区块链+图书馆：读者服务生态重塑与优化策略

屈艳玲，杨 丹（湖南图书馆）

近年来区块链技术的出现获得了金融、公共服务、教育、医疗等领域及学术界的高度关注。2016 年，我国把区块链技术提升为国家战略；2018 年成为区块链应用元年［1］；2019 年 10 日24 日下午，习近平总书记在中央政治局第十八次集体学习时指出，努力推动区块链技术在健康医疗、教育、脱贫攻坚、公益等领域的落地应用，为广大群众提供更加便捷、高效、智能的公共服务［2］。习主席的指示精神落实到图书馆，为如何有效探究“区块链+图书馆”重塑读者服务生态的本质，明晰区块链技术在读者服务中的应用模式，探索具有实用特色的基于区块链技术的服务生态，实现服务生态的再造与优化指明了方向，同时也为区块链技术在图书馆领域的应用研究提供了新方向。

1 “区块链+”“区块链+图书馆”的释义与国内外研究动态

1.1 “区块链+”与“区块链+图书馆”

区块链独特的多方写入、公开账本、信任机制、时序不可篡改等技术特征，可有效的改善资源共享过程中存在的成本高、信息易篡改、信任程度低等缺陷。所谓“区块链+”，就是利用时下流行的计算机技术、通信技术和区块链技术，通过数据化、去中心化等方式，使区块链与传统领域进行融合、重塑，以实现区块链+N 个领域的生态变革。“区块链+”不仅是区块链技术发展到一定时期的产物，也是区块链思维实践落地的结果。

从雄安新区推出首例“区块链+ 订单融资”产品，到新型冠状病毒肺炎疫情期间由北京大学信息科学技术学院区块链研究中心与博雅正链（北京） 科技有限公司携手推出的“博雅医链”，再到杭州地铁联合支付宝推出的“区块链+ 支付”——基于区块链技术的电子发票［3］，“区块链+”与各个领域的融合实践展现了以区块链为创新要素的经济社会生态重塑的可行性。

虽然区块链技术与图书馆相结合的应用实例目前尚未出现，但是伴随着“区块链+ 高等教育”［4］、“区块链 + 电商”［5］、“区块链 + 医疗”［6］、“区块链+体育”［7］、“区块链+电力”［3］等概念在我国的相继落地实施以及研究的深入，“区块链+图书馆”将成为革新图书馆服务生态的重要推力。

1.2 “区块链+图书馆”国内外应用与研究动态

国内外对区块链在图书馆领域的应用进行了相关的研究与探讨。美国博物馆与图书馆服务研究所 （The Institute of Museum and Library Services，IMLS）关于将区块链技术应用于图书馆数字管理的相关项目得到了美国联邦政府、图书馆界及区块链领域的青睐；美国图书馆协会（American Library Association，ALA） 也把区块链技术作为未来图书馆革新的关键技术［8］。在国内学术界，赵秋利、秦珂、汪琼等对区块链技术在图书馆版权保护中的作用、机制和价值进行了阐述［9-11］；沈凯旋、公维臣、罗孟儒等从资源治理等不同视角出发，对区块链技术在馆藏资源建设、信息安全、隐性知识挖掘等方面的应用进行探讨，提出了相应的逻辑模型与实现路径［12-14］；周耀、汤尚等则从阅读平台搭建层面，对平台搭建的可行性、建设思路、设计框架等进行了研究与分析［15-16］。同时，在CNKI 中以“区块链”“图书馆”或“区块链+图书馆”为关键词进行文献检索得知，国内“区块链+图书馆”的相关研究还比较少，更凸显其研究价值所在。

2 “区块链+图书馆”读者服务生态

“区块链+图书馆”即通过区块链平台，利用计算机技术、通信技术，将区块链的创新技术理念与图书馆进行深度融合、变革图书馆治理模式而形成的一种新的服务生态。“区块链+ 图书馆”读者服务生态如图1 所示，其内容和功能主要包括以下四个层面：① 基础层。以硬件设施、数据库、缓存系统、文件系统为支撑，收集、处理各类服务请求数据，实现业务流的底层记录、处理、共享、反馈等，确保借阅生态系统的有序运行；② 技术支撑层。主要包括区块链系统所依赖的基础及相关功能组件，可细分为区块链核心节点、区块链管理两个维度，对公共账本、合约节点、读者节点、账本浏览、节点状态监控等进行管理，为业务流实现去中心化和可信任提供支撑；③ 应用网关层。主要负责服务环境中读者信息、证件信息、借阅信息等数据的加解密处理，保障读者个人隐私及服务数据不被篡改；④ 接入层。通过智能化设备接入服务系统，完成点对点或自助化、自动化的访问。总体来说，“区块链+图书馆”的读者服务旨在重塑图书馆读者服务生态机制，助推“以读者为中心，服务至上”的图书馆新型服务体系的建立和读者服务虚拟环境治理的建设。

图1 “区块链+图书馆”读者服务生态

3 读者服务生态总体功能设计与关键业务剖析

3.1 总体功能结构

3.1.1 数据管理功能

（1）服务目录管理。主要实现服务资源目录的分类；对服务目录类别、目录项与目录文字的审核与发布；对多维度目录、列表的查询与资源的访问；对已发布的服务目录数据进行维护、删除、停用、更新、重组等。

（2）服务目录授权。包括服务目录的数据上传和查询权限，以及读者对目录数据提交、目录浏览、数据检索的权限要求。同时将服务目录权限同步到所有区块链节点，区块链节点对服务目录内的数据进行相关操作，进而高效的实现授权与权限控制。

（3）读者类别管理。为新注册读者设定读者类别，包括读者证号、读者类型，限定读者权限。

（4）元数据管理。对读者服务资源的内容与标识、数据的表现形式与模式等进行统一管理，以便对服务数据进行整合与管理，推送和定位服务数据，进而改进服务数据的有效存储，提升检索的时效性。

（5）保存读者服务数据。建立对应的读者服务数据，并定义数据格式，将合理的读者业务请求数据记录到区块链数据库中。

（6）数据查询。提供通用的查询接口，通过请求获取不同的读者服务数据。

（7）详情查看。有权限的读者可以查看个人借阅证的详细字段。

3.1.2 区块链管理功能

（1）节点管理。主要功能是对所有节点服务器进行集中监控，如，机器IP 管理、运行状态管理、存储空间监控等；对节点服务器的启动、禁用等操作功能；对节点服务器故障警报的功能。

（2）智能合约管理。浏览查看所有智能合约，可以查看合约的发布人、发布时间、合约的源代码等信息；可以通过管理功能上传新的智能合约以及智能合约的版本。

（3）账本浏览。可以连接到任何区块链节点，实现对每个区块链账本的区块和服务数据内容的浏览。按区块查看本区块所有的服务内容；通过服务ID 定位至该服务所在的区块，并展示区块的详细内容。

（4）读者管理。读者管理对接读者管理智能合约，实现读者注册、审核、权限分配与维护等相关功能。

（5）请求事项管理。支持新增请求事项、审核、查询审批事项详情。

（6）读者积分管理。支持读者积分查询、更改、积分变化历史查询等功能。

3.1.3 系统管理功能

（1）实现系统用户和系统角色的增加、删除、修改、查询与权限的分配。

（2）实现查询系统操作日志、系统业务日志以及查看日志文件等功能。

（3）实现系统告警的查询与处理以及系统状态监控，包括CPU、内存、磁盘、业务统计数据等关键指标的监控。

3.2 关键业务节点剖析

3.2.1 智能合约设计

从整个读者服务生态流程考虑，智能合约的设计包括对读者服务数据的查询和修改。根据功能可以将智能合约模块划分为区块链访问层、标准访问层、读者层等，各模块可以根据具体服务需求实现相应功能（见图2）。如，合约管理主要实现对其他合约的管理，包括注册、升级等功能；审批合约主要对服务过程中需要查询、审核的请求服务进行审批。

图2 智能合约模块与功能结构

3.2.2 授权存证

读者通过签署电子协议将相应权限授予图书馆。图书馆借助存储的凭证，将读者授权信息上链到“授权信息链”，执行链上代码，发起链上查询，并记录授权信息到区块；然后，当读者提交服务需求时，在链上发起鉴权操作以确认读者是否有权限，如确已授权，则返回相应服务数据。在此模式下，任何区块链节点都能不可更改地记录链上授权信息，且授权记录可以多方共享。此外，由于授权与具体服务数据解耦，区块链节点的加入与退出相对灵活。完整的读者服务数据授权鉴权流程如图3 所示。

图3 服务数据授权鉴权流程图

3.2.3 区块链身份认证

区块链身份认证能够保障身份信息的安全性、真实性、不可篡改性以及可追溯性。基于区块链技术构建的身份认证体系能够统一管理身份信息，为不同类型的读者服务提供身份认证。如图4 所示是通过对读者信息进行认证，建立读者信息体系的一个示意模型。

图4 区块链身份认证模型图

其关键特性如下：① 可信的身份认证与开放接口，读者基本信息采用区块链存储加密，并为信息建立多个层次，根据不同服务场景授予不同级别的访问权限。区块链中的时间戳能够完整记录读者信息变更过程，并且可以使用智能合约编制个人身份认证的多种服务场景接口；② 多服务场景的高效协同，各服务场景可以直接采用区块链身份认证进行身份认证、读者信息授权、自理认证等，且彼此之间可以做到身份信息的共享与验证；③ 区块链的智能合约能够根据各种身份认证的场景提供授权、信息读取写入以及验证等多种接口，并可实现灵活扩展。

3.2.4 服务数据溯源

区块链能够对服务数据构造出某种程度的“唯一性”，将带有唯一ID 标识的服务数据附于区块链之上为读者提供服务，同时破解了服务数据溯源难题。在区块链中参与服务的区块链节点共同参与到数据服务和行为记录中，并且对数据有效性互验，既做到了数据保真，又保障了数据的可追溯性。通过服务数据上链，各个区块链节点完整地记存每条服务数据的服务轨迹，当某个区块链节点的服务数据出现问题时，可以及时、准确地追溯数据服务历史，进而找到服务数据偏离的症结。

图5 服务数据溯源的上链手段和流程

3.2.5 云存储安全保障

为保障读者服务数据在云存储中的安全性，数据要进行加密存储，并将加密功能前置部署到独立的服务器上——加密机（见图6）。读者服务请求数据的访问必须通过加密机才能读写访问云存储中的数据。其过程为：首先，“读者服务请求数据”访问“加密机”，进行接入认证并进行细粒度的读写删查权限控制，拒绝非法读者访问；之后，“加密机”访问“云存储”，进行接入认证，通过公私钥对随机串加解密，并辅以人工审核，防止读者服务数据被恶意篡改。

4 “区块链+图书馆”服务生态优化策略

如前文所述，区块链技术与图书馆的深入融合是图书馆读者服务生态重塑的现实需要和重要趋势，但区块链技术在图书馆领域的应用却面临着诸多亟待解决的问题。鉴于此，本文提出以下优化策略，以推动“区块链+图书馆”服务生态重塑的进程。

图6 云存储安全保障流程图

4.1 制定相应的图书馆区块链服务规范

区块链在图书馆界如何应用，目前图书馆领域尚没有明晰的应用框架或场景，也没有标准的内涵界定，且缺乏公共文化和旅游服务机构对区块链技术的实际应用场景，这极易对区块链在图书馆的实施与应用产生影响，更不必说区块链在公共文化和旅游领域的大规模推广与普及。因此，为顺应区块链在图书馆界的应用趋势，公共文化和旅游管理机构应从满足读者的真正需求角度出发，兼顾图书馆服务生态可持续发展，建立统一的指导性规范来引导区块链在图书馆界的健康与合理应用。

4.2 通过服务供给治理促使共同体回归

图书馆服务资源闲置与读者满意度不高等问题造成了服务效能低下，图书馆服务供给遭遇了“内卷化”和“碎片化”之痛。当下，打破一元主导的单向供给模式，构建多元主体参与框架下的多中心供给模式，同时探索图书馆内部资源的发现和培育机制，提高图书馆服务的自我供给和自我治理能力是提升服务供给效能较为适宜的路径选择。通过引入“治理理论”的新思维，采用“文化治理”的工具策略，系统性地调适服务供给，培育图书馆服务供给的共同体要素，进而解决图书馆服务效能低下的症结，实现服务共同体的回归。

4.3 借乘政府上链发展“区块链+图书馆”

由于图书馆服务的公益性且对读者的准入门槛较低，“区块链+图书馆”大规模普及无疑还有很长的路要走。目前，在国家实现治理体系和治理能力变革的重大历史背景下，区块链技术作为全新的手段得到了各级政府的青睐。在国家治理政策的支持下，各级政府服务和政务数据上链的进程急速加快，基于区块链技术的“政府+政务”“政府+ 智慧城市”开启了各级政府上链创新政务治理的新篇章。因此，图书馆可搭乘政府上链这个东风，探寻“区块链+图书馆”重塑服务生态的新路子。

4.4 共建公共文化服务行业生态链联盟

区块链技术在图书馆行业的应用与普及需要整合、协同行业内外资源。目前，各公共文化服务机构往往从某一个业务环节或某些业务角色入手搭建区块链，尚未形成生态链联盟的理念。随着公共文化服务行业服务资源整合能力的进一步提升，服务生态链将比现在更具动态性、灵活性和导向性，形成一种新的服务生态链联盟模式，在此模式下，图书馆、文化（群艺）馆、博物馆等公共文化服务机构参与其中，提供各自领域的服务，并各取所需，信息流可以自由流通，形成一个松散组合的服务链生态圈，进而实现服务价值的最大化。

5 结语

当前，在新技术驱动下，加快基于区块链技术的公共文化事业发展已成为革新公共文化治理的新动能，对深入推进文化强国、文化自信建设也将起到引领作用,“区块链+”的新业态已从概念走向现实，在这个关键的历史机遇期，如何学习好、利用好“区块链+图书馆”技术框架、服务模式、实施路径进行服务生态重塑，是图书馆及其他公共文化服务机构共同的任务与时代责任。通过高远实用的服务标准制定、服务供给的多元治理、服务生态联盟的建立，塑造“区块链+图书馆”的行业标准，真正实现区块链技术在图书馆的应用落地。