區(qū)塊鏈技術(shù)在圖書館數(shù)字資源版權(quán)保護中的應(yīng)用*

張 龍

（黑龍江省圖書館，黑龍江 哈爾濱 150090）

大數(shù)據(jù)時代的到來全面影響著人們存儲信息、傳遞信息的方式。圖書館結(jié)合形勢，將工作重心轉(zhuǎn)移到提供多元化資源和服務(wù)中，大規(guī)模、高質(zhì)量數(shù)字資源庫的建設(shè)，三微一端等多渠道服務(wù)模式的普及都極大地提升了讀者對數(shù)字資源的需求。

區(qū)塊鏈是近些年來極為熱門的前沿技術(shù)名詞，區(qū)塊鏈技術(shù)被認為是未來十幾年對金融、物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療等諸多領(lǐng)域產(chǎn)生影響最大的“黑科技”之一。據(jù)《2020-2021年中國區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究年度報告》顯示，即便2020年遭受新冠疫情的沖擊，我國區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)增速仍為33.7%，遠超全球區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)增速，是全球區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展最大的國家之一[1]。2021年我國政府工作報告明確提出“加快數(shù)字化發(fā)展，打造數(shù)字經(jīng)濟新優(yōu)勢”。區(qū)塊鏈作為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施之一必將發(fā)揮重要作用，而圖書館作為率先應(yīng)用新技術(shù)的知識服務(wù)行業(yè)，定會深受影響。充分利用區(qū)塊鏈的技術(shù)特性，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中更好地保護圖書館數(shù)字資源版權(quán)，具有重大的現(xiàn)實意義。

1 區(qū)塊鏈應(yīng)用于圖書館數(shù)字資源版權(quán)保護的技術(shù)特性

對于區(qū)塊鏈，各個領(lǐng)域并沒有統(tǒng)一的定義，最早關(guān)于區(qū)塊鏈的描述出現(xiàn)在2008年由化名為中本聰所撰寫的比特幣區(qū)塊鏈白皮書中，該文獻重點討論比特幣系統(tǒng)，實際上并沒有明確提出區(qū)塊鏈的定義和概念。從技術(shù)的狹義角度定義，區(qū)塊鏈指的是一種通過哈希指針構(gòu)建的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；從組織形式角度定義，區(qū)塊鏈是一個去中心化的數(shù)據(jù)共識協(xié)議；從現(xiàn)實應(yīng)用角度定義，區(qū)塊鏈是多種技術(shù)有機整合后的應(yīng)用模式[2]。

總體而言，區(qū)塊鏈是通過密碼學、點對點網(wǎng)絡(luò)通信、共識算法、智能合約等多種技術(shù)的有效組合，構(gòu)建數(shù)據(jù)存儲、流轉(zhuǎn)和處理的新型分布式計算架構(gòu)，保障在不通過第三方中介機構(gòu)信用背書條件下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的不易篡改、不易偽造、可追溯、可審計等特點。

1.1 去中心化的分布式結(jié)構(gòu)

區(qū)塊鏈構(gòu)建在分布式網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，在圖書館數(shù)據(jù)中心，如圖1所示，不是由第三方權(quán)威機構(gòu)來負責記錄進而管理，而是分散在網(wǎng)絡(luò)中的每一個節(jié)點，如圖2所示。每一個節(jié)點都有一個該資源的副本，所有副本同步更新，體現(xiàn)了去中心化的特點。這樣一來，即便某個節(jié)點遭受攻擊，網(wǎng)絡(luò)依然可以繼續(xù)運行，確保了數(shù)字資源的安全性。

圖1

圖2

1.2 智能合約

智能合約就是一套以數(shù)字形式定義的承諾，參與方需要依據(jù)這個承諾來執(zhí)行，這里的執(zhí)行不需要人為的第三方權(quán)威或中心化代理服務(wù)的參與。在圖書館數(shù)字資源版權(quán)保護應(yīng)用場景中，讀者在使用的時候，不需要等待圖書館機構(gòu)的確認就可以完成相關(guān)的權(quán)利，大大提升了服務(wù)的效能。由于智能合約所有的條款和執(zhí)行過程都是提前制定好的，并在計算機的絕對控制下進行，因此所有的執(zhí)行結(jié)果都是準確無誤的，不會出現(xiàn)不可預(yù)料的結(jié)果。除此之外，也恰恰是因為合約的不可篡改，在資源訪問的過程中任何人都不能為了自己的利益而惡意毀約，保證了數(shù)字資源的合法性、唯一性。

1.3 非對稱加密

作為現(xiàn)代密碼學歷史上最偉大的發(fā)明，非對稱加密技術(shù)很好地解決了對稱加密算法需要提前分發(fā)密鑰的問題。非對稱加密過程中，加密和解密分別對應(yīng)公鑰和私鑰，公鑰公開，人人可以獲取，比如數(shù)字資源的基本信息；私鑰個人自己持有，不能被他人獲取，比如資源創(chuàng)作數(shù)據(jù)信息。加密機制如圖3所示。雖然加密速度慢，但是在圖書館具體應(yīng)用中，讀者和資源持有者之間不需要通過建立一個安全信道來進行密鑰的交換，密鑰空間小，降低了密鑰管理的難度。

圖3

2 區(qū)塊鏈技術(shù)在圖書館數(shù)字資源版權(quán)保護中的應(yīng)用

隨著數(shù)字圖書館的發(fā)展，大批量優(yōu)質(zhì)的數(shù)字資源對讀者免費開放，其中不乏極具地域特色的原創(chuàng)性資源，而大多數(shù)原創(chuàng)作者的版權(quán)并不會被登記。雖然知道盜取作品的事經(jīng)常發(fā)生，但由于傳統(tǒng)版權(quán)登記費用昂貴、流程復雜，所以其作品通常處于一種無保護的狀態(tài)，導致侵權(quán)行為頻頻發(fā)生，原創(chuàng)作者的作品時刻處于被盜取的風險之中。區(qū)塊鏈可使著作權(quán)的獲得、授權(quán)、追蹤、保護、回溯、評估變得簡單直觀[3]，密碼共識機制借助于密碼授權(quán)和區(qū)塊鏈存證等功能，可以進一步對數(shù)字資源的確權(quán)和版權(quán)保護提供更有效的服務(wù)，因此，數(shù)字資源版權(quán)保護也是近年來區(qū)塊鏈落地應(yīng)用的重要領(lǐng)域。

2.1 時間戳記錄和保護數(shù)字資源版權(quán)

與傳統(tǒng)的版權(quán)登記相比，申請時間戳保護省去了復雜繁瑣的登記流程，縮短了申請的周期，它是一個能夠證明原創(chuàng)作者的作品在一個時間點已經(jīng)存在、完整、可驗證、具有法律效力的電子憑證。時間戳好比數(shù)字資源的“電子身份證”，有助于對原創(chuàng)作者的作品“驗明正身”。對于原創(chuàng)作者來說，一方面，可以宣示作品的主權(quán)，有效震懾惡意盜取版權(quán)的人；另一方面，能夠作為維權(quán)舉證的重要利器。

具體操作中，原創(chuàng)作者可以通過計算機或者手機等智能設(shè)備登錄網(wǎng)站，然后將已經(jīng)完成制作的數(shù)字資源進行上傳，或者在資源創(chuàng)作的過程中登錄網(wǎng)站，這樣網(wǎng)站會記錄下每一次修改，這些修改記錄也會作為唯一的憑證存儲在區(qū)塊鏈系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。首先利用哈希運算將數(shù)字資源生成哈希值，即y=hash（x），因為區(qū)塊鏈的特性是隱藏原始信息的，在每個節(jié)點的交易過程中，只需要驗證各個節(jié)點的信息值，不再需要對原始的數(shù)字資源進行驗證，只需要傳輸哈希值即可。雖然計算量大，但函數(shù)參數(shù)為string類型，且固定大小輸出，計算高效。其次利用用戶的私鑰對哈希值進行加密生成數(shù)字簽名，然后將哈希值、數(shù)字簽名和身份公鑰一起記入到一個區(qū)塊中并加蓋時間戳。如果這個時候有人想篡改某一個區(qū)塊的某一個數(shù)字資源，那么根據(jù)哈希函數(shù)，哈希值也會發(fā)生相應(yīng)變化，這樣后面所有的哈希值都需要重新計算，那么需要把篡改之后的每一個節(jié)點的打包密鑰都破解，而破解密鑰是一件難上加難的事情，如圖4所示。

圖4

原創(chuàng)作者申請時間戳保護以后，每一個數(shù)字資源都會獲得唯一的憑證，也可以申請可信時間戳將資源登記備案，同時為數(shù)字資源生成唯一的二維碼。將二維碼附著到圖書館官網(wǎng)相應(yīng)資源的頁面，亦或是微信平臺資源板塊，讀者通過掃碼就可以了解到原創(chuàng)作者的信息以及資源創(chuàng)作的數(shù)據(jù)，也更有利于將數(shù)字資源進行推廣。

2.2 智能合約完成數(shù)字資源使用授權(quán)

圖書館數(shù)字資源在得到有力保護的前提下，更應(yīng)發(fā)揮其傳播價值，這也是圖書館作為文化傳播中心的職能所在。作者完成數(shù)字資源的版權(quán)登記以后，通過區(qū)塊鏈技術(shù)下的智能合約來完成資源的自動化授權(quán)，這里的授權(quán)是結(jié)合圖書館讀者的角色來進行區(qū)分的。針對于青少年讀者，平臺會將適合兒童使用的資源開放，并提供閱讀、下載、分享等權(quán)限，將其他資源隱藏，或是僅供部分閱讀；針對于老年讀者，平臺會在資源庫中篩選出健康、養(yǎng)生相關(guān)的主題資源，同時提供相應(yīng)的權(quán)限；針對VIP讀者，平臺則不會做出限制。所有具體的使用方式，由圖書館進行統(tǒng)一管理。合約規(guī)則的明確，避免了資源的作者與使用者因為溝通不當而導致的矛盾，同時保證了創(chuàng)作者的資源不被非法使用，讀者的需求得到滿足。在這一過程中，每一個資源的訪問都會有記錄，極大地保障了數(shù)據(jù)的安全性。

在具體的操作中，首先每個讀者或是作者都需要注冊成為區(qū)塊鏈的用戶，區(qū)塊鏈會返回給用戶一對公鑰和私鑰，公鑰就是用戶的賬戶地址，私鑰則為操作該賬戶的唯一鑰匙。其次，讀者和原創(chuàng)者根據(jù)需要會簽訂一份承諾，承諾中會涵蓋各方的權(quán)利和義務(wù)，利用智能合約語言將其數(shù)字化，并編碼。在這里所有的用戶需要用各自的私鑰進行簽名，以確保智能合約的有效性。最后將簽名后的智能合約通過P2P網(wǎng)絡(luò)擴散并部署到區(qū)塊鏈上。當有用戶發(fā)出使用指令即智能合約滿足觸發(fā)條件以后，將自動執(zhí)行數(shù)字資源的訪問方式，且使用過程同步記錄，實現(xiàn)數(shù)字資源版權(quán)使用的公開透明，不可篡改。

2.3 非對稱加密實現(xiàn)版權(quán)交易

在圖書館數(shù)字資源版權(quán)保護中，焦點問題是版權(quán)不明。清晰的版權(quán)是數(shù)字資源服務(wù)大眾的基礎(chǔ)，非對稱加密則使得版權(quán)變得明晰。在圖書館與原創(chuàng)者之間的版權(quán)交易主要運用了區(qū)塊鏈的非對稱加密技術(shù)，憑借非對稱密碼，區(qū)塊鏈系統(tǒng)能夠在不泄露私鑰的前提下，讓私鑰持有者擁有地址所代表的數(shù)字身份，并用私鑰對這個地址的交易行為進行簽名授權(quán)，這從根本上解決了大規(guī)模去中心化系統(tǒng)的決策問題，實現(xiàn)了從原創(chuàng)者到圖書館的點對點版權(quán)交易，最后將交易指令、簽名通過互聯(lián)網(wǎng)廣播出去，一傳十、十傳百，幾秒鐘整個網(wǎng)絡(luò)都會傳遍，交易內(nèi)容無法篡改且公開透明，在保證資源安全的同時也簡化了交易流程，降低了交易成本。目前我國已構(gòu)建出諸多基于區(qū)塊鏈的版權(quán)交易平臺比如“原本”平臺、“人人鏈”平臺、小犀版權(quán)鏈等。以“原本”平臺為例，作品只要在“原本”平臺中保存，“原本”會快速生成八位字符構(gòu)成的“原本DNA”?！霸綝NA”基于非對稱加密技術(shù)、數(shù)字簽名技術(shù)及可信時間戳技術(shù)，能夠?qū)υ瓌?chuàng)作者的作品權(quán)進行認證。如果原創(chuàng)作者的作品被侵權(quán)，“原本DNA”可以很容易地指出作品的最早發(fā)布時間及最早發(fā)布作者，成為作者進行維權(quán)申訴證據(jù)，從而保護原創(chuàng)作者的版權(quán)，為原創(chuàng)者贏回利益和保障。

3 區(qū)塊鏈在圖書館數(shù)字資源版權(quán)保護中的挑戰(zhàn)和建議

3.1 挑戰(zhàn)

3.1.1 區(qū)塊鏈自身問題

不可否認，最近幾年區(qū)塊鏈技術(shù)得到了長足發(fā)展，尤其是很多區(qū)塊鏈創(chuàng)業(yè)公司的探索應(yīng)用，都在市場上取得了不錯的效果，但需要承認的是，作為新興技術(shù)的區(qū)塊鏈必然有諸多不成熟的地方，亟待自我完善和理性質(zhì)疑。

首先，區(qū)塊鏈最為人詬病的一點無疑是對于資源的嚴重浪費，在圖書館數(shù)字資源版權(quán)保護領(lǐng)域表現(xiàn)的更為明顯。一般比特幣區(qū)塊鏈的一筆交易清算與結(jié)算需要10分鐘，對于記錄了所有版權(quán)登記和交易更龐大的信息量，10分鐘肯定會讓大筆交易被積攢[4]。對于公共圖書館來說，世界讀書日期間在微信平臺以及官網(wǎng)推介自己的品牌資源，這個時候資源的訪問量是驚人的。對于高校圖書館來說，每年的畢業(yè)季大量的畢業(yè)論文需要上傳，短時間信息量的急劇增加無疑會造成網(wǎng)絡(luò)擁堵。對于圖書館來說，存儲資源的區(qū)塊節(jié)點的體積越來越臃腫，帶來的存儲和計算負擔自然也會越來越重。

其次，如前文所說，在圖書館數(shù)字資源版權(quán)保護的具體應(yīng)用過程中，我們在區(qū)塊鏈上存儲的并非是真實的加密數(shù)據(jù)，而是存儲哈希值，用這些哈希值來等價代表鏈上的數(shù)字資源。此方法操作簡單，可以追蹤數(shù)字資源所有權(quán)，不可篡改，有效保護隱私，因為數(shù)據(jù)本身是鏈下的，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點并不能看到。但缺陷是數(shù)據(jù)會被加密存儲，這使得數(shù)據(jù)的讀取和查詢靈活性欠佳，如果有人做了不被允許的調(diào)整，那么只能通過對比鏈上和鏈下的哈希值，才知道數(shù)據(jù)有問題。另一個缺陷是商業(yè)邏輯和數(shù)據(jù)許可不能在鏈上執(zhí)行，只能鏈下，這給數(shù)字資源的實際保護帶來了一定不便。

3.1.2 監(jiān)管與政策的制約

區(qū)塊鏈技術(shù)正處于概念和理論的高峰期，仍未大規(guī)模正式應(yīng)用，尤其在我國圖書館界。圖書館是文獻資源建設(shè)中心、行業(yè)發(fā)展指導中心、專業(yè)人才培訓中心，更是一個地域歷史文明與科學文化成果的傳承中心[5]，需要更安全、更成熟的技術(shù)體系來支持，而區(qū)塊鏈的安全性與成熟度都有待檢驗，并沒有相應(yīng)的技術(shù)標準可供參考，也沒有充分的市場競爭來驗證。同時，對于區(qū)塊鏈技術(shù)，監(jiān)管層的態(tài)度尚不明朗，在發(fā)展過程中需要政府支持與引導的區(qū)塊鏈，暫時還缺乏一個“強力推動者”。區(qū)塊鏈在我國圖書館數(shù)字資源版權(quán)保護中的標準仍沒有建立，例如國內(nèi)首個將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于版權(quán)行業(yè)的“原本”應(yīng)用平臺，國內(nèi)首家數(shù)字產(chǎn)品交易平臺“人人鏈”，首個聯(lián)合版權(quán)局、公證處和產(chǎn)業(yè)基金組建的版權(quán)鏈聯(lián)盟等。各平臺對數(shù)字資源版權(quán)未達到統(tǒng)一標準，使得資源的公信力降低。

3.2 建議

3.2.1 加快區(qū)塊鏈標準制定

隨著區(qū)塊鏈應(yīng)用趨于廣泛，制定統(tǒng)一的區(qū)塊鏈標準已經(jīng)成為各界的普遍共識。2016年9月，ISO成立了專注于區(qū)塊鏈領(lǐng)域的標準技術(shù)委員會ISO∕TC307，中國、英國、美國、日本、德國等國家都在區(qū)塊鏈國際標準化方面做了一系列工作。我國工信部同年發(fā)布了《中國區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書2016》，明確了區(qū)塊鏈標準化建設(shè)的相關(guān)意見，2017年工信部又發(fā)布了《區(qū)塊鏈和分布式賬本技術(shù)參考架構(gòu)》，這是政府指導下國內(nèi)第一個區(qū)塊鏈技術(shù)基礎(chǔ)標準[6]。雖然工信部在制定區(qū)塊鏈行業(yè)標準上已取得初步進展，但區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)和部署缺乏標準化引導等問題仍然十分突出，尤其在圖書館數(shù)字資源版權(quán)保護領(lǐng)域，加快建立圖書館區(qū)塊鏈標準委員會，更好地為我國圖書館數(shù)字資源產(chǎn)業(yè)服務(wù)勢在必行。

3.2.2 完善相關(guān)體系建設(shè)

在法律法規(guī)方面，由于對區(qū)塊鏈技術(shù)缺乏充分認識與預(yù)期，政府相關(guān)法規(guī)和制度的建立較為滯后，導致當今市場發(fā)展盲目，缺乏監(jiān)管，基于區(qū)塊鏈的圖書館數(shù)字資源保護缺乏必要的政策保護與法律規(guī)范。我國公共《圖書館法》第四十條已有明確規(guī)定，國家構(gòu)建標準統(tǒng)一、互聯(lián)互通的公共圖書館數(shù)字服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，支持數(shù)字閱讀產(chǎn)品開發(fā)和數(shù)字資源保存技術(shù)研究，推動公共圖書館利用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)向社會公眾提供便捷服務(wù)。區(qū)塊鏈在數(shù)字資源版權(quán)方面的應(yīng)用與已頒布的圖書館法相結(jié)合，能夠切實解決行業(yè)中的痛點，保證區(qū)塊鏈技術(shù)在圖書館領(lǐng)域落地。

數(shù)字資源版權(quán)保護僅僅依靠法律手段還遠遠不夠，圖書館也應(yīng)加強體系建設(shè)作為補充保障。各圖書館應(yīng)制定數(shù)字資源版權(quán)保護規(guī)章，通過制度約束讀者資源使用行為，并在館內(nèi)設(shè)立專門的版權(quán)保護部門，由懂技術(shù)、知規(guī)范、有責任的圖書館員來負責日常的版權(quán)保護工作，保障各種工作的有序開展。

3.2.3 加大技術(shù)研發(fā)投入

盡管從長期來看區(qū)塊鏈擁有光明前景，但目前仍處于初級發(fā)展階段，距大規(guī)模應(yīng)用還有一段距離，還需要在共識機制、智能合約、安全算法、隱私保護、擴容和速度優(yōu)化等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)持續(xù)創(chuàng)新和突破。除此之外，還應(yīng)該加強圖書館數(shù)字資源版權(quán)與區(qū)塊鏈技術(shù)的復合型研究，這樣才能為圖書館數(shù)字資源版權(quán)保護提供理論支撐。

3.2.4 強化版權(quán)保護意識

各級圖書館要充分意識到數(shù)字資源版權(quán)保護的重要性，將版權(quán)保護工作加入日常工作中，并量化到單位年度考核，盡最大努力避免數(shù)字資源侵權(quán)行為，從而保護版權(quán)人的合法利益。除此之外，要利用圖書館的宣傳優(yōu)勢，結(jié)合館內(nèi)講座、特色展覽、專題書展、電子宣傳演示、三微一端推送等方式，多渠道、多角度推廣版權(quán)保護的重要性，促使廣大讀者和作者共同遵守法律法規(guī)，營造良好的閱讀環(huán)境。