基于區(qū)塊鏈思維的情報構(gòu)件資源共享機制研究*

蔡鴻宇 徐宗煌 張 偉 石 進

(南京大學(xué)信息管理學(xué)院 南京 210023)

0 引 言

近年來,大數(shù)據(jù)研究在情報科學(xué)領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注,學(xué)者門普遍認(rèn)為大數(shù)據(jù)分析技術(shù)能夠為我們在海量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)我們不能直接發(fā)現(xiàn)的信息價值[1],隨著大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的發(fā)展,其已被視為情報分析必不可少的關(guān)鍵工具[2]。但是大數(shù)據(jù)的大容量、高流速、多源異構(gòu)性、低價值密度、真?zhèn)坞y辨等特點給情報分析帶來了不小的挑戰(zhàn)[3]。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn),當(dāng)前的情報分析研究工作者正在積極探索新的方法和工具,并且取得了許多不錯的研究成果。

但整體上看,這些新開發(fā)的情報分析方法卻始終存在復(fù)用性低的問題。尤其是在大數(shù)據(jù)時代,數(shù)據(jù)具有更新快速、數(shù)據(jù)海量、多源異構(gòu)等特點,過低的情報分析工具復(fù)用性導(dǎo)致情報分析工作規(guī)劃速度早已跟不上數(shù)據(jù)更迭的速度,情報分析結(jié)果一般都具有相當(dāng)?shù)臏笮?不能滿足信息時代信息需求的即時性。因此尋求能夠快速開發(fā)情報分析技術(shù)的方法逐漸引起了學(xué)者們的注意[4]。其中,將工程化思維[5]和構(gòu)件化思想[6]引入情報研究工作中取得了廣泛的反響。

情報工程化是指以工程化思維開展情報研究,情報構(gòu)件化是指以構(gòu)件化思想實現(xiàn)情報工程化。情報構(gòu)件化思想下的情報分析工作被分解成不同粒度的情報分析元素,并由不同的情報構(gòu)件承擔(dān)這些情報分析元素的功能,情報分析工作由不同功能的情報構(gòu)件組裝而成[4]。在構(gòu)件化思想下,情報構(gòu)件具有嚴(yán)格封裝、獨立配置、即插即用,高復(fù)用性等特點,因此可以實現(xiàn)情報分析工具的快速開發(fā)。在情報構(gòu)件化思想下,擁有越多的情報構(gòu)件,便可以組裝成越多的情報分析工具,則可以進行越多類型的情報分析工作,因此情報構(gòu)件化思想下的情報分析工作的重中之重是情報構(gòu)件的儲備[6]。

然而,由于情報工作涵蓋范圍廣泛、學(xué)科交叉性極強,情報構(gòu)件的開發(fā)必然需要借助廣大情報工作者的群體智慧共同努力,才能夠形成良好的情報構(gòu)件共享生態(tài)。在面臨多方參與的實際應(yīng)用場景時,區(qū)塊鏈技術(shù)以其去中心化、不可篡改、高可信度等特性成為協(xié)作共享工作的不二選擇[7]。因此本文從區(qū)塊鏈思維角度出發(fā)構(gòu)建了情報構(gòu)件共享機制,旨在推動情報構(gòu)件資源共享的實現(xiàn),為落實情報工程化思維和情報構(gòu)件化思想提供方案,同時為解決情報分析工作的復(fù)用性與效率問題提供新的思路。

1 相關(guān)研究

1.1 情報構(gòu)件研究

情報構(gòu)件是情報構(gòu)件化思想下的情報分析工作的核心要素,情報構(gòu)件化思想的普適性取決于情報構(gòu)件的種類的多樣性[6]。在介紹情報構(gòu)件化思想之前,首先需要介紹情報工程化概念,二者相輔相成。情報構(gòu)件化思想既是對情報工程化思維的補充,也是情報工程化思維發(fā)展的高階產(chǎn)物。情報工程是由中國科學(xué)技術(shù)信息研究所賀德方研究員于2014年提出的應(yīng)對新時期情報研究挑戰(zhàn)的新理念[5]。情報工程將工程化和系統(tǒng)化思想融入情報服務(wù)流程之中,通過對數(shù)據(jù)資源、工具方法、專家智慧等核心要素的集成實現(xiàn)情報服務(wù)[8]。情報工程概念一經(jīng)提出便引起情報學(xué)界廣大反響,現(xiàn)在已經(jīng)延伸到競爭情報[9]、應(yīng)急管理[8]、智慧城市[10]等領(lǐng)域的情報研究探索與實踐。

情報工程化,本意是想將情報分析方法或分析模型進行流程固化,將積累的經(jīng)驗、技巧、知識等按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則進行實體化,進而搭建能夠進行重復(fù)性情報分析[1],且生成高價值知識或結(jié)論的情報分析系統(tǒng)[2]。而當(dāng)下研究普遍傾向于以理論視角進行情報工程的場景化探索,并沒有研究能夠?qū)崿F(xiàn)較為成熟的情報工程化。若想實現(xiàn)較為成熟的工程化,需要主動學(xué)習(xí)相關(guān)模式,融合邊緣計算[11]、人工智能等技術(shù),將傳統(tǒng)基于個人情報素養(yǎng)與經(jīng)驗的模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化[12]的工程服務(wù)模式。

除此之外,還需要一個現(xiàn)實的平臺來指導(dǎo)情報工程化的落地產(chǎn)出。為此,基于情報構(gòu)件化思想[6]的情報分析研究應(yīng)運而生。情報構(gòu)件化思想主張通過構(gòu)件技術(shù)實現(xiàn)情報分析工作的復(fù)用性,指導(dǎo)情報分析工作的快速開發(fā)。在情報構(gòu)件化思想下,情報工作流程會依據(jù)“解構(gòu)”[13]基本原理分解為若干基本情報動作,進而被分解為不同細(xì)粒度的情報工作元素,并由情報構(gòu)件承擔(dān)這些不同細(xì)粒度的情報工作元素的功能。

與以往情報分析工作流程相同,情報構(gòu)件化思想下的情報分析流程也會經(jīng)過情報需求與規(guī)劃、數(shù)據(jù)檢索與采集、數(shù)據(jù)融合與信息組織、數(shù)據(jù)分析和知識凝練以及數(shù)據(jù)呈現(xiàn)和決策服務(wù)等階段[14]。所不同的是,在情報構(gòu)件化思想下,這些階段的情報動作都由情報構(gòu)件組裝后執(zhí)行而不必每次都需要從頭開始進行情報分析技術(shù)建模。比如在數(shù)據(jù)采集階段,當(dāng)前的普遍做法是針對數(shù)據(jù)特征撰寫數(shù)據(jù)采集代碼,然后進行數(shù)據(jù)采集。而在構(gòu)件化思想下,不同的數(shù)據(jù)采集代碼會被封裝為不同的數(shù)據(jù)采集構(gòu)件,分析人員根據(jù)數(shù)據(jù)特征選擇合適的數(shù)據(jù)采集構(gòu)件進行數(shù)據(jù)采集。情報人員在進行情報分析的過程中需要的是知道如何使用以及使用什么情報構(gòu)件,而不是如何創(chuàng)造情報構(gòu)件[4]。

由于情報構(gòu)件化思想下的情報分析工作高度依賴情報構(gòu)件,因此情報構(gòu)件的開發(fā)成為該思想的重中之重。已有研究對情報構(gòu)件的特征進行了廣泛的探討,主要研究觀點有:情報構(gòu)件依據(jù)對象可以分為計算機構(gòu)件、人力構(gòu)件以及人機交互構(gòu)件;依據(jù)功能可以分為數(shù)據(jù)采集構(gòu)件、數(shù)據(jù)處理構(gòu)件、數(shù)據(jù)分析構(gòu)件、數(shù)據(jù)展示構(gòu)件、決策服務(wù)構(gòu)件等;情報構(gòu)件應(yīng)該具備嚴(yán)格封裝、獨立配置、交互性強、易于理解、即插即用等特點[6]。但是關(guān)于情報構(gòu)件的開發(fā)與存儲相關(guān)研究還有所欠缺,情報構(gòu)件化是將情報工程化落到實處的解決方案之一,情報構(gòu)件的存儲與開發(fā)關(guān)系到情報構(gòu)件化思想的生命力與活力,因此其開發(fā)與存儲是繞不開的難點。當(dāng)前,區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展為解決這一難題提供了契機。

1.2 基于區(qū)塊鏈的共享機制研究

區(qū)塊鏈概念源于比特幣底層技術(shù),但其潛力已然超過了比特幣技術(shù),給醫(yī)療保健、金融、信息安全等領(lǐng)域都帶來了巨大的變革[15]。區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一種高度可信、去中心化的分布式數(shù)據(jù)存儲方式[16],如今,區(qū)塊鏈概念已經(jīng)發(fā)展成為了由分布式賬本、時間戳記錄、哈希(Hash)算法、非對稱加密算法以及智能合約等核心技術(shù),以及拜占庭容錯、對等網(wǎng)絡(luò)、梅克爾樹、通證激勵、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、數(shù)據(jù)驗證機制等諸多輔助技術(shù)組合成的綜合性概念塢[7],凡是與“數(shù)據(jù)可信”與“去中心化”有關(guān)的技術(shù)都可以囊括進區(qū)塊鏈概念當(dāng)中。

區(qū)塊鏈思維是區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物,其以去中心化為核心形成了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)據(jù)保真、數(shù)據(jù)共享、互聯(lián)互通、共識機制、社區(qū)自治等思維[17]。區(qū)塊鏈思維從底層技術(shù)上解決了傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境面臨的“數(shù)據(jù)孤島”問題,給數(shù)據(jù)共享平臺帶來了新的創(chuàng)建契機[18]。

Meenakshi等提出了一種基于區(qū)塊鏈技術(shù)的消費者交易日志共享數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),在保證各方信息隱私的前提下,實現(xiàn)了正品信息在制造商、銷售商與客戶之間流通,防止買賣非正品[19]。Viswanadham等基于區(qū)塊鏈概念創(chuàng)建了一個防篡改的數(shù)據(jù)共享框架,實現(xiàn)了供應(yīng)鏈管理當(dāng)中的數(shù)據(jù)隱私保護功能[20]。Wang等設(shè)計了一種信息共享算法并嵌入哈希算法以保證信息隱私并通過物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈提高數(shù)據(jù)檢索效率,實現(xiàn)了基于區(qū)塊鏈的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲方案設(shè)計[21]。胡劍與戚湧基于區(qū)塊鏈跨鏈機制,從政務(wù)體系要素與流程角度構(gòu)建了基于區(qū)塊鏈跨鏈機制的政務(wù)數(shù)據(jù)治理體系[22]。張雨婷等將區(qū)塊鏈與政府采購公共服務(wù)相結(jié)合構(gòu)建了基于區(qū)塊鏈的政府采購信息共享機制[18]。鄭榮等基于聯(lián)盟區(qū)塊鏈,以全國碳排放交易市場為應(yīng)用場景構(gòu)建了碳排放數(shù)據(jù)協(xié)同治理平臺框架[7]。史雅妮等提出了基于區(qū)塊鏈的電子病歷共享機理模型[23]。

綜合文獻(xiàn)分析,基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)共享機制可以實現(xiàn)去中心化和集體維護,同時還具備良好的保密性和安全性。當(dāng)前研究主要從信息保護和信息協(xié)同治理的角度進行信息共享機制的研究,但對于信息利用問題研究較少。而區(qū)塊鏈思想的去中心化、安全可信、自由自治等特點與信息利用需求高度契合,情報構(gòu)件的開發(fā)、存儲與取用正是信息利用的一種場景。因此研究基于聯(lián)盟鏈思維的情報構(gòu)件共享機制,有助于實現(xiàn)情報構(gòu)件開發(fā)與利用,進而實現(xiàn)拓展情報構(gòu)件化思想,從而促進情報工程化思想的落地實施。同時為提高情報分析工作的復(fù)用性與效率提供解決方案。

2 基于區(qū)塊鏈思維的情報構(gòu)件資源共享機理

2.1 基于區(qū)塊鏈思維的情報構(gòu)件資源共享構(gòu)成要素

2.1.1情報構(gòu)件資源共享主體

情報構(gòu)件是為了提高情報工作復(fù)用性與效率而提出的一種概念,其主要目標(biāo)用戶是從事情報分析工作的相關(guān)人員[4]。在大數(shù)據(jù)時代,情報分析工作與計算機分析工具已然無法分割,因此可以將情報分析工作者分為領(lǐng)域?qū)＜遗c計算機專家兩部分主體。其中,領(lǐng)域?qū)＜沂侵羔槍Σ煌閳蠓治鋈蝿?wù)而產(chǎn)生的擅長不同領(lǐng)域的專門情報人才,如醫(yī)學(xué)情報專家、金融情報專家、政治情報專家、軍事情報專家、科技情報專家、社會情報專家等[4]。計算機專家是指擅長計算機分析技能的計算機人才,此類專家雖然不從事具體的情報分析任務(wù),但卻可以為領(lǐng)域?qū)＜姨峁┓治龉ぞ?是當(dāng)前情報分析工作必不可少的人才需求[6]。

同一領(lǐng)域的不同專家也往往掌握著不同的專業(yè)信息與專業(yè)技能,且由于人的精力有限性,任一專家所能掌握的知識與技能是有限的。同時,其工作心得與經(jīng)驗也很難大范圍傳播,如此,每個專家自身便形成了一座“信息孤島”,計算機專家亦是如此。在面對新的情報分析任務(wù)時,專家自身技能如不能滿足當(dāng)前需求,則需要重新學(xué)習(xí)新的分析技能與專業(yè)知識,這些對于自己而言是新的分析技能與專業(yè)知識對于其他專家可能已經(jīng)是舊知識與舊技能。這段學(xué)習(xí)新知識的時間就是因為情報分析技能復(fù)用性低而造成的時間浪費,降低了情報分析的時效性。同時,人類對新學(xué)知識技能的理解與掌握程度往往不及舊知識技能,因此在使用新知識技能進行情報分析的過程中,其準(zhǔn)確性也不及使用舊知識技能。

2.1.2情報構(gòu)件資源共享本體

情報構(gòu)件是情報構(gòu)件資源共享的本體。與其他信息資源共享本體不同的是,情報構(gòu)件只能由人類主體生產(chǎn)。其他類型的信息資源本體,如供應(yīng)鏈信息(本體)會隨著信息在供應(yīng)鏈的傳播過程中產(chǎn)生新的物流信息(本體),而情報構(gòu)件是一種經(jīng)過精細(xì)設(shè)計的資源,不能由區(qū)塊鏈產(chǎn)生,只能在區(qū)塊鏈中流通。

情報構(gòu)件分為計算機構(gòu)件和人工構(gòu)件[4],二者都具有構(gòu)件的一般性質(zhì)。首先,其是可獨立配置的具有獨立功能和結(jié)構(gòu)的單元。其次,其是封裝完整的,與環(huán)境及其他構(gòu)件相互分離且內(nèi)部細(xì)節(jié)不對外展示。此外,人工構(gòu)件還需兼顧人機交互需求,注重互操作性[6]。為了方便情報構(gòu)件的功能發(fā)揮,其還具有統(tǒng)一的管理接口與交互接口。這些特征決定了情報構(gòu)件不能像其他信息資源本體一樣通過區(qū)塊鏈自行生產(chǎn),只能由節(jié)點提供,區(qū)塊鏈發(fā)揮數(shù)據(jù)庫最原始的存儲與利用職能。情報構(gòu)件資源共享能夠匯聚與傳播廣大計算機與領(lǐng)域?qū)＜抑腔?為情報分析專家提供情報分析所需要的功能構(gòu)件,可以提高專家智慧的復(fù)用性,進而提高情報分析工作的效率與準(zhǔn)確性。

2.1.3情報構(gòu)件資源共享技術(shù)

共享技術(shù)是區(qū)塊鏈的固有技術(shù),包括智能合約、激勵機制、共識機制、分布式賬本[24]等。

智能合約是一種以代碼呈現(xiàn)的集傳播、驗證與執(zhí)行于一體的互通協(xié)議,規(guī)定了區(qū)塊鏈內(nèi)的規(guī)則和邏輯,其允許我們在不需要第三方的情況下進行可追溯、不可逆轉(zhuǎn)和安全的交易行為[25]。在合約層,智能合約根據(jù)給定邏輯進行編碼和運作,只要滿足輸入要求,合約中的義務(wù)將被執(zhí)行。

激勵機制是為了鼓勵節(jié)點參與共識算法,保障區(qū)塊鏈良好運行的獎勵機制,

主要包括發(fā)行機制與分配機制,區(qū)塊鏈以發(fā)放數(shù)字貨幣的經(jīng)濟手段鼓勵更多人參與鏈上活動[16]。

共識機制是在去中心化的模式下,促使多個主體之間達(dá)成共識的機制,以確保鏈上信息的正確性[26]。由于區(qū)塊鏈的去中心化結(jié)構(gòu),導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的互信程度低,因而需要依據(jù)共識協(xié)議以節(jié)點投票的方式認(rèn)定區(qū)塊鏈上記錄的有效性[16]。當(dāng)投票數(shù)超過共識協(xié)議規(guī)定的最低要求后,則可授權(quán)執(zhí)行更改區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)行為。

分布式賬本是基于網(wǎng)絡(luò)的去中心化數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng),其本質(zhì)是一種在對等節(jié)點間共享、復(fù)制和同步的數(shù)據(jù)庫,節(jié)點之間通過共識機制共同記錄、更新和驗證數(shù)據(jù),可以防止數(shù)據(jù)丟失、增加數(shù)據(jù)安全性[27]。

2.2 基于區(qū)塊鏈思維的情報構(gòu)件資源共享影響因素

為了構(gòu)建良好的情報構(gòu)件資源共享生態(tài),確保情報構(gòu)件質(zhì)量與流通性以及調(diào)動學(xué)者貢獻(xiàn)情報構(gòu)件的積極性,需要分析影響請報構(gòu)件資源共享的因素,并進行難點攻克。本研究在區(qū)塊鏈思維下進行情報構(gòu)件共享模型的構(gòu)建,是在去中心化機制下進行資源共享,涉及多方參與者,因此需要考慮共識機制與激勵機制對區(qū)塊鏈運行效率的影響。

2.2.1共識機制

共識機制的功能就是要保證情報構(gòu)件信息資源的質(zhì)量、一致性與安全性[15],其決定了情報構(gòu)件的使用價值與共享機制的平穩(wěn)運行。區(qū)塊鏈的分布式記賬方式存在的問題之一就是很難在眾多節(jié)點上達(dá)成共識,因此需要建立一個共識機制,即基于共識算法建立統(tǒng)一的信息交互體系[16]。從而保證情報構(gòu)件資源的質(zhì)量以及提高情報構(gòu)件資源共享平臺的效率。

實用拜占庭容錯(Practical Byzantine Fault Tolerance,PBFT)算法是強一致型拜占庭容錯共識機制的基礎(chǔ)[28],也是應(yīng)用于聯(lián)盟鏈的經(jīng)典共識機制之一,其采用非對稱加密RSA算法確保信息傳輸安全性。RSA算法通過對消息發(fā)送方進行溯源,以保證信息在傳輸過程中不被篡改。

PBFT算法下,當(dāng)一個新的情報構(gòu)件想進入?yún)^(qū)塊鏈中時,客戶端會把需求發(fā)送給主節(jié)點,主節(jié)點將其轉(zhuǎn)發(fā)給其他節(jié)點,其他節(jié)點繼續(xù)進行轉(zhuǎn)發(fā)直至轉(zhuǎn)發(fā)至全鏈所有節(jié)點,若一個節(jié)點收到超過2/3的來自其他節(jié)點的相同指令,就向所有相鄰節(jié)點發(fā)送允許指令,若允許指令超過2/3,證明該情報構(gòu)件質(zhì)量得到認(rèn)可并可以進入?yún)^(qū)塊鏈中[29]。在這種機制下,可信節(jié)點是由全體參與共識的用戶決定,可以保證情報構(gòu)件的質(zhì)量,滿足情報構(gòu)件之間的兼容性,具備了使用價值與流通機會。

2.2.2激勵機制

激勵機制是指刺激區(qū)塊鏈鏈上人員參與信息共享的獎勵措施[16]。為了促進基于區(qū)塊鏈思維的情報構(gòu)件資源共享模型得到廣泛應(yīng)用,促進共享主體積極參與其中,激勵機制必不可少。在智能合約的約束下[25],激勵機制可以保證基于區(qū)塊鏈思維的共享模型健康穩(wěn)定的運行。

本文提出學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)認(rèn)證與物質(zhì)激勵兩種方式對提供情報構(gòu)件的專家進行獎勵。對于科研人員,獲得科學(xué)共同體的認(rèn)可是最高、最基本、最重要的獎勵[30]。區(qū)塊鏈上的節(jié)點集合就是科學(xué)共同體[26],得到鏈上大多數(shù)節(jié)點的認(rèn)可能在極大程度上激勵學(xué)者積極參與情報構(gòu)件資源共享。因此可以在RSA算法的基礎(chǔ)上,進行情報構(gòu)件溯源引用推薦。

若某情報構(gòu)件源于作者在期刊、專利等公開發(fā)表的成果,則允許其上傳源文件及其引用格式。若情報構(gòu)件未在其他平臺發(fā)表過,則可以依照國家標(biāo)準(zhǔn)《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》按照“其他未定義類型的文獻(xiàn)”生成引用格式。當(dāng)其他學(xué)者引用該情報構(gòu)件進行情報分析學(xué)術(shù)研究時,情報構(gòu)件分享者的被引頻次會相應(yīng)增加,此種激勵方式屬于學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)認(rèn)證激勵方式。

而當(dāng)引用該情報構(gòu)件進行實踐操作時,則可選擇使用物質(zhì)激勵方式。簡單來講,一方面可以通過標(biāo)注情報構(gòu)件被使用次數(shù)以彰顯聲譽,擴大影響。另一方面可以通過代幣方式進行經(jīng)濟獎勵,代幣獎勵即利用區(qū)塊鏈的代幣功能建立開放共享的經(jīng)濟體系[24],對參與者進行物質(zhì)獎勵。具體而言,用戶在首次注冊登錄賬號后會獲得基礎(chǔ)代幣,在提交、引用情報構(gòu)件,或?qū)η閳髽?gòu)件功能發(fā)表優(yōu)質(zhì)評論能夠獲得相應(yīng)數(shù)量的代幣,此類代幣由平臺支付。在引用情報構(gòu)件時會從個人賬戶中向情報構(gòu)件分享者支付代幣。

最終在智能合約的約束下,通過學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)認(rèn)證和物質(zhì)激勵兩種方式組成的激勵機制實現(xiàn)促進專家學(xué)者開發(fā)、分享情報構(gòu)件的積極性,同時保持良好的情報構(gòu)件共享生態(tài)環(huán)境。

3 基于區(qū)塊鏈思維的情報構(gòu)件共享模型構(gòu)建

3.1 區(qū)塊鏈思維下情報構(gòu)件資源共享體系組織架構(gòu)

根據(jù)去中心化的程度,區(qū)塊鏈技術(shù)分為私有鏈、公有鏈和聯(lián)盟鏈三大類[7]。私有鏈存在一個管理員端點對各個節(jié)點的讀寫權(quán)限進行分配,去中心化最低。公有鏈以扁平的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進行讀寫,不存在任何中心化的服務(wù)端點,完全去中心化。聯(lián)盟鏈的讀寫權(quán)限介于私有鏈和公有鏈之間,允許在一定規(guī)則下對鏈上人員的訪問權(quán)限進行設(shè)置以及對鏈上數(shù)據(jù)進行修改。由于情報構(gòu)件資源相較于一般數(shù)據(jù)資源,具有一定的專業(yè)性,需要嚴(yán)格控制情報構(gòu)件的入鏈標(biāo)準(zhǔn)。而私有鏈中心化太強,會影響鏈上人員的分享意愿,公有鏈自由性太強,會降低區(qū)塊鏈的運行效率。而聯(lián)盟鏈的中心化程度處于二者之間,更適用于共享本體專業(yè)性較強的共享機制構(gòu)建。

考慮到情報構(gòu)件信息的專業(yè)性,使用聯(lián)盟鏈進行情報構(gòu)件共享機制的構(gòu)建最為恰當(dāng)。在情報構(gòu)件聯(lián)盟鏈中,共享主體可以分為管理節(jié)點和普通節(jié)點兩大類[27]。作為聯(lián)盟鏈模型架構(gòu)的基本組成單元,管理節(jié)點負(fù)責(zé)管理和維護各節(jié)點的情報構(gòu)件共享活動。在權(quán)限設(shè)置上,管理節(jié)點分為總管節(jié)點和主管理節(jié)點。各節(jié)點關(guān)系示意圖見圖1。

圖1 情報構(gòu)件資源共享聯(lián)盟鏈節(jié)點關(guān)系示意圖

如圖1所示,管理節(jié)點通過共識機制與智能合約對各節(jié)點共享的情報構(gòu)件進行驗證與存儲,將加密后的構(gòu)件資源以數(shù)據(jù)區(qū)塊的結(jié)構(gòu)形式進行封裝存儲,以分布式冗余的方式在每個管理節(jié)點上備份存儲完整的區(qū)塊數(shù)據(jù)。

其中,情報構(gòu)件管理組織也即情報構(gòu)件共享機制設(shè)計者作為聯(lián)盟鏈的總管理節(jié)點,主要負(fù)責(zé)聯(lián)盟鏈的運行和維護,包括制定節(jié)點接入與認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密傳輸、區(qū)塊結(jié)構(gòu)、共識機制、智能合約程序的部署等工作。在業(yè)務(wù)職能上負(fù)責(zé)各類構(gòu)件資源的標(biāo)準(zhǔn)化定義,保障情報構(gòu)件資源的兼容性和使用性,實現(xiàn)情報構(gòu)件資源共享生態(tài)健康發(fā)展。

各種情報領(lǐng)域協(xié)會與計算機技術(shù)協(xié)會構(gòu)成主管理節(jié)點,主要負(fù)責(zé)協(xié)助總管理節(jié)點共同對聯(lián)盟鏈中的節(jié)點加入申請進行審核認(rèn)證,各協(xié)會分管各自領(lǐng)域的節(jié)點,頒發(fā)節(jié)點認(rèn)證數(shù)字證書和數(shù)字密鑰,簽訂節(jié)點授權(quán)合約,對加入的節(jié)點功能權(quán)限進行約束,保障節(jié)點用戶的合法性和情報構(gòu)件調(diào)用流通性;管理與維護各類智能合約。在業(yè)務(wù)職能方面,結(jié)合領(lǐng)域特點審核各節(jié)點的情報構(gòu)件功能與質(zhì)量,整合細(xì)化情報構(gòu)件庫的業(yè)務(wù)標(biāo)簽。

普通節(jié)點即為各類情報構(gòu)件用戶,如各領(lǐng)域情報專家、計算機專家、有情報分析需求的專家、學(xué)者、學(xué)生或者有計算機用戶以及其他有情報分析需求的用戶,如企業(yè)、政府等。普通節(jié)點通過P2P節(jié)點認(rèn)證機制加入網(wǎng)絡(luò),具有查詢、檢索、使用、核實各類區(qū)塊數(shù)據(jù)的功能。在業(yè)務(wù)職能上,通過智能合約與激勵機制同其他節(jié)點進行情報構(gòu)件互補需求,點對點接收、傳輸、共享各類情報構(gòu)件資源。

3.2 區(qū)塊鏈思維下情報構(gòu)件資源共享模型架構(gòu)

針對情報工作復(fù)用性低,以及專家技能“信息孤島”問題,本文設(shè)計了基于聯(lián)盟區(qū)塊鏈的情報構(gòu)件資源共享模型原型框架,如圖2所示。

如圖2所示,原型框架分為和接入層、數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識層、合約層和應(yīng)用層。聯(lián)盟鏈成員中的情報組織機構(gòu)和計算機組織機構(gòu)依據(jù)業(yè)務(wù)功能定義情報構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn),并且打包情報構(gòu)件。

接入層通過軟件開發(fā)工具包調(diào)用區(qū)塊鏈接口的業(yè)務(wù)接口,為用戶提供打包的情報構(gòu)件信息,實現(xiàn)情報構(gòu)件信息查詢。數(shù)據(jù)層采用經(jīng)典鏈?zhǔn)絽^(qū)塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),主要由情報構(gòu)件數(shù)據(jù)區(qū)塊、哈希函數(shù)、時間戳、隨機數(shù)、馬爾可夫樹、數(shù)字簽名等信息構(gòu)成,以分布式賬本的形式存儲情報構(gòu)件信息。網(wǎng)絡(luò)層內(nèi)節(jié)點之間采用P2P對等網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸,使用非對稱加密技術(shù)完成各節(jié)點的身份認(rèn)證。共識層采用PBFT共識機制確保網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)拿總€節(jié)點的信息具有一致性,同時使用激勵機制促進區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的健康運行。

合約層集成了情報構(gòu)件共享框架內(nèi)的相關(guān)合約,以腳本代碼實現(xiàn)整個共享流程,起到提升情報構(gòu)件資源共享效率作用。其中最主要的是智能合約與引用合約,智能合約規(guī)定情報構(gòu)件共享過程中的條件約束,引用合約為激勵機制中設(shè)計的獎勵提供約束。應(yīng)用層主要向用戶提供情報構(gòu)件檢索、共享、評價等服務(wù),實現(xiàn)不同情報構(gòu)件的自由流動與不同節(jié)點間的信息交互。

3.3 區(qū)塊鏈思維下情報構(gòu)件資源共享信息流程

在原型框架的基礎(chǔ)上,建立分層級的側(cè)鏈共享模型,以降低總鏈的數(shù)據(jù)傳輸量,提高情報構(gòu)件共享模型運行效率。模型具體信息流動情況如圖3所示。

總鏈管理節(jié)點與各協(xié)會側(cè)鏈管理節(jié)點形成區(qū)塊鏈總鏈,各協(xié)會側(cè)鏈管理節(jié)點與下一級側(cè)鏈管理節(jié)點形成區(qū)塊鏈側(cè)鏈,在各鏈上使用PBFT共識機制達(dá)成共識,保證鏈上信息質(zhì)量。對于基于構(gòu)件化的情報分析工作而言,情報構(gòu)件的數(shù)量規(guī)模以及功能覆蓋范圍是核心要義。因此本文考慮將情報構(gòu)件的匯總分發(fā)功能匯聚在總鏈上,而將各類構(gòu)件的入鏈申請、查詢共享等其他數(shù)據(jù)流存儲在各類協(xié)會側(cè)鏈中進行傳遞。

各協(xié)會的側(cè)鏈根據(jù)自身的關(guān)注方向進行下一級管理節(jié)點設(shè)置,如金融情報領(lǐng)域協(xié)會可以簡單分為證券情報協(xié)會、基金情報協(xié)會、銀行情報協(xié)會等,最低一級的側(cè)鏈開放給用戶注冊,形成普通節(jié)點。通過每一層級的信息交換,完成情報構(gòu)件從各個主管理節(jié)點向總管理節(jié)點的匯總。情報構(gòu)件資源與情報構(gòu)件實時數(shù)據(jù)在總鏈以及下一級側(cè)鏈上流通,并在側(cè)鏈節(jié)點或下一級節(jié)點發(fā)起共享請求后,通過數(shù)據(jù)交換點互相流通。

而在最底層側(cè)鏈上,用戶可以查詢并利用所有的構(gòu)件資源及其相關(guān)數(shù)據(jù)。且所有的構(gòu)件在初次上傳的側(cè)鏈上進行復(fù)核,在層層上傳經(jīng)過總鏈確認(rèn)后,進行全網(wǎng)廣播,成為主鏈上的構(gòu)件資源。

3.4 基于區(qū)塊鏈思維的情報構(gòu)件共享模型優(yōu)勢分析

基于聯(lián)盟區(qū)塊鏈的情報構(gòu)件共享模型將在以下幾個方面發(fā)揮價值。

首先,聯(lián)盟總鏈促進情報構(gòu)件資源協(xié)同治理。在本文構(gòu)建的體系中,總鏈為具有多節(jié)點的聯(lián)盟側(cè)鏈形式,不同側(cè)鏈上傳的情報構(gòu)件資源經(jīng)過其他節(jié)點的共同認(rèn)證后,能夠在聯(lián)盟鏈中進行共享。去中心化的環(huán)境使得各個領(lǐng)域協(xié)會能夠在打破時空與研究壁壘的條件下點對點通訊,減少現(xiàn)在情報分析專家技能存在的“信息孤島”現(xiàn)象。實現(xiàn)多主體、多學(xué)科下的情報構(gòu)件資源治理的協(xié)同效應(yīng)。

其次,激勵機制可以保證情報構(gòu)件權(quán)屬問題。情報構(gòu)件本質(zhì)上是專家學(xué)者自身工作技能的一種凝結(jié),當(dāng)專家自身的某項技能被封裝為一個情報構(gòu)件并共享之后,其他人便可以輕松的使用該項技能,這對于整個領(lǐng)域來講益處無窮,但是對于專家自身來講益處不太明顯。因此本文設(shè)計了新的激勵機制來保護專家學(xué)者自身合理的權(quán)益,通過增加引用以聲明構(gòu)件權(quán)屬及促進專家分享情報構(gòu)件意愿。

第三,聯(lián)盟鏈可以提升情報構(gòu)件資源質(zhì)量。聯(lián)盟鏈?zhǔn)且环N去中心化程度適中的區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu),在管理節(jié)點的監(jiān)管下,能夠允許用戶按照權(quán)限進行構(gòu)件資源的查詢、檢索、上傳與下載。同時充分利用管理節(jié)點的管理職能,規(guī)范情報構(gòu)件的設(shè)計與功能,提高情報構(gòu)件資源的質(zhì)量,保證在總鏈中循環(huán)流動的構(gòu)件資源下載即可用,提高情報構(gòu)件資源的復(fù)用性與情報工作的效率。

4 結(jié)論與展望

本文基于智能合約、共識機制、激勵機制等技術(shù)提出了基于區(qū)塊鏈思維的情報構(gòu)件資源共享模型.以此為基礎(chǔ)從接入層、數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識層、合約層和應(yīng)用層六個層次設(shè)計情報構(gòu)件資源共享體系。區(qū)塊鏈技術(shù)日臻成熟,關(guān)于區(qū)塊鏈思維下情報構(gòu)件共享資源模型應(yīng)用的難點主要在于共識機制與激勵機制的設(shè)置。

本文在結(jié)合已有的研究基礎(chǔ)上,選擇PBFT共識機制解決了構(gòu)件資源共享中的信息質(zhì)量信任問題,設(shè)置了全新的激勵機制,能夠增強鏈上人員的共享意愿。并利用聯(lián)盟鏈技術(shù)與P2P分布式組網(wǎng)機制連通不同領(lǐng)域、不同專家間的信息孤島,實現(xiàn)情報構(gòu)件資源的共識、共享、共治。為實現(xiàn)情報構(gòu)件化以及工程化愿景及解決情報工作復(fù)用性低,效率低問題提供了可行的實現(xiàn)方案。

但是,本文所構(gòu)建的情報構(gòu)件資源共享機制中對各協(xié)會組織的協(xié)同治理意愿暫缺乏深入分析,暫時只能本著協(xié)會成立目的就是為促進相關(guān)領(lǐng)域健康發(fā)展這一大前提進行研究。因此今后應(yīng)該從實際情況入手,以協(xié)同治理理論視角出發(fā),探究聯(lián)盟鏈中主管理節(jié)點的協(xié)同治理意愿,設(shè)計合理的激勵機制以保障該共享機制健康運行。同時為深化情報構(gòu)件化思想、落實情報工程化、實現(xiàn)情報工作復(fù)用性貢獻(xiàn)新動能。