基于區塊鏈技術的高校圖書館領域中的應用研究*

林莉

安徽省委黨校（安徽行政學院） 安徽 合肥 230022

引言

隨著我國科技的不斷進步和發展，區塊鏈技術逐漸被應用在了各個領域和行業中。早期區塊鏈技術主要被應用在數字貨幣這方面，之后便逐漸被拓展到醫療、智能合約、教育等等領域。對于高校圖書館的建設，區塊鏈技術的應用能夠為之提供更加優良的服務、技術和理念。本文將針對區塊鏈技術的概念進行展開闡述，并對區塊鏈技術在高校圖書館這一方面應用的可行性進行探究，最后對此進行展望。

1 區塊鏈技術

1.1 區塊鏈技術發展現狀

區塊鏈技術的起源是數字貨幣。在2008年，中本聰發表了《比特幣：一種點對點式的電子現金系統》這一學術論文，在其中便提到了支撐比特幣發展的區塊鏈技術。區塊鏈技術被確定為長期戰略性的前沿技術是在2016年，并且，在這一年還提出了區塊鏈技術將是未來五年提供智能化服務的關鍵技術之一。近年來，我國在人工智能、區塊鏈等新型技術建設領域發展壯大。因此，我們可以看出區塊鏈技術的推廣已經上升到了國家戰略層面。而如今，將區塊鏈技術應用在圖書館建設這一領域逐漸受到了廣泛的關注和重視，想要使高校圖書館得到創新和發展，便需要將區塊鏈技術進行合理有效的應用，對此進行深入的分析和研究。

1.2 區塊鏈技術的概念

在如今，還沒有形成統一標準的區塊鏈技術概念，不同領域的專家對于這一技術的解讀都是不同的。在我國工信部，對于區塊鏈技術的解讀是利用塊鏈式數據結構驗證與儲存數據，利用分布式節點共識算法生成和更新數據、利用密碼學的方式確保數據安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約編程和操作數據的分布式基礎架構與計算范式。這一定義內容逐漸成為主流定義。筆者認為，區塊鏈技術是一種采用分布式而進行記錄和儲存信息的一種技術方案，并且其具有的較高的安全性和集成度，是在大數據背景下的一種具有創新性的技術方法。

1.3 區塊鏈核心技術

1.3.1 分布式記賬技術。分布式記賬技術主要是系統中所存在不同位置的節點所完成的每一次記賬過程，其是以一條條的區塊鏈形式所體現。并且，每一區塊鏈中的不同節點所記錄的信息都是完整的。在區塊鏈中，每一個節點之間的關系都是相對獨立且平等的。在這一過程中，需要依據共識機制來保證數據的一致性，這便是每一個節點都擁有著完整統一的信息數據。因此，我們可以看出這種方式巧妙地避免了再過去記賬過程的弊端，能夠在很大程度上保證交易過程數據的安全性和完整性。

1.3.2 非對稱加密技術。這一技術主要是利用公開密鑰和私有密鑰的非對稱特點。根據這一特點，利用區塊鏈數據進行加密或者解密時，便能夠確保系統數據的安全。在這一過程中，如果使用公鑰來進行加密過程，便只能用對應的私鑰來進行解密。而如果使用私鑰進行數據簽名，便只能用相對應的公鑰來進行驗證簽名。并且，還需要驗證數據信息，確定發送者是要擁有者才可以驗證通過。這種非對稱的加密形式能夠讓用戶實現數據交易過程的匿名性，使用戶能夠更加容易的達成共識，并且還能有效的保護個人隱私的安全。

1.3.3 智能合約技術。從本質上看，智能合約是指一種計算機程序。并且，是通過區塊鏈系統而進行運行的，是一種嵌入式的程序化電子合約。并且在這一過程中是需要所有的參與者來進行合約的制定，需要根據計算機語言編程而進行實現，使之形成一種開放的程序代碼，并在形成后進行調試，在沒有錯誤的基礎上，嵌入到區塊鏈系統中，在實行的過程中，只要滿足所約定的條件，便能夠觸發其邏輯關系進行自動的執行。在這一過程能夠有效避免人為的干預，使信息和數據擁有較高的準確性和可信性，并能夠在很大程度上提高工作質量和工作效率[1]。

1.4 區塊鏈的技術特征

1.4.1 去中心化。在區塊鏈系統中，執行每一項操作是都是通過各個節點來進行實現的。其中，每筆業務的觸發、核算、存檔等操作都不是僅僅依靠于中心化的硬件設施，在這一過程中，所存在的各個節點是通過PRP協議交互網狀結構來進行運作的，包括驗證、傳輸、儲存等等，其中每一個節點所具有的權限以及數儲存的信息都是相同的，通過各個階段的共同運作而支撐系統的各項功能。并且，在某一節點數據出現問題時，這一運作特點還能夠保證系統的穩定性和可靠性。

1.4.2 共識機制。這一技術主要是指通過特定的算法，使區塊鏈中每一個記賬節點達成共識，在這一過程中，能夠確保數據信息的真實性和合法性。采用分布式記賬的過程，而保證了所有節點在運作過程的規范性和一致性，在很大程度上能夠避免篡改數據的可能。

1.4.3 公開透明性。區塊鏈技術是一種開放的系統，存在著許多數據信息都是對全網的分布式節點公開，除了用戶的個人賬戶信息，對于其他信息，任何的參與者都能夠通過公開的查詢系統來進行數據信息的獲取。并且，如果存在系統有變更，或是需要新增數據情況時，在通過節點進行做驗證基礎上，能夠將相應的信息同步記錄到所有的區塊中，并且還能夠通過任意的節點對數據進行回溯，查找到數據的變更記錄，這樣便能夠在保證數據安全的基礎上，增加了系統的公開透明度。

1.4.4 可追溯性。區塊鏈技術中包含時間戳這一原理，采用這種方式，能夠將時間維度與區塊數據結構相融合，在運行的過程中，通過時間維度能夠有效地記錄數據變更的時間，使記錄過程更加的具體化、可視化，這便保證了區塊鏈系統的可追溯性。并且，各個區塊之間是通過網狀結構而進行連接的，還利用著非對稱加密技術，這便能夠保證追溯歷史數據的過程是安全、準確的，并能夠更快的定位到所需的信息位置。

1.4.5 不可篡改。在區塊鏈系統中，所存在的數據信息都是被記錄在多個節點上，并且這些節點都是分布在分布式網絡架構上，在新增或是變更數據信息時，便需要將這一過程通過所有節點的驗證，才能在存儲的過程中按照時間順序進行記錄。并且，對于一些包含完整歷史信息的區塊，是需要通過Hash算法而進行運行，將信息進行加密后再向全網進行傳播，通過這種方式，所有參與維護節點的人員都能夠更加容易獲取完整的信息副本，之后再配合時間戳，進行數據的記錄和存儲。因此，我們可以看出，不可篡改的這一特征能夠確保去運作過程的可靠性和穩定性，這便能夠有效使數據存儲過程更加的安全。

2 區塊鏈技術在高校圖書館應用的可行性分析

2.1 加速數據處理及信息傳播

區塊鏈技術在運行的過程中主要是采用分布式記賬技術系統，這一系統擁有著去中心化的特點，這一特點促使所存在的各個節點具有平等的權限，在這一過程中，任何一個節點都能夠進行完整數據的傳輸，并且每一個節點都擁有著新增或變更數據信息的完整記錄，這種去中心化的特點，增強了每個節點的權限。在高校圖書館領域，將區塊鏈技術進行應用改變了圖書館工作的理念和模式，并且也能夠在一定程度上為讀者提供更加豐富的獲取信息的方式，使其能夠不再只依賴圖書館這一種獲取信息的方式，通過這種方式，能夠提高數據信息收集方式的多樣性，也能夠讓使用者擁有更加高效的信息數據的傳輸和更強的數據處理能力，這便能夠實現將精確的信息進行推送和發布，以此來滿足高校中學生和教師的學習需求和教學需求，并且也能夠在一定程度上提高資源信息的利用率。

2.2 保障系統公正性

智能合約在區塊鏈技術的運作過程中起著至關重要的作用，是去核心技術之一，在這一過程中，是將一種開放、透明計算機語言代碼嵌入在該系統中，并且這一過程是由所有參與方共同制定的，因此能夠保證信息的透明性，并且其能夠自動判斷之前所設定的合約中的觸發條件，相較于人為，其能夠穩定、有序地進行執行。并且，合約在開始運行后，任何因素都無權限進行干預，這便能夠避免信息被篡改，在一定程度上保證了運行過程的公開性和公正性。

2.3 共識機制與數據傳播

區塊鏈技術其中還主要包括共識機制。通過這種方式，能夠建立起更加開放透明的合約規則。并且在運行的過程中，整個系統所包含的信息數據能夠實現高度透明，同時也能夠更加高效的實現數據信息的共享。對于高校圖書館這一領域，將這一手段進行應用便能夠在很大程度上提升其館藏價值，以此不斷推進高校智慧圖書館的落實和發展[2]。

2.4 提高數據安全性

在區塊鏈系統中，其中是由許多獨立的區塊而組成的，每一個區塊都是通過hash算法進行加密的，并且其產生的數值與區塊相對應，并且數據信息在經過驗證后想要對其進行篡改幾乎都是無效的。因為相關的數據信息會永久的儲存在區塊鏈系統中，想要對其篡改，除非能夠同時控制51%以上的系統節電。因此，這項特性便能夠保證信息數據的可靠性和安全性。在對高校圖書館進行管理時，便可以將這一技術進行充分合理的應用，使其能夠通過大數據的收集、館藏電子資料儲存、版權保護等等功能而促進高校圖書館的穩定發展。

3 區塊鏈技術在高校圖書館的應用展望

3.1 館藏資源采購

在進行教學科研過程中，離不開圖書館這一獲取信息的渠道。在展開工作時，需要根據人才培養目標不斷更新拓寬服務內容和范圍，而隨著科技的不斷發展以及新興事物的不斷衍生，區塊鏈技術逐漸被應用在了高校圖書館建設中。在這一過程中，其利用區塊鏈技術，開放了紙本文獻薦購權限，為全校的師生以及相關機構開放，并且采用這一技術也能夠有效提高讀者在文獻建設過程中的參與程度，使圖書館內的信息資源的來源更加廣泛。例如，在這一過程中采用PDA模式，通過這種方式能夠讓讀者獲取到整個閱讀的書目能夠有效提高信息資源的利用率，而在這一過程中，采用區塊鏈技術便能夠根據讀者的專業學術背景，而提供出高質量的文獻資源，同時也能夠更加容易的發現與之匹配的高質量資源薦購者，以此有效的優化高校圖書館館藏結構。

3.2 數字資源建設

在如今，存在著許多高校圖書館在建設過程中出現經費不足的問題，而隨著信息技術的不斷發展和進步，數字圖書館逐漸得到了落實，數字資源的獲取能夠有效豐富圖書館的館藏，還能夠在很大程度上解決經費不足等問題。而由于如今信息數據量過多，導致這些海量的數據信息難以得到管理和安全性的保障。其所具有的安全機制十分的不足，這種方式的容災災備措施以及安全機制難以得到保障，無法滿足如今的管理需求。并且，在這一過程中，若是出現人為管理失誤、網絡攻擊等問題，便會導致數字資源服務難以繼續運行，而數字資源服務中斷，相關的信息數據無法進行實時的儲存，便很容易發生數字資源泄露等問題，這便會給圖書館帶來巨大的損失。因此，我們便可以將去中心化的區塊鏈技術進行應用，以此來使高校圖書館在運行過程中具有較高的安全性、可靠性和穩定性[3]。

4 結束語

本文在開始主要講述了區塊鏈技術的發展現狀以及其概念，之后又講述了區塊鏈的核心技術，其中包括分布式記賬技術、對稱加密技術、智能合約技術。之后本文又指出了區塊鏈技術的特征，其中包括去中心化、共識機制公開、透明性、可追溯性、不可篡改。對于高校圖書館的建設，應用區塊鏈技術能夠加速數據處理以及信息傳播，并且還能夠保障系統的公正性，提高數據的安全性，保障了數據的可追述性。最后，本文對區塊鏈技術在高校圖書館中應用進行了展望，包括館藏資源采購、數字資源建設這兩方面，希望本文的內容能夠對相關工作人員提供一些幫助。