区块链技术下智慧图书馆信息化建设发展分析

李凌云

（首都图书馆，北京 100021）

0 引言

大数据时代到来后，区块链技术日渐成熟且被应用到诸多领域，该技术与大数据、云服务、人工智能等成为行业内的热点技术，在当前及未来都有巨大的发展潜力。区块链技术中融合了分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等，在智慧图书馆信息化建设中必不可少，可促进图书馆转变其运营模式、拓展其服务类型，解决图书馆的隐私泄露、知识产权保护、数据存储去中心化等一系列问题。目前，智慧图书馆的信息化建设取得了显著成效，未来各图书馆都需立足自身情况，大力推广区块链技术，提升信息化水平。

1 区块链技术简介

1.1 区块链技术的定义

区块链技术是信息时代的产物，许多人习惯将其称为分布式账本技术，其采用分布式账本的方式完成数据的验证、存储，最后由非对称加密算法加解密数据得到新结果。区块链下运行智能合约程序可赋予每个分布式节点更为突出的功能，使其具有间距记账、记录与传输的功能。因此，区块链技术是嵌入计算机程序的开放性记账工具，对处于区块链的全部交易行为和过程都有完整且清晰的记录。在记账时，系统内的每一个分布式节点与其他节点共享账本，具备点对点传输数据的功能。每个分布式节点都有其各自的数据库，达到了去中心化的目标，即使无第三方参与，也具备数据传输条件[1]。目前区块链技术虽有所发展，但其发展中存在许多亟待解决的问题，此技术与智慧图书馆信息化建设的目标、方向等高度一致，在各个图书馆中可大力推广区块链技术。

1.2 区块链技术的基本特征

1.2.1 去中心化

原先的数据传输具有强中心特点，而区块链技术下则实现了去中心化，因为其为分布式计算方式，每一个区块链中都对应着若干个节点，各节点之间相互独立又存在紧密联系，不同的个体节点之间可完成点对点的信息传输与交换。不同于传统数据系统的是，区块链技术支持下的数据传输相对便捷和高效，即使无中心服务器，同样也具备节点之间的传输条件。在分层结构体系中区块链承担着重要的任务，各区块之间存在紧密联系，可相互独立连接，不需借助任何中心服务器完成连接，各个区块在工作中不受任何组织的束缚。因为区块链为分布式计算模式，各区块之间的每一个节点均为一个独立服务器，每个节点独立运行，即使其中某一个或者某几个节点的数据丢失，其他数据也不会受到影响。

1.2.2 非对称数据加密

非对称数据加密也是区块链的核心特点，在整个系统架构内，底层数据囊括多种算法，典型代表为数据加密、时间戳、单相哈希算法，任何一种方式被记录到区块链上的信息，都无法修改、删除。数据传输期间被一对公钥、私钥加密与解密，通过设计加密算法，可使数据传输中少受人为因素或其他因素的干扰，最大化创造相对安全的传输条件[2]。任意两个分布式节点之间在传输数据时均有非对称加密的保障，更能营造安全的通信条件，降低了外部因素对数据传输的负面影响。

1.2.3 数据可回溯

时间戳技术为区块链中必不可少的技术，该技术在应用时严格参照哈希值，当已知某一区块的哈希值时，系统能自动计算下一区块的哈希值，在时间顺序下保障每一区块的合理排列，如出现异常的数据波动，必须锁定对应的时间、区块，以确保数据、区块、时间的高度一致性，提高哈希值的准确性。因为区块链中的数据具有可回溯性，在出现数据异常的情况下相关人员可立即查看记录和修改情况。

2 区块链技术在智慧图书馆中的应用情况

2.1 资源建设

区块链兼具公开透明、不可篡改、不可删除的特征，在智慧图书馆内如能科学利用这些特征就可进一步拓展图书馆的功能及服务。由于区块链在有关节点保存的数据中采用了加密算法，更能保障数据的安全性，图书馆可以科学利用区块链技术的这些特征，存储有关的数据资源，改变图书馆原先的运营模式。原先图书馆的技术相对落后，即使形成了互联网模式，遭遇黑客攻击的概率也相对较高，可能会发生图书资源丢失的问题。而区块链技术下智慧图书馆能实现数字化资源存储，围绕用户建立PDA 模式，集成馆内的数字资源建立数据库，使用户可根据自己的偏好检索和查询，提高图书馆的服务水平。

2.2 版权保护

智慧图书馆发展中，区块链技术还有助于实现版权保护，随着人们版权意识的增强，各种规模及类型的图书馆都将版权保护放在了核心位置。图书馆在原工作中的版权保护主要是对版权做好登记，通过司法鉴定公证保护原创，这种保护机制下耗时耗力。而利用区块链技术后，作者发表的文章、书籍或者其他文学作品，都可以上传到公共类账目，由区块链技术记录这些数据[3]。当然，也能围绕这些具体内容设置智能合约，完成有关项目的检查，一旦发现有另一份相同内容，系统可自动通过溯源记录确定版权所有者，及时处理版权纠纷。

2.3 高效服务

智慧图书馆的智慧化特征是其能以用户需求为出发点，为用户提供更具针对性的服务，满足每一位用户的阅读、查询等需求。目前，智慧图书馆中应用区块链技术，可优化图书馆的服务水平，保持服务的高效化。在区块链技术支持下，图书馆相关人员能结合馆内实际情况合理分配图书，设置具体的区域角落，引导每个用户在进入图书馆后，能根据自身需求寻找图书，实现准确定位，为用户的阅读、查询等提供便利。

3 区块链技术下智慧图书馆信息化建设路径

3.1 用户体验与用户隐私共存

图书馆为了给用户提供高效且优质的服务，必须在实际的工作中深入挖掘用户的信息，如基本信息、浏览记录、搜索内容等。但从用户角度分析，绝大部分用户往往比较注重个人隐私，图书馆无法掌握用户的数据，也就无法为用户提供个性化服务，而区块链技术的安全性更好，用户不需要担心个人信息被泄露等问题。区块链架构内包含分布式身份认证子系统，该系统内用户拥有唯一的ID；权威机构为用户颁发的认证申明，并不存在任何与用户个人信息有关的内容。分布式网络环境下，可将全部用户集成在同一系统，再加上有共识机制，也就能在不同用户之间建立内在联系，使用户之间能传输、共享信息[4]。

3.2 数字资源共建去中心化

区块链中加密数据库为核心部分，不同数据库之间由哈希指针进行连接，其他群体很难通过任何途径进行修改，数据更为完整与安全。在区块链技术下，图书馆可将自身数据资源、特色数据资源等上载，在权限允许的情况下，用户能直接下载资源，不仅能为用户的个性化阅读、查阅提供便捷，还能避免其重复购买资源的情况。区块链技术具有诸多优势，可以实现统一存储，保持传播服务的多样化，使节点承担数据传输、共享的功能，凸显节点在区块链中的作用；区块链的有关模块还能在用户访问系统期间，按照技术规范进行审核与检验，为图书馆运维提供支撑；不同规模及类型的图书馆之间可相互分享资源，提升各自的服务水平。

智慧图书馆中的区块链技术可弱化资源在图书馆集中存储的中心地位，不利于图书馆提高其服务水平，针对这一情况，智慧图书馆可在平常的工作中优选优质节点，选出的优质节点再进行资源分享，组建母—子节点，由更高级别的节点向更低级别的节点分享资源，使子节点能独立或者与母节点配合，分享更多资源，在这些资源传授过程中，图书馆负责监督与管控，构建完整、合理的服务节点群，这一系列过程中不仅实现了去中心化，也大大提高了图书馆的运营、服务水平。

3.3 图书智慧借阅

传统的图书馆运用模式下，图书馆在用户借阅图书时起着“中转站”作用。结合实际情况来看，图书借阅状态、借阅情况等取决于诸多因素，一些用户在图书馆借阅图书时难以获得良好的体验。而在智慧图书馆中应用区块链技术可实现智慧借阅，具体来说，图书馆可将每本书的基本信息、借出时间、归还时间等作为一个节点，用户完全能根据自身的需求访问每个节点。如用户想要借阅某一本书，就可以利用区块链技术查询此书的归还时间并提前预约，一旦图书被归还，用户就可到图书馆取书。与此同时，在区块链中上传自身的借阅时间、归还时间等基本信息，为下一位读者的预约提供数据参考。在智慧借阅期间，图书馆负责监督管理任务，由于区块链具有数据的可追溯性、不可篡改性，也就能避免出现图书丢失、损坏等问题。

3.4 建设图书馆馆藏资源

在各个智慧图书馆的信息化建设中，馆藏资源建设为重要任务。图书馆需立足自身实际情况，从多个角度提高馆藏质量、健全馆藏体系，以用户需求为前提，为用户提供多样化服务，凸显图书馆馆藏资源的个性化、专业性。我国的图书馆数量众多，现有的一些图书馆在运营过程中存在着图书馆资源荐购渠道少、用户荐购后获取资源需要耗费相对长的时间等问题，图书馆内的有关人员无法在短时间内接收用户的反馈，不利于图书馆馆藏资源的建设。而区块链技术下，图书馆可直接利用用户使用馆藏资源时的行为数据，分析不同专业、不同年龄用户的检索需求、浏览内容、借阅频次等，使图书馆在采购图书时能以这些信息为引导，保证采购图书的合理性[5-7]。不仅如此，信息资源供应商也能参与区块链系统，利用用户的行为数据开展相应的工作，使图书馆的馆藏资源建设能与用户需求一致。现阶段的条件下，各个图书馆在建设馆藏资源时，有关人员需致力于建设数字资源，发挥区块链技术的作用，在区块链技术支持下数字资源的种类更多、数量更大。

4 结语

目前，我国出现了越来越多的智慧图书馆，这类型图书馆的信息化建设十分关键，能更好地迎合信息时代下的发展要求。智慧图书馆信息化建设需要合理应用区块链技术，发挥这一技术的突出优势，未来的工作中有关部门还需持续研究区块链技术。