區塊鏈技術下智慧圖書館信息化建設發展分析

李凌云

（首都圖書館，北京 100021）

0 引言

大數據時代到來后，區塊鏈技術日漸成熟且被應用到諸多領域，該技術與大數據、云服務、人工智能等成為行業內的熱點技術，在當前及未來都有巨大的發展潛力。區塊鏈技術中融合了分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等，在智慧圖書館信息化建設中必不可少，可促進圖書館轉變其運營模式、拓展其服務類型，解決圖書館的隱私泄露、知識產權保護、數據存儲去中心化等一系列問題。目前，智慧圖書館的信息化建設取得了顯著成效，未來各圖書館都需立足自身情況，大力推廣區塊鏈技術，提升信息化水平。

1 區塊鏈技術簡介

1.1 區塊鏈技術的定義

區塊鏈技術是信息時代的產物，許多人習慣將其稱為分布式賬本技術，其采用分布式賬本的方式完成數據的驗證、存儲，最后由非對稱加密算法加解密數據得到新結果。區塊鏈下運行智能合約程序可賦予每個分布式節點更為突出的功能，使其具有間距記賬、記錄與傳輸的功能。因此，區塊鏈技術是嵌入計算機程序的開放性記賬工具，對處于區塊鏈的全部交易行為和過程都有完整且清晰的記錄。在記賬時，系統內的每一個分布式節點與其他節點共享賬本，具備點對點傳輸數據的功能。每個分布式節點都有其各自的數據庫，達到了去中心化的目標，即使無第三方參與，也具備數據傳輸條件[1]。目前區塊鏈技術雖有所發展，但其發展中存在許多亟待解決的問題，此技術與智慧圖書館信息化建設的目標、方向等高度一致，在各個圖書館中可大力推廣區塊鏈技術。

1.2 區塊鏈技術的基本特征

1.2.1 去中心化

原先的數據傳輸具有強中心特點，而區塊鏈技術下則實現了去中心化，因為其為分布式計算方式，每一個區塊鏈中都對應著若干個節點，各節點之間相互獨立又存在緊密聯系，不同的個體節點之間可完成點對點的信息傳輸與交換。不同于傳統數據系統的是，區塊鏈技術支持下的數據傳輸相對便捷和高效，即使無中心服務器，同樣也具備節點之間的傳輸條件。在分層結構體系中區塊鏈承擔著重要的任務，各區塊之間存在緊密聯系，可相互獨立連接，不需借助任何中心服務器完成連接，各個區塊在工作中不受任何組織的束縛。因為區塊鏈為分布式計算模式，各區塊之間的每一個節點均為一個獨立服務器，每個節點獨立運行，即使其中某一個或者某幾個節點的數據丟失，其他數據也不會受到影響。

1.2.2 非對稱數據加密

非對稱數據加密也是區塊鏈的核心特點，在整個系統架構內，底層數據囊括多種算法，典型代表為數據加密、時間戳、單相哈希算法，任何一種方式被記錄到區塊鏈上的信息，都無法修改、刪除。數據傳輸期間被一對公鑰、私鑰加密與解密，通過設計加密算法，可使數據傳輸中少受人為因素或其他因素的干擾，最大化創造相對安全的傳輸條件[2]。任意兩個分布式節點之間在傳輸數據時均有非對稱加密的保障，更能營造安全的通信條件，降低了外部因素對數據傳輸的負面影響。

1.2.3 數據可回溯

時間戳技術為區塊鏈中必不可少的技術，該技術在應用時嚴格參照哈希值，當已知某一區塊的哈希值時，系統能自動計算下一區塊的哈希值，在時間順序下保障每一區塊的合理排列，如出現異常的數據波動，必須鎖定對應的時間、區塊，以確保數據、區塊、時間的高度一致性，提高哈希值的準確性。因為區塊鏈中的數據具有可回溯性，在出現數據異常的情況下相關人員可立即查看記錄和修改情況。

2 區塊鏈技術在智慧圖書館中的應用情況

2.1 資源建設

區塊鏈兼具公開透明、不可篡改、不可刪除的特征，在智慧圖書館內如能科學利用這些特征就可進一步拓展圖書館的功能及服務。由于區塊鏈在有關節點保存的數據中采用了加密算法，更能保障數據的安全性，圖書館可以科學利用區塊鏈技術的這些特征，存儲有關的數據資源，改變圖書館原先的運營模式。原先圖書館的技術相對落后，即使形成了互聯網模式，遭遇黑客攻擊的概率也相對較高，可能會發生圖書資源丟失的問題。而區塊鏈技術下智慧圖書館能實現數字化資源存儲，圍繞用戶建立PDA 模式，集成館內的數字資源建立數據庫，使用戶可根據自己的偏好檢索和查詢，提高圖書館的服務水平。

2.2 版權保護

智慧圖書館發展中，區塊鏈技術還有助于實現版權保護，隨著人們版權意識的增強，各種規模及類型的圖書館都將版權保護放在了核心位置。圖書館在原工作中的版權保護主要是對版權做好登記，通過司法鑒定公證保護原創，這種保護機制下耗時耗力。而利用區塊鏈技術后，作者發表的文章、書籍或者其他文學作品，都可以上傳到公共類賬目，由區塊鏈技術記錄這些數據[3]。當然，也能圍繞這些具體內容設置智能合約，完成有關項目的檢查，一旦發現有另一份相同內容，系統可自動通過溯源記錄確定版權所有者，及時處理版權糾紛。

2.3 高效服務

智慧圖書館的智慧化特征是其能以用戶需求為出發點，為用戶提供更具針對性的服務，滿足每一位用戶的閱讀、查詢等需求。目前，智慧圖書館中應用區塊鏈技術，可優化圖書館的服務水平，保持服務的高效化。在區塊鏈技術支持下，圖書館相關人員能結合館內實際情況合理分配圖書，設置具體的區域角落，引導每個用戶在進入圖書館后，能根據自身需求尋找圖書，實現準確定位，為用戶的閱讀、查詢等提供便利。

3 區塊鏈技術下智慧圖書館信息化建設路徑

3.1 用戶體驗與用戶隱私共存

圖書館為了給用戶提供高效且優質的服務，必須在實際的工作中深入挖掘用戶的信息，如基本信息、瀏覽記錄、搜索內容等。但從用戶角度分析，絕大部分用戶往往比較注重個人隱私，圖書館無法掌握用戶的數據，也就無法為用戶提供個性化服務，而區塊鏈技術的安全性更好，用戶不需要擔心個人信息被泄露等問題。區塊鏈架構內包含分布式身份認證子系統，該系統內用戶擁有唯一的ID；權威機構為用戶頒發的認證申明，并不存在任何與用戶個人信息有關的內容。分布式網絡環境下，可將全部用戶集成在同一系統，再加上有共識機制，也就能在不同用戶之間建立內在聯系，使用戶之間能傳輸、共享信息[4]。

3.2 數字資源共建去中心化

區塊鏈中加密數據庫為核心部分，不同數據庫之間由哈希指針進行連接，其他群體很難通過任何途徑進行修改，數據更為完整與安全。在區塊鏈技術下，圖書館可將自身數據資源、特色數據資源等上載，在權限允許的情況下，用戶能直接下載資源，不僅能為用戶的個性化閱讀、查閱提供便捷，還能避免其重復購買資源的情況。區塊鏈技術具有諸多優勢，可以實現統一存儲，保持傳播服務的多樣化，使節點承擔數據傳輸、共享的功能，凸顯節點在區塊鏈中的作用；區塊鏈的有關模塊還能在用戶訪問系統期間，按照技術規范進行審核與檢驗，為圖書館運維提供支撐；不同規模及類型的圖書館之間可相互分享資源，提升各自的服務水平。

智慧圖書館中的區塊鏈技術可弱化資源在圖書館集中存儲的中心地位，不利于圖書館提高其服務水平，針對這一情況，智慧圖書館可在平常的工作中優選優質節點，選出的優質節點再進行資源分享，組建母—子節點，由更高級別的節點向更低級別的節點分享資源，使子節點能獨立或者與母節點配合，分享更多資源，在這些資源傳授過程中，圖書館負責監督與管控，構建完整、合理的服務節點群，這一系列過程中不僅實現了去中心化，也大大提高了圖書館的運營、服務水平。

3.3 圖書智慧借閱

傳統的圖書館運用模式下，圖書館在用戶借閱圖書時起著“中轉站”作用。結合實際情況來看，圖書借閱狀態、借閱情況等取決于諸多因素，一些用戶在圖書館借閱圖書時難以獲得良好的體驗。而在智慧圖書館中應用區塊鏈技術可實現智慧借閱，具體來說，圖書館可將每本書的基本信息、借出時間、歸還時間等作為一個節點，用戶完全能根據自身的需求訪問每個節點。如用戶想要借閱某一本書，就可以利用區塊鏈技術查詢此書的歸還時間并提前預約，一旦圖書被歸還，用戶就可到圖書館取書。與此同時，在區塊鏈中上傳自身的借閱時間、歸還時間等基本信息，為下一位讀者的預約提供數據參考。在智慧借閱期間，圖書館負責監督管理任務，由于區塊鏈具有數據的可追溯性、不可篡改性，也就能避免出現圖書丟失、損壞等問題。

3.4 建設圖書館館藏資源

在各個智慧圖書館的信息化建設中，館藏資源建設為重要任務。圖書館需立足自身實際情況，從多個角度提高館藏質量、健全館藏體系，以用戶需求為前提，為用戶提供多樣化服務，凸顯圖書館館藏資源的個性化、專業性。我國的圖書館數量眾多，現有的一些圖書館在運營過程中存在著圖書館資源薦購渠道少、用戶薦購后獲取資源需要耗費相對長的時間等問題，圖書館內的有關人員無法在短時間內接收用戶的反饋，不利于圖書館館藏資源的建設。而區塊鏈技術下，圖書館可直接利用用戶使用館藏資源時的行為數據，分析不同專業、不同年齡用戶的檢索需求、瀏覽內容、借閱頻次等，使圖書館在采購圖書時能以這些信息為引導，保證采購圖書的合理性[5-7]。不僅如此，信息資源供應商也能參與區塊鏈系統，利用用戶的行為數據開展相應的工作，使圖書館的館藏資源建設能與用戶需求一致。現階段的條件下，各個圖書館在建設館藏資源時，有關人員需致力于建設數字資源，發揮區塊鏈技術的作用，在區塊鏈技術支持下數字資源的種類更多、數量更大。

4 結語

目前，我國出現了越來越多的智慧圖書館，這類型圖書館的信息化建設十分關鍵，能更好地迎合信息時代下的發展要求。智慧圖書館信息化建設需要合理應用區塊鏈技術，發揮這一技術的突出優勢，未來的工作中有關部門還需持續研究區塊鏈技術。