区块链技术在公共图书馆中的应用研究

牛 青

（重庆市渝中区图书馆，重庆 400014）

1 概述

近年电子产品普及改变了大众的传统纸质阅读习惯，纸质图书借阅量逐年下降，图书资源流通效率不高，数字资源采购费用逐年上涨……已成为公共图书馆发展的痛点。而区块链的技术优势给困境中的公共图书馆带来了曙光，为图书馆创新管理运行机制、智慧服务和智能交互提供了可能。

2 区块链为借还书服务模式提供新出路

2.1 传统模式已成新时代阅读推广的制约因素

传统借还书系统中，读者的借还书活动紧紧围绕图书馆这一中介进行。该模式有利于图书馆工作人员及时掌握图书现状，为后续及时重新采购、更换等提供准确的依据。然而，图书归还后再次经历分类、上架、重新登记等流程，势必大大降低了图书的流通效率。读者的一切借还信息均被唯一地存储在图书馆的服务器上。虽然这一方式可以避免读者信息泄露问题，但是图书馆规模较大、读者众多时，服务器硬件和软件的正常运转将占据图书馆工作人员更多的时间和精力。

2.2 区块链带来分散型服务新模式

依靠区块链技术，公共图书馆除了具备读者—图书馆的传统借还书功能，还可以实现读者—读者、馆际图书流通功能。

1）读者——读者借还书流程。读者在图书馆借阅平台查询所需图书的当前位置，所需图书如在其他读者手中，则借方可以在借阅平台与图书当前读者建立联系，当两者达成一致，即可自行约定图书交换时间、地点等（此时图书当前读者即转变角色为还方），并将约定内容交由区块链，建立智能合约。当进行线下图书交换时，将利用电子交换密码对借还双方数据加密，确保交易仅限于签订智能合约，进而完成线上数据更新流程。具体流程为，还方在查询并获取借方的公钥，用其公钥对图书信息（如条形码）进行加密，借方用自己的私钥破解加密数据。另外，还方发送的数据除了加密的图书信息外，还包括还方的数字签名，从而，借方可以用还方的公钥，来验证交易中借方的数字签名以便验证交易内容是来自还方。最终，交易信息封装在区块中，以广播形式扩散到网络中各个节点。

2）读者—图书馆借还书流程。作为传统的借还书流程，如果沿用以前的平台，公共图书馆则需要维护两套平台，增加日常维护工作量。因此，我们可以在读者—读者借还书流程上做兼容，将图书馆作为借方，以适配读者—图书馆借还书需求。当读者所需图书在图书馆，读者自行去图书馆借阅，将当前借阅时间和图书馆地址默认为图书交换时间、地点等，签订智能合约，后续流程同上。

3）馆际互借流程。馆际互借旨在打破中小型图书馆馆舍和经费的限制，进一步满足读者对文献的需求，实现图书共享。传统的馆际互借方式主要有邮寄、馆际互借证等,存在物流成本高、频繁出现丢书、破损等问题，可能对珍贵的图书资源带来无法弥补的损失。基于区块链不可篡改、可追溯、信息安全可靠等特性，公共图书馆可以建设借阅信息追踪网络来实现真正可信赖的馆际互借。需要支持馆际互借的图书馆可成立联盟，这样各个图书馆成员的读者就纳入到区块链内，从而实现馆际读者之间、读者与非注册图书馆之间的互借。

2.3 做好流程细节适配和技术衔接

通过与区块链技术的结合，公共图书馆的身份发生了根本性变革，由原来的借阅中心、桥梁转变成为一个普通的“读者”。新的借阅模式可以为读者节省借还时间，扭转传统借阅模式图书流通效率低的困局，降低图书借还过程中的人力成本，解决目前公共图书馆普遍存在的人力不足问题等。区块链作为新兴技术，其与公共图书馆业务的融合势必会遇到一些现实问题。细微之处问题的解决，将助推区块链技术早日在公共图书馆领域生根发芽。

国企审计工作中，部分企业获得审计报告后，便认为相关工作全面结束，并未考虑报告解读分析及使用状况，未将审计成果形成系统化的总结内容。更无法进行总结分析、要点提炼、难点研究等工作，潜在隐患问题突出，对日后相关工作的发展没有参考价值。同时其他机构的工作人员也并未提高审计报告的重视度，致使审计成果利用度较差、资源浪费现象明显、审计效率明显偏低。

2.3.1 及时掌控图书破损情况

传统借还书模式中，公共图书馆工作人员负责监控图书破损情况，对破损严重的图书进行重新采购、上架。而引入区块链技术后，更多的图书将主要在读者间流动，那么，图书馆如何获取图书破损信息，成为区块链和图书馆融合中要考虑的重要问题之一。

如图1 所示，在采用区块链技术的借还书服务流程中，考虑到图书馆身份的去中心化，图书馆可以预先根据日常剔旧标准来对图书破损程度划分等级标准和整体评价标准，在读者交换图书过程中，借还双方将图书破损程度写入智能合约中。当图书达到剔旧标准时，读者借阅完毕后可归还给图书馆，图书馆在智能合约中获取读者对图书破损的评价，并结合图书的实际情况，做出图书是否需要剔旧的裁决。如果无需剔旧，图书馆可通过智能合约修改图书破损情况的参数。如果需要剔旧，图书馆则进行后续图书重新采购、上架等流程完成图书更新过程。

图1 区块链下图书更新示意图

2.3.2 筑牢现实安全防线

区块链系统通过非对称密码、哈希函数、共识算法、数字签名、智能合约等这些技术的组合，解决了“双花”问题，构建了全新信任机制，提供了一个去中心且可信任的平台。虽然区块链成功解决了对链上数据所表征的历史行为和以规则、机制为约束的未来行为这两者的信任，但是区块链更多的是从技术层面解决信任问题，无法解决现实交易中非技术环节的信任问题。区块链技术下的借还书服务模式最大的优势在于实现了读者间的图书流通。而读者间自行约定图书交换时间和地点这一方式无疑存在一定的安全隐患，从某种程度上为犯罪提供了可趁之机。如何为读者提供一个安全且可信任的链下图书交换机制具有非常重要的现实意义。

近年来，越来越多的公共图书馆采用了总分馆管理模式，建立分馆、服务站、漂流站等。个别图书馆为丰富全民阅读网络的“毛细血管”，进一步细化了底层设计，在人口聚集的小区、商圈、广场等地筹建了图书漂流箱，方便了读者就近借还图书，赢得市民的普遍好评。

我们可以将图书中转站（如图书馆、分馆、服务站、漂流站、图书漂流箱等）的概念引入区块链技术下的借还书服务模式中，进一步优化图书交换流程，解决链下图书交换的信任问题。如图2 所示，借还双方在借阅平台自行约定图书交换时间、图书中转站等，建立智能合约。借方在约定时间将图书归还至约定图书中转站，还方对图书信息进行加密和数字签名，以确保图书在中转站期间不被其他读者借走。同时，图书馆借阅平台给借方发送提醒信息，借方到中转站验证身份完成交易。从而，给读者提供一种更加安全的图书借还途径。

图2 区块链下图书交换示意图

2.3.3 便捷交易更添兼容性

近年扫码（如条形码、二维码）这一便捷的交易方式已被市民所普遍接受。在采用区块链技术的借还书服务流程中，借还双方在交换图书过程中需要一一核对10 多位数字的图书条形码，无疑会给读者带来不便，尤其是中老年和视力较差等读者。另外，一些大中型公共图书馆也纷纷推出快递借还书服务，这一创新服务方式一经推出就得到80 后、90后的追捧。

区块链技术设计之初主要实现了数字资产的交易。去中心化的解决信任问题、通过智能合约进行价值转移成为区块链最大的创新和优势。但是，现实中存在大量的线下交易给区块链提出了新的需求，故而，区块链引入了“预言机”这一概念。预言机是一种单向的数字代理，当区块链上的某个智能合约有数据交互需求时，预言机在接收到需求后，查验现实世界的数据，并将获取的信息经加密后反馈给智能合约。

如图3 所示,为获取链下现实生活中的数据信息（如图书条形码、快递单号等），区块链技术下的借还书服务模式需要引入预言机来辅助智能合约的履行。借还书双方在交换图书过程中可以通过手机、平板等便携终端将图书条码信息扫描上传至预言机，从而传递给智能合约。在快递借还书业务中，借还书双方（读者和图书馆）也可以将快递单号信息通过预言机传递给智能合约，从而为交易过程提供更有力的保障。

图3 预言机辅助借阅示意图

3 区块链为文化扶贫开辟新局面

目前，脱贫攻坚已步入决胜阶段，贫困人口和贫困发生率分别从2012 年年底的9899 万人和10.2%减至2019 年年底的551 万人和0.6%，目标任务接近完成。作为精准扶贫的重要一环，文化扶贫成为巩固扶贫成果，激发贫困户内生动力，预防“脱贫再返贫”的一剂良药。而区块链特有的技术优势，为解决文化扶贫面临的问题提供了可靠的技术支撑。

3.1 区块链助力扶贫政策公开化

过去，贫困地区在落实中央、地方扶贫政策过程中存在各种问题，使得扶贫结果偏离预期。要使文化扶贫政策顺利落地，建立一个可靠的传播渠道是至关重要的。具有不可篡改性和去中心化的区块链成为文化扶贫政策实施的有力助手。各级文化扶贫政策、方案、政策解读等内容一经区块链网络传播，就被组装成区块，按照时间顺序串联成链条，而要修改一个区块中的数据，就需重新生成其后所有区块。这种链式结构便于回溯，从而保证内容的可靠性。区块链的去中心化，即网络节点通过点对点方式通信，消息以广播形式扩散到网络中各个节点，也保证文化扶贫政策的公开化。

3.2 区块链确保帮扶对象精准化

帮扶对象的精准识别是文化扶贫的首要问题。与经济扶贫相比，文化扶贫在标准界定、识别难度、成效衡量等方面存在一定的困难。运用区块链技术的共识机制能够有效地解决上述问题。由于数据信息是精准施策的重要前提，因此，文化扶贫工作者不仅要获取候选文化扶贫对象的受教育水平等文化显性数据，还要获取年龄、目前收入来源、工作内容、家庭基本情况等非文化隐形数据。这些数据经区块链技术的共识机制，可以更加科学地识别出文化扶贫对象，让文化扶贫惠民政策惠及真正需要之人。

3.3 区块链推进帮扶过程科学化

明确文化扶贫的目标和理清扶贫对象的文化需求是整个文化扶贫工作能否取得实效的重要前提条件。文化扶贫的根本目标是要帮助贫困地区群众扭转贫困观念，激发群众思想活力，消除贫困文化。在前期调研中，要深入了解贫困地区基本情况，梳理文化扶贫对象不同类型的需求。以需求为导向，借助区块链多重加密算法来实现讲座、培训等视频资源的定向推送，从而使文化扶贫更加科学化。

3.4 区块链促进帮扶主体广泛化

通常情况下，各级党委、职能部门承担起文化扶贫主体责任。而去中心化作为区块链最大的特点，虽然弱化了公共图书馆的中心地位，但是给全社会创造了一个平等、主动参与公益文化事业的平台，吸引。市民可借助区块链这一可信任的平台为扶贫对象共享数字教育资源、提供远程技术支持、捐赠科普读物等。区块链的引入将有助于提高市民社会责任感，有助于主客体之间形成良好的互动局面，有助于在社会上营造全员参与的浓厚的文化帮扶氛围。

4 区块链为信息化建设增强韧性

“韧性”是指系统、企业和个人在剧烈变动的环境中维持其核心功能和完整性的能力。1973 年加拿大生态学家霍林率先在系统生态学中引入这一概念，随后，这一概念不断扩展应用范围，在城市安全、城市建设以及社会发展等领域取得一定的应用突破。而文化作为城市的灵魂，同样需要注入“韧性”的基因。区块链的引入，能提高公共图书馆的系统韧性。

4.1 助推数字档案提质增效

公共图书馆的数字档案主要涉及：（1）业务活动、场馆情况的电子照片、视频、文字材料等；（2）古籍、文献数字化资源；（3）读者信息，包括个人信息和借阅信息；（4）工作人员人事电子档案。前三类一般由公共图书馆指定专人负责集中存储在PC、服务器等电子设备上，这就存在一定的风险。通常，公共图书馆工作人员的人事电子档案由专人负责录入，在个人档案维护过程中，通常档案录入人员打印录入后的内容，并由本人签字确认来避免人为操作失误。显而易见，传统流程仍依赖纸质材料，且录入人员工作量大。

数字档案长期保存是一项高度复杂的专业工作，2016 年国家档案局印发的 《全国档案事业发展“十三五”规划纲要》提到“‘互联网+’行动计划以及云计算、大数据、物联网等信息技术的发展与应用，深刻影响到档案的特性和档案工作的边界”。区块链这一新技术，其不可篡改性可以确保数字档案的严肃性、可靠度，其去中心化也确保数字档案可在链上多节点储存，提高档案存储的安全性。另外，多重加密中的非对称加密策略也可以通过密钥和签名来解决数字档案录入、维护过程信息的准确性。故而，区块链技术是数字档案提质增效的一个重要的技术解决方案。

4.2 拓宽资源共享覆盖面

近年来，电子资源在公共图书馆的采购经费中占有比例日益提高。通过与数据资源库维护商合作，在保护知识产权的前提下，公共图书馆可以免费向读者提供电子资源的借阅服务。除此以外，公共图书馆还可挖掘、筛选出更多有价值的数字共享资源。例如，越来越多的大中型公共图书馆已拥有自属的文化品牌活动，但是出于版权、技术、资金等因素考虑未保留的活动视频素材等。其次，公共图书馆在资源共享上可以发挥积极、主动作用，鼓励市民依托公共图书馆搭建的数字资源平台分享更多合法的优秀资源。然而，无论是图书馆自建资源，还是读者共享资源，均存在版权保护、追溯等痛点。

2018 年4 月，百度图腾基于区块链的公信力和不可篡改性，配合可信时间戳、链戳双重认证，为每张原创图片生成版权DNA，从而真正实现了原创作品可溯源和作品版权有保障的目标。百度图腾的这一创新应用，为公共图书馆资源共享提供了技术应用模板，增强了区块链技术扎根公共图书馆事业的信心。

5 结论

作为全球最具权威的IT 研究与顾问咨询公司Gartner 认为区块链具有改变所有行业业务模式的潜力，但企业必须采纳整个区块链生态才能把握这些机会。习近平总书记在2019 年10 月24 日中共中央政治局就区块链技术发展现状和趋势进行的第十八次集体学习中指出，要探索“区块链+”在民生领域的运用，积极推动区块链技术在教育、精准脱贫、公益、社会救助等领域的应用，为人民群众提供更加智能、更加便捷、更加优质的公共服务。公共图书馆工作人员需要深入研究区块链技术内涵和前沿应用，并结合当前业务特征，通过不断梳理二者衔接的细节，查找实际操作的短板、缺口，探索解决办法，从而进一步完善区块链和公共图书馆的融合方案。