淺析區塊鏈技術在高校圖書館信息化建設中的應用

摘要：區塊鏈技術作為一種新興數據庫技術，具備去中心化、可追溯性、點對點等特點，從而可以實現應用場景多元化。論文從目前高校圖書館信息化建設存在的問題入手，梳理區塊鏈技術的基本概念和特點，然后探討將區塊鏈技術嵌入到高校圖書館信息化建設中的可能性，最后，提出高校圖書館信息化建設應用區塊鏈技術的具體措施。

關鍵詞：高校圖書館;信息化;區塊鏈

引言

信息化時代的到來，我國各高校紛紛加快校園信息化建設進程。其中，高校圖書館由于要為廣大師生提供海量文獻資料，因而成為高校校園信息化建設的重要內容之一。但是目前，盡管我國高校圖書館信息化建設已經取得很大成績，但是仍然存在一些技術困境，需要引入新興技術。區塊鏈技術作為最前沿的數據庫技術，應用場景也逐漸從金融交易領域向科教文衛等諸多領域拓展。因此，本文將基于區塊鏈視角，探討該技術在高校圖書館信息化建設中的應用，期望對高校圖書館信息化建設作出貢獻。

一、高校圖書館信息化建設存在問題

近幾年，互聯網應用成為高校圖書館信息化建設的主要目標，廣大師生通過網絡訪問獲取圖書館文獻資料，這不僅提高獲取圖書館資源的效率，而且可為師生提供實時資源更新。但是總體而言，我國高校圖書館信息化建設仍存在一些問題，制約其信息化建設。

（一）復合型人才數量不足

高校圖書館信息化建設必須依賴于能夠熟練使用網絡硬件設備和軟件的復合型人才，因為他們不僅能精準維護圖書館網站數據的安全問題，還能實時更新線上圖書館網站資源，滿足用戶訴求。但是目前，一方面，高校圖書館自身培養的這類復合型人才有限;另一方面，高校招聘渠道難以點對點的對接適合其信息化發展的復合型人才。

（二）館藏電子書籍和文獻缺乏

長期以來，高校圖書館為了提高自身的館藏知名度，往往注重傳統紙質書籍和文獻的收集，所以忽略了電子書籍和電子文獻的擴充。因此，師生查閱電子文獻就必須依靠外網，這既提高了師生獲取文獻信息成本，又降低了他們查閱信息的效率。

（三）高校圖書館數據時效性差和冗余性差

高校圖書館信息化管理措施依賴于對時效數據分析和利用。目前，高校圖書館數據來源主要通過教務管理人員機械地將校園中心數據庫數據傳遞過來，這樣就會因為數據傳遞步驟繁瑣、傳遞效率低和傳遞時間長，從而導致數據時效性差。因此，高校圖書館對動態信息回應總是滯后于學校，無法做出準確管理措施。并且數據庫依賴于高校中心化數據庫系統，其自身未擁有獨立的數據源體系，從屬于高校中心數據庫的一個分支，只能得到高校中心數據庫傳遞給屬于圖書館板塊的數據信息，無法得到總數據庫信息，導致數據冗余性差。結果，高校圖書館對校園總布局只停在單一的分支貢獻。

（四）圖書館內搜索引擎未能滿足用戶個性需求

高校圖書館信息化的建設依托于信息化內容的整理和搜索，理想狀態是廣大師生可以依托于網絡化的搜索引擎來準確地、全面的、智能化的、快速的跳轉到系統整理好的需求資料文獻里。但目前受技術限制，高校圖書館的搜索引擎仍不夠科學和完善。例如，師生在圖書館網站輸入一個搜素主題，就會出現若干個與主題無關且陳舊的搜索結果，難以滿足讀者的個性化搜索需求。

（五）高校圖書館館藏書籍難以溯源

目前，高校圖書館館藏書籍的源頭信息依賴于渠道供應商提供，但是由于供應環節的信息非完全公開透明，從“倉庫---裝貨----發貨----查收”各個環節的運行過程只有執行人知情，從而在供貨流程中，書籍信息數據可能會被人為篡改。因此，難以完成書籍溯源。

二、區塊鏈技術特點

2008 年11月1日，中本聰以匿名方式發表的論文《比特幣：一種P2P電子現金系統》提出了一個革命性的概念—— 區塊鏈。區塊鏈具有以下技術特點。

（一）點對點的信息傳輸

區塊鏈是基于加密算法的點對點網絡。點對點是指由于在同一個網絡上每個節點的地位等同，因此兩個對等節點可以直接實現信息對接。此外，每個節點基于共識機制可以共同維護公開數據安全，從而信息的真實性由所有節點來共同驗證。由于傳統信息的傳遞一方面是基于熟人與熟人之間的信任機制，另一方面是基于信息中介商的信息連線，所以傳統信息傳輸無法大范圍開展。但是，區塊鏈點對點的信息傳輸則是將熟人與熟人之間擴展到全網范圍內所有節點，并為陌生人與陌生人之間建立零成本信任機制，而且還剝離了信息中間商服務，因此可以實現完全去中介化的信息傳輸。

（二）共享共建，集體維護

不同于傳統機制的由上層節點直接指示和命令下層節點，區塊鏈更偏向將權利下放到全網節點，全網節點都具備共享整個公開數據的權限，并且都擁有完全等同的投票權利和投票機制。例如當由某一節點提出建設性意見，只要有百分之五十以上節點投票通過，系統將自動收納意見，并觸發合約落實意見。與此相似，集體維護也是由整個系統中所有節點來共同完成，例如當區塊鏈上發生某一變化使公開數據發生改變，隨后所有節點都會同步實時更新，不需要兩兩節點之間進行數據糾正。

（三）分布式儲存，可復制的安全數據庫

區塊鏈的分布式儲存原理是將公開數據分布在每個節點里，并且每個節點都能得到完整的總數據。這種分布式儲存去除了中心化，更偏向于多中心化，人人即為中心，人人都擁有數據庫，避免了傳統數據庫管理員中心化管理的弊端，從而讓數據庫資源的冗余性、安全性達到最大程度的發揮。

（四）非對稱型加密

傳統加密方式更多是對稱型加密，加密和解密使用同一個密鑰的加密方式，不僅造成密鑰傳輸過程易被破解，而且管理成本巨大。區塊鏈加密和解密的方式則依賴于公鑰和私鑰的非對稱性，公鑰運用于加密環節，其公開性用來保證信息真實存在，而私鑰應用于解密環節，其嚴格保密性用來保證信息的安全。一個公鑰配對一個私鑰，只有正確的私鑰，才能完全解讀公鑰的加密文件。

（五）透明性、不可篡改性、追溯性

區塊鏈依賴自身分布式儲存的特點，使整個網絡參與節點都能獲取到公開數據，從而做到對于全網節點數據完全透明化，同時每當發生一次數據更新，前歷史數據會被永久性加蓋時間戳，并保留在鏈上，因此，數據不可被篡改銷毀。追溯性則利用時間戳尋求對應時間節點，并通過鏈表結構推算出上一條數據，層層篩查直至追溯到原始數據源。

三、高校圖書館信息化建設嵌入區塊鏈技術可能性分析

（一）點對點對接復合型人才

區塊鏈的點對點信息傳輸為解決高校圖書館信息化建設復合型人才缺乏問題提供了新的思路。高校圖書館和復合型人才在區塊鏈中相當于A和B兩個節點，A節點通過在公開賬本中發布自己復合型人才需求的信息，網絡上所有節點都能通過公開賬本接收到此條需求信息，B節點看到招聘信息，查看征求復合型人才的要求，覺得自己滿足所有應聘條件，于是和A方對接，A和B便直接達成了點對點的匹配傳輸，從而去除了信息中介商，實現需求與供給點對點的聯系。

（二）共享共建增加電子文獻儲備

區塊鏈技術的共享共建特點為解決高校電子資料和文獻的缺乏問題提供了新途徑。區塊鏈中，高校圖書館與外網的所有的參與節點除雙方交易加密文件外的所有文件都可以全部共享，并且單一節點也可以提供特色的應用服務，這就意味著高校圖書館與外網電子文獻提供者節點你中有我，我中有你，兩者的電子文獻平臺相互結合，共同建設高校圖書館的電子文獻數據庫，從而會大幅度增加其電子文獻儲備。

（三）可復制數據庫破除數據時效性和冗余性差難題

區塊鏈技術的分布式儲存、可復制的數據庫為解決高校圖書館信息化數據時效性和冗余性差問題提供新的手段。高校圖書館作為鏈上節點，有權利用公開賬本來復制數據庫，并以此作為自給數據庫。當公開賬本存在某一交易、某一科研成果、某一文獻信息等變量發生變化時，高校圖書館數據庫會跟隨全節點公開賬本的數據實時更新，滿足數據的時效性。同時，高校圖書館作為區塊鏈節點的一部分，和鏈上所有節點的數據交互融通，因此數據庫會越來越龐大，同一數據就會被所有參與節點的數據庫囊括，從而解決高校信息冗余性差的難題。

（四）非對稱加密滿足用戶搜索需求

區塊鏈中的非對稱加密技術為解決高校圖書館的搜索引擎不夠科學這一問題提供新的解決方法。在區塊鏈中，所有的書籍文檔信息通過公鑰加密技術加密，可以視為公開的加密文檔，且不同的書籍文檔信息對接獨一無二的加密字符，不會存在重復記錄和主題混淆的問題。而當用戶通過鏈上搜索需求的文檔，會得到獨一無二的公鑰字符，并通過后臺身份認證，后臺會準確賦予用戶私鑰解密字符，然后通過私鑰輸入，便可以準確得到用戶需求的文檔資源。

（五）不可篡改性、追溯性等解決書籍溯源難題

區塊鏈技術中不可篡改性、追溯性、透明性的特點可以破解高校圖書館書籍信息難以溯源的問題。當高校圖書館通過區塊鏈技術引進一批書籍，書籍的動態信息被實時監控，從“倉庫----裝貨-----發貨------查收”各個環節都蓋以時間戳概念，并以時間為節點，將其數據永久保留在鏈上，一旦上鏈，數據將無法被篡改。如果引進的這批書籍與鏈上數據出現不配對問題，通過區塊鏈的鏈式結構可以查詢到書籍的供應源頭。渠道供應商同樣作為鏈上節點，所要供給的信息將會被完整的反映在公開賬本上，信息數據完全透明，可以為書籍數據去偽提供依據。

四、高校圖書館信息化建設應用區塊鏈的具體措施

（一）提高師生主節點對區塊鏈的接受程度

高校圖書館作為服務機構，其區塊鏈嵌入到信息化建設的主要服務人群是在校師生，因此，必須提高師生對區塊鏈技術的接受程度，發揮主節點作用。一方面，學校通過開設區塊鏈技術的有關課程打通線下師生探討和學習的渠道，豐富在校師生的理論基礎。另一方面，通過線上區塊鏈項目的普及和應用，打開師生的應用視角，拓寬師生區塊鏈技術的接觸廣度。

（二）提高高校對區塊鏈重視，提供數據支持

區塊鏈作為前沿技術，高校對其認識更多停留在理論層面，并未擁有成熟的技術框架，因此，區塊鏈嵌入到高校圖書館信息化建設的具體應用離不開高校的重視。一方面，高校應建設區塊鏈重點實驗室、研究中心等，為具體應用提供技術支持。另一方面，從區塊鏈技術的前端開發，中期運營再到后期的系統維護，高校要開通數據權限，給區塊鏈技術提供數據支持。

（三）強化高校應用區塊鏈的組織保障

區塊鏈技術應用到高校圖書館信息化建設的組織保障包括，首先，做好區塊鏈技術應用到高校圖書館信息化建設的總體布局和各個階段的規劃。其次，提高區塊鏈經費投入力度，滿足高校圖書館信息化建設不同階段的硬件和軟件設施、開發人員成本、運行成本等經費需求。最后，定期加強對高校圖書館區塊鏈管理和開發人才的考核。

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作者簡介：

弋拓，陜西西安人，西安石油大學本科生，研究方向：區塊鏈基礎應用。

基金項目：2019陜西省創新創業訓練計劃項目? 項目名：區塊鏈校園生活信息應用研究? 項目號：s201910705053

作者單位：西安石油大學? 經濟管理學院