區(qū)塊鏈技術驅動的數(shù)字圖書館管理模式創(chuàng)新研究

李菲菲

（廣州圖書館，廣東 廣州 510623）

區(qū)塊鏈是將數(shù)據區(qū)塊按照時間序列進行連接，借助加密技術保障數(shù)據不可篡改的鏈式數(shù)據結構。區(qū)塊鏈融合了點對點傳輸、密碼學、分布式存儲、數(shù)字簽名等技術，被稱為計算機領域的新型應用模式，將推動各行各業(yè)的深刻變革，引領信息互聯(lián)網向價值互聯(lián)網邁進。作為去中心化的分布式賬本，區(qū)塊鏈中的每一個區(qū)塊鏈都包含一次交易信息，便于追根溯源，若對其中某個數(shù)據塊進行修改，必須修改所有依序連接的非對稱加密數(shù)據塊，這就提高了數(shù)據存儲的安全性。當前區(qū)塊鏈被廣泛應用于政務、醫(yī)療、金融等眾多領域，解決了信息不可追溯、傳輸效率低等問題，優(yōu)化了多個領域的用戶服務體驗[1]。2016 年我國工信部發(fā)布《中國區(qū)塊鏈技術和應用發(fā)展的白皮書》；2017 年深圳蛇口自貿區(qū)成立國內首家“區(qū)塊鏈”主題圖書館；2019 年南昌市成立國內首個區(qū)塊鏈學院?；ヂ?lián)網時代多樣化的信息紛至沓來，各類信息搜索方式和文獻存儲平臺，給用戶獲取信息提供了便利，也對圖書館傳統(tǒng)的管理方式提出了挑戰(zhàn)。區(qū)塊鏈技術在數(shù)字圖書館的應用，為圖書館重塑空間形態(tài)、管理機制、服務手段等提供了條件，有利于解決信息流通領域監(jiān)管盲點、隱私泄露、知識產權保護等方面的問題，促使數(shù)字圖書館向智慧化方向發(fā)展。

1 現(xiàn)階段數(shù)字圖書館管理方面存在的問題

1.1 空間利用問題

互聯(lián)網環(huán)境下數(shù)字化資源在館藏資源中所占的比重日益增大，數(shù)字圖書館采購數(shù)字化資源和建設專題數(shù)據庫，所需投入的成本也在逐步增加。而為了滿足科研用戶等特殊群體的需求，數(shù)字圖書館依然需要采購紙質文獻資源，并根據需要擴增館舍空間。在這樣的管理模式下，圖書館一方面需要做好紙質資源管理工作，合理規(guī)劃利用物理空間，另一方面需要做好數(shù)字化資源整合工作，借助多種數(shù)字化工具適時擴充數(shù)字化空間。目前很多圖書館處于數(shù)字化建設探索階段，在數(shù)字化空間建設方面經驗不足，無法很好地采集和利用數(shù)字化資源。加上現(xiàn)有物理空間有限，若一味地增加館藏資源儲備，勢必會影響用戶對閱覽室、多媒體室、休閑區(qū)等空間的使用需求。

1.2 資源建設問題

圖書館利用數(shù)字化技術對館藏資源進行處理，將紙質資源轉化為電子化資源，集中存儲于云服務平臺，并利用數(shù)字媒體進行傳播推廣，這是館藏資源數(shù)字化建設的必要程序。然而數(shù)字圖書館資源管理存在諸多安全隱患，表現(xiàn)在服務系統(tǒng)容易遭受黑客入侵，管理人員若操作不當也容易導致數(shù)據丟失。部分圖書館基礎設施建設相對滯后，既有的配套設施無法滿足數(shù)字化管理的要求，難以對館藏資源進行高效整合處理，對數(shù)據的描述、挖掘不夠充分，不能發(fā)現(xiàn)多種數(shù)據之間存在的關聯(lián)，無法保障信息服務的專業(yè)性。在數(shù)字化資源傳輸階段，若缺乏必要的加密技術和防護措施，極易引發(fā)侵犯版權、數(shù)據泄露等風險，直接影響到信息服務的有效性[2]。

1.3 人員管理問題

近年來，圖書館界加快了數(shù)字化建設進程，在數(shù)據挖掘、數(shù)字參考咨詢等方面取得了進步，但總體而言其廣度、深度還不夠。國家科學圖書館館長張曉林教授指出，如今的數(shù)字圖書館模式依然是對傳統(tǒng)圖書館的延伸，是傳統(tǒng)服務能力的簡單提升。數(shù)字圖書館的建設與發(fā)展，不僅需要現(xiàn)代化技術支持，也需要做好人員管理工作。目前很多圖書館囿于傳統(tǒng)體制，管理理念和方式落后，專業(yè)技術人才不足，管理效能偏低。部分圖書館疏于對館員進行技能培訓，導致工作人員無法合理利用館藏資源，對新型技術的了解不夠，不能平衡紙質資源和數(shù)字資源管理之間的關系，導致紙質資源閑置，電子化資源管理無序[3]。尤其是知識經濟時代，圖書館用戶對知識的渴求更加強烈，對圖書館服務的專業(yè)性提出更高的要求，如何全面掌握用戶個性化需求，從海量數(shù)據中準確獲取有價值的信息，這對圖書館而言是一個挑戰(zhàn)。

2 數(shù)字圖書館管理中引入區(qū)塊鏈技術的必要性

網絡環(huán)境下，用戶更容易參與到圖書館管理中，不再滿足于被動地接受信息，而成為主動的參與者，這對圖書館管理與服務也提出更高的要求。數(shù)字圖書館要想擺脫傳統(tǒng)體制的束縛，提升整體管理水平，有必要引入區(qū)塊鏈技術。

2.1 輔助改善圖書館占用戶的信任關系

區(qū)塊鏈借助時間戳、數(shù)據加密等技術，能夠對重要信息進行加密，就如同將這些信息放在“黑匣子”中，能夠極大地提高數(shù)據存儲的準確性和傳輸?shù)陌踩裕阌诠芾砣藛T隨時獲取利用，有助于強化用戶對圖書館的信任感。數(shù)字圖書館可以借助區(qū)塊鏈技術，設置用戶身份驗證、點對點服務等功能，解決身份安全、數(shù)據丟失等難題，自主接收用戶提出的請求，主動為用戶提供有價值的信息。借助區(qū)塊鏈技術建立圖書館與用戶之間的智能合約，增進用戶對圖書館的認可，有利于圖書館更好地掌握用戶需求，推動與用戶之間的信任關系變革[4]。互聯(lián)網時代圖書館與用戶之間的多向信息交互，使得圖書館基礎設施建設、服務模式發(fā)生了變化，促使圖書館更加注重用戶需求，推動圖書館向數(shù)字化空間拓展，由網絡資源的被動采購者變?yōu)榫W絡服務的主動提供者?？梢哉f，區(qū)塊鏈技術的引入為圖書館管理創(chuàng)新提供了動力，將進一步深化圖書館的數(shù)字化變革。

2.2 為數(shù)字圖書館建設提供支持

數(shù)字圖書館擁有很多計算機設備和中央處理器，倘若服務系統(tǒng)受到攻擊，勢必會影響到圖書館的服務效果[5]。而采用嵌入式開發(fā)的方式，將智能合約這項區(qū)塊鏈中的關鍵技術直接嵌入服務系統(tǒng)中，便于參與各方共同制定合理的智能合約，由于區(qū)塊鏈中各區(qū)塊上的代碼是面向各參與者公開的，合約運行后任何一方都無權篡改和控制，有助于為數(shù)字圖書館提供安全、透明、可靠的數(shù)據運行環(huán)境，確保信息傳輸?shù)陌踩院瞳@取的完整性，為圖書館智慧化建設提供有力支持。時間戳的應用讓各項數(shù)據可追溯，便于圖書館對館藏資源進行統(tǒng)一管理，保障區(qū)塊鏈中各項數(shù)據的完整性，為數(shù)字圖書館開發(fā)智能設備、優(yōu)化業(yè)務系統(tǒng)等提供了支持，也有助于全方位提升服務系統(tǒng)性能。

2.3 提高數(shù)字圖書館整體管理效能

根據用戶訪問和開放對象的差異，區(qū)塊鏈可分為公有鏈、私有鏈、聯(lián)盟鏈三類[6]。區(qū)塊鏈中多個獨立的功能區(qū)塊依序連接，利用哈希函數(shù)實現(xiàn)不同區(qū)塊之間的響應，若修改其中某個區(qū)塊的內容，必須對所有區(qū)塊進行修改，由所有節(jié)點共同對系統(tǒng)信息進行備份，這有助于提高圖書館資源管理的安全性。區(qū)塊鏈具備去中心化的特點，能夠保障系統(tǒng)中所有節(jié)點中數(shù)據的均衡分布，讓各節(jié)點有相同的話語權，都可以獲得完整的交易信息，避免系統(tǒng)運行過程中信息的不對稱問題，以分布式網絡的方式全面提高信息傳輸效率。共識機制能夠在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中創(chuàng)建對應的規(guī)則或決策信息，提高數(shù)據響應效率，保障數(shù)據傳輸安全。加密技術的應用則保護了區(qū)塊中的所有數(shù)據，為圖書館數(shù)據采集、挖掘、傳輸?shù)忍峁┝丝煽康沫h(huán)境。

3 基于區(qū)塊鏈的數(shù)字圖書館信息資源管理系統(tǒng)設計

館藏資源建設是數(shù)字圖書館發(fā)展的基石，也是數(shù)字圖書館管理的重要內容，充分發(fā)揮區(qū)塊鏈技術的優(yōu)勢，建設涵蓋館藏資源公有鏈、用戶信息私有鏈、數(shù)據分發(fā)模塊的信息管理系統(tǒng)，三者相輔相成，有助于創(chuàng)新館藏資源建設模式，確保館藏資源建設的安全性、高效性，促進優(yōu)質資源共建共享，進而為用戶提供更好的服務（如圖1所示）。

圖1 數(shù)字圖書館基于區(qū)塊鏈的館藏資源管理系統(tǒng)架構

3.1 館藏資源公有鏈

公有鏈可隨意接入網絡節(jié)點，數(shù)據讀寫權限面向所有用戶，是完全去中心化的應用，便于參與者在線自由提交、讀寫數(shù)據等，有助于數(shù)字圖書館建設館藏資源公有鏈，集中存儲和整合館藏資源，促進優(yōu)質信息的共建共享。數(shù)字圖書館設置具有分布式架構的公有鏈，能夠實現(xiàn)計算節(jié)點的自由部署，完全不受第三方平臺的限制，這就有助于數(shù)字圖書館與出版社、互聯(lián)網企業(yè)等之間強化協(xié)作，促進不同平臺之間資源的有效銜接，促進館藏資源的共建共享，提高紙質文獻與數(shù)字化資源管理水平。公有鏈去中心化的結構，也便于廣大用戶參與到數(shù)字圖書館管理工作中來，便于館員對用戶行為數(shù)據進行采集分析，全面掌握不同層次用戶的需求，不斷優(yōu)化館藏資源管理體系[7]。

3.2 用戶信息私有鏈

私有鏈的寫入權限僅限于組織內部，具有交易速度快、完全去中心化的特點，能夠降低交易成本，避免內部節(jié)點中的信息被隨意篡改。用戶信息是數(shù)字圖書館掌握用戶需求的必要依據，有助于圖書館做好文獻采訪、資源管理和信息服務工作。數(shù)字圖書館可以建設用戶信息私有鏈，對用戶檢索、借閱、下載館藏文獻的情況進行采集，并分布存儲于相應的功能模塊中，提高用戶數(shù)據管理和利用效率。為了切實保護用戶隱私，避免用戶信息被泄露或隨意篡改，數(shù)字圖書館可以選擇性開放部分權限，利用中心機構控制數(shù)據修改權限，避免用戶信息被篡改[8]。同時數(shù)字圖書館可以借助智能合約技術，在與出版社、數(shù)據供應商等共享部分用戶信息的基礎上，有選擇性地開放用戶數(shù)據讀取權限，這樣既能夠保障與合作者共享用戶信息，也能夠保護用戶隱私。

3.3 數(shù)據分發(fā)模塊

為了提高數(shù)字圖書館服務系統(tǒng)的響應速度，促進用戶與內部區(qū)塊鏈之間的信息交互，有必要建構數(shù)據分發(fā)模塊，用于多方采集用戶信息，并將所獲取的用戶信息傳遞至私有鏈中進行存儲。當用戶發(fā)出服務請求后，該模塊會對用戶需求進行分析，判定請求類型，迅速采集符合用戶需求的數(shù)據，及時向用戶提供所需信息資源，并將該過程獲取的用戶信息存儲于私有鏈中。在這個過程中，館藏資源公有鏈發(fā)揮著跨平臺信息共享的作用，用戶信息私有鏈發(fā)揮著集中化數(shù)據管理的作用，而數(shù)據分發(fā)模塊不僅發(fā)揮著用戶信息采集、分析的作用，也是兩者之間的信息傳輸橋梁。

4 區(qū)塊鏈驅動的數(shù)字圖書館管理模式創(chuàng)新策略

區(qū)塊鏈技術的進步與廣泛應用，帶給社會各行各業(yè)深刻的影響，在數(shù)字圖書館發(fā)揮的作用也日益顯著。數(shù)字圖書館要想走出管理困境，有必要強化區(qū)塊鏈研究工作，制定科學合理的區(qū)塊鏈發(fā)展策略，占領區(qū)塊鏈技術應用的制高點，不斷創(chuàng)新管理服務模式，切實體現(xiàn)區(qū)塊鏈應用價值。

4.1 建立基于區(qū)塊鏈的數(shù)據倉儲

在全球信息交流日益密切的背景下，網絡資源數(shù)量迅速增多，人們獲取信息的成本降低，隨之而來的是需要解決信息傳輸?shù)陌踩院突バ艈栴}。數(shù)字圖書館引入區(qū)塊鏈技術，能夠建立全新的分布式數(shù)據倉儲，利用公鑰對用戶訪問館藏資源的權限進行設置，利用私鑰對單個用戶利用數(shù)字圖書館的權限進行設置，便于數(shù)字圖書館對館藏資源進行集中化管理。區(qū)塊鏈的分布式存儲以及去中心化可以使數(shù)據更安全可靠，這也有助于建立館員與用戶之間的信任關系[9]。例如，全國數(shù)字圖書館平臺就利用區(qū)塊鏈技術，打造了具有開放式界面的信息服務系統(tǒng)，方便館員對各類數(shù)據資源進行上傳、分析、傳輸和利用，拓展了數(shù)字圖書館既有系統(tǒng)的管理范圍，提高了對各類數(shù)據資源的管理效率。

4.2 制定區(qū)塊鏈應用的標準規(guī)范

目前很多國家非常重視區(qū)塊鏈的應用，正在加快開發(fā)相關的技術標準。2018 年美國圖書館就針對區(qū)塊鏈標準問題進行了在線討論。我國互聯(lián)網信息辦公室發(fā)布的《區(qū)塊鏈信息服務管理規(guī)定》中，明確提出區(qū)塊鏈行業(yè)要強化自律，建立健全行業(yè)準則和服務規(guī)范。作為數(shù)字圖書館應用的全新領域，制定區(qū)塊鏈標準和規(guī)范，是圖書館人保障區(qū)塊鏈應用效果、提升社會競爭力的有效措施。數(shù)字圖書館有必要結合既有實際，加快開發(fā)區(qū)塊鏈相關標準，制定合理的區(qū)塊鏈發(fā)展方案。如在數(shù)據倉儲運維過程中，圖書館管理者可以建立公共賬本鏈，將重要信息存儲于各時間節(jié)點上，從時間維度生成數(shù)據，這樣所有的區(qū)塊有序排列，檢索更新數(shù)據更為便利（如圖2）。借助哈希算法對數(shù)字簽名進行存儲，在交易數(shù)據運行過程中，可通過校驗簽名數(shù)據和公鑰地址有效性的方式，確保鏈上數(shù)據的真實性，提高數(shù)據倉儲的質量控制水平。

圖2 數(shù)字圖書館基于區(qū)塊鏈的數(shù)據更新過程

4.3 設置知識版權保護機制

互聯(lián)網環(huán)境下信息來源多樣，獲取信息的成本降低，增加了數(shù)字圖書館版權保護的難度。數(shù)字圖書館將區(qū)塊鏈應用于知識產權保護工作中，發(fā)揮區(qū)塊鏈不可篡改、去中心化、可追溯的特點，能夠提高館藏資源保護的有效性，減少和規(guī)避山寨產品橫行[10]。一方面，數(shù)字圖書館可以采用數(shù)字身份認證機制，對所有區(qū)塊鏈的參與者進行身份認證，結合時間戳技術記錄作品的上傳發(fā)布時間。另一方面，對于交易信息的運作流程，可借助智能合約技術進行自動記錄，確保區(qū)塊鏈上交易過程的透明化，保障用戶訪問的有效性，促進原創(chuàng)產品的傳播，讓創(chuàng)作者獲得更大的效益。此外，對于原創(chuàng)作品的上傳、修改、流傳等任意環(huán)節(jié)，均可加蓋時間戳，保障原創(chuàng)內容可追溯。在產品確權環(huán)節(jié)，可借助數(shù)字指紋提取技術保障作品原創(chuàng)性，借助數(shù)字簽名確定權屬，為知識產權保護提供有效證明。例如，由北京億生生網絡科技有限公司研發(fā)的“億書”平臺，具備數(shù)字產權保護、交易、出版等多種功能，能夠利用區(qū)塊鏈對原創(chuàng)作品進行加密，實現(xiàn)版權信息溯源驗證。

4.4 重視技術研發(fā)與人才培養(yǎng)

區(qū)塊鏈在圖書館界的應用時間不長，在實踐中還需要解決諸多難題。數(shù)字圖書館要繼續(xù)深入研究，多方采集有價值的資源，及時掌握國內外最新技術動向，為區(qū)塊鏈的應用提供充足的理論儲備。圖書館員要全面掌握區(qū)塊鏈相關知識，關注區(qū)塊鏈的行業(yè)標準設計、版權保護相關法規(guī)等，學習其他機構的先進經驗，為優(yōu)化管理服務模式提供依據。同時數(shù)字圖書館要強化人才培養(yǎng)，制定區(qū)塊鏈相關技術人才培養(yǎng)計劃，開設專門的培訓課程和知識講座，提高管理人員的整體素質。此外，數(shù)字圖書館要制定科學的管理制度，定期開展績效考核，獎優(yōu)罰劣，有效約束管理人員的行為，激發(fā)管理人員的工作積極性。要做好崗位設置和職能分配工作，安排懂技術、懂法律的復合型人才落實區(qū)塊鏈開發(fā)工作，確保圖書館管理工作的高效性和可持續(xù)性。

5 結語

互聯(lián)網時代區(qū)塊鏈技術的應用逐漸成為多個行業(yè)的主流，必將極大地改變社會各界的信息傳播生態(tài)。作為新興技術的代表，區(qū)塊鏈在數(shù)字圖書館的應用，有助于改變圖書館傳統(tǒng)的管理機制，提高館藏建設的智慧化水平。區(qū)塊鏈是圖書館界持續(xù)關注的前沿技術。2017 年美國發(fā)布的《新媒體聯(lián)盟地平線報告》中指出，區(qū)塊鏈已經被列為影響圖書館未來發(fā)展的重要技術之一。雖然國內圖書館界引入區(qū)塊鏈的時間不長，在實踐發(fā)展方面尚有欠缺，但圖書館人更應該保持對區(qū)塊鏈等新技術的敏銳嗅覺，以開放包容的姿態(tài)尋求新突破，借助區(qū)塊鏈技術深化改革現(xiàn)有管理模式。相信在不久的將來，區(qū)塊鏈會應用于更多服務場景中，為數(shù)字圖書館發(fā)展提供源源不斷的動力。