探析5G結合區塊鏈技術在圖書館智慧服務中的應用

關鍵詞：5G;區塊鏈技術;圖書館;智慧服務

摘 要：文章通過分析5G技術和區塊鏈技術之間互補、融合的關系，從用戶體驗和用戶隱私、去中心化與圖書館利益的平衡三個方面總結如何將5G技術和區塊鏈技術相結合，從而為圖書館智慧服務賦能，提升其服務水平與質量，推動圖書館朝著多種信息技術疊加的方向發展。

中圖分類號：G250文獻標識碼：A文章編號：1003-1588（2021）06-0115-03

1 背景

近年來，5G技術的熱度越來越高，究其原因是5G技術的成熟度越來越高，應用的領域越來越多。在圖書館智慧服務中，5G技術也在逐步介入，并與區塊鏈技術齊頭并進，呈現出互補和融合的趨勢。在圖書館界，“圖書館+5G”“圖書館+區塊鏈技術”等研究課題的成果數量連年遞增。由此可見，圖書館在打造智慧服務的過程中，需要借助5G技術和區塊鏈技術，將二者的優勢結合起來，彌補彼此之間的劣勢，提升圖書館智慧服務水平，這是圖書館未來的發展趨勢。

2 5G技術和區塊鏈技術的關系分析

在具體應用過程中，5G技術和區塊鏈技術都有優點和不足之處。數據信息高速率的傳輸、網絡覆蓋面積廣、多個設備共同介入等都是5G技術的優勢，但5G技術在保護隱私安全、虛擬知識產權方面的效果并不理想。運用區塊鏈技術對傳統依賴中心機構信任背書的交易模式是一種革新，結合密碼學的方式在交易過程中可達到去中心化、保護交易信息、防止歷史記錄被篡改的目的，但區塊鏈技術延時情況比較嚴重，相關設備門檻也較高。5G技術雖然是底層通信技術，卻使移動互聯網的速度大幅提升，但人們在運用5G技術的時候也會出現一些問題：一是5G網絡中設備的聯系非常緊密，用戶的隱私安全無法得到保障，在進行線上交易的過程中也難以與對方產生互信，而區塊鏈技術在這些領域具有明顯的優勢，人們可以利用區塊鏈技術的特性幫助5G技術完善一些短板，解決隱私、安全、信任等問題。二是5G的普及也會讓互聯設備交易數量大幅增加。當前，中心化的基礎設施并沒有辦法適應這樣大幅增加的情況，但區塊鏈本身就具有去中心化、不可篡改的特征，也可以在不信任實體之間達成共識。

5G技術在功能和性能方面的優勢也會為區塊鏈技術帶來更多的發展機會：一是5G技術不僅能夠提高網速，同樣還能使數十萬節點并發連接，這些節點也可以利用智能合約進行交易，形成“萬物互聯網”。區塊鏈具有智能合約、不可篡改、可追溯的特征，但這些特征并不能保障數據真實可靠。利用5G技術的物聯網會使區塊鏈與實物的關系變得更加緊密，更好地展現出區塊鏈的作用。二是偏遠地區的人們也有使用5G網絡的機會，5G技術可以滿足非靜態設備的連接需求，降低邊緣輔助的延遲，讓公有鏈的節點數大大增加，加入區塊鏈技術會增加網絡參與度，會使區塊鏈的安全性和去中心化程度不斷提高。

總之，在萬物互聯的時代利用5G技術可以更加快速地傳輸數據，利用區塊鏈技術可以幫助物聯網協作設備去中心化。把5G技術與區塊鏈技術結合在一起，5G技術可以推動區塊鏈的發展，區塊鏈技術也能使5G技術變得更加安全和高效，這種服務模式將會給現有的圖書館服務模式帶來突破和創新。

3 5G技術結合區塊鏈技術在圖書館智慧服務中的應用

當前，5G技術在圖書館領域的應用非常普遍，在智慧場館、無感借閱、云課堂方面均有涉及;圖書館也會在知識產權保護、數據資源共享、去中心化、讀者隱私保護等方面使用區塊鏈技術。這兩種先進的技術滿足了圖書館智慧化的發展需求，會使圖書館智慧服務的效果更好地展現出來，也會使圖書館的知識生態和互聯環境變得更加完善，使信息共享空間變得更加多樣。

3.1 平衡用戶體驗與用戶隱私

圖書館要想為用戶提供多元化和精準化的服務，必須全面收集用戶信息，對用戶的行為數據進行詳細分析，但這也會讓一部分用戶在注冊和使用圖書館服務時為了更好地保護自身隱私，通過編造或虛假上傳隱瞞信息，這種行為使提高用戶體驗與保護用戶隱私的矛盾變得更加明顯。結合5G技術和區塊鏈技術，可以更好地解決這一問題。

圖書館在構建分布式身份系統的過程中可以利用5G技術和區塊鏈技術，該系統有兩個主要功能：一是用戶有唯一ID;二是權威機構需要給用戶頒發認證聲明，在使用ID的過程中不會泄露用戶的隱私信息。區塊鏈技術把用戶添加到分布式網絡中，利用共識機制得到用戶的信任，用戶可以根據機構出具的認證聲明獲得更多的服務，但公有鏈上的其他用戶并沒有辦法通過提供服務收集該用戶的真實信息，這種模式使用戶的隱私安全得到了保障。5G技術具有高效、低時延的特點，可以在邊緣部署區塊鏈節點，使區塊鏈網絡的運行效率得到提升;無論是人還是任何物聯網設備都可以成為分布式節點，這種特點也可以使分布式身份系統更好地運行下去。圖書館創立的應用場景，無論是在用戶注冊、檢索還是在借還書等環節中都有很多個人信息。當運用分布式身份系統時，用戶在區塊鏈上可以利用5G技術的特點更加快速地尋找目標，使自身的資源需求得到滿足。區塊鏈技術可以讓用戶更充分地利用數據，只有得到用戶允許，其他人才有資格訪問該用戶的數據。由此可以發現，把5G技術和區塊鏈技術結合起來，可以緩解用戶體驗和保護隱私之間的矛盾，也可以讓用戶自己決定體驗內容，不需要擔心體驗速度，同時也保障了用戶的隱私安全，可以使智能服務變得更加高效。

3.2 兼顧去中心化優勢與圖書館利益

去中心化是在得到用戶信任的共識機制下各節點集體維護數據信息，產生一致的賬本，使機構不需要再進行統一的控制和調度工作，這也是區塊鏈技術的特征之一。區塊鏈技術的優勢包括：一是對圖書館的信息儲存和傳播分享的服務模式進行調整，利用分布式節點傳遞信息和維護數據，讓用戶減少對圖書館的依賴，讓圖書館生產、提供和保存資源信息的中心地位發生變化。二是使圖書館由原先的信息傳播者轉變為組織管理者，可以收集更加全面的信息，滿足用戶的多樣化需求。作為管理者，圖書館也可以對這些信息進行打分處理，在處理過程中逐漸增加用戶的參與和互動次數。三是用戶在進行交易的時候可以利用區塊鏈技術處理驗證、審核等工作，減少圖書館設備、人力資源等方面的開支。四是使資源變得更加開放，防止出現重復建設的問題，減輕經濟負擔。

但是，區塊鏈技術的這些特征在圖書館的應用過程中也有風險和利益損失：一是使圖書館建設和儲存資源的主導地位發生變化，在一定程度上損害了圖書館的利益。二是不可篡改性這一特征在處理錯誤數據時將會面臨更大的難度，在寫入系統的過程中一旦輸入一些錯誤數據，想要修改這些數據非常困難，需要監管和回退得到共識。三是科研區塊鏈一旦形成共識，也會威脅到圖書館的其他科研服務，無法真正體現科研服務的價值。

5G技術的出現解決了上述問題，可以促進圖書館的創新發展：一是5G技術可以完善圖書館應用場景，使圖書館有更多的精力打造用戶高端體驗，向用戶推廣沉浸式體驗內容，讓用戶獲得更豐富的體驗。當智能設備實現自動互聯和交互，所有移動設備都擁有AR和VR功能時，圖書館就可以為用戶提供更多的創新服務。二是結合5G技術的獨有特征，圖書館可以對一部分內容進行去中心化處理，也可以把有特色的重要資源當作私鑰進行管理，在用戶注冊和購買之后就擁有了使用權，5G技術也可以保障用戶在線使用的效果。三是利用5G技術的圖書館可以高速傳輸非結構化數據，也可以考評和審核各個節點，把優秀節點當作中心結構下一級的建設者和傳播者，也可以讓部分節點擁有更高的權限和更多的功能，使圖書館可以與用戶進行良性溝通，提高公共文化服務的管理水平。四是信息溝通變得更加高效，防止產生信息壁壘，保障所有人的權益。總之，圖書館可以利用區塊鏈技術使用戶服務變得更加透明，也可以利用5G技術平衡去中心化優勢和自身利益，更好地發揮圖書館智慧服務的效果。

3.3 達成分布式節點與交易即時確認

圖書館應用區塊鏈技術為服務模式帶來創新，也會使用戶利用圖書館的途徑發生變化。圖書館和用戶都屬于區塊鏈的分布式節點，在這一區塊鏈上圖書館與用戶需要共同維護知識傳播。圖書館提供的智慧服務也會轉變為價值服務，使有價值的數據轉向價值更高的節點，在資源共享的同時用更低的成本收獲更多的效益，這對于圖書館智慧服務而言無疑具有巨大利好。但是，智慧圖書館在建設和傳播數據時，隨著非結構化數據的增加，各節點在互動過程中也需要滿足設定好的智能合約，這些操作會讓數據傳播量和傳播頻率大大增加，很有可能出現網絡擁堵造成交易延時確認的情況，也會造成時序錯亂、重復提交等問題，這些問題都會對區域鏈節點的利益和體驗效果造成嚴重影響。

對分布式節點來說，發揮高速低延時的優勢，可以使節點的通信效率不斷增加。5G網速可以達到10Gbps，利用5G技術也可以增加節點的數據傳播效率。核心區塊鏈將承擔非常大的工作量，但是獲得的數據也非常全面，這些區塊鏈代表著全網用戶的共同利益，只有利用5G技術才能達到區塊鏈節點數量多但交易及時的效果。

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（編校：崔 萌）

收稿日期：2021-05-19

作者簡介：閆春燕（1982— ），沈陽市蘇家屯區圖書館館員。