基于區(qū)塊鏈的數(shù)字版權(quán)保護(hù)與交易系統(tǒng)

李超，戴炳榮,2，王泓機(jī)，王曉強(qiáng)

（1.上海計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)開發(fā)中心，上海201112；2.上海海事大學(xué)信息工程學(xué)院，上海201306；3.復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院，上海201203；4.綠地金融投資控股集團(tuán)有限公司運(yùn)營技術(shù)部，上海200023）

0 引言

隨著全球信息化進(jìn)程的推進(jìn)以及信息技術(shù)向各個(gè)領(lǐng)域的不斷延伸，數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，并日益成為我國出版產(chǎn)業(yè)變革的“前沿陣地”。2017年我國數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)業(yè)已超過4000億元，市場規(guī)模位列全球前三。巨大的內(nèi)容需求使得產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模不斷壯大，市場價(jià)值不斷被創(chuàng)造和挖掘[1]。

但是我國乃至全球的數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)業(yè)在蓬勃發(fā)展的同時(shí)也面臨著不小的挑戰(zhàn)：由于信息化帶來的數(shù)字內(nèi)容傳播的便利性使得數(shù)字內(nèi)容侵權(quán)越來越容易發(fā)生，同時(shí)侵權(quán)行為還具有天然的隱蔽性和難追查性，并且這些侵權(quán)行為靈活多變，傳播渠道相當(dāng)廣泛。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，北京人民法院自1999年開始審理網(wǎng)絡(luò)版權(quán)糾紛案件以來，其審理案件數(shù)量已從初始的每年幾件發(fā)展到現(xiàn)在每年的千件以上[2]。而傳統(tǒng)的版權(quán)登記與維權(quán)手段在面對(duì)如今的各式的侵權(quán)行為時(shí)也暴露出了種種問題。就版權(quán)登記而言，傳統(tǒng)的版權(quán)登記具有耗時(shí)長且成本高昂，法律證明力也不夠理想等問題[3]。被侵權(quán)者想要維權(quán)時(shí)又面臨維權(quán)對(duì)象難以確定或呈現(xiàn)規(guī)?；?，維權(quán)收益與付出難成正比等苦惱。因此如何降低版權(quán)登記的成本，增強(qiáng)其法律證明力以及如何降低數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作者維權(quán)和交易的成本成為了亟待研究和解決的問題。

隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字內(nèi)容版權(quán)迎來了新的希望。區(qū)塊鏈具有的去中心化、難以篡改、擴(kuò)展性大、靈活性強(qiáng)等技術(shù)特征非常適應(yīng)數(shù)字內(nèi)容版權(quán)保護(hù)的核心訴求[4]，為數(shù)字內(nèi)容版權(quán)保護(hù)提供了一套全新解決方案和重要支撐。通過區(qū)塊鏈技術(shù)寫入作品唯一的數(shù)字摘要，使原創(chuàng)數(shù)字內(nèi)容不可偽造、不可篡改，達(dá)到登記和確權(quán)的目的，通過與官方機(jī)構(gòu)的對(duì)接，得到保護(hù)和認(rèn)可。通過區(qū)塊鏈機(jī)制以及智能合約的設(shè)計(jì)，在安全、可靠的環(huán)境下自動(dòng)化的完成數(shù)字版權(quán)的交易與流轉(zhuǎn)，大大提高變現(xiàn)效率，提升創(chuàng)作積極性。區(qū)塊鏈的不可篡改、可追溯特性為侵權(quán)追責(zé)與保護(hù)提供天然公信力[5]，成為執(zhí)法機(jī)構(gòu)可以采納的有效證據(jù)，簡化了維權(quán)流程，降低了維權(quán)成本，充分保障創(chuàng)作者的權(quán)益。基于區(qū)塊鏈的數(shù)字版權(quán)保護(hù)與交易系統(tǒng)有助于解決數(shù)字內(nèi)容版權(quán)安全保護(hù)和交易信任問題，是促進(jìn)數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大的有力法器。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)與BCOS

區(qū)塊鏈?zhǔn)怯晒?jié)點(diǎn)參與的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，但與傳統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)庫不同，區(qū)塊鏈的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)通過一致性算法保有相同的賬本信息[6]。它基于一種新型去中心化協(xié)議，能安全地存儲(chǔ)比特幣交易或其他數(shù)據(jù)（債權(quán)、股權(quán)、版權(quán)等數(shù)字資產(chǎn)），區(qū)塊鏈的信息不可偽造和篡改，無需任何中心化機(jī)構(gòu)的審核。區(qū)塊鏈技術(shù)大大降低了現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)活動(dòng)的信任成本與會(huì)計(jì)成本。

區(qū)塊鏈由一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)塊構(gòu)成，每一個(gè)區(qū)塊中包含所打包的交易。不同的區(qū)塊鏈可能由于應(yīng)用場景和設(shè)計(jì)理念不同，在結(jié)構(gòu)上會(huì)略有差異。但通常來說，每一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)塊記錄了五個(gè)信息：神奇數(shù)、區(qū)塊大小、數(shù)據(jù)區(qū)塊頭部信息、交易計(jì)數(shù)、交易詳情[7]。其中，數(shù)據(jù)區(qū)塊頭部信息的Hash值是下一個(gè)新區(qū)塊的Hash值的參考目標(biāo)數(shù)，最后一項(xiàng)交易詳情記錄了該區(qū)塊中所有的交易記錄[8]。這一塊的設(shè)計(jì)可根據(jù)不同的應(yīng)用場景和目的進(jìn)行調(diào)整和改變。數(shù)據(jù)區(qū)塊結(jié)構(gòu)如表1所示。

區(qū)塊鏈技術(shù)必須要有底層實(shí)現(xiàn)平臺(tái)和載體，目前已經(jīng)涌現(xiàn)出了大量優(yōu)秀的區(qū)塊鏈平臺(tái)，例如以太坊（Ethereum）、超級(jí)賬本（HyperLedger）以及 BCOS等。其中BCOS平臺(tái)是微眾銀行（WeBank）、萬向區(qū)塊鏈（Wanxiang Blockchain）、矩陣元（Juzix）三家公司聯(lián)合開發(fā)的聚焦于企業(yè)級(jí)應(yīng)用服務(wù)的開源區(qū)塊鏈技術(shù)平臺(tái)。BCOS基于已有的區(qū)塊鏈開源項(xiàng)目進(jìn)行開發(fā)，綜合考慮了開源項(xiàng)目的成熟度、開發(fā)接口友好性、技術(shù)組件齊備性、可插件化程度、多樣化復(fù)雜業(yè)務(wù)支持程度等多方面的表現(xiàn)。由于BCOS對(duì)于企業(yè)級(jí)應(yīng)用的良好支持性，數(shù)字版權(quán)保護(hù)與交易系統(tǒng)的底層采用BCOS實(shí)現(xiàn)。

表1 區(qū)塊結(jié)構(gòu)

2 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)字版權(quán)保護(hù)與交易系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于區(qū)塊鏈的數(shù)字版權(quán)保護(hù)與交易系統(tǒng)將數(shù)字版權(quán)與區(qū)塊鏈技術(shù)相結(jié)合，與傳統(tǒng)的數(shù)字版權(quán)保護(hù)與交易方案相比更能夠便捷、安全、低廉的完成數(shù)字內(nèi)容版權(quán)的登記、確權(quán)、鑒證、交易等環(huán)節(jié)，充分建立以版權(quán)所有者為中心的保護(hù)與交易機(jī)制，提供全流程服務(wù)。

圖1 BCOS底層架構(gòu)

本系統(tǒng)主要包括五大功能模塊：數(shù)字作品發(fā)表、版權(quán)登記、版權(quán)交易、作品鑒權(quán)、后臺(tái)管理。技術(shù)架構(gòu)上采用BCOS平臺(tái)，PBFT共識(shí)機(jī)制的聯(lián)盟鏈實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)總體功能圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)總體功能圖

數(shù)字作品發(fā)表：適應(yīng)多種業(yè)務(wù)需求，個(gè)人用戶可將自己的原創(chuàng)作品發(fā)表到數(shù)字版權(quán)與交易系統(tǒng)中。支持文本、圖片、音視頻、郵件/網(wǎng)頁/合同等多類型的數(shù)字作品發(fā)布。系統(tǒng)將把數(shù)字作品的特征值存到區(qū)塊鏈平臺(tái)中保證其不可篡改與永久存證。作品的具體內(nèi)容存在鏈下數(shù)據(jù)庫中以備比對(duì)。

版權(quán)登記：利用區(qū)塊鏈不可篡改、公信力算法機(jī)制，提供版權(quán)登記保護(hù)。主要包括自動(dòng)登記、自動(dòng)審核、證書下載、版權(quán)查詢等功能。用戶在版權(quán)保護(hù)與交易系統(tǒng)注冊(cè)并登陸后可以自行登記其數(shù)字作品，系統(tǒng)將采取自動(dòng)審核與人工審核相結(jié)合的方法對(duì)上傳作品進(jìn)行詳細(xì)審核，在審核通過后將對(duì)作品發(fā)放電子認(rèn)證證書，其他用戶也可以通過該系統(tǒng)查詢到作品證書。

版權(quán)交易：利用區(qū)塊鏈去中心化機(jī)制，提供安全、可靠的版權(quán)交易流通環(huán)境，主要包括：貨幣化定價(jià)、數(shù)字內(nèi)容版權(quán)商城、在線支付、自動(dòng)交易、交易流轉(zhuǎn)鏈條追溯等。用戶可以在系統(tǒng)對(duì)已經(jīng)審核成功確權(quán)的作品版權(quán)進(jìn)行定價(jià)轉(zhuǎn)讓，其他用戶可以在商城中對(duì)他人的版權(quán)作品進(jìn)行購買，整個(gè)購買過程、版權(quán)流轉(zhuǎn)信息等都會(huì)被記錄到區(qū)塊鏈中，作為版權(quán)作品詳細(xì)信息的一部分以備查驗(yàn)。

作品鑒權(quán)：為加強(qiáng)版權(quán)信息的權(quán)威性，解決維權(quán)取證難題，通過作品鑒權(quán)模塊為司法鑒定保護(hù)提供了可信采納證明，主要包括時(shí)間戳、存在性證明、權(quán)屬證明、相似性證明。用戶可以自行登錄系統(tǒng)對(duì)疑似抄襲、雷同的作品進(jìn)行比對(duì)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算作品特征值并進(jìn)行匹配，并出具相似性報(bào)告，如果確實(shí)相似，則出具相似性證明。

后臺(tái)管理：相關(guān)管理人員可以在本系統(tǒng)中查看系統(tǒng)中所有的用戶、用戶的操作、審查區(qū)塊鏈的運(yùn)行狀態(tài)、審核用戶提交的數(shù)字版權(quán)內(nèi)容等信息。同時(shí)也承擔(dān)著對(duì)于存在性證明、權(quán)屬證明、相似性證明等重要證明的實(shí)施過程進(jìn)行監(jiān)督和二次確認(rèn)。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)是一個(gè)B/S架構(gòu)的Web系統(tǒng)，部署運(yùn)行在部署在CentOS上。我們將用PHP語言及特定的框架來構(gòu)建整個(gè)系統(tǒng)的前臺(tái)與后臺(tái)界面，所有的數(shù)字作品相關(guān)數(shù)據(jù)鏈下保存，與數(shù)字版權(quán)相關(guān)聯(lián)的信息都將采用去中心化的形式保存在基于BCOS區(qū)塊鏈之上。整個(gè)系統(tǒng)最終將部署在CentOS上，使用高性能的Nginx作為HTTP服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)并處理請(qǐng)求，使用PHP-FPM對(duì)所有的用戶請(qǐng)求進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度與內(nèi)容解析。通過API的形式跨進(jìn)程通信對(duì)BCOS區(qū)塊鏈進(jìn)行相關(guān)操作。

3.1 系統(tǒng)首頁

圖3 系統(tǒng)首頁

3.2 版權(quán)登記功能

個(gè)人用戶可在該頁面填寫作品基本信息并上傳作品源文件。如果允許該作品進(jìn)行版權(quán)交易則需要勾選“版權(quán)是否可交易”選項(xiàng)。

圖4 版權(quán)登記功能頁面

3.3 版權(quán)交易功能

用戶可在版權(quán)交易商城中對(duì)允許交易并通過了審核的版權(quán)作品進(jìn)行購買。

圖5 版權(quán)交易功能界面

3.4 企業(yè)審核功能

企業(yè)可對(duì)用戶提交的版權(quán)作品進(jìn)行審核，審核通過后可獲得認(rèn)證證書。

3.4 企業(yè)鑒權(quán)功能

當(dāng)在該數(shù)字版權(quán)保護(hù)與交易系統(tǒng)中登記的作品需要維權(quán)時(shí)，除了可出示在本系統(tǒng)的登記證書外，還可申請(qǐng)鑒權(quán)?？蓪煞菹嗨谱髌飞蟼鞯较到y(tǒng)，系統(tǒng)將自動(dòng)比對(duì)并給出作品相似度作為參考。

圖6 企業(yè)審核功能頁面

圖7 區(qū)塊鏈版權(quán)登記證書

圖8 企業(yè)鑒權(quán)功能頁面

4 結(jié)語

版權(quán)是文化經(jīng)濟(jì)的核心，在傳統(tǒng)業(yè)態(tài)下，版權(quán)的使用面臨著確權(quán)難、定價(jià)難和交易難三個(gè)難題，阻礙了版權(quán)市場的快速發(fā)展，基于區(qū)塊鏈的數(shù)字版權(quán)保護(hù)與交易系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠促進(jìn)版權(quán)交易流通，保護(hù)文化創(chuàng)新原創(chuàng)權(quán)益。

本文給出了基于區(qū)塊鏈的數(shù)字版權(quán)保護(hù)與交易系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路以及實(shí)現(xiàn)，為數(shù)字版權(quán)產(chǎn)業(yè)提供了全流程的登記、確權(quán)、交易等服務(wù)，同時(shí)能夠?qū)拥谌介_發(fā)及應(yīng)用機(jī)構(gòu)，提供更具有針對(duì)性的應(yīng)用開發(fā)和服務(wù)，充分滿足市場需求，進(jìn)而為社會(huì)版權(quán)意識(shí)的加強(qiáng)，人民群眾對(duì)原創(chuàng)數(shù)字內(nèi)容作品的需求，以及高質(zhì)量版權(quán)作品創(chuàng)作動(dòng)力都起到了重要支撐作用。