区块链技术赋能图书馆数据管理应用探索

摘要：网络时代催生了区块链技术，图书馆与区块链技术有机结合，既可展现区块链技术密码算法、共识机制、智能合约、分布式等特征，又可赋能图书馆数据管理的智能化，凸显硬核要素。通过探索“区块链技术+数据化”的创新利用，确定了图书馆成为信息中心的定位，体现了图书馆原本的服务价值。

关键词：区块链技术;图书馆;数据管理

中图分类号：G258.6文献标识码：A

DOI：10.13897/j.cnki.hbkjty.2022.0021

图书馆作为文献信息资源中心，提供自然和人文科学文献检索、培育民众综合素养、协同社会发展，满足了新时代全民阅读、全民素质提升的现实要求。区块链作为数字经济领域新开发的关键技术，赋能于图书馆各项业务工作，能够促进图书馆的数字化转型升级、数据安全体系建构、可信数字认证，能够在数字环境下推进图书馆成为现代技术服务者、数据平台提供者、数字文献生产者的进程，能夠拓展图书馆海量信息集成、智慧化服务的手段，能够发挥图书馆功能，保障公民基本文化权益，提高公民科学文化素质，传承人类文明，坚定文化自信。

1区块链技术概念与要素

1.1区块链技术的概念

区块链概念源于2008年的一篇论文《比特币：一种点对点电子现金系统》[1]，指的是一种依照时间顺序将含有数据的区块以顺序相连的方式构成，并通过密码学方式确保其不可修改和伪造的分布式账本。区块链技术作为数字经济的关键基础设施，不仅大大加快了数据资产确权进程，而且不断赋予数据资源新价值，进而构建价值互联网，实现业务模式的创新。

1.2区块链技术的要素

区块链本质是一种信任构建方案，一种可以体现数据价值转移、改变社会价值转移的方式，一种由数据、网络、共识、激励、合约和应用等6个层次（要素）组成的系统[2]，含有数据共享（搭建P2P对等网络，使各方平等互认、相互协同，打破信息孤岛）、数据安全（中心化分布式存储，防篡改特性，共识信任机制，以哈希算法、非对称加密算法和数字签名等为技术保障）、数据可信（时序数据呈现，时间戳精确到秒，所有数据可逆向追溯，各环节均可确认、举证与追责）、数据确权（备份在区块链上生成的数据均被定义权属关系，在数据流转过程中保护用户隐私）等几个基础内容属性，具体由密码算法、共识机制、智能合约、分布式账本等要素予以呈现。

区块链概念从提出到利用经历了三个阶段，在内容与应用上不断升级演进。区块链1.0（第一阶段）以比特币为应用代表，提供了一种去中心化、基于密钥的数字货币交易模式，在保证安全性的同时降低交易成本，实现了互联网中直接的价值交换;但模式功能单一，应用场景有限。区块链2.0（第二阶段）引入智能合约概念，交易功能更加强大，提高了交易效率和速度，从单一账本功能升级为独台计算机可以开发多种应用功能。区块链3.0（第三阶段）与5G、物联网等技术相结合，广泛应用到各行各业，通过去中心化、不可篡改、可信共享等特点，提高整个体系运行效率和整体信任水平。从区块链技术1.0到2.0再到3.0，三个阶段是循序渐进、相互促进、交替演进、平行发展的，是区块链逐步进阶的过程。随着区块链技术日益成熟，各领域积极探索多元应用，促进实体项目落地，呈现百花齐放态势。

2区块链技术应用于图书馆数据管理的研究现状

区块链作为数字经济中产生的新技术，具有“不可篡改、可溯源”特点，能够对不同系统间的数据起“粘合剂”作用，融合各系统特性，发挥各系统独特功能。图书馆在开展信息检索、书刊借阅、典藏采购、书目编辑、馆际互借等业务时，各种固有设备和移动设备发挥功能，对以上业务进行分析、处理、整合。这些图书馆业务数据同样需要“粘合与集合”，以便强化数据交易透明性、降低数据信息不对称风险、提高数据交易安全可控性。因此，国内外图书馆专家和区块链技术专家都不约而同地从系统理论到实践应用进行了细致、宽泛、多元、多层次、多渠道的研究，冀望将新兴的区块链技术应用于图书馆数据管理的方方面面。

截至2021年12月31日，以“图书馆”and“数据管理”and“区块链”为主题检索词检索中国知网（CNKI）中文文献全文数据库，共有相关研究论文7篇。虽文献数量较少，但内容大都阐述了区块链技术应用于图书馆的数据监管、数据安全、数据溯源、数据监护、用户画像数据集合、系统构想建置、数字版权保护等。王庆乐、廖文杰等研究了基于区块链技术的图书馆数据安全管理与数据监管[3-4];徐华、王芳等研究了区块链技术利用于图书馆数据管理落实路径与移动图书馆用户画像数据管理[5-6];师衍辉等研究了区块链技术应用于图书馆数字资源安全共享与数据溯源、数据监护模型[7]。从区块链的数据共享、安全、可信、确权等基础属性出发，利用区块链具有的防止篡改、事中留痕、事后审计、安全防护等技术特性，保证图书馆电子证据数据与凭证数据具有的可信性和真实性;利用区块链提升数据标识解析、数据资源管理等科技能力，有效促进图书馆的馆际间跨地域、跨时空和跨行业的数据资源汇聚;利用区块链的共识机制、数据隐私等“融合”功能，将5G、大数据、人工智能等数据增信功能应用于图书馆各项业务中，节省大量人力物力，并且排除了人工出错的可能性[8]。以上研究都在一定程度上分析和研判了区块链技术应用于新时代图书馆数据管理的可行性和必要性，对逐步推进传统图书馆向数字化图书馆和智慧化图书馆转型或改进起到了重要作用。

3区块链技术赋能图书馆数据管理的应用

随着我国信息化建设和中国特色社会主义文化建设的推进[9]，图书馆作为文化领域重要组成部分之一，在发展中也逐渐提升了信息化、技术化、网络化、数据化要求。区块链技术赋能图书馆数据管理（数据的安全、共享、开放、治理、认证）与服务，如何有效利用各种数据，如何改进和完善相关数据，如何提升多元数据管理水平，在实践中持续发挥日益增长的图书馆数据信息资源作用成为了图书馆界积极思索的现实问题。751516D1-630F-4756-80FA-8B644B93BE49

3.1区块链技术与数据安全

目前，随着互联网物联网技术发展以及大数据应用服务需求的逐步提高，图书馆在信息供给、咨询服务、资源利用等业务中的某些难点、痛点日益暴露。传统业务开展时所涉及的馆藏系统、服务系统、馆际互借系统、阅读推广系统等运行漏洞新闻不断出现，数据被盗取风险也逐渐增大。在网络安全（网络空间拓展、网络安全保护、网络认证）、控制安全（网络安全边界、防护不严、漏洞频现、内网安全性低）、数据安全（数据可信、数据隐私保护、数据泄露风险）等方面存在一定的不安全因素。

区块链技术采用的安全可靠传输协议，赋能图书馆数据管理时可使借还书刊、进出馆甄别、文献传递、信息检索等系统以分布式数据库形态，实现数据从生成、传输、存储到使用的整个过程留下痕迹且不可篡改，保证数据的真实性、唯一性和可追溯性;还可通过设备登陆ID认证、传输数据和操作命令加密等方式，重新审视边界安全架构盲点，构建全新安全架构，保证数据安全和可靠性。以阅读为例，区块链技术既能解决图刊资源从查找监管、访问控制、状态监控、数据传输等问题，也能解决系统平台可控管理、检索跟踪和传输链管理等问题;在数据安全前提下，推动数据资产流通有序性和交易可靠性，保证数据确权、责任确定和交易稳定等过程顺利进行，解决馆际之间的数据安全、跟踪控制、可信信息互联等难点;最终结合嵌入式Linux系统和区块链分布式Dapp技术，打造一体化数据安全网关，保证现场设备的控制逻辑正确。数据采集和脱敏过程严格遵守馆舍现场安全要求，只許将数据写入区块链和云平台，解决数据源头污染问题和数据流出风险。通过SDN（软件定义网络）实现数据安全访问，保障图书馆现场的数据流、控制流和信息流的数据安全访问，避免产生额外安全问题。

3.2区块链技术与数据共享

在科技迭代影响下[10]，图书馆向数字化、智慧化发展时面临着巨大挑战。主要呈现有：图书馆大规模扩容建设，导致馆舍运营系统复杂性增加，控制难度加大;现有基础设施与发展不协调，普遍存在重视实体馆舍扩建，降低建构数字化或智慧化图书馆意愿;运营时相关系统不兼容、服务费用支付较难，导致图书馆相关数据导入导出不顺畅等问题。其根本原因是图书馆联结了不同运营商和资源提供商，数据流及运行系统不开放不共享，形成了事实上的数据壁垒。

区块链技术特性是数据共享，赋能图书馆数据管理时通过搭建联盟链，使联盟成员发挥区块链技术不可篡改及多方记账特性，实时对不同图书馆文献信息资源情况进行公开透明记账，解决多方之间可能产生的信任摩擦，形成图书馆、文献资源提供商、数据库运营商、读者用户等多方参与共建的共享联盟，最终提升文献信息资源的利用率。有效调动采购建目、分类阅读、文献查找、信息检索、咨询服务、学术传播等业务链的上下游者共同参与图书馆建设的积极性，展示可信、安全、可追溯和透明的共建服务平台各自天然优势，体现各方工作成就。联盟链建构的共享数据互联互通平台，能实现去中心化目标，均分利益于所有运营主体，使不同馆舍实现低成本接入与点对点交易，让数据的利用、购买、使用、支付等流程变得更加直观便捷，打破原有行业壁垒，极大提升多方参与者的合作效率，真正实现资源共享，详情如图1所示。

图1区块链技术与图书馆平台

3.3区块链技术与数据开放

图书馆现有公共、学校、专业等类别，因分属不同主体管理，文献资源配备、馆舍发展资金来源、运营能力、馆际互借效率等参差不齐，网络技术大都达不到传统图书馆向数字化或智慧化转型的集成水平要求，数字化资源及网络检索信息的传输速率、接收速度、响应效率都较低，对海量信息数据的筛选、过滤、获得、分享、利用都无法精准的满足读者需求。

区块链技术特性是数据安全、隐私安全及不可篡改性。赋能图书馆数据管理既能促进数据可信开放共享，还能打破各主体“数据孤岛”，实现跨机构间数据有序流动、共享和定价，营造数据的“新生态”与“异构传输”。通过“馆际互借联盟链”推进文献资源数据异构传输和透明实时记账，打消图书馆、文献资源提供商、数据库生产商和读者等多个参与方的“隐私”顾虑，实现跨区域馆藏资源和读者个人的共享共用，进一步促进馆际互借服务业务的有序发展，有效解决实时获取文献信息开放问题，提升数据分析效果。同时，相互协同协作的图书馆可将读者阅览与检索的实时资源开放信息，反馈回各自馆内，分享新的内容信息，增强信任机制，辅助提高普通读者利用信息与获取信息的决策能力。

3.4区块链技术与数据治理

图书馆在运营时需要建立可信资源目录链平台，需要准确地将数据目录信息进行快速检索、协调、调度，需要将业务数据交换共享给相关部门，以便更好地实现对数据本身的弱管理、资源索引和使用的强管理。但因技术所限，传统图书馆服务大都存在数据权属无法清晰界定、数据质量标准不一、数据价值无法衡量、数据隐私难保障、数据安全难以授权管控、可信资源目录链难以形成整套数据共享格局和数据治理秩序等诸多问题。

区块链技术特性是数据治理。赋能图书馆数据管理并对控制节点监管，既可以呈现数据共享解决方案，实现数据内容共享和数据价值流通，又可以对多方实时参与的数据进行授权和审批，达到数据安全目的。通过可信资源目录链进行驱动、管控、考核，确保信息分布与价值交换符合国家法律法规，整合各种信息系统，从根源上解决目录数据用管不同步、共享难、协同散、应用弱、安全性差等问题;打通数据共享治理过程中的技术和流程障碍，破除“信息孤岛”，改变传统条块管理，改善馆内部门之间协同效率，优化业务流程，提升行政管理水平;与信息服务深度融合，打破传统服务向“区块链技术+服务”转型的信任安全瓶颈，融合现代服务模式，助力服务升级，降低图书馆运营成本、资金管理成本、项目沟通和信息传达成本，从而提升管理效率。另外，结合智能合约技术构建图书馆数据质量验证体系，有效验证数据波动性与活泼度，实现业务链上数据与链下源数据一致性效验和评价功能，如图2所示。751516D1-630F-4756-80FA-8B644B93BE49

3.5区块链技术与数据认证

图书馆突出的是“智慧”两字，体现的是“认证”功能。信息检索、查阅目录、馆际互借、文献下载、数据传输等均需要用到身份数据认证的管理节点，构建读者可信身份管理链，结合各链上节点和自身业务系统进行链上链下的可信数据计算十分必要。但受网络技术和模拟技术发展限制，“认证”功能一直未能有效开展，大部分时间段都以简单、粗暴的方式对纸质身份证扫描或人脸识别进行认证，用时长且准确率低。

区块链技术特性是数据认证。赋能图书馆数据管理可以将数据加密放入数据仓库系统，对读者进行电子身份认证。首先，数据使用方先确定需求具体内容，利用算法加密方式進入数据仓库，并向数据提供方发起数据使用申请;其次，数据提供方采用形式化验证算法处理数据解密数据，并将每一步结果都上链保存。可信身份管理链前端数据管理，能够在链上联动自身业务系统对用户身份进行管理分析，并对用户画像、签发、授权、核验DID等进行认证，对标识配置、身份核实等需求数据进行梳理应用;可信身份管理链后端数据管理，能够建构可信身份链上的智能合约管理、分布式数字身份管理、应用接口集成管理等模块，并实时进行支撑及运维，确保链上可信身份数据能够按照预设规则进行交互共享，实现可信身份数据统一互认。在保障身份数据信息安全的同时最大化可信身份数据价值，进而保证算法核心机密不外泄，如图3所示。

4区块链技术赋能图书馆数据管理建议

区块链技术经过1.0到2.0再到3.0的三个阶段的渐序发展，其分布式网络、数据加盖时间戳、不可篡改等特性已超出原有设计，拥有更广阔的应用场景[11]。将其技术赋能于图书馆数据管理，不仅将图书馆底层基础设施资源和应用、记账、配套实施等能力的图书馆上层技术有机结合，而且使图书馆各项业务数据可控制可编程，让运营、服务、开发等过程简单而高效，解决了特殊性及安全性等难题，进一步高效发挥图书馆各业务功能的作用。

4.1完善区块链技术要素 推进图书馆数据管理应用

区块链技术的去中心化、防篡改、智能合约、自激励等特性为图书馆运营带来了技术上的把控。图书馆数据管理中，要重视区块链技术效率、实用、协同和安全隐私等技术瓶颈，着力引入系列扩展技术对区块链系统进行优化，提升使用体验和安全性，创新应用方式，协同共享属性，加强与数据库商、文献供应商的融合发展，鼓励和引导各级各类创新主体参与区块链技术对图书馆数据管理的开发利用，催生新产业，丰富新业态。

4.2拓宽区块链技术应用 加大图书馆数据管理力度

区块链技术有优点，但也有共识机制、对等网络、密码算法等技术约束缺点。因此，将该技术应用于图书馆业务拓展及数据管理的同时，要提高区块链技术系统单机性能存在上限与信息处理效率，强化应用层、链间、链下数据的互操作实用性能力，增强图书馆业务涉及的各方协同治理效能，消除不同节点安全防护、智能合约编写、数据流通等凸显的隐私问题。需要通过优化密码算法运筹，引入联邦学习，进一步提升数据安全隐私防护能力，在各方面具有普适性，而不能仅是图书馆的专门使用技术;需要打破行业、产业技术壁垒，使得该技术加速融合到图书馆相关领域中。

4.3推广区块链技术标准化 制定图书馆数据管理规则

标准化是为了在既定范围内获得最佳秩序，促进共同效益，对现实问题或潜在问题确立共同使用和重复使用的条款以及编制、发布和应用文件的活动。区块链技术应用目前仍存在某些技术手段先行、标准制定滞后问题。因此，在将其技术赋能图书馆数据管理时，必须考虑区块链技术所依据的标准或遵循的国标、行标能否完全与图书馆相符合相适应;必须加强区块链技术标准化体系建设，推进重点标准制定，推动区块链技术创新与图书馆发展的融合，立足现有的图书馆数据管理规则及标准，通过标准引导促进区块链技术再发展再扩容，进而有效提升图书馆数据管理进度和效能。

4.4培养区块链技术人才 落实图书馆数据管理集聚效应

区块链技术应用是一个涵盖面广、跨领域多学科互融、技术人才相互支持协作的过程，需要加强交叉学科人才培养，提升人才设计专业技能、系统架构设计经验和应用场景具体业务逻辑能力的综合素养。通过人才集聚效应和引擎作用，加速推动区块链技术与图书馆结合，真正促进各项数据业务发展以及各项数据管理完善。搭建基础研究和交叉学科研究的创新平台，通过研发任务、示范项目等建设，培养和集聚学科交叉、知识融合、技术集成的高水平复合型创新人才，为该技术赋能图书馆数据管理提供支持。

5结语

进入21世纪以来，全球科技创新进入空前密集活跃的时期，以人工智能、人机交互、硬件与算法、模式创新、云与数据、机器人等为代表的前沿科技有大规模商业化的潜力，对人类生活和社会产生重大影响[12]。随着区块链技术应用广度与深度的不断拓展，赋能图书馆数据管理也越来越得到图书馆界的认可。区块链技术为图书馆数字信息资源提供了数据保护和数据确权，为云计算提供了可信数据源，为物联网提供了去中心化运营维护的特殊功能，为图书馆今后真正实现“智能化与数字化”提出了一体化的解决方案。未来图书馆的发展还需依靠新技术开发者和利用者，不断完善区块链技术、丰富应用内容、加强标准制定和人才队伍建设，真正体现区块链技术价值;稳步构筑新生态，加速数字化转型，在数据共享和数据安全等领域发挥重要作用，共同助力图书馆数据管理建设。

参考文献

[1]许金，叶夏凡.区块链的产生根源及其本质[J].会计之友， 2017（13）：132-136.

[2]袁勇，王飞跃.区块链技术发展现状与展望[J].自动化学报，2016（4）：484.

[3]王庆乐.基于区块链技术的高校数字图书馆科研数据安全管理策略研究[J].图书馆工作与研究，2021（12）：63-69.

[4]廖文杰，赵丽梅.区块链技术在科学数据监管中的应用构想[J].图书馆学刊，2021（8）：77-84.

[5]徐华.基于区块链的图书馆数字资源安全共享机制分析[J].江苏通信，2021（2）：78-80.

[6]王芳，赵洪.数据溯源研究与实践进展[J]. 情报学进展，2020（13）：313-353.

[7]师衍辉，韩牧哲，刘桂锋.融合区块链技术的机构知识库科学数据监护模型研究[J].现代情报，2020（1）：101-109.

[8]龚雪.区块链数字版权保护技术应用前景分析[J].传播与版权，2018（7）：182-184.

[9]林洧.区块链视角下数字版权保护路径探究[J].图书情报导刊，2019（3）：46-51.

[10]金泽龙.刍议开放获取模式下期刊资源的传播[J].图书馆理论与实践，2021（3）：46-51.

[11]邱安邦.区块链技术应用于数字版权保护的优势分析[J].梧州学院学报，2019（2）：50-55.

[12]《学术前沿》编者.科技创新将推动破解哪些重要全球性问题[J].人民论坛·学术前沿，2020（2）：4-5.

作者简介：金泽龙（1965），男，广东轻工职业技术学院副研究馆员。研究方向：情报分析、信息检索。

（收稿日期：20211022责任编辑：张晓霞）751516D1-630F-4756-80FA-8B644B93BE49