探析區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)字圖書(shū)館領(lǐng)域中的應(yīng)用與挑戰(zhàn)

葉莎莎 李詩(shī)薇

摘 要：本文對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)字圖書(shū)館領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了探討，包括數(shù)字版權(quán)保護(hù)和交易、共享信息資源建設(shè)和保存、數(shù)字圖書(shū)館信用服務(wù)等方面；同時(shí)對(duì)數(shù)字圖書(shū)館領(lǐng)域應(yīng)用區(qū)塊鏈面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，并對(duì)區(qū)塊鏈在數(shù)字圖書(shū)館的應(yīng)用問(wèn)題提出了一些實(shí)際建議。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈；數(shù)字圖書(shū)館；應(yīng)用與挑戰(zhàn)

基金項(xiàng)目：北京聯(lián)合大學(xué)人才強(qiáng)校優(yōu)選計(jì)劃（項(xiàng)目編號(hào)：BPHR2017DS04）

區(qū)塊鏈作為當(dāng)今全球信息技術(shù)領(lǐng)域最受關(guān)注的技術(shù)之一，已在金融、醫(yī)療、安全等各個(gè)行業(yè)逐漸開(kāi)始應(yīng)用。未來(lái)區(qū)塊鏈將在數(shù)字圖書(shū)館領(lǐng)域有哪些應(yīng)用，是值得思考的內(nèi)容。目前我國(guó)關(guān)于區(qū)塊鏈在圖書(shū)館應(yīng)用方面的文章相對(duì)較少，截至2018年10月，筆者在中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）上通過(guò)高級(jí)檢索，用“主題”和“篇名”項(xiàng)分別輸入（“區(qū)塊鏈”&“圖書(shū)館”）or（“區(qū)塊鏈”&“數(shù)字圖書(shū)館”），僅檢索到十幾篇文獻(xiàn)。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展和成熟，相關(guān)研究會(huì)逐漸增多。

1 區(qū)塊鏈相關(guān)概述

1.1 區(qū)塊鏈的來(lái)源與定義

最早關(guān)于區(qū)塊鏈的文獻(xiàn)來(lái)源于中本聰（化名）所撰寫(xiě)的文章《Bitcoin：A Peer-to Peer Electronic Cach System》[1]，但是該篇文獻(xiàn)主要在于討論比特幣（Bitcoin），實(shí)際上并未明確提出區(qū)塊鏈的定義，其中僅是指出區(qū)塊鏈?zhǔn)怯涗洷忍貛沤灰椎臍v史數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。目前關(guān)于區(qū)塊鏈尚未有統(tǒng)一的定義，國(guó)內(nèi)引用較多的是其狹義和廣義概念。下表是對(duì)國(guó)內(nèi)外一些區(qū)塊鏈主要定義的總結(jié)。

綜上所述，區(qū)塊鏈可以概括為是一種去中心化的底層基礎(chǔ)架構(gòu)（也可以稱為分布式賬本）。區(qū)塊鏈機(jī)制在一定程度上可以促進(jìn)社會(huì)有序運(yùn)轉(zhuǎn)，未來(lái)區(qū)塊鏈技術(shù)也將促進(jìn)數(shù)字圖書(shū)館服務(wù)的創(chuàng)新發(fā)展。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)字圖書(shū)館領(lǐng)域的主要應(yīng)用

2.1 數(shù)字版權(quán)保護(hù)和交易方面

區(qū)塊鏈作為一種新型技術(shù)，在圖書(shū)等著作權(quán)保護(hù)和交易的應(yīng)用方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。由于區(qū)塊鏈技術(shù)具有不可篡改性，這種特征為證實(shí)數(shù)字信息的原生性和存在性提供了一種新型手段。例如，區(qū)塊鏈應(yīng)用在知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)領(lǐng)域，可以利用其時(shí)間戳特征為一些重要的科研成果、個(gè)人著作、音樂(lè)作品、照片、音頻和視頻等提供準(zhǔn)確的數(shù)字化證明，這些證明具有不可篡改的特性，能夠很好地保障數(shù)據(jù)的完整性和一致性。利用區(qū)塊鏈，使得數(shù)字版權(quán)保護(hù)變得清晰、便捷，對(duì)一些權(quán)屬不清的數(shù)字版權(quán)糾紛問(wèn)題能夠有效地解決，可以避免引發(fā)圖書(shū)館版權(quán)服務(wù)危機(jī)。將區(qū)塊鏈系統(tǒng)用于各類著作權(quán)登記（如版權(quán)認(rèn)證系統(tǒng)），可以替代較為傳統(tǒng)的著作權(quán)登記方式，在任何節(jié)點(diǎn)都可以完成著作權(quán)的上傳和保存，實(shí)現(xiàn)版權(quán)的及時(shí)確認(rèn)。在區(qū)塊鏈上確認(rèn)相關(guān)作品之后，后續(xù)交易都會(huì)在區(qū)塊鏈上進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，從而完成對(duì)數(shù)字版權(quán)的全生命周期管理，這將減少中間環(huán)節(jié)，大大提高著作權(quán)的確認(rèn)效率。區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于圖書(shū)等著作權(quán)交易系統(tǒng)，將有效減少傳統(tǒng)出版發(fā)行的中間環(huán)節(jié)，加快著作權(quán)的流通速度，并且由區(qū)塊鏈各個(gè)節(jié)點(diǎn)向全網(wǎng)進(jìn)行廣播，也能夠提高圖書(shū)發(fā)行的覆蓋面和范圍[9]。

2.2 共享信息資源建設(shè)和保存方面

區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)數(shù)字圖書(shū)館共享信息資源建設(shè)有促進(jìn)作用。首先，采用分布式結(jié)構(gòu)的區(qū)塊鏈可以為圖書(shū)館提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)服務(wù)，從而使各類文獻(xiàn)資源和讀者信息等數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)共建和共享，進(jìn)而有效提升流通管理效率，節(jié)約流通成本。其次，區(qū)塊鏈的去中心化特征能夠滿足用戶需求的多樣性、復(fù)雜性和個(gè)性化，也能夠極大地促進(jìn)信息資源多點(diǎn)共享，能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)圖書(shū)館公共屬性中的一些不足。

應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，能夠在一定程度上保證共享資源的真實(shí)性和唯一性，即保證共享資源的完整性、未篡改及內(nèi)容不重復(fù)。區(qū)塊鏈利用智能合約機(jī)制，能夠使信息資源在多主體共享時(shí)，保證信息資源的審批、流通及共享等環(huán)節(jié)自動(dòng)化完成，并且保證整個(gè)過(guò)程在各主體之間具有透明性及不可篡改性。利用區(qū)塊鏈技術(shù)，可以把用戶需要的信息資源全部進(jìn)行公開(kāi)呈現(xiàn)，提高信息資源的共享效率。同時(shí)，用戶可以對(duì)所發(fā)布的信息內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和討論，這樣信息經(jīng)過(guò)多層過(guò)濾后往往會(huì)最趨近真實(shí)。對(duì)于開(kāi)放獲?。∣pen Access， OA）的數(shù)字化文獻(xiàn)，由于不存在版權(quán)問(wèn)題，利用區(qū)塊鏈技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字資源共享或“數(shù)字化文獻(xiàn)資源的自館配”。于新國(guó)認(rèn)為[10]，在圖書(shū)館的館配文獻(xiàn)建設(shè)中，區(qū)塊鏈具有良好的應(yīng)用前景；自館配建設(shè)電子文獻(xiàn)模式（即分布式館配文獻(xiàn)資源建設(shè)技術(shù)），符合區(qū)塊鏈技術(shù)的原理，能夠讓每個(gè)用戶和機(jī)構(gòu)都能參與文獻(xiàn)資源建設(shè)，同時(shí)也會(huì)選出館配資源建設(shè)能力最強(qiáng)的機(jī)構(gòu)或用戶。

利用區(qū)塊鏈還可以避免一些突發(fā)事件對(duì)圖書(shū)館資源造成的巨大損失。由于區(qū)塊鏈技術(shù)具有分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)特點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能獲得一份完整的數(shù)據(jù)，這個(gè)特征可以極大地避免因火災(zāi)和地震等突發(fā)事件引起的數(shù)據(jù)丟失，可以完整保存一些珍貴的數(shù)據(jù)資源。

2.3 數(shù)字圖書(shū)館信用服務(wù)方面

由于區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、共享和透明等特征，在社會(huì)信用體系建設(shè)方面具有較大應(yīng)用前景。在圖書(shū)館的信用服務(wù)領(lǐng)域，圖書(shū)館用戶可以利用各自的社會(huì)信用指數(shù)，來(lái)免押金地享用各種數(shù)字圖書(shū)館提供的各類資源與服務(wù)。數(shù)字圖書(shū)館的信用服務(wù)有助于喚醒社會(huì)群體的信用意識(shí)，提升全社會(huì)對(duì)數(shù)字圖書(shū)館的關(guān)注和利用，未來(lái)將對(duì)圖書(shū)館事業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重要影響。建立數(shù)字圖書(shū)館信用服務(wù)體系，需要采集和加工全國(guó)各類圖書(shū)館用戶的信息，涉及范圍較廣，并有海量數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ)，難以保證信息完整性；利用區(qū)塊鏈技術(shù)建立社會(huì)信用系統(tǒng)，能夠在一定程度上保證信息的真實(shí)完整，也可以建立較為全面的圖書(shū)館信用服務(wù)體系。

利用區(qū)塊鏈技術(shù)還可以提高圖書(shū)館在線學(xué)習(xí)的可信度。未來(lái)數(shù)字圖書(shū)館將為用戶提供更多優(yōu)質(zhì)的在線學(xué)習(xí)資源，頒發(fā)及時(shí)有效的在線學(xué)習(xí)證書(shū)；將區(qū)塊鏈應(yīng)用到數(shù)字圖書(shū)館的各種教育學(xué)習(xí)過(guò)程中，形成一系列分布式數(shù)據(jù)記錄，能夠有效地記錄學(xué)習(xí)者在數(shù)字圖書(shū)館系統(tǒng)中的活動(dòng)痕跡，準(zhǔn)確地保存所有學(xué)習(xí)人員的成績(jī)，從而保證教育過(guò)程與學(xué)習(xí)結(jié)果的真實(shí)、完整和可信。

3 數(shù)字圖書(shū)館應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)面臨的一些挑戰(zhàn)

3.1 行業(yè)技術(shù)規(guī)范欠缺

目前，數(shù)字圖書(shū)館應(yīng)用區(qū)塊鏈的經(jīng)驗(yàn)不足，還處于起步探索階段，并且區(qū)塊鏈應(yīng)用于圖書(shū)館領(lǐng)域的技術(shù)規(guī)范和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也尚未建立。與此同時(shí)，現(xiàn)有的一些數(shù)字圖書(shū)館管理制度和規(guī)范可能會(huì)在某種程度上制約區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展。未來(lái)數(shù)字圖書(shū)館在應(yīng)用區(qū)塊鏈的過(guò)程中，也許還會(huì)面臨一些意想不到的問(wèn)題。

3.2 法律監(jiān)管體系缺失

由于區(qū)塊鏈具有去中心化的特點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致目前各中心機(jī)構(gòu)的管理功能被弱化，如法律監(jiān)管機(jī)構(gòu)的作用被大大弱化，這將給現(xiàn)有的法律監(jiān)管體系帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)。區(qū)塊鏈相關(guān)的法律條款出臺(tái)，還需要經(jīng)過(guò)層層審批和修改，這將導(dǎo)致區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)盛行但相關(guān)法律制度還未跟上的局面，數(shù)字圖書(shū)館領(lǐng)域的區(qū)塊鏈應(yīng)用也缺乏必要的制度保障和法律保護(hù)。

3.3 用戶隱私保護(hù)問(wèn)題

由于區(qū)塊鏈具有開(kāi)放透明的特點(diǎn)，將導(dǎo)致數(shù)字圖書(shū)館區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)都公開(kāi)可見(jiàn)，其中也包括部分用戶的隱私信息。有學(xué)者認(rèn)為，區(qū)塊鏈可以解決用戶個(gè)人隱私保護(hù)問(wèn)題，但筆者存在不同觀點(diǎn)。對(duì)公有鏈而言，所有數(shù)據(jù)都將在公網(wǎng)上傳輸，所有節(jié)點(diǎn)都可以連接其他節(jié)點(diǎn)，并且在網(wǎng)絡(luò)層沒(méi)有相應(yīng)的身份驗(yàn)證等防護(hù)措施，僅通過(guò)“偽匿名”的方式可以對(duì)雙方進(jìn)行一定的隱私保護(hù)，但這存在漏洞和風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 攻擊風(fēng)險(xiǎn)安全問(wèn)題

區(qū)塊鏈并非無(wú)懈可擊，鏈上的記錄仍有被推翻的風(fēng)險(xiǎn)。區(qū)塊鏈面臨的一個(gè)重要風(fēng)險(xiǎn)是51%攻擊風(fēng)險(xiǎn)，它是指能夠同時(shí)控制住系統(tǒng)中超過(guò)51%的節(jié)點(diǎn)，就可以修改信息?？陀^上確實(shí)存在有掌握超過(guò)50%的結(jié)點(diǎn)出現(xiàn)的可能。區(qū)塊鏈在不經(jīng)過(guò)改進(jìn)的情況下，不排除會(huì)演變成弱肉強(qiáng)食的叢林法則。還有一種是“女巫攻擊”（Sybil Attack），如果網(wǎng)絡(luò)中存在一個(gè)惡意節(jié)點(diǎn)，這個(gè)節(jié)點(diǎn)可以具有多重身份，原來(lái)需要備份到多個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)被欺騙地備份到了同一個(gè)節(jié)點(diǎn)（該惡意節(jié)點(diǎn)如同女巫偽裝成多重身份），就會(huì)帶來(lái)安全問(wèn)題。

此外，區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用還會(huì)面臨一些其他問(wèn)題。如信息更改困難、數(shù)據(jù)冗余、智能協(xié)議應(yīng)用問(wèn)題等。由于區(qū)塊鏈存儲(chǔ)的信息不可篡改，若信息存在操作失誤或提供了錯(cuò)誤信息，則后期使用就會(huì)出現(xiàn)較多問(wèn)題，一些簡(jiǎn)單信息（如地址和電話）的更新也會(huì)比較困難，此外還會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)冗余等問(wèn)題。

4 對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)字圖書(shū)館領(lǐng)域的應(yīng)用建議

4.1 完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)

首先，應(yīng)從國(guó)家層面推進(jìn)數(shù)字圖書(shū)館區(qū)塊鏈應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。在充分了解國(guó)家政策的前提下，對(duì)區(qū)塊鏈在數(shù)字圖書(shū)館領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行調(diào)研，制定區(qū)塊鏈的相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。其次，吸引社會(huì)力量參與數(shù)字圖書(shū)館區(qū)塊鏈統(tǒng)一開(kāi)發(fā)平臺(tái)的建設(shè)，促進(jìn)不同機(jī)構(gòu)和部門之間區(qū)塊鏈系統(tǒng)、數(shù)據(jù)和服務(wù)的互聯(lián)互通，有效提升區(qū)塊鏈在圖書(shū)館的應(yīng)用效果，進(jìn)而形成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的數(shù)字圖書(shū)館區(qū)塊鏈建設(shè)環(huán)境。

據(jù)悉，工業(yè)和信息化部已牽頭組織編制區(qū)塊鏈相關(guān)的國(guó)家標(biāo)

準(zhǔn)[11]，從頂層設(shè)計(jì)視角推動(dòng)區(qū)塊鏈標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)；其中國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不僅包括一些基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，還包括互操作標(biāo)準(zhǔn)、過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)等方面，將大大促進(jìn)區(qū)塊鏈在數(shù)字圖書(shū)館的應(yīng)用。

4.2 健全區(qū)塊鏈法律監(jiān)管體系

目前區(qū)塊鏈技術(shù)還處于前期探索階段，法律監(jiān)管體系尚不完善。未來(lái)在區(qū)塊鏈法律監(jiān)管方面需要注意兩點(diǎn)：一是對(duì)不同場(chǎng)景下的區(qū)塊鏈?zhǔn)褂眠M(jìn)行分類監(jiān)管；二是各監(jiān)管機(jī)構(gòu)之間應(yīng)加強(qiáng)協(xié)作以提高對(duì)區(qū)塊鏈的監(jiān)管效率。監(jiān)管部門應(yīng)加強(qiáng)與圖書(shū)館行業(yè)或相關(guān)組織的協(xié)作，開(kāi)展對(duì)圖書(shū)館應(yīng)用區(qū)塊鏈場(chǎng)景的研討，把握區(qū)塊鏈行業(yè)應(yīng)用動(dòng)態(tài)，建立監(jiān)管規(guī)范，明晰監(jiān)管責(zé)任等。今后國(guó)家層面和行業(yè)層面會(huì)逐步出臺(tái)相關(guān)法律政策，不斷健全區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)政策法規(guī)。

4.3 增強(qiáng)用戶隱私保護(hù)策略

對(duì)于涉及用戶隱私的業(yè)務(wù)場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，某些數(shù)據(jù)公開(kāi)不符合用戶隱私保護(hù)要求。對(duì)于增強(qiáng)用戶隱私保護(hù)，可采取以下幾種策略。其一，由專門的認(rèn)證機(jī)構(gòu)來(lái)代理用戶在區(qū)塊鏈上進(jìn)行各種操作，用戶的資料和個(gè)人行為并不進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈；其二，不采用全網(wǎng)廣播方式，而是將數(shù)據(jù)的傳輸限制為正在進(jìn)行相關(guān)交易的節(jié)點(diǎn)之間；其三，對(duì)用戶數(shù)據(jù)的訪問(wèn)采用權(quán)限控制，持有密鑰的訪問(wèn)者才能解密和訪問(wèn)數(shù)據(jù)；其四，采用例如“零知識(shí)證明”等隱私保護(hù)算法，規(guī)避用戶的隱私暴露。

4.4 積極預(yù)防和規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)

對(duì)于51%攻擊風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，應(yīng)對(duì)策略是采用算法和現(xiàn)實(shí)約束相結(jié)合的方式，特別是現(xiàn)實(shí)約束方式，例如采用資產(chǎn)抵押、法律監(jiān)管等手段進(jìn)行預(yù)防和聯(lián)合管控。對(duì)于女巫攻擊問(wèn)題，可以使用區(qū)塊鏈云服務(wù)解決。區(qū)塊鏈云服務(wù)擁有相對(duì)較為完善的智能合約機(jī)制，事先能夠?qū)σ恍┌踩{進(jìn)行預(yù)防；還可以提供完善的身份認(rèn)證機(jī)制，能夠解決女巫攻擊問(wèn)題；由于云計(jì)算平臺(tái)賬號(hào)具有統(tǒng)一性，能夠在一定程度上防止賬號(hào)的借用或轉(zhuǎn)賣。未來(lái)隨著信息技術(shù)飛速發(fā)展，一定會(huì)出現(xiàn)更多能夠規(guī)避區(qū)塊鏈安全風(fēng)險(xiǎn)的策略。

5 結(jié)語(yǔ)

目前，區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)字圖書(shū)館的應(yīng)用還處于探索階段，仍存在一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)。希望圖書(shū)館界同仁能夠以積極開(kāi)放的心態(tài)迎接區(qū)塊鏈技術(shù)，不斷關(guān)注區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展和動(dòng)態(tài)。未來(lái)數(shù)字圖書(shū)館應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，將以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)、區(qū)塊鏈共享資源建設(shè)、應(yīng)用推廣示范建設(shè)等方面為重點(diǎn)，更好地推進(jìn)我國(guó)數(shù)字圖書(shū)館事業(yè)的發(fā)展。

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