區(qū)塊鏈服務(wù)網(wǎng)絡(luò)(BSN)在圖書館服務(wù)中的應(yīng)用研究

夏世美

(長興縣圖書館，浙江湖州 313100)

1 前言

2016年我國國務(wù)院在《“十三五”國家信息化規(guī)劃》中將區(qū)塊鏈技術(shù)列為戰(zhàn)略性前沿技術(shù)[1]，2018年工信部在《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動計劃(2018-2020年)》中鼓勵區(qū)塊鏈技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用研究與探索[2]。2019年10月24中共中央政治局舉行有關(guān)區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展的集體學(xué)習(xí)上強調(diào)區(qū)塊鏈技術(shù)的集成應(yīng)用在技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)變革中起著重要作用，將區(qū)塊鏈提升到國家戰(zhàn)略層面。區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)成為我國“新基建”的重要組成部分。區(qū)塊鏈服務(wù)網(wǎng)絡(luò)(Blockchain-based Service Network，簡稱BSN)在此背景下產(chǎn)生。為了促進我國區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展和商用，由國家信息中心、中國移動通信集團有限公司、中國銀聯(lián)股份有限公司、北京紅棗科技有限公司共同發(fā)起和建立的BSN于2019年10月15日正式發(fā)布，并于2020年4月25日正式進入商用階段[3]。BSN具有跨云服務(wù)、跨門戶、跨底層框架等特點，主要用于部署和運行各類區(qū)塊鏈應(yīng)用的全球性基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)[4]。目前我國福建省、江西省和湖南省長沙市等均有發(fā)布區(qū)塊鏈發(fā)展規(guī)劃，BSN在其中起著重要作用。圖書館界如何抓住國家區(qū)塊鏈發(fā)展的浪潮，在BSN的助力下推動圖書館服務(wù)向前發(fā)展，值得我們深思。

2 研究綜述

2.1 圖書館區(qū)塊鏈服務(wù)研究整體研究狀況

以“圖書館”+“區(qū)塊鏈”為檢索條件在中國知網(wǎng)CNKI中進行主題檢索，共得到124條相關(guān)結(jié)果，其中發(fā)在圖書情報類期刊有65篇，占比49.19%。為了研究更有針對性本次文獻綜述以這65篇作為樣本進行研究。其中發(fā)文最早的是2017年于新國在《圖書館研究與工作》發(fā)文，研究將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到圖書館自配數(shù)字化文獻資源建設(shè)中。我國圖書館區(qū)塊鏈服務(wù)相關(guān)研究處于快速發(fā)展階段，這65篇文獻的發(fā)表時間分別為2017年1篇、2018年10篇、2019年22篇、2020年32篇。在這65篇文獻中，《圖書館工作與研究》發(fā)表10篇、《現(xiàn)代情報》和《圖書館學(xué)研究》各發(fā)表6篇、《圖書館建設(shè)》和《圖書情報工作》各發(fā)表4篇。由此可見，我國權(quán)威期刊非常重視圖書館區(qū)塊鏈服務(wù)相關(guān)研究，且發(fā)文數(shù)量逐年增加。

2.2 研究主題分布

對65篇文獻中出現(xiàn)次數(shù)≥2的關(guān)鍵詞進行統(tǒng)計分析，結(jié)果如表1所示。由于以圖書館和區(qū)塊鏈作為主題詞進行檢索，故區(qū)塊鏈、區(qū)塊鏈技術(shù)、圖書館、高校圖書館、數(shù)字圖書館等出現(xiàn)的次數(shù)較多。從表1可知，圖書館區(qū)塊鏈研究主要集中以下幾方面：一是館藏資源管理，羅孟儒[5]等人提出基于用戶行為私有鏈、資源共建共享公有鏈等形成圖書館館藏資源建設(shè)框架，周荻[6]、顏湘原[7-8]等人將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到館藏資源的安全保障體系中；二是數(shù)字版權(quán)管理方面，秦珂[9]、李振東[10]、趙力[11]等人認為區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、智能合約、透明性等優(yōu)點，能適應(yīng)當下數(shù)字出版多元化、碎片化和海量化等特點，解決傳統(tǒng)數(shù)字出版中心化和個別授權(quán)等痛點；三是機構(gòu)知識庫方面，周靜[12]、師衍輝[13]、呂方婷[14]等人認為區(qū)塊鏈技術(shù)在機構(gòu)知識庫中能進行數(shù)據(jù)知識產(chǎn)權(quán)保護、數(shù)據(jù)安全保護等；四是智慧服務(wù)方面，陳小平[15]、周耀[16]和屈艷玲[17]等人認為區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、信息防篡改、共識機制等特點，是智慧圖書館建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)；五是其他方面，李金陽[18]、徐俐華[19]等人認為圖書館可將聯(lián)盟鏈應(yīng)用到版權(quán)管理、資源管理等多個圖書館應(yīng)用場景中。

表1 圖書館區(qū)塊鏈相關(guān)文獻關(guān)鍵詞詞頻統(tǒng)計表(次數(shù)≥2)

2.3 關(guān)于BSN研究

目前僅有一名學(xué)者對BSN進行研究，并于2020年9月發(fā)表在《電信科學(xué)》，主要從城市節(jié)點運行流程及功能等方面進行研究[20]。BSN城市節(jié)點的運行流程包括入網(wǎng)開通、在網(wǎng)運行、退網(wǎng)管理等。BSN城市節(jié)點的功能除了前述流程的3方面，還包括節(jié)點證書管理、資源監(jiān)控和預(yù)警。

可見我國雖然對圖書館區(qū)塊鏈方面的研究較多，但從BSN的角度進行研究的相關(guān)文獻還處于空白狀態(tài)。

3 BSN發(fā)展研究

3.1 BSN的核心框架

根據(jù)《區(qū)塊鏈服務(wù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)白皮書》[21]和官網(wǎng)介紹，BSN的設(shè)立理念與互聯(lián)網(wǎng)類似，用一套區(qū)塊鏈運行環(huán)境協(xié)議將所有數(shù)據(jù)中心連接而組成，具有跨門戶、跨底層框架和跨云服務(wù)等特點。參與BSN有三種方式[21]：一是云服務(wù)商、二是區(qū)塊鏈底層框架商、三是門戶商。云服務(wù)商將CPU、存儲和寬帶等云服務(wù)資源接入BSN進行銷售。區(qū)塊鏈底層框架商在適配到BSN標準后，供開發(fā)者選擇。門戶商可在BSN建立BaaS平臺，并進行應(yīng)用開發(fā)、為顧客服務(wù)等。BSN的核心框架包括公共城市節(jié)點、區(qū)塊鏈底層框架、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)門戶和運維系統(tǒng)，如圖1所示：

圖1 BSN核心框架圖

3.1.1 公共城市節(jié)點

公共城市節(jié)點為所有方提供數(shù)據(jù)中心和云資源，具有為區(qū)塊鏈的應(yīng)用服務(wù)提供訪問控制、數(shù)據(jù)存儲等服務(wù)，是BSN的基礎(chǔ)運行單元。應(yīng)用發(fā)布者可在BSN的各門戶內(nèi)檢索公共城市節(jié)點，并購買其相應(yīng)的資源作為應(yīng)用部署。公共城市節(jié)點的所有方可隨時增加系統(tǒng)資源來提過負載能力，從而避免出現(xiàn)資源使用處于飽和狀態(tài)。由于公共城市節(jié)點采取了智能網(wǎng)關(guān)預(yù)制鏈碼機制等技術(shù)，大大降低了開發(fā)者的技術(shù)難度，可使用自己熟悉的編程語言和運行環(huán)境接入BSN，從而在傳統(tǒng)業(yè)務(wù)中嵌入?yún)^(qū)塊鏈服務(wù)。目前正在運營的公共城市節(jié)點有128個，包括國外的新加坡、悉尼、東京等8個。目前公共城市節(jié)點處于繁忙狀態(tài)的有百度云北京、新加坡、杭州和上海。

3.1.2 區(qū)塊鏈底層框架商

區(qū)塊鏈底層框架商可被視為區(qū)塊鏈應(yīng)用的操作系統(tǒng)，任何區(qū)塊鏈應(yīng)用都要基于一定的區(qū)塊鏈底層框架商。目前BSN支持公有鏈框架和主流的聯(lián)盟鏈框架。

公有鏈框架接入技術(shù)相對簡單，開發(fā)者只需在BSN的門戶購買相應(yīng)的資源，再選擇公有鏈框架，并建立節(jié)點與公有鏈主網(wǎng)相連接即可。目前BSN支持的公有鏈框架包括以太坊和EOS。

聯(lián)盟鏈必須根據(jù)《區(qū)塊鏈服務(wù)網(wǎng)絡(luò)BSN底層框架適配標準》進行適配開發(fā)，并通過入網(wǎng)審核后，才能在BSN進行部署，從而確保開發(fā)者能用同一密鑰證書通過授權(quán)許可，同時接入不同底層框架的不同應(yīng)用，從而提升BSN的可推廣性。目前BSN支持的聯(lián)盟鏈Fabric國密、FISCO BCOS、CITA、百度超級鏈XuperChain、梧桐鏈和Brochain等。

3.1.3 服務(wù)網(wǎng)絡(luò)門戶

云服務(wù)商、底層框架商和科技媒體等都可在BSN中建立門戶，該門戶可以是獨立的Baas網(wǎng)站，也可嵌入到現(xiàn)有開發(fā)的社區(qū)中增加BaaS功能。開發(fā)者可在門戶內(nèi)發(fā)布和管理應(yīng)用。由于在BSN中，門戶具有很強的獨立性和自主性，用戶可開發(fā)用戶注冊和管理、收費等多種功能，且門戶中的客戶信息不與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)共享，從而確保用戶信息不外泄。BSN雖然支持公有鏈和聯(lián)盟鏈，但我國法律不允許門戶及公共城市節(jié)點選擇公有鏈部署和運營。

3.1.4 運維系統(tǒng)

BSN的運維系統(tǒng)包括節(jié)點管理、應(yīng)用管理、維護管理、計費管理、CA管理和監(jiān)控管理等功能，云服務(wù)商只需管理硬件和網(wǎng)絡(luò)，公共城市節(jié)點不需要進行運維，網(wǎng)絡(luò)門戶則只需日常維護，從而減輕了這三者的運維壓力。

3.2 BSN在圖書館服務(wù)中的意義

3.2.1 更好地實現(xiàn)圖書館學(xué)五律法則

圖書館學(xué)五律法則，分為舊五律和新五律。舊五律由印度知名圖書館學(xué)家阮岡納贊(Shiyali Ramamrita Ranganathan)于1931年提出[22]，并得到全世界圖書館界的普遍認可。隨著時代發(fā)展和技術(shù)革新，圖書館的經(jīng)營業(yè)態(tài)也發(fā)生轉(zhuǎn)變，美國學(xué)者克福特(W.Crawford)和高曼(M.Gorman)于1995年提出新的五律[22]。在舊五律中提到“圖書為使用而生”，故圖書館在選址、開放時間、設(shè)備舒適和館員圖書推薦等方面考慮讀者更方便地獲取圖書。在新五律中提出“以科技提升服務(wù)品質(zhì)”，即圖書館應(yīng)緊跟技術(shù)發(fā)展，通過運用新技術(shù)不斷提升服務(wù)水平。區(qū)塊鏈技術(shù)與5G、人工智能、云計算等一系列為我國“新基建”，建設(shè)智慧城市。BSN可幫助區(qū)塊鏈技術(shù)在我國更好地普及，也能幫助圖書館在讀者管理、借閱管理、知識版權(quán)管理等多個領(lǐng)域提升服務(wù)水平。

3.2.2 降低圖書館區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)難度

在傳統(tǒng)的環(huán)境下，圖書館若想進行區(qū)塊鏈功能開發(fā)，需要精通區(qū)塊鏈技術(shù)相關(guān)的編程語言，并在不同的聯(lián)盟鏈上搭建運行環(huán)境和獲取不同的身份證書。圖書館技術(shù)人員若非經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，一般很少具備相應(yīng)的技術(shù)，并且操作起來過程顯得繁瑣，不利于圖書館利用區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)相應(yīng)功能。但BSN由于要求接入的聯(lián)盟鏈必須遵守統(tǒng)一的協(xié)議，從而使得圖書館技術(shù)人員只需自己熟悉的編程語言即可在BSN上進行功能開發(fā)，并且在BSN上只需一個身份證書即可在不同的聯(lián)盟鏈上進行不同模塊的功能開發(fā)，從而降低了圖書館區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)難度。

3.2.3 降低圖書館技術(shù)開發(fā)成本

在傳統(tǒng)的區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)中，用戶需要單獨購買云服務(wù)或硬件服務(wù)器搭載區(qū)塊鏈運行環(huán)境，從而需要付出較高的開發(fā)費用。但在BSN平臺上，圖書館在該平臺則無需獨立購買相應(yīng)的服務(wù)器，只需按時間支付一定的流量費，運行成本約為傳統(tǒng)區(qū)塊鏈云服務(wù)的20%。即圖書館在BSN上開發(fā)一個應(yīng)用每年的費用在2-3千元人民幣，大大降低了開發(fā)成本，從而能在降低成本的前提下提供更好的服務(wù)。

4 基于BSN圖書館服務(wù)探索

我國圖書館基于BSN可進行各種應(yīng)用場景的探索，如館藏資源管理、數(shù)字版權(quán)管理、機構(gòu)知識庫建設(shè)、讀者管理等多個應(yīng)用場景。具體到實際操作上，我國圖書館可基于BSN平臺根據(jù)實際自身需要進行功能開發(fā)，也可選用BSN指定的應(yīng)用進行配適使用。本次研究以BSN指定官方應(yīng)用的角度探索圖書館區(qū)塊鏈服務(wù)。BSN為了把最合適的區(qū)塊鏈應(yīng)用展現(xiàn)給最需要的用戶于2020年7月推出首批“官方指定區(qū)塊鏈應(yīng)用”，迄今為止已經(jīng)推出2批官方指定應(yīng)用，包括15種類29個應(yīng)用。

4.1 BSN指定官方應(yīng)用

隨著區(qū)塊鏈作為新基建的代表之一，其未來發(fā)展不可限量，具有很大的市場潛力。為了讓更多用戶能夠了解，甚至快速使用區(qū)塊鏈技術(shù)，BSN推出指定官方應(yīng)用。BSN對招募的區(qū)塊鏈應(yīng)用的范圍、要求和供應(yīng)商權(quán)益進行了明確的規(guī)定。BSN對指定應(yīng)用采取邀請制，不接受自主申請，對指定應(yīng)用進行安全和質(zhì)量審核，其部署配置必須在BSN上部署并通過測試。BSN不干涉指定應(yīng)用的報價體系，也不收取任何費用或銷售提成。

4.2 基于BSN指定官方應(yīng)用的圖書館服務(wù)

在現(xiàn)有的BSN指定官方應(yīng)用中與圖書館業(yè)務(wù)相關(guān)的資產(chǎn)數(shù)字化類、積分類和版權(quán)保護類。

4.2.1 資產(chǎn)數(shù)字化類

一般而言，圖書館有圖書管理系統(tǒng)，負責(zé)對藏書的館藏位置、借閱情況等進行管理，但對圖書之外的資產(chǎn)進行管理的相對較少。圖書館如何對自身擁有的資產(chǎn)進行有效管理，如有多少資產(chǎn)，使用情況如何，運行狀態(tài)如何等進行系統(tǒng)管理顯得重要。目前在BSN官方指定應(yīng)用中有三款，分別是上海域乎信息技術(shù)有限公司(簡稱上海域乎)、深圳市辰寶信息服務(wù)有限公司(深圳辰寶)和上海柚子工道物聯(lián)技術(shù)有限公司(簡稱上海柚子)提供的域乎資產(chǎn)數(shù)字化發(fā)行平臺[23]、數(shù)矩資產(chǎn)數(shù)字化應(yīng)用[24]、區(qū)塊鏈登記管理系統(tǒng)[25]。由于這三家公司的資產(chǎn)管理不是直接針對圖書館的，所以其功能上不能與圖書館資產(chǎn)管理需求進行一一對應(yīng)，但都有考慮對實物與非實物進行數(shù)字化標識，使得數(shù)字資產(chǎn)在網(wǎng)絡(luò)上具有各種屬性，并且能做到資產(chǎn)映射、安全賬戶管理、資產(chǎn)交易等功能，如圖2所示。在該系統(tǒng)中包含了資產(chǎn)數(shù)字化管理模塊、參與方管理模塊、區(qū)塊鏈聯(lián)盟配置管理模塊、物聯(lián)管理模塊，并外接了倉儲管理系統(tǒng)和物聯(lián)類、交易類、服務(wù)類和監(jiān)管類的外部數(shù)據(jù)輸入。

由于區(qū)塊鏈具有真實性、不可篡改性，非常適合進行圖書館資產(chǎn)數(shù)字化管理。對于圖書館而言，不需要倉儲管理系統(tǒng)，但應(yīng)加強物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，將資產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài)與系統(tǒng)相連接，并通過可視化的方式呈現(xiàn)出來。圖書館還可將地磁導(dǎo)航技術(shù)和人臉識別技術(shù)與區(qū)塊鏈登記管理系統(tǒng)相連接，從而將區(qū)塊鏈與人工智能等技術(shù)相結(jié)合，打造智慧圖書館，為讀者提供基于位置的個性化信息推薦、客流和熱力分析等。

4.2.2 積分類

目前我國圖書館的讀者信用管理主要采取以下兩種方式：一是當讀者所借圖書逾期或發(fā)生損壞的情形時向讀者收取一定的違約金或者損失賠償；二是通過支付寶的信用積分或個人信用管理系統(tǒng)等對讀者的違約行為進行扣分或者限制借閱行為等。這些措施在一定程度上能減少讀者的違約行為，但很難激勵讀者參與到圖書館活動中。所以區(qū)塊鏈的積分應(yīng)用非常適合在圖書館中應(yīng)用，通過對讀者在圖書館的各種行為進行積分，從而引導(dǎo)讀者參與圖書館的各種活動，并減少違約行為。在BSN指定應(yīng)用中，有上海域乎和火幣中國分別推出的域乎積分管理應(yīng)用[26]和“區(qū)塊鏈+積分”應(yīng)用[27]。從這兩者的內(nèi)容來看，火幣中國的“區(qū)塊鏈+積分”應(yīng)用更適合在圖書館中使用，如圖3所示。首先，圖書館應(yīng)有一套規(guī)范讀者行為的積分規(guī)則，規(guī)定哪些行為可獲得積分，哪些行為將扣積分，積分達到多少可獲得相應(yīng)獎勵；其次，這些積分的變動都必須如圖4所示在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中進行，從而確保積分不被篡改；最后，依據(jù)積分規(guī)則作出相應(yīng)的措施。具體而言，圖書館可依據(jù)讀者的借閱次數(shù)、違約情況、參與圖書館組織的各種活動情況、以及在圖書館的各種不文明行為等作為讀者積分的依據(jù)。如借閱一次積1分，違約超過每5天扣1分，積極參與讀者活動1次積3分，不文明占座一次扣5分等。對于積分為0的同學(xué)限制其一定的圖書館權(quán)限，對于積分達到一定程度的同學(xué)可給予相應(yīng)的物質(zhì)或精神獎勵。圖書館可通過對讀者行為積分政策的調(diào)整來引導(dǎo)讀者樹立良好的借閱行為和積極參與閱讀活動。

圖2 上海柚子的區(qū)塊鏈登記管理系統(tǒng)[25]

圖3 火幣中國的“區(qū)塊鏈+積分”圖[27]

圖4 火幣中國的IPTM時間標志應(yīng)用流程圖[28]

4.2.3 版權(quán)保護類

版權(quán)保護類對于圖書館而言顯得非常重要，也是圖書館學(xué)術(shù)界比較關(guān)心的話題。因為圖書館提供的圖書文獻服務(wù)容易與作者或出版商產(chǎn)生版權(quán)糾紛，同時圖書館特別是高校圖書館又是本校智力產(chǎn)品的管理部門。學(xué)者秦珂認為區(qū)塊鏈技術(shù)可消解版權(quán)清理的難度，豐富交易模式和在發(fā)生糾紛時提供可信證據(jù)。所以將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到圖書館版權(quán)保護顯得非常有必要。在BSN指定官方應(yīng)用中有3款版權(quán)保護應(yīng)用，分別是火幣中國推出的IPTM時間標志應(yīng)用[28]、北京版權(quán)家科技發(fā)展有限公司的版權(quán)家區(qū)塊鏈應(yīng)用[29]和和元達信息科技有限公司的軟件許可證登記管理平臺[30]。前兩者區(qū)塊鏈應(yīng)用比較適合圖書館，但從技術(shù)及實用性來講火幣中國推出的IPTM時間標志應(yīng)用更為適合圖書館，如圖4所示。IPTM時間標志應(yīng)用基于fabric聯(lián)盟鏈，集合了原創(chuàng)保護、圖片溯源、版權(quán)許可、安全交付、申請服務(wù)和維權(quán)服務(wù)等多種服務(wù)。讀者可在該系統(tǒng)進行注冊，并做好身份認證，上傳作品，隨后會被系統(tǒng)蓋上時間戳記錄在區(qū)塊鏈上，并得到保護。在原創(chuàng)保護中，該應(yīng)用采取雙重法證效力，支持全類型認證，提供版權(quán)保護證書。在圖片溯源中，該應(yīng)用能在全網(wǎng)進行溯源，并進行全天候監(jiān)測，確保版權(quán)不被侵犯。對于有版權(quán)交易需求的讀者，該應(yīng)用還能提供版權(quán)交易專區(qū)，并為保障交易而提供避免盜用抄襲等安全交付服務(wù)。對于有版權(quán)申請等需求的讀者，可在該系統(tǒng)進行各種專利類型和商標注冊申請等服務(wù)。當讀者的作品確定被侵權(quán)之后，該應(yīng)用可協(xié)助調(diào)查取證，提供多項維權(quán)服務(wù)。

我國有不少高校建設(shè)機構(gòu)知識庫，對于未發(fā)表的作品更應(yīng)該得到保護。由于區(qū)塊鏈的不被篡改性，基于BSN的版權(quán)保護應(yīng)用非常適合高校圖書館的機構(gòu)知識庫建設(shè)，確保高校師生的知識成果不被非法竊取。

5 結(jié)語

區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)于2020年成為我國新基建代表，意味著未來我國將大力將區(qū)塊鏈技術(shù)進行大范圍推廣。BSN是我國官方主導(dǎo)開發(fā)的基于區(qū)塊鏈的互聯(lián)網(wǎng)世界，雖然成立時間不長，但卻已經(jīng)得到了快速的發(fā)展，并得到了國內(nèi)許多政府的大力支持。區(qū)塊鏈技術(shù)憑借其去中心化、真實性和不可篡改性等特點能解決我國圖書館發(fā)展中的許多問題。故圖書館應(yīng)緊跟時代發(fā)展潮流，借助BSN搭建的良好開發(fā)環(huán)境，自主開發(fā)適合的區(qū)塊鏈應(yīng)用場景，或者使用BSN指定的官方應(yīng)用從而提供區(qū)塊鏈服務(wù)。本文旨在以BSN指定的官方應(yīng)用為突破口為圖書館如何切入到區(qū)塊鏈應(yīng)用尋找路徑，希望能夠引起同行的重視，讓更多的圖書館擁抱區(qū)塊鏈技術(shù)。