區(qū)塊鏈技術(shù)在公共圖書館資源共享中的應(yīng)用策略研究

付少杰

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈技術(shù);公共圖書館;資源共享;數(shù)據(jù)治理

摘 要：現(xiàn)代科技促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，生產(chǎn)生活中的數(shù)據(jù)量快速增加，充分利用圖書館的數(shù)據(jù)資源價(jià)值有利于發(fā)揮公共圖書館的資源優(yōu)勢(shì)，解決當(dāng)前文化服務(wù)中存在的優(yōu)質(zhì)資源缺乏分散、管理費(fèi)用高、安全防護(hù)水平低等問(wèn)題。文章對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行了概述，提出了可在公共圖書館中應(yīng)用的資源共享模式，并分析了不同模式的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)以煙臺(tái)圖書館為例分析了當(dāng)前公共圖書館資源共建共享中存在的突出問(wèn)題，提出了區(qū)塊鏈技術(shù)在公共圖書館資源共享中的應(yīng)用策略。

中圖分類號(hào)：G258.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-1588（2022）06-0031-03

區(qū)塊鏈（Block-chain）源于比特幣（Bitcoin），是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代計(jì)算機(jī)的創(chuàng)新應(yīng)用模式，集成了數(shù)據(jù)庫(kù)、密碼學(xué)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多重優(yōu)勢(shì)，其中基于時(shí)間戳的鏈?zhǔn)絽^(qū)塊結(jié)構(gòu)、基于共識(shí)算力的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)、靈活可編程的智能合約、分布式階段的共識(shí)機(jī)制等最具創(chuàng)新代表性。區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、安全可信、成本低廉等突出特點(diǎn)，真正意義上實(shí)現(xiàn)了不需重要權(quán)力機(jī)構(gòu)或第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行協(xié)調(diào)互動(dòng)和驗(yàn)證監(jiān)管就能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，為公共文化資源的共建共享提供了新思路、新方向。

1 基于區(qū)塊鏈的資源數(shù)據(jù)共享模式及優(yōu)缺點(diǎn)分析

1.1 區(qū)塊鏈技術(shù)的特征及發(fā)展階段

區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、安全可信、公開(kāi)透明、自治性、匿名性等特征：區(qū)塊鏈的去中心化指資源交易無(wú)須中心化硬件或監(jiān)管機(jī)構(gòu);去信任化是采用非對(duì)稱加密技術(shù)對(duì)交易數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，保證數(shù)據(jù)不被篡改或撤銷;公開(kāi)透明是每個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)都可對(duì)全網(wǎng)公開(kāi)，也可通過(guò)公開(kāi)接口調(diào)查，解決了資源的不對(duì)稱性難題;自治性是基于一定的規(guī)范與協(xié)議，所有節(jié)點(diǎn)無(wú)須人工干預(yù)[1];匿名性指區(qū)塊鏈中的交易雙方無(wú)須了解對(duì)方真實(shí)身份，僅供賬戶之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)。區(qū)塊鏈的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段為貨幣階段，以安全分布式數(shù)據(jù)庫(kù)為主要成果，實(shí)現(xiàn)了貨幣的數(shù)字化和交易的去中心化;第二階段為合約階段，以分布式智能合約（Smart-Contract）數(shù)據(jù)庫(kù)為主要成果，實(shí)現(xiàn)了資源和市場(chǎng)的去中心化;第三階段為高效的組織和治理模式，實(shí)現(xiàn)了資源的高效共享與傳輸，形成若干區(qū)塊鏈自治組織（DAO）或區(qū)塊鏈自治公司（DAC），最終形成區(qū)塊鏈大社會(huì)[2]。當(dāng)前，區(qū)塊鏈技術(shù)在公共圖書館的應(yīng)用模式有公共鏈（Public Block-chain）、聯(lián)盟鏈（Consortium Block-chain）、私有鏈（Private Block-chain）等，公共鏈的開(kāi)放程度最高，任何組織和個(gè)人都能加入;聯(lián)盟鏈只對(duì)特定的組織和團(tuán)體開(kāi)放，且經(jīng)聯(lián)盟認(rèn)證后才能加入;私有鏈僅對(duì)特定主體內(nèi)部開(kāi)放。

1.2 基于區(qū)塊鏈的信息共享模式

基于區(qū)塊鏈的信息共享模式主要分為資源積聚和資源共享兩個(gè)模塊。資源積聚是資源共享的基礎(chǔ)，具體表現(xiàn)為資源數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與組織，區(qū)塊鏈本身的鏈表式結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了信息的有序組織和積聚，而如何存儲(chǔ)成為關(guān)鍵問(wèn)題。當(dāng)前，資源數(shù)據(jù)以能否直接存儲(chǔ)于區(qū)塊為標(biāo)準(zhǔn)分為兩種存儲(chǔ)方式：一是將數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在區(qū)塊里，形成資源數(shù)據(jù)鏈，這種存儲(chǔ)方式的特點(diǎn)是資源集中但無(wú)序、存儲(chǔ)容量不大。二是區(qū)塊僅存儲(chǔ)信息索引，資源數(shù)據(jù)等采用云存儲(chǔ)等方式，形成資源索引鏈，這種存儲(chǔ)方式的特點(diǎn)是資源分散在區(qū)塊鏈之外，檢索速度較快，但對(duì)外部存儲(chǔ)設(shè)備的依賴性較大[3]。區(qū)塊鏈以區(qū)塊鏈表方式實(shí)現(xiàn)資源數(shù)據(jù)的積聚，區(qū)塊鏈以副本形式實(shí)現(xiàn)資源數(shù)據(jù)共享，區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)張為個(gè)人和設(shè)備提供了更多參與節(jié)點(diǎn)，以此為基礎(chǔ)形成的資源共享模式有公共鏈、聯(lián)盟鏈和私有鏈，但在公共文化資源交流中公共鏈在資源共享與交流中意義更大，聯(lián)盟鏈和私有鏈的針對(duì)性更強(qiáng)。公共鏈、聯(lián)盟鏈、私有鏈三種模式均有一定的封閉性，必須加入特定的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中才能獲取對(duì)應(yīng)資源，因此，不同的區(qū)塊鏈只有聯(lián)結(jié)起來(lái)，才能實(shí)現(xiàn)主鏈與側(cè)鏈的互聯(lián)互通、自主轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)不同節(jié)點(diǎn)之間的交流共享，其中利用到的核心聯(lián)結(jié)技術(shù)包含哈希鎖定技術(shù)（Hash-locking）、雙向錨定技術(shù)（Two-way Peg）等[4]。以雙向錨定技術(shù)為例，一條主鏈上包含若干側(cè)鏈，每條側(cè)鏈能夠?qū)?yīng)不同的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)資源的交流共享?；陔p向錨定的跨鏈資源共享模式見(jiàn)圖1，該共享模式一般會(huì)選擇有廣泛影響力、公認(rèn)的公共鏈為主鏈，其他鏈為側(cè)鏈。

1.3 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的資源數(shù)據(jù)共享模式優(yōu)缺點(diǎn)分析

當(dāng)前技術(shù)條件下，基于區(qū)塊鏈技術(shù)的資源數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)突出，但也存在較明顯的缺點(diǎn)?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)的資源數(shù)據(jù)共享模式與基于Web的資源數(shù)據(jù)共享模式相比，以區(qū)塊鏈技術(shù)為支撐的資源共享系統(tǒng)不存在固定的服務(wù)中心，每個(gè)節(jié)點(diǎn)均可平等分享、獲取信息，為后續(xù)電子商務(wù)C2C模式開(kāi)辟了新途徑。在基于區(qū)塊鏈技術(shù)的資源數(shù)據(jù)共享中，無(wú)論是規(guī)模擴(kuò)張模式還是跨鏈共享模式，資源的積聚和分享均保存了詳細(xì)記錄，用戶與服務(wù)雙方信息對(duì)等，無(wú)須中介參與就能夠?qū)崿F(xiàn)價(jià)值傳遞，直接刺激資源數(shù)據(jù)共建共享系統(tǒng)的建設(shè)，且安全性與可靠性較高，消除了基于Web的資源數(shù)據(jù)共享中信息不對(duì)等造成的管理、統(tǒng)計(jì)、結(jié)算等障礙，但該模式與基于Web的資源數(shù)據(jù)共享相比受限于區(qū)塊大小限制，存儲(chǔ)空間緊張，很難滿足海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需求，同時(shí)限制了同步交易量，如果對(duì)區(qū)塊進(jìn)行擴(kuò)容，則會(huì)造成整個(gè)共享系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)過(guò)重，運(yùn)行速度過(guò)慢[5]。為了提升檢索和訪問(wèn)速度，采用云存儲(chǔ)或服務(wù)器等安全持久的設(shè)施又會(huì)造成區(qū)塊鏈資源數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)對(duì)云存儲(chǔ)空間或服務(wù)器的依賴，弱化了區(qū)塊鏈的去中心化效果。

2 煙臺(tái)圖書館文化資源共建共享存在的問(wèn)題

2.1 場(chǎng)景化服務(wù)能力不足，用戶體驗(yàn)欠佳

當(dāng)前，煙臺(tái)圖書館的信息和技術(shù)環(huán)境發(fā)生了較大變化，但圖書館服務(wù)模式的跟進(jìn)速度較慢，導(dǎo)致用戶的閱讀服務(wù)體驗(yàn)較差：首先，讀者的閱讀需求得不到滿足，部分資源數(shù)據(jù)在圖書館中無(wú)法獲取或檢索速度較慢;其次，數(shù)字化資源配置結(jié)構(gòu)不合理，有效度較低，場(chǎng)景化服務(wù)能力較弱;再次，數(shù)字化資源的交流共享機(jī)械固定，缺乏交流，難以滿足讀者的情感需求[6]。就目前煙臺(tái)圖書館的運(yùn)行環(huán)境而言，讀者服務(wù)所需的資源保障、技術(shù)保障、服務(wù)安全保障等很難得到滿足，亟須新技術(shù)、新模式的介入提升服務(wù)效能，優(yōu)化讀者體驗(yàn)。

2.2 文化資源單一分散，管理成本較高

當(dāng)前，各公共圖書館文化資源建設(shè)較分散，各有側(cè)重，“孤島效應(yīng)”嚴(yán)重，導(dǎo)致不同圖書館的資源類型不同、存儲(chǔ)分散、缺乏交流，難以實(shí)行統(tǒng)一化管理。煙臺(tái)圖書館的資源數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中涉及體制、人員、流程等多方面影響因素，需要處理其中較復(fù)雜的利益分配和協(xié)調(diào)問(wèn)題，造成整個(gè)信息平臺(tái)管理成本高昂，導(dǎo)致資源引入投入降低及優(yōu)質(zhì)文化資源數(shù)據(jù)較匱乏。

2.3 資源共享數(shù)據(jù)膨脹，交易審計(jì)缺失

在區(qū)塊鏈技術(shù)環(huán)境下，煙臺(tái)圖書館與公共圖書館聯(lián)盟進(jìn)行各類資源的共享，此過(guò)程會(huì)面臨共享數(shù)據(jù)膨脹、數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)缺失、可信存儲(chǔ)限制和交易審計(jì)缺失等問(wèn)題。在圖書資源的共享過(guò)程中，不斷增加的區(qū)塊、交易和運(yùn)行合約等會(huì)占據(jù)很大空間，造成系統(tǒng)運(yùn)行效率降低、維護(hù)成本提升等問(wèn)題。數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)缺失主要是指在不同圖書館準(zhǔn)入配置時(shí)，不同賬戶的讀寫等操作權(quán)限缺失，從而造成交易管理不善及系統(tǒng)穩(wěn)定性較差等問(wèn)題[7]?？尚艛?shù)據(jù)存儲(chǔ)限制是指不同節(jié)點(diǎn)的資源數(shù)據(jù)上傳后不支持多數(shù)據(jù)庫(kù)同時(shí)共享，且存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)擴(kuò)展受到限制，整體存儲(chǔ)功能下降。交易審計(jì)缺失是指當(dāng)前關(guān)于區(qū)塊鏈的立法等不健全，導(dǎo)致鏈內(nèi)數(shù)據(jù)被某些不法機(jī)構(gòu)泄露或?yàn)E用，因此需要加強(qiáng)數(shù)據(jù)治理和交易監(jiān)管。

3 區(qū)塊鏈技術(shù)在公共圖書館資源共享中的應(yīng)用策略

3.1 深化技術(shù)融合，推動(dòng)區(qū)塊鏈場(chǎng)景化應(yīng)用

場(chǎng)景化服務(wù)是資源得以共享的基礎(chǔ)，區(qū)塊鏈技術(shù)能夠?qū)Y源進(jìn)行若干次重組，以滿足用戶的個(gè)性化檢索、閱讀及分享等需求，但目前公共圖書館大部分資源數(shù)據(jù)由CALLS或OCLC等統(tǒng)一提供，其他數(shù)據(jù)則由不同區(qū)域的共享中心提供，存在相對(duì)固定的信息傳輸方式，區(qū)域內(nèi)圖書館或跨區(qū)域圖書館之間很難實(shí)現(xiàn)資源的完全共享，煙臺(tái)圖書館也是如此。深化區(qū)塊鏈技術(shù)融合應(yīng)用可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的一致，利用可信任的數(shù)據(jù)交換激發(fā)各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)共享，充分發(fā)揮區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)共享性的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于交易過(guò)程中存在的信任問(wèn)題等可以利用區(qū)塊鏈與P2P聯(lián)合技術(shù)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)等信息交換解決信用問(wèn)題，同時(shí)對(duì)信息共享的可行性進(jìn)行科學(xué)評(píng)估。利用區(qū)塊鏈技術(shù)的不可篡改和共識(shí)機(jī)制可以建立一條安全的信息共享通道，通道中的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信息交互機(jī)制能夠弱化中心管理，將當(dāng)前較權(quán)威的高校、研究所等單位加入信息共享服務(wù)中，擴(kuò)大共享規(guī)模，實(shí)現(xiàn)真正意義上的開(kāi)放共享，不斷推動(dòng)場(chǎng)景化資源數(shù)據(jù)共享發(fā)展。煙臺(tái)圖書館可以在當(dāng)前條件下加強(qiáng)區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用，充分利用區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化、安全可信等特征提升資源共享水平，加強(qiáng)參與各方的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，延伸用戶的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)服務(wù)空間，為圖書館場(chǎng)景化服務(wù)的資源、技術(shù)、安全等提供全方位保障。

3.2 科學(xué)規(guī)劃架構(gòu)，建立資源共建共享模式

公共圖書館數(shù)字化資源的共建共享需要區(qū)域內(nèi)圖書館聯(lián)盟各主體的積極參與和協(xié)調(diào)支撐，結(jié)合用戶的具體需求、行為偏好特點(diǎn)等規(guī)劃基于區(qū)塊鏈技術(shù)的資源共建共享整體架構(gòu)，合理發(fā)揮公共鏈、聯(lián)盟鏈、私有鏈的資源共享優(yōu)勢(shì)，形成有利于聯(lián)盟各主體的整體架構(gòu)[8]。公共鏈的去中心化特點(diǎn)能夠極大地滿足絕大多數(shù)用戶的個(gè)性化需求，同時(shí)能夠通過(guò)引入市場(chǎng)機(jī)制等措施提升資源利用的積極性，鼓勵(lì)更多讀者參與其中，促進(jìn)資源管理的良性發(fā)展，同時(shí)區(qū)塊鏈技術(shù)的高安全性能夠充分保護(hù)讀者隱私，有利于資源數(shù)據(jù)提供方的版權(quán)保護(hù);聯(lián)盟鏈具有部分去中心化的特點(diǎn)，其在資源的共建共享中顯示了一定的可控性，便于對(duì)區(qū)域內(nèi)圖書館聯(lián)盟成員進(jìn)行科學(xué)管理，同時(shí)還能對(duì)不同圖書館資源共建共享進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，對(duì)降低借閱資源共享成本、保證資源共享質(zhì)量起到了重要促進(jìn)作用，聯(lián)盟鏈在館際合作或館校合作中效能發(fā)揮得最明顯;私有鏈的針對(duì)性強(qiáng)、安全管理更突出，較適用于圖書館的內(nèi)部管理，圖書館在私有鏈模式下針對(duì)存儲(chǔ)分散、多樣化的資源，可以通過(guò)授權(quán)等方式實(shí)現(xiàn)無(wú)中介、跨平臺(tái)資源訪問(wèn)，私有鏈處理資源問(wèn)題速度更快、安全性更高。

3.3 強(qiáng)化數(shù)據(jù)治理，注重交易權(quán)限審計(jì)監(jiān)督

針對(duì)當(dāng)前區(qū)塊鏈中存在的數(shù)據(jù)膨脹、數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)缺失問(wèn)題，圖書館應(yīng)加強(qiáng)數(shù)據(jù)治理，通過(guò)算法優(yōu)選、交易存儲(chǔ)模式優(yōu)化、倉(cāng)儲(chǔ)組件更新等方式進(jìn)行管理，采用致密區(qū)塊技術(shù)（Compact Block）對(duì)共識(shí)塊進(jìn)行壓縮，緩解數(shù)據(jù)增長(zhǎng)壓力，提升資源共享通道的利用率。對(duì)于交易過(guò)程中的可信存儲(chǔ)限制和交易審計(jì)缺失等問(wèn)題，圖書館應(yīng)按照資源共享中有準(zhǔn)入許可、交易多樣化、隱私安全保護(hù)、穩(wěn)定性高的要求，在資源共享過(guò)程中強(qiáng)調(diào)節(jié)點(diǎn)、賬戶、交易審計(jì)等的權(quán)限管理，可以在區(qū)域公共圖書館聯(lián)盟內(nèi)選取技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)的圖書館擔(dān)任共識(shí)節(jié)點(diǎn)管理員以加強(qiáng)管理，區(qū)塊鏈中的其他節(jié)點(diǎn)也要在網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入階段進(jìn)行P2P節(jié)點(diǎn)連接，在列表中添加和驗(yàn)證證書，并建立對(duì)應(yīng)的黑名單機(jī)制，隨時(shí)斷開(kāi)惡意網(wǎng)絡(luò)連接。加強(qiáng)數(shù)據(jù)交易審計(jì)可以通過(guò)綜合區(qū)塊鏈、私鑰管理、合約管理等數(shù)據(jù)得出綜合分析結(jié)果，并通過(guò)合約管理中的IDE、CNS等進(jìn)行跟蹤監(jiān)督管理。

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（編校：崔萌）