基于區塊鏈技術的高校圖書館數字資源共建共享研究

摘要：圖書館數字資源建設與管理面臨著安全存儲、版權保護、共建共享等諸多問題，區塊鏈技術的獨特優勢為高校圖書館的資源建設與管理提供了一種創新性的解決方案。文章分析了目前高校圖書館數字資源建設現存問題，探析了區塊鏈的技術架構及其與數字資源共建共享的契合度，構建了基于區塊鏈的數字資源多元共建共享平臺架構、聯盟鏈架構、數字資源生命周期的信息安全保護機制，以期為高校圖書館數字資源共建共享新生態提供新路徑。

關鍵詞：區塊鏈；高校圖書館；數字資源；共建共享；聯盟鏈

中圖分類號：G250.7；TP391.1 "文獻標志碼：A

0 引言

區塊鏈作為一種顛覆性新興技術，其去中心化、分布式存儲、加密算法、追根溯源等技術優勢能強化信任、增強多方協作，實現資產數字化映射，推動數字資產流通與數字資產體系的發展。2020年4月，國家發改委將區塊鏈正式納入“新型基礎設施”范疇，旨在推動其在各領域的廣泛應用與快速發展。2021年3月，《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》明確提出打造數字經濟新優勢，推進產業數字化轉型［1］。高校圖書館數字資源建設與服務是圖書館工作的重心。隨著互聯網快速發展，其數字資源的建設總量與類型復雜化日益劇增。高校圖書館的數字資源建設面臨安全存儲、共建共享、版權保護以及長期保存等諸多問題。區塊鏈技術，以去中心化的核心思想，通過聯盟鏈架構促進數據高效交互與共享，以分布式存儲與加密技術確保數據安全，以去信任化與開放性降低了合作門檻，促進多方低成本協作，其不可篡改性、全程可追溯性及共識機制為數字資源版權保護提供了堅實保障［2］。區塊鏈技術的獨特優勢能為數字資源的共建共享、版權保護及數字資產管理等難題提供創新性的解決方案，很好地契合當前高校圖書館數字資源共建共享建設目標。因此，基于區塊鏈構建數字資源共建共享應用模型，對推動高校圖書館數字化轉型與高質量發展具有重要意義。

1 高校圖書館數字資源建設現存問題

1.1 數字資源分布不均、重復引進以及資源共享難

通過高校圖書館門戶網站可以發現各高校數字資源建設存在顯著的差異，數字資源分布不均、數據庫重復引進現象嚴重。C9、985、211相關高校數字資源種類幾乎都在100多種數據庫以上，而普通高校數字資源根據學校的層級地位不同，數字資源的數量也不盡相同，相對較少，職業院校的數字資源更是堪憂。大部分普通院校和職業院校數據庫在20個左右。各高校數字資源建設分布不均衡、重復引進現象居多，資源共享難，“資源孤島”制約著高校圖書館的信息服務效率。

1.2 數字資源安全存儲與版權保護問題

隨著數字資源數量呈疊堆式地快速增長，給高校圖書館的數字資源存儲和信息安全帶來了前所未有的挑戰。數字資源的有效存儲與管理是高校圖書館知識服務的核心基礎，它保障了高校學術資源的長期保存與便捷訪問，促進了知識的廣泛傳播與高效應用，有力支撐了高等教育的教學、學術研究與社會服務職能。

圖書館數字資源具有種類繁多、結構復雜、存儲容量大等顯著特性，這些特性使得數據的處理和管理變得異常復雜。傳統的存儲方式已經無法滿足日益增長的數據需求，云計算技術為圖書館數字信息的存儲與處理提供了強大的支持和高效的數據管理。然而，用戶需求的實時性和動態性，要求系統具備高度的靈活性和可擴展性，須要實時處理和分析數據，同時增加了系統的復雜性和出錯的可能性。海量數據在處理過程中會產生大量的冗余信息，增加了存儲和處理的成本，影響到數據的準確性和可靠性，給數據保存帶來了安全隱患，特別是有關使用者的私人信息和資料庫中的重要資料。當前高校圖書館數字資源存儲面臨的關鍵問題是：亟須防范數字資源的丟失、損毀、泄露、越權、篡改及濫用風險［3］。

隨著數字資源的廣泛傳播和使用，版權保護也是圖書館數字資源管理中不可忽視的一環。由于對知識產權的認知不足、圖書館資源數字化以及信息獲取途徑的多樣化，導致著作權、知識產權受到侵害，引發法律糾紛［4］。在高校圖書館數字資源安全存儲與版權保護方面，須要加強技術研究和管理創新，不斷提升系統的安全性和可靠性。

1.3 數字資源共建共享聯盟機制不夠健全

目前，許多高校圖書館加入了國家級、區域間圖書館聯盟，增強了數字資源保障能力和服務質量，實現了資源的協同共建與廣泛共享，促進了資源的最大化利用。然而，圖書館聯盟在運行的過程中，存在成員館對聯盟協議的執行力度不足、聯盟內部權利與義務界定模糊、缺乏高效的交流和決策機制等問題，阻礙了數字資源共建共享的有效推進。目前圖書館聯盟CALIS的資源與服務在成員館的館藏建設中融入度較低，資源缺乏足夠的流通性， 資源利用時效性和知名度不足，造成資源壁壘，亟待加強。而后期資源維護工作需要大量的人力物力，面對當前圖書館經費緊張和人員配備不足的問題，共建共享聯盟缺乏必要的執行力，后期常面臨資源更新停滯、訪問量減少的問題，甚至有些共享的項目成果最終被忽視甚至遺棄。圖書館亟須建立一種經濟高效、可持續性強且收益顯著的資源共建共享機制，以增強聯盟效能，突破發展瓶頸［5］。

2 區塊鏈技術賦能高校圖書館數字資源共建共享探析

2.1 區塊鏈技術與數字資源共建共享目標高度契合

區塊鏈技術以其去中心化、分布式存儲、數據不可篡改、追根溯源等特性以及智能合約的自動化執行與共識機制的協同治理，精準對接數字資源共建共享的建設愿景，為數字資源的建設與共享服務構筑起堅實的技術基石。區塊鏈技術采用P2P網絡結構的去中心化思想，促使參與到區塊鏈網絡的各節點互驗共識并上鏈確權。基于區塊鏈構建數字資源共建共享新生態，能平衡各高校圖書館資源供需問題，充分利用已有資源，促進高校圖書館事業的可持續發展。同時，區塊鏈技術通過鏈式存儲與密碼學保障數據分布式管理，實現數據溯源、防篡改及安全共享。區塊鏈技術能增強數據安全與隱私保護，有效促進跨平臺、跨區域數字資源的高效互聯、互通與協同共建共享，更好地契合了數字資源共建共享體系的發展需求。長久以來，高校圖書館因層次與專業等方面的差異性，面臨資源分配不均、共享機制不暢等問題。區塊鏈賦能高校圖書館數字資源共建共享，能夠有力破解各高校的“資源孤島”現象，顯著削減數字資源采購成本，為在校師生提供更加優質、高效的知識服務體驗［6］。

2.2 區塊鏈技術架構

區塊鏈的架構體系根據參與節點開放性的差異及實際應用場景的不同，劃分為3種主要形式：公有鏈、私有鏈與聯盟鏈。公有鏈實行無門檻的參與機制，任何用戶均可直接作為網絡中的一個節點參與賬本的記錄與驗證過程，但易導致信息泄露，不利于審查監管；而私有鏈則限定在特定機構內部構建節點，其封閉性設計能優化和提升內部交易的處理效率；聯盟鏈則是一種介于公有鏈與私有鏈之間的架構模式，支持部分去中心化，便于中心機構對交易活動進行監管和數據糾正，為多方參與提供了更加靈活且受管理的合作環境［7］。通過特定聯盟成員共同維護區塊鏈的運行，各聯盟成員由聯盟規則決定其擁有權限范圍大小。基于訪問權限的不同以及去中心化程度的差異，可選擇適合的區塊鏈實現路徑。去中心化程度越高，伴隨著更高的信任度和安全性，此時系統不再依賴于單一中心化實體，減少了單點故障的風險和信任中介的需要。然而，高度的去中心化也可能帶來節點間工作效率的降低，在決策過程中，需要更多的節點參與驗證和共識機制，變得更加復雜和耗時。因此，在選擇區塊鏈實現方式時，須要權衡去中心化程度與工作效率之間的平衡。兼顧開放性與交易效率之間的平衡，高校圖書館數字資源共建共享采用聯盟鏈技術架構。利用區塊鏈技術的獨特優勢，構建基于區塊鏈技術的高校圖書館數字資源共建共享聯盟，促進高校圖書館之間的資源共享，提升數字資源的開放性和可訪問性，實現更加緊密和高效的協作，為高校師生提供更加便利的知識服務。

3 基于區塊鏈技術的數字資源共建共享應用模型

3.1 構建基于區塊鏈的數字資源多元共建平臺架構

高校圖書館負責建設和管理高校的文獻信息資源。因此，構建基于區塊鏈技術的數字資源多元共建平臺架構，滿足低成本、高性能、高收益、協同共治的需求，能保障高校教學與科研的文獻信息需求。讀者、館員及聯盟成員等多元主體可以隨時隨地參與數字資源的共建共享，經過注冊認證后，共同維護記錄和數據。基于區塊鏈技術的數字資源共建共享平臺架構由數據層、網絡層、共識層、合約層、應用層和管理層6個部分組成［8］，如圖1所示。其中，基于區塊鏈技術構建的數據層，實現高校圖書館數字資源及多維度數據（用戶、行為、業務、管理）的分級存儲與安全管理，采用訪問權限鏈上存儲數據地址，底層數據鏈下存儲，確保數據安全與高效訪問；網絡層運用去中心化P2P架構，保障數據傳播、驗證與訪問控制安全；共識層集成POS、PBFT及SPBFT算法，確保網絡節點數據共識，維護區塊鏈完整性與授權網絡穩定；合約層通過調用數據層的原始信息，判斷用戶權限和可訪問的數據，自動執行智能合約與算法，實現業務邏輯、數據管理與訪問控制；應用層包括數字資源管理、數字資源流轉管理、資源檢索和知識服務等應用場景；管理層涵蓋身份、訪問、密鑰、接口、數據庫及后臺管理，統一認證身份，管理訪問權限與密鑰，對接圖書館其他業務系統［9］。

3.2 構建高校圖書館聯盟鏈架構

高校圖書館聯盟區塊鏈網絡通過設定明確的準入標準，能夠有效阻止潛在破壞性節點的接入，從而實現對聯盟鏈節點的有效監管與管理。構建圖書館聯盟鏈時，考慮參與機構過多會影響系統運行效率，故設立區域性數據存儲中心，選擇代表性高校為節點，優化地域的數據管理與流通［10］。聯盟鏈節點須要配備專用存儲，將資源整合至統一的虛擬化管理體系中，與鏈上其他節點共享資源。所有節點通過公共通道參與并協同管理區塊鏈賬本，確保數據安全可控、賬本信息一致且互信度高。本平臺架構由聯盟鏈節點高校和聯盟鏈成員高校2部分組成。聯盟鏈節點高校可參與聯盟鏈治理與日常運維管理，而聯盟鏈內的高校成員，能夠在已設立的節點高校中注冊賬戶，隨后利用平臺的數字資源業務管理系統，執行一系列操作，包括導入數字資源、運用區塊鏈技術確保資源上鏈存證、將資源封裝為可交易的資產、進行資產交易以及實現資源的全程溯源與跟蹤，從而優化資源管理和利用流程［11］。聯盟鏈節點用戶擁有并高于成員用戶的所有權限，高校圖書館聯盟鏈架構如圖2所示。

3.3 構建數字資源生命周期的信息安全保護機制

數字資源生命周期包括數字資源的創建、存儲、訪問、使用和刪除整個過程。安全保護是對數字資源全生命周期內各個環節采取針對性的安全可信防護措施，即數據的分類分級保護、個人敏感信息保護、業務信息系統安全評估等，以保障數據全生命周期安全。圍繞數字資源生命周期的全流程，構建數字資源生命周期的信息安全保護機制。基于區塊鏈構建數字資源生命周期的信息安全保護機制，涵蓋元數據上鏈確權與存儲、數字資源利用共享與溯源以及安全下鏈等環節。用戶或機構注冊成功后，分類管理多種類型的數字資源，采用區塊頭和區塊體的數據結構，確保權屬清晰與數據合法。區塊頭存儲關鍵信息，驗證合法性；區塊體則記錄詳細數據與權限，支持高效共享與檢索［12］。平臺界面簡便和標準化錄入，促進可持續運營。智能合約與聯盟節點協同管理元數據，保障訪問權限精準控制。所有操作以區塊鏈交易形式記錄，依托Hyperledger Fabric的共識機制，確保交易透明、安全、高效，保障數字資源交易具備數據的完整性和不可否認性以及處理的高效性［13］。基于區塊鏈將數字資源封裝成虛擬數字資產，將其轉化成可標識、可追蹤的數字資產塊，以去中心化的方式進行精準賬本管理，實現資產登記、分布式存儲、持有、流通、轉讓或交易以及侵權跟蹤溯源等，確保各高校數字資源的真實、可靠與可用。

4 結語

在加快數字化發展、建設數字中國的背景下，高校圖書館亟須構建多元共建的數字資源知識服務體系，采用新興技術對數字資源建設與有效利用進行規范化管理。利用區塊鏈技術的分布式存儲、去中心化、多重加密技術、多途徑認證和智能合約技術等特征，有效解決當前高校圖書館在數字資源建設中面臨的諸多問題，以創新的模式構建數字資源共建共享知識服務體系，為高校圖書館數字資源共建共享新生態提供新路徑。

參考文獻

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（編輯 沈 強）

Research on the co-construction and sharing of digital resources in university libraries based on blockchain technology

WANG" Qianli

（Library，Xi’an Aeronautical Institute， Xi’an 710077， China）

Abstract： "The construction and management of digital resources in libraries face many problems such as secure storage， copyright protection， and co-construction and sharing. The unique advantages of blockchain technology provide an innovative solution for the resource construction and management of university libraries. This paper analyzes the existing problems in the construction of digital resources in university libraries，explores the technical architecture of blockchain and its compatibility with the co-construction and sharing of digital resources，constructs a blockchain based digital resource multi construction and sharing platform architecture， an alliance chain architecture， and an information security protection mechanism for the lifecycle of digital resources， in order to provide a new path for the co-construction and sharing of digital resource in university libraries.

Key words： blockchain; university library; digital resources; co-construction and sharing; alliance chain