基于聯(lián)盟鏈的自助圖書(shū)館信息管理平臺(tái)構(gòu)建研究*

權(quán)立森

（山西林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖書(shū)館 山西太原 030049）

自助圖書(shū)館是指利用數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化技術(shù)，充分融合傳統(tǒng)圖書(shū)館的基本服務(wù)內(nèi)容，由讀者自主完成原先應(yīng)由圖書(shū)館工作人員經(jīng)手辦理的借書(shū)、還書(shū)、辦理借書(shū)證等業(yè)務(wù)的一種新型圖書(shū)館運(yùn)行模式，常見(jiàn)的業(yè)態(tài)有“城市街區(qū)24小時(shí)自助圖書(shū)館”“圖書(shū)館ATM”“館內(nèi)用戶自助服務(wù)”等[1-3]。從2005年起，我國(guó)南方部分城市探索開(kāi)建自助圖書(shū)館，目前自助圖書(shū)館在我國(guó)得到大面積推廣[4-5]。自助圖書(shū)館旨在為用戶提供全天候的、便利的圖書(shū)借閱服務(wù)，促進(jìn)全民閱讀，同時(shí)降低圖書(shū)館的運(yùn)營(yíng)成本，提升工作效率，推動(dòng)圖書(shū)館的角色由以館藏為中心向以用戶為中心轉(zhuǎn)變。但在推廣使用中也常常面臨著公眾的質(zhì)疑，比較突出的問(wèn)題是：可供流轉(zhuǎn)圖書(shū)種類少、設(shè)備故障維護(hù)不及時(shí)、各類用戶的個(gè)性化需求得不到充分滿足，淪為擺設(shè)和形象工程的風(fēng)險(xiǎn)始終存在[6-8]；主要原因是自助圖書(shū)館對(duì)用戶的供求信息對(duì)接不準(zhǔn)、圖書(shū)資源利用率不高、網(wǎng)點(diǎn)圖書(shū)配置不精準(zhǔn)[9-10]。在這種情況下，自助圖書(shū)館亟需一套互聯(lián)互通的分布式信息管理平臺(tái)來(lái)對(duì)接不同地區(qū)用戶的供求信息，并將分散的圖書(shū)資源整合起來(lái)，及時(shí)滿足所有用戶的需求，實(shí)現(xiàn)以用戶為中心的服務(wù)理念。區(qū)塊鏈利用共識(shí)協(xié)議和智能合約等多種已有技術(shù)巧妙地解決了多方可信協(xié)同問(wèn)題，具有去中心化、防篡改、可追溯、安全可信等特性，正在廣泛應(yīng)用于金融、供應(yīng)鏈、政務(wù)等領(lǐng)域。本文擬利用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建自助圖書(shū)館信息管理平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)。

1 文獻(xiàn)回顧

隨著中本聰提出比特幣的構(gòu)想，區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)入人們的視野。其實(shí)早在中本聰提出比特幣之前，已有學(xué)者構(gòu)建了區(qū)塊鏈技術(shù)的基本骨架，也給出了實(shí)施方法，只是比特幣的問(wèn)世，讓人們極大地意識(shí)到了區(qū)塊鏈技術(shù)所具有的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和體現(xiàn)的社會(huì)意義。有研究認(rèn)為，區(qū)塊鏈集點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳送和分布式存儲(chǔ)兩種功能于一體，利用共識(shí)機(jī)制和智能合約實(shí)現(xiàn)信息不可篡改、可追溯和匿名化等目標(biāo)，并建立信任環(huán)境，開(kāi)拓了基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)和人工智能技術(shù)等新興技術(shù)的一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的人與人之間全新的協(xié)作模式和社會(huì)關(guān)系[11]。在區(qū)塊鏈種類及特征方面，現(xiàn)有研究對(duì)比了區(qū)塊鏈的三種具體類型以及各自的特征[12-13]：公有鏈完全開(kāi)放，面向任何人，不需要注冊(cè)和授權(quán)，也沒(méi)有權(quán)限設(shè)定，訪客可以自由加入或者退出公有鏈，并自由參與公有鏈數(shù)據(jù)的讀取和維護(hù)；私有鏈面向限制范圍內(nèi)的人，不對(duì)外開(kāi)放，僅在組織內(nèi)部使用，數(shù)據(jù)的寫(xiě)入權(quán)限收歸內(nèi)部控制，數(shù)據(jù)的讀取權(quán)限可視需求有選擇地對(duì)外開(kāi)放；聯(lián)盟鏈面向部分人，通常在多個(gè)互知身份的組織之間組建，數(shù)據(jù)的讀取和維護(hù)一般是由已知的、固定的若干個(gè)數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)來(lái)執(zhí)行，只有通過(guò)授權(quán)才能進(jìn)入或者退出聯(lián)盟鏈。

關(guān)于區(qū)塊鏈技術(shù)在圖書(shū)館的應(yīng)用方面，現(xiàn)有研究集中在區(qū)塊鏈與館藏資源、區(qū)塊鏈與智慧圖書(shū)館以及區(qū)塊鏈與圖書(shū)館服務(wù)創(chuàng)新問(wèn)題[14]。一些研究認(rèn)為，區(qū)塊鏈的去中心化和分布存儲(chǔ)的特征變革了圖書(shū)館為“信息保存中心”的歷史地位，為用戶參與圖書(shū)館藏打開(kāi)了大門(mén)，也為圖書(shū)館的共建共享提供了便利[15-16]；一些研究提出利用區(qū)塊鏈構(gòu)建不受時(shí)空限制的、可被感知的、移動(dòng)式的智慧圖書(shū)館[17-18]，還有一些研究認(rèn)為區(qū)塊鏈將顛覆圖書(shū)館傳統(tǒng)的服務(wù)模式，能給用戶帶來(lái)新的體驗(yàn)，能進(jìn)一步滿足用戶的個(gè)性化需求[19-20]。

由此可見(jiàn)，基于區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建一種不受時(shí)空限制、高效整合現(xiàn)有圖書(shū)資源、充分滿足個(gè)性化需求、極大提供圖書(shū)利用率的自助圖書(shū)館具備可行性。鑒于圖書(shū)用戶多、分布廣、個(gè)體差異大，假如基于公有鏈來(lái)構(gòu)建信息管理平臺(tái)，激勵(lì)機(jī)制的設(shè)計(jì)存在困難，因?yàn)橹斜韭斕岢龅膮^(qū)塊鏈價(jià)值交易系統(tǒng)靠獎(jiǎng)勵(lì)比特幣激勵(lì)職工挖礦，在我國(guó)及世界上多個(gè)國(guó)家目前禁止基于區(qū)塊鏈的代幣發(fā)行活動(dòng)，公有鏈的發(fā)幣活動(dòng)無(wú)法實(shí)施，因此應(yīng)該考慮通過(guò)私有鏈和聯(lián)盟鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)。私有鏈面向限制范圍內(nèi)的人，不對(duì)外開(kāi)放，僅適合于一個(gè)單位或者組織內(nèi)部使用，不適合于面向廣大公眾的自助圖書(shū)館。自助圖書(shū)館構(gòu)建是一種由政府主管部門(mén)牽頭，圖書(shū)館具體實(shí)施、分布于社區(qū)和企事業(yè)單位的廣大用戶協(xié)同的圖書(shū)流轉(zhuǎn)借閱服務(wù)業(yè)務(wù)[21]，適合于采用聯(lián)盟鏈。

2 基于聯(lián)盟鏈的自助圖書(shū)館信息管理平臺(tái)的功能

為了克服自助圖書(shū)館目前在推廣使用中存在的問(wèn)題，基于聯(lián)盟鏈的自助圖書(shū)館應(yīng)采取“廣開(kāi)門(mén)戶、雙向用戶、智能快遞”的策略。所謂“廣開(kāi)門(mén)戶”，是指基于聯(lián)盟鏈的自助圖書(shū)館要利用聯(lián)盟鏈向更廣地域內(nèi)的更多用戶收集信息，突破當(dāng)前自助圖書(shū)館只能向有限用戶收集信息的局限。所謂“雙向用戶”，是指基于聯(lián)盟鏈的自助圖書(shū)館的用戶既能是圖書(shū)借入者，也可以是圖書(shū)借出者。前者向其他人借來(lái)自己需要的圖書(shū)，后者把自己的圖書(shū)借給他人。所謂“智能快遞”，是指基于聯(lián)盟鏈的自助圖書(shū)館多數(shù)業(yè)務(wù)在網(wǎng)上操作完成，實(shí)地構(gòu)筑物充當(dāng)快遞柜的角色，僅供用戶送或取網(wǎng)上預(yù)約圖書(shū)，這種構(gòu)筑物相比目前的自助圖書(shū)館占地更小、結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、建設(shè)成本更低。通過(guò)采取上述策略，一方面能擴(kuò)大圖書(shū)用戶群體，形成供求雙邊市場(chǎng)，另一方面能拓寬圖書(shū)來(lái)源渠道，盤(pán)活現(xiàn)有圖書(shū)資源，提高圖書(shū)利用率。為此，基于聯(lián)盟鏈的自助圖書(shū)館的信息管理平臺(tái)須具有以下功能：

（1）讀者圖書(shū)需求信息實(shí)時(shí)采集與存證。目前自助圖書(shū)館信息管理系統(tǒng)也具備實(shí)時(shí)采集讀者圖書(shū)需求的功能，但這些信息管理系統(tǒng)一般是基于B/S或者C/S架構(gòu)的中心化系統(tǒng)，數(shù)據(jù)相對(duì)集中存儲(chǔ)和處理，系統(tǒng)可靠性不強(qiáng)，數(shù)據(jù)被丟失、損毀的風(fēng)險(xiǎn)大。為了對(duì)讀者負(fù)責(zé)，也為了促使讀者提出真需求、認(rèn)真提需求，需要對(duì)其提出的需求信息進(jìn)行安全存證，以防備中心化信息系統(tǒng)發(fā)生故障，讀者的需求信息由于發(fā)生損毀或被丟失而變得不可用。

（2）個(gè)人圖書(shū)供給信息實(shí)時(shí)采集與存證。不少用戶自身?yè)碛幸恍﹫D書(shū)資源，也愿意出借給其他用戶，這種用戶之間的互借業(yè)務(wù)對(duì)于發(fā)揮現(xiàn)有圖書(shū)的作用，彌補(bǔ)公共圖書(shū)館館藏不足具有顯著的作用。但多年來(lái)個(gè)人之間圖書(shū)互借僅限于狹小的熟人圈內(nèi)，未能大范圍實(shí)施，主要原因在于缺乏信任維護(hù)中介。出借人希望通過(guò)有償出借的方式來(lái)獲取收益，但由于缺乏第三方結(jié)算平臺(tái)支持而作罷；出借人愿意無(wú)償出借，但由于缺乏有效的監(jiān)管手段以確保圖書(shū)能順利收回而惜借。由此可見(jiàn)，由于缺乏信任維護(hù)中介，個(gè)人圖書(shū)互借大規(guī)模推廣不具備條件。為了彌補(bǔ)這個(gè)缺陷，基于聯(lián)盟鏈的自助圖書(shū)館信息管理平臺(tái)除了具備其他功能外，還必須擔(dān)當(dāng)用戶信任維護(hù)中介的角色以促進(jìn)個(gè)人圖書(shū)互借業(yè)務(wù)的大規(guī)模推廣，而信任維護(hù)中介除了需要實(shí)時(shí)收集讀者的需求信息并存證外，還需要收集個(gè)人圖書(shū)供給信息并存留證據(jù)，以作為信任維護(hù)工作的憑證與依據(jù)。

（3）用戶的聲譽(yù)評(píng)價(jià)與管理。在打破狹小的熟人圈后，用戶個(gè)人出借的圖書(shū)與圖書(shū)館出借的圖書(shū)一樣會(huì)在不同的人群中傳播，鑒于讀者身份比較復(fù)雜、修養(yǎng)水平不同，因而對(duì)于圖書(shū)借、還、保護(hù)、付費(fèi)等事務(wù)的守約程度也將有所不同，那些不遵守借閱規(guī)定的行為將阻礙圖書(shū)借閱的正常流轉(zhuǎn)進(jìn)程，影響基于聯(lián)盟鏈的自助圖書(shū)館功能的發(fā)揮。另外個(gè)人的圖書(shū)出借行為也要遵紀(jì)守法，違規(guī)行為是基于聯(lián)盟鏈的自助圖書(shū)館所不能允許的，同樣也阻礙圖書(shū)借閱的正常流轉(zhuǎn)進(jìn)程。還有基于聯(lián)盟鏈的自助圖書(shū)館信息管理系統(tǒng)的所有用戶需要參與共識(shí)協(xié)議的執(zhí)行，違反共識(shí)協(xié)議的行為將影響聯(lián)盟鏈的穩(wěn)定運(yùn)行，也是聯(lián)盟鏈需要排除的。綜上所述，基于聯(lián)盟鏈的自助圖書(shū)館信息管理平臺(tái)應(yīng)該具備對(duì)所有用戶的聲譽(yù)評(píng)價(jià)功能，并能根據(jù)用戶的聲譽(yù)水平對(duì)其進(jìn)行管理，決定其在自助圖書(shū)館信息管理平臺(tái)中所享有的權(quán)利和所應(yīng)承擔(dān)的義務(wù)。

（4）用戶的在線支付和賬戶結(jié)算。按照?qǐng)D書(shū)借閱的一般規(guī)定，如果讀者將所借圖書(shū)丟失或者損壞，需要賠償；如果讀者逾期不還所借圖書(shū)，也需要繳納罰金。對(duì)于用戶以有償方式出借自有圖書(shū)資源的情況，借閱者需要付費(fèi)，即使用戶以無(wú)償方式出借自有圖書(shū)，如果出現(xiàn)圖書(shū)丟失或者損壞的情形，也需要一定的賠償方顯公允。以上這些情況都需要自助圖書(shū)館信息管理平臺(tái)具有在線支付和賬戶結(jié)算的功能。

（5）智能快遞。自助圖書(shū)館網(wǎng)點(diǎn)設(shè)置具有固定的地址，一般位于公園、大型社區(qū)、公交站點(diǎn)和大型購(gòu)物商場(chǎng)等[22],一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)輻射一片區(qū)域，為該區(qū)域的用戶服務(wù)，圖書(shū)資源的調(diào)運(yùn)配置圍繞自助圖書(shū)館網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行。按照賴麗娜[23]的建議，用戶可以提前在信息管理平臺(tái)發(fā)布需求和供給信息，進(jìn)行資金支付和結(jié)算，固定的自助圖書(shū)館設(shè)施只作為投遞點(diǎn)、取件點(diǎn)和還件點(diǎn)，類似“智能快遞柜”的角色，這種模式不僅可以節(jié)省自助圖書(shū)館的建設(shè)費(fèi)用，而且能對(duì)大多數(shù)用戶進(jìn)行“按需服務(wù)”。

總而言之，充分利用數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的信息流牽頭、資金流和物流配合的業(yè)務(wù)運(yùn)作模式對(duì)傳統(tǒng)的自助圖書(shū)館進(jìn)行改造升級(jí)是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，而聯(lián)盟鏈能以更高效和公平的方式把三流結(jié)合起來(lái)，助推自助圖書(shū)館成為人民更滿意的圖書(shū)館。

3 聯(lián)盟鏈的共識(shí)協(xié)議設(shè)計(jì)

基于聯(lián)盟鏈的自助圖書(shū)館信息管理平臺(tái)五大功能的實(shí)現(xiàn)，離不開(kāi)充分、可靠、及時(shí)的基礎(chǔ)信息。節(jié)點(diǎn)用戶的供需信息、圖書(shū)使用信息（包括使用時(shí)長(zhǎng)、逾期時(shí)長(zhǎng)、損壞程度等）和資金結(jié)算信息三類信息是基礎(chǔ)信息，是系統(tǒng)運(yùn)作的必要信息，不可篡改而且可追溯，需要利用聯(lián)盟鏈的共識(shí)協(xié)議來(lái)保障。聯(lián)盟鏈?zhǔn)且环N節(jié)點(diǎn)須經(jīng)授權(quán)的區(qū)塊鏈，利用PKI（Public Key Infrastructure）為每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行身份認(rèn)證，用戶注冊(cè)后，需運(yùn)行內(nèi)部的共識(shí)協(xié)議，進(jìn)行狀態(tài)機(jī)復(fù)制，才能保持分布式數(shù)據(jù)的一致性和活性，進(jìn)而支持信息管理平臺(tái)的功能實(shí)現(xiàn)。目前常用的共識(shí)協(xié)議有以下兩種[24]：①超級(jí)賬本結(jié)構(gòu)（Hyperledger Fabric），是Linux基金會(huì)提出并使用的超級(jí)賬本共識(shí)協(xié)議，采用拜占庭容錯(cuò)一致性算法保障區(qū)塊的一致性，在常規(guī)的計(jì)算機(jī)分布式系統(tǒng)中應(yīng)用比較多見(jiàn)，協(xié)議主要對(duì)抗節(jié)點(diǎn)故障和惡意入侵。②DIFINITY共識(shí)機(jī)制，由Hanke、Movahedi、Williams三位學(xué)者提出[25]，采用隨機(jī)記賬模式保證記賬工作的公平性和賬本的一致性；協(xié)議除了保障分布數(shù)據(jù)的一致性外，還注重維護(hù)記賬工作的公平性。超級(jí)賬本結(jié)構(gòu)采用容錯(cuò)一致性算法，在實(shí)踐中雖然比較多見(jiàn)，但其主要用于防止由于節(jié)點(diǎn)故障和惡意入侵所帶來(lái)的分布數(shù)據(jù)庫(kù)的不一致性，前提是系統(tǒng)中三分之二以上的節(jié)點(diǎn)是無(wú)故障的、無(wú)惡意的，這對(duì)于自助圖書(shū)館的廣泛用戶節(jié)點(diǎn)而言是難以實(shí)現(xiàn)的。為了突破拜占庭容錯(cuò)一致性算法的局限，聯(lián)盟鏈應(yīng)該采用隨機(jī)記賬模式[26]保證記賬工作的公平性和賬本的一致性。該機(jī)制的運(yùn)行過(guò)程如下：所有參與節(jié)點(diǎn)隨機(jī)參與記賬，每個(gè)時(shí)期由一個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)交易處理、全網(wǎng)記賬、形成并延長(zhǎng)區(qū)塊鏈，而在時(shí)期結(jié)束時(shí)，利用隨機(jī)數(shù)生成算法隨機(jī)數(shù)，根據(jù)隨機(jī)數(shù)決定下一個(gè)時(shí)期由哪個(gè)節(jié)點(diǎn)擔(dān)任記賬員。具體流程如下：

（1）節(jié)點(diǎn)身份確認(rèn)。聯(lián)盟鏈?zhǔn)鞘跈?quán)共識(shí)類區(qū)塊鏈，所有節(jié)點(diǎn)需要完成身份注冊(cè)，注冊(cè)人都有義務(wù)參與記賬委員會(huì)，如果在共識(shí)記賬工作中出現(xiàn)惡意操作，那么注冊(cè)人的聲譽(yù)值降低，根據(jù)聲譽(yù)值的由高到低，注冊(cè)人會(huì)受到資產(chǎn)獎(jiǎng)勵(lì)、資產(chǎn)扣罰甚至被逐出系統(tǒng)。資產(chǎn)的種類和形式由系統(tǒng)靈活設(shè)計(jì)，可以來(lái)自財(cái)政支持，也可以來(lái)自系統(tǒng)創(chuàng)收，還可以來(lái)自注冊(cè)人的預(yù)先抵押。

（2）選擇記賬節(jié)點(diǎn)。為了防止惡意操作，每個(gè)區(qū)塊由不同的節(jié)點(diǎn)生成，節(jié)點(diǎn)的選擇按照聲譽(yù)合格和隨機(jī)選擇的原則進(jìn)行。聲譽(yù)合格原則是指只有聲譽(yù)滿足規(guī)定條件的節(jié)點(diǎn)才有資格成為記賬節(jié)點(diǎn)，隨機(jī)選擇原則是指每個(gè)記賬節(jié)點(diǎn)是在聲譽(yù)合格節(jié)點(diǎn)中通過(guò)利用可驗(yàn)證隨機(jī)函數(shù)[17]生成隨機(jī)數(shù)，再把隨機(jī)數(shù)映射到具體節(jié)點(diǎn)的方法隨機(jī)選擇出來(lái)的。

（3）區(qū)塊初始化。在創(chuàng)世區(qū)塊，設(shè)置一個(gè)隨機(jī)數(shù)，用以確定其記賬節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)一般應(yīng)是自助圖書(shū)館的行政管理部門(mén)。在創(chuàng)世區(qū)塊中，還要利用智能合約生成另一個(gè)隨機(jī)數(shù)，用以確定下一個(gè)記賬節(jié)點(diǎn)。

（4）區(qū)塊廣播確認(rèn)。記賬節(jié)點(diǎn)生成一定時(shí)期內(nèi)有關(guān)圖書(shū)供需、送取、支付、結(jié)算等業(yè)務(wù)信息的記錄，將其對(duì)外廣播，除記賬節(jié)點(diǎn)外的其余節(jié)點(diǎn)對(duì)這些記錄進(jìn)行驗(yàn)證，并將驗(yàn)證結(jié)果向全部節(jié)點(diǎn)廣播，記賬節(jié)點(diǎn)再將其他節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的驗(yàn)證結(jié)果一并記錄到基礎(chǔ)材料中，打包生成最終區(qū)塊，對(duì)外廣播，供其他節(jié)點(diǎn)拷貝形成區(qū)塊鏈。

（5）重新選擇記賬節(jié)點(diǎn)。自創(chuàng)世區(qū)塊起，由智能合約根據(jù)記賬情況對(duì)各節(jié)點(diǎn)的聲譽(yù)值進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定哪一個(gè)節(jié)點(diǎn)有資格參與下一次記賬，并利用可驗(yàn)證隨機(jī)函數(shù)生成隨機(jī)數(shù)和節(jié)點(diǎn)映射機(jī)制確定下一個(gè)記賬節(jié)點(diǎn)（一個(gè)隨機(jī)數(shù)），并將之計(jì)入本區(qū)塊的頭部（見(jiàn)圖1），當(dāng)該區(qū)塊被廣播入鏈后，其他節(jié)點(diǎn)就知道下一個(gè)記賬節(jié)點(diǎn)。

圖1 數(shù)據(jù)區(qū)塊結(jié)構(gòu)

（6）記賬循環(huán)開(kāi)始。自創(chuàng)世區(qū)塊后，重復(fù)上述步驟“（4）區(qū)塊廣播確認(rèn)”和“（5）重新選擇記賬節(jié)點(diǎn)”，隨著時(shí)間的推移，不斷有新的區(qū)塊生成，這些區(qū)塊按照時(shí)間戳順序前后鏈接，形成區(qū)塊鏈駐留在各節(jié)點(diǎn)，形成去中心化、防篡改、可追溯、可充分滿足用戶需求的新一代自助圖書(shū)館信息管理平臺(tái)。

4 聯(lián)盟鏈的智能合約設(shè)計(jì)

自助圖書(shū)館信息管理平臺(tái)的五大功能實(shí)現(xiàn)不僅需要聯(lián)盟鏈的共識(shí)協(xié)議來(lái)保障分布數(shù)據(jù)的一致性和活性，還需要智能合約來(lái)執(zhí)行一些特定事項(xiàng)，才能真正實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館由以館藏為中心向以用戶為中心的角色轉(zhuǎn)變。智能合約是指基于人工智能原理開(kāi)發(fā)的能夠在設(shè)定條件下自主學(xué)習(xí)、自覺(jué)推理、自動(dòng)處理相關(guān)事宜的計(jì)算機(jī)程序及其執(zhí)行過(guò)程。它能讓基于聯(lián)盟鏈的事務(wù)處理具有可控性和邏輯性，也是用算法和程序來(lái)保障信任關(guān)系的重要手段[27]。在自助圖書(shū)館信息管理平臺(tái)中，需利用智能合約完成以下幾項(xiàng)功能。

（1）圖書(shū)供需、送取、支付、結(jié)算等信息真實(shí)性的交叉驗(yàn)證。只有用戶節(jié)點(diǎn)提供了正確的圖書(shū)供需、送取、支付、結(jié)算信息，基于聯(lián)盟鏈的自助圖書(shū)館才能保證各類用戶的需求。如前所述，一些用戶出于獲取不當(dāng)利益的目的可能會(huì)推送虛假的信息，擾亂自助圖書(shū)館的運(yùn)行，而信息管理平臺(tái)需要及時(shí)識(shí)別虛假信息，保障自助圖書(shū)館的正常運(yùn)行。

識(shí)別信息真?zhèn)蔚氖马?xiàng)工作量大，實(shí)時(shí)性要求高，需由智能合約來(lái)完成。智能合約采用專門(mén)的算法根據(jù)觸發(fā)條件對(duì)目標(biāo)信息進(jìn)行交叉驗(yàn)證，判別其真?zhèn)涡?。所謂交叉驗(yàn)證，是指從關(guān)聯(lián)事件中獲取圖書(shū)、人員和活動(dòng)的具體屬性信息，通過(guò)對(duì)比各自屬性信息之間的勾稽關(guān)系從而確定信息是否真實(shí)的方法。

表1展示了一個(gè)由于逾期未還而需繳納罰款的信息真實(shí)性的交叉驗(yàn)證案例。這起事件中有三個(gè)關(guān)聯(lián)事件，分別是借書(shū)、逾期未還和繳納罰款。每個(gè)事件用借書(shū)日期（bd）、送取網(wǎng)點(diǎn)（dp）、出借者（bl）、借閱者（bb）、還書(shū)日期（rd）、逾期時(shí)間（ot）、罰款標(biāo)準(zhǔn)（ps）、付款額（pa）八個(gè)屬性來(lái)描述。一個(gè)真實(shí)的“由于逾期未還而需繳納罰款的事件”分別與“借書(shū)”“逾期未還”“繳納罰款”三個(gè)關(guān)聯(lián)事件屬性之間的勾稽關(guān)系如表中所列關(guān)系式所示，智能合約的交叉驗(yàn)證算法設(shè)計(jì)可以采用實(shí)體-關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)建模方法，首先識(shí)別某一事件的所有關(guān)聯(lián)事件，然后用若干屬性來(lái)分別表示這些關(guān)聯(lián)事件，其次通過(guò)屬性的取值和相互之間的勾稽關(guān)系來(lái)判斷該事件是否真實(shí)。

表1 圖書(shū)逾期未還繳納罰款事件真實(shí)性的交叉驗(yàn)證算法

（2）用戶聲譽(yù)評(píng)估。是指根據(jù)用戶在出借圖書(shū)、歸還圖書(shū)、區(qū)塊記賬中的表現(xiàn)按照一定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為用戶打分的功能。如前所述，用戶聲譽(yù)值決定了用戶在自助圖書(shū)館中所擁有的權(quán)利和應(yīng)承擔(dān)的義務(wù)，是自助圖書(shū)館信息管理平臺(tái)正常運(yùn)作的一個(gè)重要的依據(jù)參數(shù)?？稍趧?chuàng)世區(qū)塊為每個(gè)用戶設(shè)置相同的初始聲譽(yù)值，然后設(shè)置加分項(xiàng)目和扣分項(xiàng)目，用特定的事件觸發(fā)這些項(xiàng)目。比如發(fā)布虛假圖書(shū)供需信息、篡改記賬信息、出借禁書(shū)、非法占有等違規(guī)事件發(fā)生就應(yīng)扣減責(zé)任人的聲譽(yù)分值，如有舉報(bào)他人違規(guī)行為等事件發(fā)生就給用戶增加聲譽(yù)分值。

（3）網(wǎng)點(diǎn)圖書(shū)證件送取信息的實(shí)時(shí)生成。圍繞預(yù)先設(shè)置的送取件網(wǎng)點(diǎn)和用戶提出的位置信息，實(shí)時(shí)計(jì)算出該網(wǎng)點(diǎn)接收“送來(lái)件”和“領(lǐng)取件”的種類和數(shù)量，并通知到相關(guān)用戶。如前文所述，在基于聯(lián)盟鏈的信息管理平臺(tái)的支持下，自助圖書(shū)館的網(wǎng)點(diǎn)可以簡(jiǎn)化為一個(gè)單純的圖書(shū)和證件收集和發(fā)放的“智能快遞柜”。所謂“送來(lái)件”包括兩種類型，一是讀者還來(lái)的書(shū)，另一種是其他用戶向讀者出借的書(shū)。所謂“領(lǐng)取件”也包括兩種類型，一是讀者借來(lái)的書(shū)或辦理的借書(shū)證，另一種是曾出借書(shū)用戶收回所出借的書(shū)。圍繞網(wǎng)點(diǎn)生成圖書(shū)證件送取的實(shí)時(shí)信息算法應(yīng)按照“本地圖書(shū)供求關(guān)系優(yōu)先匹配、短缺圖書(shū)就近調(diào)配”的原則來(lái)配置圖書(shū)資源，并針對(duì)聲譽(yù)合格的用戶進(jìn)行。

（4）支付與結(jié)算。用戶圖書(shū)的有償出借、逾期未還罰款、圖書(shū)損壞賠償?shù)惹樾味忌婕暗接脩糁g的款項(xiàng)支付和用戶賬戶的余額結(jié)算事項(xiàng)。這項(xiàng)功能也可由智能合約來(lái)完成，有償出借、損毀賠償、逾期罰款等事件可觸發(fā)智能合約的相應(yīng)程序模塊按照約定的計(jì)費(fèi)規(guī)則自動(dòng)執(zhí)行費(fèi)用計(jì)算和轉(zhuǎn)賬支付的工作，而轉(zhuǎn)賬支付事件可自動(dòng)觸發(fā)智能合約的相應(yīng)模塊按照會(huì)計(jì)制度進(jìn)行賬戶余額結(jié)算和憑證生成及記賬工作。

5 結(jié)語(yǔ)

自助圖書(shū)館以人文關(guān)懷為主導(dǎo)，以服務(wù)創(chuàng)新為目標(biāo)，旨在通過(guò)數(shù)字化和智能化的手段提升滿足用戶個(gè)性化需求的水平，提高圖書(shū)的利用率，促進(jìn)傳統(tǒng)圖書(shū)館角色的轉(zhuǎn)變?；诼?lián)盟鏈的自助圖書(shū)館信息管理平臺(tái)的構(gòu)建不僅有助于解決目前自助圖書(shū)館運(yùn)行中存在的個(gè)性化需求滿足不充分、圖書(shū)資源配置不精準(zhǔn)、圖書(shū)利用率不高的問(wèn)題，還能盤(pán)活現(xiàn)存圖書(shū)資源、調(diào)動(dòng)社會(huì)力量參與公共文化建設(shè)，有效緩解政府投入不足或滯后與人民群眾日益增長(zhǎng)的圖書(shū)閱讀需求之間的矛盾，對(duì)于我國(guó)公共文化的建設(shè)和發(fā)展具有重要的意義。本文構(gòu)建了基于聯(lián)盟鏈的自助圖書(shū)館信息管理平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)，并從平臺(tái)功能、共識(shí)協(xié)議和智能合約三個(gè)視角闡述信息管理平臺(tái)的工作原理。本文的研究旨在拋磚引玉，促進(jìn)自助圖書(shū)館的建設(shè)與時(shí)俱進(jìn)。未來(lái)的研究可就以下問(wèn)題進(jìn)一步深入：（1）聯(lián)盟鏈共識(shí)協(xié)議的健壯性問(wèn)題。本文提出了基于隨機(jī)記賬模式的共識(shí)協(xié)議設(shè)計(jì)思路，目的在于保障記賬工作的機(jī)會(huì)均等和公平性，考慮到聯(lián)盟鏈中的用戶數(shù)量尤其是聲譽(yù)評(píng)價(jià)合格的用戶數(shù)量是動(dòng)態(tài)變化的，如何基于動(dòng)態(tài)變化的用戶數(shù)隨機(jī)地均勻地分配區(qū)塊記賬機(jī)會(huì)，是一個(gè)挑戰(zhàn)，需要深入研究。（2）聯(lián)盟鏈智能合約的部署與功能管控。智能合約根據(jù)觸發(fā)事件的種類自動(dòng)執(zhí)行指定功能，起著維持自助圖書(shū)館正常運(yùn)轉(zhuǎn)的作用，它的存在使得自助圖書(shū)館的運(yùn)轉(zhuǎn)變得透明而且使得信息管理平臺(tái)易用。在聯(lián)盟鏈中，沒(méi)有中心化的服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)，智能合約只能分散部署在各個(gè)節(jié)點(diǎn)，如何保障每個(gè)節(jié)點(diǎn)上部署的智能合約所遵循的規(guī)則相同、功能相同，是另一個(gè)值得深入研究的問(wèn)題。