電子圖書(shū)版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)在校園圖書(shū)館中的應(yīng)用研究

朱艷

關(guān)鍵詞：電子圖書(shū)；版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)；校園圖書(shū)館；圖書(shū)借閱

1 概論

校園圖書(shū)館通常存有大量書(shū)籍，在高等教育的校園中，圖書(shū)館藏?cái)?shù)量往往也是評(píng)價(jià)一個(gè)學(xué)校學(xué)習(xí)科研氛圍的一個(gè)指標(biāo)[1]。然而圖書(shū)在不停地借閱過(guò)程中存在磨損折舊，每年都會(huì)有很多圖書(shū)因?yàn)槟p折舊導(dǎo)致淘汰，圖書(shū)館每年也要花費(fèi)大量的人力、財(cái)力進(jìn)行圖書(shū)館的維護(hù)、圖書(shū)更新[2]。中國(guó)教育裝備采購(gòu)網(wǎng)公布的2020年前10名高校圖書(shū)年度經(jīng)費(fèi)都達(dá)到5 000萬(wàn)以上，最高的達(dá)到1.18億元。大部分圖書(shū)館都對(duì)學(xué)生借閱的圖書(shū)數(shù)量、時(shí)長(zhǎng)有限制，但是學(xué)習(xí)過(guò)程中有時(shí)候會(huì)需要參考大量的書(shū)籍，數(shù)量的限制可能會(huì)導(dǎo)致學(xué)生多次往返圖書(shū)館租借圖書(shū)而浪費(fèi)很多寶貴的時(shí)間，很多書(shū)籍因?yàn)楸煌瑢W(xué)長(zhǎng)期借閱導(dǎo)致書(shū)籍不能有效流轉(zhuǎn)，無(wú)法發(fā)揮圖書(shū)真正的價(jià)值。隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，手機(jī)等電子產(chǎn)品的普及，學(xué)生接觸電子書(shū)籍將會(huì)更便捷，且電子書(shū)籍具有快速檢索的能力，可以讓學(xué)生更有效地獲取知識(shí)[3]。

然而目前市場(chǎng)上的圖書(shū)中充斥著大量的非正版書(shū)籍，這些書(shū)籍質(zhì)量參差不齊，對(duì)電子圖書(shū)的普及造成一些負(fù)面的影響。因此本文提出一種電子圖書(shū)的版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要面向校園圖書(shū)館，解決圖書(shū)不能有效流轉(zhuǎn)的問(wèn)題，同時(shí)該版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)也可以有效保護(hù)出版社的權(quán)益。

2 電子圖書(shū)版權(quán)保護(hù)

2.1 版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)及一般流程

版權(quán)保護(hù)已經(jīng)有很多成熟的方案[4]，如微軟的PlayReady通過(guò)加密數(shù)據(jù)文件來(lái)保護(hù)內(nèi)容，加密文件可以不受限制地移動(dòng)、歸檔、流化、復(fù)制或分發(fā)。為了解密這些數(shù)據(jù)文件，需要一個(gè)數(shù)字密鑰包含在許可證中，每個(gè)許可證還包含指定如何使用這些文件以及在什么條件下使用這些文件的權(quán)限和策略[5]。除此之外還有WideWine、Marlin等數(shù)字版權(quán)保護(hù)方案。

2.2 電子圖書(shū)的格式

當(dāng)前電子圖書(shū)的格式主要為epub3、PDF等格式，其中epub3格式[6]可以有效地支持圖文、音視頻格式的電子圖書(shū)，當(dāng)前大部分出版社會(huì)出版epub3格式的電子圖書(shū)，其本身是一個(gè)ZIP 文件，遵循IDPF 推出的OCF規(guī)范。epub3電子書(shū)文件包括以下三個(gè)部分：

1）umbi3m電ety子pe書(shū)有一個(gè)mimetype文件，用來(lái)聲明epub3電子書(shū)的文件格式，且文件具有不變性。

2） META-INF文件夾META-INF用于說(shuō)明特定文件的存放信息，主要包括 container. xml、rights. xml、encryption. xml、signa? tures.xml等，其中后三個(gè)主要和數(shù)字版權(quán)保護(hù)相關(guān)。

3） OEBPS 文件夾用來(lái)存放OPF文檔、CSS文檔、NCX文檔、圖片文件，其中content.opf文件和toc.ncx文件為必需。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及分析

3.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

本論文提出的系統(tǒng)是一個(gè)完整的版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)包括了售賣(mài)系統(tǒng)，校園圖書(shū)借閱系統(tǒng)，以及配套的閱讀器，內(nèi)容打包工具等系統(tǒng)，整體架構(gòu)圖如圖1所示。該系統(tǒng)分為三類(lèi)角色，分別為出版社管理人員：主要負(fù)責(zé)epub3圖書(shū)的制作以及上架等操作；高校圖書(shū)管理員：主要負(fù)責(zé)圖書(shū)的采購(gòu)以及校園圖書(shū)借閱系統(tǒng)的維護(hù)；學(xué)生：圖書(shū)的借閱者。

系統(tǒng)流程過(guò)程為：出版社管理人員在制作epub3 格式的圖書(shū)后，利用電子圖書(shū)打包工具進(jìn)行打包上架，在電子圖書(shū)售賣(mài)系統(tǒng)中登記圖書(shū)售賣(mài)信息，同時(shí)將加密的圖書(shū)上傳電子圖書(shū)內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)，將授權(quán)信息上傳電子圖書(shū)版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)，至此完成圖書(shū)上架。高校的圖書(shū)管理員通過(guò)電子圖書(shū)售賣(mài)系統(tǒng)采購(gòu)圖書(shū)，同時(shí)會(huì)將圖書(shū)信息、授權(quán)信息、內(nèi)容信息同步至數(shù)據(jù)隔離的系統(tǒng)中；學(xué)生可以在閱讀終端（手機(jī)、平板、電腦等）登錄閱讀軟件借閱電子圖書(shū)。

3.2 系統(tǒng)核心模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.2.1 電子圖書(shū)打包工具的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

電子圖書(shū)打包工具主要對(duì)epub3格式的電子書(shū)進(jìn)行加密處理，并完成電子圖書(shū)的一鍵上架操作。打包工具主要針對(duì)電子圖書(shū)的具體內(nèi)容進(jìn)行加密處理，防止內(nèi)容的泄漏。經(jīng)過(guò)打包工具處理后的epub3電子圖書(shū)的內(nèi)容格式，如圖2所示，其中mimetype、META- INF以及OEBP

tentIDrig等信s息。中en存cr放yp版tion權(quán).x的ml信中息存，放比密如鑰發(fā)的布信者息、c，o標(biāo)n?識(shí)哪些內(nèi)容會(huì)被加密，采用什么加密算法。signature. xml 中存放簽名信息做一些完整性保護(hù)。

通過(guò)UML圖[7]描述打包工具和其他幾個(gè)系統(tǒng)之間的關(guān)系，如圖3所示。其中，LicenseID（授權(quán)標(biāo)識(shí)）對(duì)應(yīng)的規(guī)格設(shè)置主要包括：有效期（電子圖書(shū)使用期限）、并發(fā)模式（同時(shí)支持一個(gè)賬號(hào)的多個(gè)設(shè)備并發(fā)使用）、配額（支持有幾個(gè)用戶可以使用），以此來(lái)控制圖書(shū)的借閱。

3.2.2 電子圖書(shū)售賣(mài)/圖書(shū)借閱系統(tǒng)

圖書(shū)的售賣(mài)系統(tǒng)為常規(guī)的售賣(mài)系統(tǒng)，主要展示圖書(shū)的基本信息以及圖書(shū)的基本規(guī)格。電子圖書(shū)的售賣(mài)系統(tǒng)依賴版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)和內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)。圖書(shū)的庫(kù)存信息在版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)中記錄，圖書(shū)的具體內(nèi)容在內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)中。圖書(shū)的借閱系統(tǒng)為常規(guī)的借閱系統(tǒng)，主要完成圖書(shū)的展示、學(xué)生信息的管理、借閱歷史記錄的查看、借書(shū)、還書(shū)等操作。

3.2.3 電子圖書(shū)版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)

電子圖書(shū)版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)授權(quán)信息的維護(hù)[8]。很多高校因?yàn)橐恍┫拗撇荒芡耆蕾嚬W(wǎng)，因此電子版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)支持混合部署的方式，即可以在高校內(nèi)部部署一套系統(tǒng)。此處描述的電子圖書(shū)版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)的內(nèi)容是保護(hù)這兩層的所有信息。

本系統(tǒng)主要支持設(shè)備接入認(rèn)證、設(shè)備管理、配額管理、授權(quán)消耗管理。具體認(rèn)證如圖4所示，閱讀器終端的接入認(rèn)證和該流程基本一致，認(rèn)證的過(guò)程由版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)提供的客戶端SDK[9-10]完成，只需要在閱讀器和打包工具中集成該SDK，生成的密鑰對(duì)中的私鑰也被SDK提供的存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)，SDK的代碼經(jīng)過(guò)混淆工具進(jìn)行混淆防止密鑰被竊取。

3.2.4 電子圖書(shū)借閱終端

電子圖書(shū)的借閱終端是指安裝在手機(jī)、平板、電腦等電子設(shè)備上的閱讀器，該閱讀器支持epub3 格式圖書(shū)的閱讀，閱讀器中加入的數(shù)據(jù)版權(quán)保護(hù)客戶端SDK的邏輯，被保護(hù)的圖書(shū)都是加密的內(nèi)容，在閱讀時(shí)進(jìn)行內(nèi)容的實(shí)時(shí)解密。

電子圖書(shū)的接入認(rèn)證流程與打包工具基本一致，借閱的邏輯如圖5所示，其中在檢查是否有可用配額的過(guò)程中，會(huì)對(duì)應(yīng)歸還書(shū)籍做主動(dòng)歸還操作，解決圖書(shū)被借閱超期不歸還導(dǎo)致其他同學(xué)無(wú)法借閱的問(wèn)題。根據(jù)授權(quán)規(guī)格的設(shè)置也可以支持更靈活的借閱規(guī)則，如設(shè)置最小一個(gè)小時(shí)的借還周期，這樣一個(gè)小時(shí)自動(dòng)歸還，自動(dòng)化完成不需要人為借還，讓圖書(shū)進(jìn)行高效流轉(zhuǎn)。

4 總結(jié)與展望

本文提出的系統(tǒng)主要是讓圖書(shū)發(fā)揮更大的價(jià)值，讓圖書(shū)的借還更加有效。本文實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的電子圖書(shū)版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括了制作、售賣(mài)、借閱、版權(quán)保護(hù)等多個(gè)方面。后續(xù)可以逐步加入更多的功能，如個(gè)性化推薦，統(tǒng)計(jì)學(xué)生愛(ài)看的數(shù)據(jù)進(jìn)行推薦，學(xué)生可以就圖書(shū)內(nèi)容進(jìn)行在線分享，教師也可以基于學(xué)習(xí)記錄推薦進(jìn)一步學(xué)習(xí)的書(shū)籍等。