區塊鏈技術在公共圖書館機構知識庫中的應用研究

周 靜

（肇慶市圖書館，廣東肇慶526040）

為了拓展網絡圖書館資源，為用戶提供更優質服務，國內圖書館相繼開啟了機構知識庫建設，以更加專業的數據管理技術，提升知識共享水平。在圖書館機構知識庫建設過程中，區塊鏈技術可在知識產權保護、用戶訪問數據保護與數據開放方面提供支持。

1 機構知識庫學術研究現狀

機構知識庫(Institutional Repository-KUIR,IR）是基于開放獲取理念的新型在線服務平臺，集知識發現、保存、利用、傳播功能于一體的共享平臺［1］。機構知識庫與圖書館的結合始于2004 年，IR技術的發展經歷了系統論述、理論探索、實踐研究三個階段。機構知識庫綜述文章多來源于外文文獻，研究領域日益細分，統計現有相關研究成果可知，互操作性、聯盟建設、評價研究是機構知識庫學術界的熱點研究方向［2,3］。

1）從IR 的互操作角度看，首先應搭建互操作應用需求框架，互操作制度與行為規范應同時滿足各利益相關方需求，中國科學院國家科學圖書館蘭州分館的姚曉娜等人研究通過機構知識庫OAI 元數據互操作接口擴展，來實現條目數據與資源集合的實時同步，從而實現復雜元數據格式的數據共享與雙向傳輸。

2）從IR 的聯盟建設角度來看，公共圖書館機構知識庫聯盟建設應重點考慮四個方面：知識產權保護、數據資源質量保障、數據資源存繳制度規范、政策框架搭建。中國科學院文獻情報中心的魏蕊等人提出將IR 協同建設與圖書館IR 聯盟體系并軌，加大公共圖書館IR 推廣力度，以IR 聯盟經驗促進環雄安區域公共圖書館IR協同建設。

3）從IR 評價角度看，應以9 項原則及其所包含的績效指標為評價基礎，與Altmetrics 指標評價體系結合，以適應不同機構知識庫評價需求。

2 區塊鏈技術及其應用場景

區塊鏈（Blockchain）是一個去中心化的數據庫，由“中本聰”最早提出，是數據存儲、點對點傳輸、共享機制、加密算法的綜合應用場景［4］。區塊鏈技術誕生于金融領域，作為比特幣的底層技術，隨其暴漲而引發全球關注。其去中心化、分布式賬本架構，在打破信息孤島的同時，降低了數據管理成本。梳理區塊鏈技術要點，包含三個因素：是一種數據記錄格式；組合成數據塊；用于數據記錄。區塊鏈技術誕生于虛擬數字貨幣應用場景，經歷了三個發展階段：數字貨幣1.0 階段；智能合約與數字資產2.0 階段；區塊鏈社區3.0 階段［5］。區塊鏈技術分為公有區塊鏈、私有區塊鏈、聯盟區塊鏈三個應用場景。

從廣義層面來看，區塊鏈技術是一種全新的分布式計算方法與架構基礎，數據生成與更新基于分布式節點共識算法，數據存儲與驗證基于塊鏈式數據結構，數據傳輸與訪問的安全性基于密碼學加密算法，數據編程與操作基于自由化腳本代碼組成的智能合約。區塊鏈技術并不是單純的新技術，而是現有加密算法、P2P文件傳輸等技術的重新組合，成為一種新型數據存儲、記錄、傳輸、展示方案，匯聚這些技術優勢與現有數據庫對接。區塊鏈的核心優勢在于去中心化、去信任理念，數據存儲與信息記錄支持所有參與者的共同參與，依靠集體維護形成一個可靠的數據庫，區塊鏈有四個技術優勢：

1）非對稱加密和授權技術，雖然區塊鏈上存儲的交易數據是公開的，但賬戶身份信息是加密訪問的，只有授權的數據擁有者才能夠訪問，在保障數據安全的同時，保護個人隱私信息。

2）分布式賬本，交易記賬由多個節點共同完成，這些分布于不同位置的節點均記錄完整賬目，每個節點可獨立監督交易過程的合法性，也可共同進行佐證。

3）共識機制，各個不同節點間達成共識，遵循有效記錄的一致性認定原則，作為一種認定手段，同時可以保證數據存儲、傳輸、訪問的非改寫性。

4）智能合約，以不可篡改的可信數據為參考坐標，自動完成預定規則、條款的執行行為。

在國務院印發的《“十三五”國家信息化規劃》中，區塊鏈技術第一次正式列入國家發展規劃。繼金融領域之后，區塊鏈技術在政府辦公、物聯網、保險、教育、法律、物流等領域均有不同程度應用［6］。區塊鏈技術在機構知識庫中的應用尚處于起步探索階段，但頗受學術界關注，圖書情報檔案領域已開始探討區塊鏈技術對電子文件管理模式以及電子健康檔案構建等的影響。具體到圖書館領域，已有學者探討其對于公共圖書館館配數字化電子文獻資源建設的影響。憑借區塊鏈技術優勢，圖書館機構知識庫為圖書館、數據資源、終端用戶間提供了一個更便于聯系的平臺，在信息資源上傳與訪問方面，圖書館與用戶的自主空間均得到釋放。

3 建設公共圖書館機構知識庫的必要性

3.1 公共圖書館科研成果豐富，需要知識管理的平臺

公共圖書館為公眾提供免費圖書資源服務，一般由中央或地方財政提供資金支持，并負責運營、管理。高校圖書館與公共圖書館功能定位互為補充，公共圖書館側重文獻保障、公眾服務；高校圖書館、科研機構側重科學研究，但隨著“萬眾創新”政策的推行，公共圖書館也積累了一定數量的科研成果，且呈現逐年遞增態勢，其內容保存、展示、服務需要一個集成化平臺。本文選取10個公共圖書館樣本，統計其在中國知網、萬方數據、維普網三大檢索平臺的期刊論文收錄情況，見表1。

表1 國內公共圖書館三大檢索平臺論文收錄情況

上表統計了國內10 個公共圖書館期刊論文收錄數據，各館論文數量絕大部分已超過百條，部分圖書館收錄數量超過千余條。科研成果類型除期刊論文外，還包含電子圖書、專利文檔、項目報告、多媒體資源等多種格式文獻。如果這些科研成果可以在公共圖書館機構知識庫中存儲、交互、展示，其學術價值將得到進一步發揮。

3.2 提升公共圖書館的科研成果共享與利用水平

機構知識庫有利于科研成果開放存取，科研成果顯示度得到提升，學術期刊對科研成果的壟斷格局被打破，營造更加開放的知識共享、傳播、應用平臺，公共圖書館對科研成果的收藏屬性，決定了其與機構知識庫天然的內生聯系。在紙質期刊出版時代，各機構科研成果分布于不同期刊收錄，不具備集中展示平臺。機構知識庫平臺應運而生，面向學者與專業技術人員集中展示機構科研實力，提升公共圖書館整體科研素質［7］。

3.3 科研成果的顯示度與影響力得到增強

機構知識庫在助力公共圖書館科研成果開放存取的同時，還可降低科研成本，節省科研人員的期刊購置、查閱費用；同時，機構知識庫的開放存取屬性，使科研成果覆蓋范圍擴大，獲取方式更加便捷，科研成果影響力、引用率、顯示度得到增強。

3.4 數據資源的長期保存得以實現，并衍生增值服務

機構知識庫除了在學術資源傳播與應用方面具備技術優勢外，還支持學術數據保存的長期性，機構科研成果管理機制得到完善。同時，機構知識庫還支持增值服務擴展業務，提升科研成果應用水平。以中國科學院機構知識庫建設為例，在基礎功能建設同時，又拓展了科研成果管理、學術價值評估、作者學術名片、科研報告在線瀏覽與下載等增值業務，為科研人員提供更加豐富的人性化服務。

3.5 OAI-MPH互操作接口支持數據共享、交換

機構知識庫提供OAI- MPH 開放接口，支持數據交換、共享，突破了長期制約數據庫發展的“信息孤島”束縛，互操作性能顯著［8］。OAI-MPH接口實現了不同機構知識庫間的數據一體化檢索，如CALIS 機構知識庫、中國科學院機構知識庫、臺灣學術機構典藏機構知識庫間的互聯網絡聯盟，實現了零信息孤島數據互連，用戶可在集成檢索界面完成數據訪問、收藏、下載操作。

4 區塊鏈技術在公共圖書館機構知識庫中的應用

對圖書館科研資源機構知識庫聯盟建設需求調研過程中，司莉、莊曉喆認為科研人員對科研數據上傳至機構知識庫存在顧慮，如數據的安全如何得到保障、數據涉密及個人隱私、數據是否會被越權使用等。因此，機構知識庫建設過程中需重點關注科研資源的長期安全保存與知識產權保護。部分學者還提出數據自主提交需求，避免數據在中間環節提交的改動風險。為了擴大機構知識庫覆蓋范圍及提高應用水平，需要在機構知識庫建設過程中發揮區塊鏈技術優勢。

4.1 有效保護機構知識庫知識產權

機構知識庫知識共享業務的實現，需要大量科研數據作為支撐，但專家學者、科研人員普遍存在知識產權保護不到位、科研成果或研究數據被非正常使用的芥蒂，而缺乏科研結論、數據的上傳分享意愿。現有知識產權保護手段為事先簽署授權協議書或制定嚴格的知識產權條例，保護手段單一，未形成產權保護體系。區塊鏈提供了技術層面的知識產權保護手段，其不可變更的技術屬性成為證明知識作品存在的新方式［9］。區塊鏈技術在知識產權保護領域的應用，打消了科研工作者的產權顧慮。

數字化公證與區塊鏈驗證搭建了一條虛擬的數據鏈條，信息一旦寫入區塊鏈便無法更改，研究人員的科研數據上傳后，便獲得了不可更改的數字化身份。同時，全部版權信息被設計為公開透明的，以供追溯查詢操作，在遭遇版權不清晰糾紛問題時，可通過查閱、舉證來組織有效維權。抄襲現象有望永久消失，因為數據使用記錄會被永久保存。在區塊鏈技術中，合約會以數字化形式智能寫入，機構知識庫用戶默認其知識產權保護條例，憑借區塊鏈技術的不可更改特性，保障科研數據存儲、訪問、下載流程的透明化及可追溯性。

4.2 保護機構知識庫個人隱私，助推數據開放

數據的開放性與安全性是相互矛盾的，對公共圖書館機構知識庫而言，用戶的參與程度與使用體驗直接決定了數據資源獲取的便捷程度。

機構知識庫的建設初衷決定了其開放性，應盡量減少權限設置，否則會降低用戶獲取數據的便捷性，降低機構知識庫使用頻次，無法達到用戶期望水平，阻礙公共圖書館機構知識庫的進一步發展。同時，應該設置必要的數據開放權限，部分研究數據包含被調研者的個人隱私信息，區塊鏈技術提供的身份驗證功能可很好地實現訪問權限設置。以電子健康檔案為例，包含大量個人隱私信息，在區塊鏈技術支持下，通過不同的電子簽名權限授予機制，避免隱私數據被惡意修改，從而實現數字化健康信息的安全有效保存。

電子簽名同樣適用于科研數據開放時涉及的個人隱私保護問題，存儲于區塊鏈上的科研成果與學術信息，通過哈希加密算法生成私鑰和公鑰，私鑰可以是單一的，也可以是多重的，同時支持加入時空維度信息。研究人員的個人隱私信息，獲得了加密技術與身份驗證雙重保護［10］。不同級別用戶設置差異化的數據獲取權限，以訪問不同的數據內容，專家學者與科研人員的個人隱私得到進一步保護。數據開放權限與圖書館管理體系剝離，數據上傳主體依據信息重要等級，自行選擇適用全部公開、特定用戶公開、特定用戶加密，或全部加密權限。

4.3 確保機構知識庫數據存儲的安全性與穩定性

區塊鏈技術可以構造一個順序相連的時間鏈條，建立環環相扣的一對一信任關系，基于共享機制，保證數據記錄的真實性與準確性，分布式存儲技術在保障數據安全的同時，還支持數據校驗，構成一個去中心化的分布式數據庫，有序且可信。以區塊鏈技術作為支撐，圖書館機構知識庫便可實現科研人員所上傳實驗數據、學術報告、論文、著作等資料的長期安全存儲，數據校驗機制在很大程度上保證了數據的完整性；同時，區塊鏈技術的可溯源、不可改寫、加密傳輸、智能合約特性，可輔助數字化資源的長期安全存儲。共享機制是一種多方受益模式，去信任化理念構造了一個純粹的信任系統，科研人員成果上傳后，不用再顧慮抄襲、濫用風險，用戶也無須提供信用度，圖書館等第三方機構不再提供用戶高可信度擔保。參與者對機構知識庫的信任不是建立在人與人之間的信任關系之上，由于技術安全的客觀性，隨著參與度的深入，數據安全性呈現正比例提升，數據內容在整個過程中是公開透明的。

4.4 圖書館機構知識庫的去中心化問題得以解決

區塊鏈的顯著技術優勢在于去中心化，但是去中心化不是絕對的，應辯證看待。去中心化涉及三方面內容：政治決策層面、控制邏輯層面、程序架構層面。在政治、決策與程序架構層面，區塊鏈的去中心化是容易實現的，而在控制邏輯層面應該是中心化的。程序架構層面的去中心化是通過分布式技術實現的，控制邏輯層面的中心化，是指統一記賬與數據統一，即Global Leader 中央集權模式。政治決策層的去中心化也不是必然的，視決策制定規則的差異性而定，部分研究學者在探索非中心化的公共圖書館機構知識庫系統。機構知識庫的主體是科研數據的上傳者與終端平臺用戶，公共圖書館是平臺提供者與參與方。區塊鏈技術出現前，圖書館在機構知識庫建設中扮演協調管理與宣傳推廣角色；區塊鏈技術的到來，弱化了圖書館的管理屬性，取而代之的是數據上傳者與使用者的群體自治性。因此在資源收集方面，公共圖書館職能應由包攬向輔助數據上傳者轉變。