區(qū)塊鏈技術在電子書產(chǎn)業(yè)新生態(tài)中的應用探討

高雅奇

摘? 要： 為了推動國內(nèi)電子書行業(yè)良性發(fā)展，通過討論電子書產(chǎn)業(yè)鏈中各主體利益的失衡現(xiàn)狀，找到制約電子書行業(yè)發(fā)展的主要原因即數(shù)字化作品的權益歸屬及保障問題。分析了區(qū)塊鏈技術應用于數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢，提出基于應用層、服務層、平臺層、存儲層四層架構的數(shù)字作品版權區(qū)塊鏈系統(tǒng)技術框架。區(qū)塊鏈技術在數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)的落地應用，將推動數(shù)字內(nèi)容行業(yè)的發(fā)展，形成良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

關鍵詞： 產(chǎn)業(yè)鏈; 數(shù)字出版; 電子書; 區(qū)塊鏈技術

中圖分類號：G255.75? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：1006-8228（2020）10-48-05

Abstract： In order to promote the healthy development of domestic E-book industry， this paper discusses the imbalance of the interests of the main bodies in the E-book industry chain， finds out the main reason restricting the development of E-book industry， that is， the ownership and protection of digital works. The advantages of applying block chain technology to digital content industry are analyzed， the technology framework of digital works copyright block chain system based on application layer， service layer， platform layer and storage layer is proposed. The application of block chain technology in digital publishing industry will promote the development of digital content industry and form a good industrial ecology.

Key words： industrial chain; digital publishing; E-book; block chain technology

0 引言

電子書（Electronic Book）是一種數(shù)字化的出版物，即利用計算機的高容量存儲介質(zhì)儲存圖書信息的一種新型圖書記載形式[1]。1995年，美國NuvoMedi公司推出的第一代電子書Rocket book使電子書進入大眾視野。進入21世紀以來，北美、歐洲等地電子書發(fā)展迅猛，《全球電子書》顯示，截止2013年，電子書閱讀已成為美國的主流閱讀方式之一，市場份額占美國圖書市場20%[2]。雖然2018年以后，有聲讀物迅速發(fā)展，對電子書形成了一定沖擊，但美國的電子書行業(yè)已經(jīng)進入穩(wěn)定發(fā)展的階段[3]。

中國于1996年啟動了“中國數(shù)字圖書館”計劃，雖然至今電子書在中國已有20余年的發(fā)展歷程，但并未迎來真正的快速發(fā)展階段。2016年，中國圖書市場規(guī)模624億元，其中電子書出版物規(guī)模18億元，市場份額不足3%[4]。《大數(shù)據(jù)還原真實的館配圖書市場》報告則反映了電子書在圖書館招標量中所占份額，2017年圖書館各業(yè)務類型招標量份額如下：圖書占比87.55%，教材占比8.63%，期刊占比3.69%，電子書僅占比0.13%[5]。從以上數(shù)據(jù)不難看出，相比歐、美，國內(nèi)的電子書發(fā)展速度緩慢。

1 揭示國內(nèi)數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字版權利益失衡現(xiàn)狀

電子書，作為數(shù)字出版的重要產(chǎn)品形態(tài)和消費形態(tài)，其發(fā)展是無法脫離數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)鏈的，產(chǎn)業(yè)鏈暢通并形成良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，才能促進電子書的良性發(fā)展。因此，要探尋國內(nèi)電子書發(fā)展緩慢的原因，有必要梳理數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)鏈，找出阻礙其暢通的問題所在。數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)鏈包含版權方、出版社、平臺商、圖書館、讀者等主體。

1.1 數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)鏈主體分析

數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)鏈包含多個主體，各主體的利益關系如圖1所示。

1.1.1 版權方

對于版權方來說，一方面，國內(nèi)公眾普遍對數(shù)字內(nèi)容版權意識不夠：因電子書等數(shù)字內(nèi)容的數(shù)字化和無形性，將其當成免費資源。而互聯(lián)網(wǎng)的繁榮，使數(shù)字化作品可以被方便的下載、復制、修改、傳播，造成了數(shù)字版權被侵害的風險加大;另一方面，由于國內(nèi)對數(shù)字版權保護的研究比西方發(fā)達國家起步晚，相關立法建設相對滯后，使數(shù)字版權登記的成本高、過程復雜、維權困難。數(shù)字作品的版權不能得到有效保護，影響了版權方的數(shù)字化意愿。

1.1.2 出版商

出版商為保護自身利益，確保紙本書利潤，在電子書的銷售過程中，對電子書的出版、購買和使用做出了限制。國內(nèi)各大出版商對電子書供給至少比紙本書滯后半年到一年的時間。另外，很多電子書的定價與紙本書基本持平，有的甚至略高于紙本書。

1.1.3 平臺商

作為產(chǎn)業(yè)鏈的中游，平臺商主要負責整合電子書資源，并為用戶提供閱讀平臺和技術支持。雖然有些館配平臺商提供紙本書、電子步同步采購，但受限于出版商，這些平臺的新書紙電同步率較低。

1.1.4 圖書館

圖書館要面對來自出版社、平臺商的各種限制，如：校驗IP地址、限制并發(fā)讀者數(shù)等。作為產(chǎn)業(yè)鏈的一環(huán)，圖書館既要保護數(shù)字內(nèi)容版權，又要維護用戶利益實現(xiàn)對作品的“合理使用”，同時還要處理好數(shù)字化作品的資產(chǎn)所有權問題。

1.1.5 讀者

讀者作為終端用戶，需要便捷、友好的電子書服務，自身的信息需求能被充分滿足。

1.2 數(shù)字版權利益失衡現(xiàn)狀

結(jié)合上述分析，數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)鏈中各主體的訴求不同：版權方重視著作權，出版社和平臺商追求經(jīng)濟效益，圖書館注重社會效益和資產(chǎn)確權。本應加強合作的館、社、商互不信任的狀況十分明顯，造成了版權方和出版社對電子書供給不足、平臺商提供的平臺功能欠缺、銷售無序競爭、圖書館可購電子書數(shù)量少的現(xiàn)狀，[5]嚴重影響電子書行業(yè)的發(fā)展。數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)鏈特征可以總結(jié)為：多業(yè)務主體、業(yè)務上強相關，彼此不信任，利益不平衡、交易不透明。這種情況下迫切需要一種新興技術能夠構建一個多主體參與、去中心化的信任體系，解決數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)鏈不互信、不透明的問題，打造多方共贏的局面。

2 區(qū)塊鏈技術及其特點分析

2.1 區(qū)塊鏈技術原理

區(qū)塊鏈（Block chain）技術，字面意思是將區(qū)塊以鏈的方式組合在一起，本質(zhì)上是數(shù)據(jù)存儲在塊-鏈結(jié)構上的一種新型分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（也稱分布式賬本）并集成了密碼學、數(shù)字簽名、時間戳、共識算法、智能合約等多種技術。用于存放數(shù)據(jù)的記錄文件稱為區(qū)塊，區(qū)塊按時間順序先后產(chǎn)生。多個區(qū)塊連接起來組成了區(qū)塊鏈。

區(qū)塊鏈的核心是哈希函數(shù)。哈希函數(shù)提供了由原始數(shù)據(jù)生成數(shù)據(jù)摘要（也稱數(shù)字“指紋”）的方法：首先將數(shù)據(jù)打亂混合，按特定的不可倒推的算法創(chuàng)建一個叫做哈希值的摘要，并用一串隨機字母及數(shù)字來表示此哈希值。區(qū)塊鏈技術使用SHA256算法對區(qū)塊頭數(shù)據(jù)進行哈希計算，對于任意長度的數(shù)據(jù)，SHA256都會產(chǎn)生一個256bit長的哈希值作為區(qū)塊哈希值。哈希值可以唯一、精確地標識一個區(qū)塊。

2.2 區(qū)塊鏈的結(jié)構

區(qū)塊鏈結(jié)構不完全相同，但每個區(qū)塊都包括以下內(nèi)容。

⑴ 區(qū)塊頭

區(qū)塊頭包含前一個區(qū)塊的哈希值（PreHash），當前區(qū)塊的哈希值（Hash），以及時間戳等，PreHash用于鏈接到前一區(qū)塊，使得從首區(qū)塊到當前區(qū)塊形成了一個鏈接在一起的長鏈。

⑵ 區(qū)塊體

用于記錄當前區(qū)塊的詳細數(shù)據(jù)，可以是交易事務信息，也可以是其他信息。

⑶ 區(qū)塊鏈的結(jié)構詳述

區(qū)塊鏈的結(jié)構如圖2所示。

區(qū)塊內(nèi)以虛線框標識區(qū)塊頭，可以看到區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)在邏輯上分成了區(qū)塊頭和區(qū)塊體。區(qū)塊頭通過梅克爾根關聯(lián)區(qū)塊體中的交易事務，梅克爾根即梅克爾樹的根值，梅克爾樹也稱哈希樹，是一棵用于存儲哈希值的二叉樹。葉節(jié)點用于存儲數(shù)據(jù)，中間節(jié)點和根節(jié)點則用于存儲該節(jié)點的子節(jié)點的哈希值。在梅克爾樹中，當交易數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，就會改變梅克爾根的值，區(qū)塊頭哈希值也會隨之變化，若區(qū)塊頭哈希值無變化則可保證區(qū)塊鏈中的信息沒有被篡改。

如前文所述有PreHash（B）=Hash（A）、PreHash（C）=Hash（B）等。區(qū)塊間通過區(qū)塊頭的哈希值鏈接起來。區(qū)塊鏈技術的最大的特點就是鏈式格式，難以從中間修改：假設區(qū)塊A的交易事務被修改，A的梅克爾根也會改變，設A變?yōu)锳'，由于Hash（A）≠Hash（A'），則PreHash（B）≠Hash（A'）。區(qū)塊A'的數(shù)據(jù)由于無法與其他區(qū)塊的本地區(qū)塊鏈賬本數(shù)據(jù)匹配，所以不會通過驗過。如果要通過驗證，則需要修改PreHash（B）為PreHash（B'），由于B的區(qū)塊頭數(shù)據(jù)包含PreHash（B），則B需要修改為B'，以此類推到最后一個結(jié)點。所以篡改了中間的區(qū)塊，則需要同時修改該區(qū)塊后序的所有區(qū)塊，這樣的計算量在一個長區(qū)塊鏈中是幾乎不可能的。

2.3 區(qū)塊鏈2.0的關鍵技術智能合約

智能合約是傳統(tǒng)合約的數(shù)字化版本。從本質(zhì)上講，智能合約的原理類似于計算機程序中的if-then語句。當一個預先設置的條件被觸發(fā)時，便執(zhí)行對應的合同條款的程序代碼。[6]基于區(qū)塊鏈技術的智能合約所具有的特點是：智能合約是部署在區(qū)塊鏈平臺上的分布式應用，區(qū)塊鏈內(nèi)用戶都可以看到智能合約以及其運行的狀態(tài)，即合約對區(qū)塊鏈內(nèi)用戶是透明的[7]。將智能合約以數(shù)字化的形式寫入?yún)^(qū)塊鏈中，明確了數(shù)字版權交易合約內(nèi)容及數(shù)字版權的使用邊界。利用加密的聯(lián)合數(shù)字簽名工具，實現(xiàn)全流程監(jiān)管，并使區(qū)塊鏈內(nèi)用戶隨時調(diào)閱訪問，解決了網(wǎng)絡節(jié)點中的信任問題[8]。

2.4 區(qū)塊鏈技術的特點

綜上所述，區(qū)塊鏈技術的特點可以概括為：

2.4.1 分布式的共享賬本

改變了原來的集中式賬本方式，通過分布式共享賬本，保證數(shù)據(jù)的一致性，當任一節(jié)點出現(xiàn)問題時，不影響整體共識。

2.4.2 去中心化

去除了大企業(yè)的信用背書，區(qū)塊鏈內(nèi)的所有節(jié)點都是平等的，交易記錄全網(wǎng)備份，其鏈式結(jié)構，使交易過程透明可追蹤，解決了中心賬本被破壞帶來的風險。

2.4.3 不可篡改

篡改交易信息需要凍結(jié)后序的所有區(qū)塊并修改數(shù)據(jù)，這是幾乎不可能的。

2.4.4 自動分發(fā)的智能合約

由代碼組成的智能合約自動運行，無需人工干預。

3 區(qū)塊鏈技術將改變數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀

3.1 區(qū)塊鏈技術應用于數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢

區(qū)塊鏈技術作為新興的互聯(lián)網(wǎng)技術，有助于打造數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)新生態(tài)和推動構建數(shù)字版權利益的平衡。區(qū)塊鏈技術應用于數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)業(yè)的具有以下優(yōu)勢：

3.1.1 區(qū)塊鏈技術助力數(shù)字版權登記

傳統(tǒng)的版權登記手續(xù)繁瑣、效率低、費用高，使得版權方的版權登記意愿不高。基于區(qū)塊鏈的數(shù)字版權登記利用公鑰加密和時間戳等技術為數(shù)字內(nèi)容作品提供版權認證，可大幅度降低確權的經(jīng)濟和時間成本。

3.1.2 區(qū)塊鏈技術助力數(shù)字版權交易

傳統(tǒng)的版權交易中，合約條款如：交易類型、授權范圍、使用年限等方面的細則擬定需要多方溝通，使版權交易效率低下、成本偏高。智能合約技術把交易條款存儲在整條區(qū)塊鏈中，按照預先設定的條件自動執(zhí)行版權的交易流程，無需中介機構介入就能實現(xiàn)交易、授權。通過智能合約約定版權使用范圍，可促進出版方與社會公眾利益均等化。使社會公眾在不違背數(shù)字版權交易規(guī)則的前提下免費獲取和使用數(shù)字作品[9]。

3.1.3 區(qū)塊鏈技術助力數(shù)字資產(chǎn)權利確認

一直以來，數(shù)字作品作為資產(chǎn)屬性不夠完備，如：電子書一直難以納入圖書館藏資源建設范疇。區(qū)塊鏈技術有助于改善數(shù)字內(nèi)容的資產(chǎn)屬性難以得到保障的現(xiàn)實情況，利用智能合約明確了數(shù)字版權的使用邊界，對獲得永久使用權的數(shù)字內(nèi)容正常建立固定資產(chǎn)賬目;對有使用期限的數(shù)字內(nèi)容，在建立固定資產(chǎn)賬目時，可按照智能合約條款內(nèi)容設置資產(chǎn)報廢時間。

3.1.4 區(qū)塊鏈技術助力數(shù)字版權監(jiān)管

傳統(tǒng)的版權交易中，侵權行為難以追溯，區(qū)塊鏈技術的鏈式結(jié)構，對于數(shù)字版權的侵權追溯有很大優(yōu)勢。一旦發(fā)生版權糾紛，監(jiān)管部門根據(jù)區(qū)塊記錄進行追溯，不但速度快，精確度高，而且侵權者無法抵賴，有效地幫助版權方抵御侵權行為，大大減少了版權糾紛。

3.2 基于區(qū)塊鏈技術的數(shù)字作品存證平臺技術框架

基于區(qū)塊鏈技術的數(shù)字作品存證平臺可實現(xiàn)數(shù)字作品確權存證、版權交易、侵權檢測（提供接口）等功能。具體架構如圖3所示。將經(jīng)過結(jié)構化處理的數(shù)據(jù)文件與作者、時間等信息綁定并記錄在存儲層的區(qū)塊上，明確了數(shù)字版權歸屬。分布式存儲體系使數(shù)字版權的登記、交易等信息公開透明，使數(shù)字作品在傳輸、使用過程中的作品侵權可追溯;平臺層用于存放各種智能合約，如：存證合約、資產(chǎn)合約、交易合約等，當輸入條件滿足智能合約要求時，執(zhí)行對應的合同條款的程序代碼;服務層完成與平臺層的交互和調(diào)用，并為應用層提供服務接口;應用層用于給版權方提供身份注冊、作品登記、數(shù)據(jù)存證等服務。版權人通過上傳作品可即時獲取存證證書，司法鑒定以大數(shù)據(jù)技術為支撐，以全網(wǎng)信息和檢測存證作品被侵權的情況。

4 結(jié)束語

雖然目前區(qū)塊鏈技術在實體經(jīng)濟方面的應用還處于起步階段，但隨著中央和各地方政府扶持及監(jiān)管政策日趨完善，未來，區(qū)塊鏈的成熟應用將大量涌現(xiàn)。區(qū)塊鏈技術在數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)的落地應用，將解決數(shù)字版權確權難、維權難等問題并將實現(xiàn)更為健康的版權利益平衡，推動數(shù)字內(nèi)容行業(yè)的發(fā)展，形成良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

圖書情報界應密切關注區(qū)塊鏈技術在數(shù)字出版行業(yè)的理論研究和實踐探索，促進數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展。

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