6/346054？fr=aladdin

[2] Ruediger Wischenbart. Global eBook： A report on market trends and developments[M]，2013：17

[3] Michael Kozlowski. US eBook sales are $493 million this year.[EB/OL].[2019-08-30].https：//goodereader.com/blog/e-book-news/us-ebook-sales-are-493-million-this-year

[4] 中国电子书市场现状与最新趋势[J].记者观察（上半月），2016.8.

[5] 大数据还原真实的馆配图书市场[EB/OL].[2017- 02-28].http：//www.cssn.cn/ts/ts_wxsh/201702/t20170228_3432962.shtml？COLLCC=1076979465&

[6] 叶蓁蓁，罗华.中国区块链应用发展研究报告[M]，2019：113

[7] 智能合约与区块链的关系[EB/OL].[2018-11-28].https：//www.jianshu.com/p/c13799325a14

[8] 黄龙.区块链数字版权保护：原理、机制与影响[J].出版广角，2018.23：41-43

[9] 穆向明.基于区块链技术的数字版权保护新思路——《2018 年中国网络版权保护年度报告》评述[J].出版广角，2019.19：91-93