區(qū)塊鏈技術(shù)在高校圖書館館藏資源安全存儲(chǔ)中的應(yīng)用

（平頂山教育學(xué)院，河南 平頂山 467000）

高校圖書館數(shù)字化建設(shè)的基礎(chǔ)在是將優(yōu)質(zhì)的館藏進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)，尤其是具有“學(xué)術(shù)共享”特色，免費(fèi)公開(kāi)文獻(xiàn)資源的數(shù)字化建設(shè)。由于這些共享開(kāi)放的數(shù)字化文獻(xiàn)資源建設(shè)需要高校圖書館投入大量的人力、物力、財(cái)力，所以對(duì)圖書館員、學(xué)科研究員的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)有著較高的要求。值得慶幸的是區(qū)塊鏈技術(shù)的推廣和應(yīng)用為此提供了經(jīng)驗(yàn)借鑒。因此，在高校圖書館館藏資源集中獲取、分類存儲(chǔ)、安全管理的大背景下，探討區(qū)塊鏈技術(shù)在高校圖書館開(kāi)放性、兼容性、專業(yè)化數(shù)字資源建設(shè)中的應(yīng)用，不但具有明顯的實(shí)踐意義，而且有著更為突出的學(xué)術(shù)價(jià)值[1]。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)及其含義

區(qū)塊鏈的概念雖然很早就產(chǎn)生了，但卻是當(dāng)下知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)中的一個(gè)熱門詞匯。根據(jù)著名咨詢機(jī)構(gòu)麥肯錫的研究表明，區(qū)塊鏈技術(shù)很可能是繼蒸汽動(dòng)力、電力能源、信息網(wǎng)絡(luò)和生物技術(shù)之后最具發(fā)展?jié)摿Φ牡?輪技術(shù)革命。由此，區(qū)塊鏈技術(shù)受到各領(lǐng)域?qū)＜业闹攸c(diǎn)關(guān)注。區(qū)塊鏈技術(shù)，又稱分布式賬本技術(shù)，是一種依社會(huì)科學(xué)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)管理技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)形成的數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建技術(shù)，主要特點(diǎn)是去中心化、數(shù)據(jù)共享、參與主體平等互利等。它讓每個(gè)平臺(tái)用戶都有機(jī)會(huì)參與到數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建中。區(qū)塊鏈技術(shù)本質(zhì)上就是一個(gè)具有明顯去中心化的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，且具有合作機(jī)制的加密數(shù)據(jù)庫(kù)，是管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同維度網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間信任建立和共享的收益平臺(tái)。所以區(qū)塊鏈技術(shù)具有4個(gè)組成要素，即去中心化、合作機(jī)制、管理加密和數(shù)據(jù)庫(kù)，以目標(biāo)規(guī)則對(duì)特定的目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行行為限制，可以實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的信任而構(gòu)建實(shí)現(xiàn)某種資源使用效益的平臺(tái)。從廣義角度來(lái)看，平臺(tái)構(gòu)建目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證與存儲(chǔ)的基礎(chǔ)，利用分布式技術(shù)和最優(yōu)算法更新數(shù)據(jù)，利用密碼學(xué)的方式保障數(shù)據(jù)資源傳輸?shù)陌踩?，能?duì)價(jià)值性數(shù)據(jù)資源實(shí)現(xiàn)安全管理[2]。

區(qū)塊鏈技術(shù)主要是利用自由腳本代碼組成的規(guī)則性智能合約進(jìn)行編程和利用數(shù)據(jù)的一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)計(jì)算范式。較為通俗的解釋就是把數(shù)據(jù)庫(kù)看作是已知的賬本，對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)讀寫可以看作是一種基于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的記賬方法（如圖1所示）。區(qū)塊鏈技術(shù)的核心，就是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)運(yùn)用算法找到可以記賬并且記賬效率最高的人，由確定的人進(jìn)行記賬，然后將賬本確定的信息發(fā)送給系統(tǒng)里所有的參與主體。從數(shù)據(jù)庫(kù)角度來(lái)說(shuō)，就是在特定的時(shí)間范圍內(nèi)尋找到對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫效率最高的人，由確定的人完成必要的記賬工作，然后將調(diào)整后的數(shù)據(jù)庫(kù)記錄發(fā)給全網(wǎng)的每一個(gè)人，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。由此，區(qū)塊鏈技術(shù)也被學(xué)者稱之為分布式賬本技術(shù)或者是分布式區(qū)塊鏈接數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)技術(shù)。基于上述原理所構(gòu)成的算法工具可針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)特定的資源進(jìn)行安全加密，保障重要數(shù)據(jù)信息的安全[3]。

圖1 區(qū)塊鏈技術(shù)的原理結(jié)構(gòu)

此外，區(qū)塊鏈技術(shù)是伴隨比特幣產(chǎn)生的一種技術(shù)工具，最早應(yīng)用于數(shù)字貨幣的挖掘，后期被推廣到了互聯(lián)網(wǎng)和金融領(lǐng)域，進(jìn)而在各學(xué)科領(lǐng)域推廣開(kāi)來(lái)，其中包括能源管理、檔案信息管理、信息服務(wù)等領(lǐng)域。根據(jù)區(qū)塊鏈的分布式記賬特點(diǎn)，它可以被應(yīng)用到高校圖書館館藏資源的安全存儲(chǔ)中。高校圖書館可利用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建多重信息認(rèn)證機(jī)制，根據(jù)用戶信息進(jìn)行身份驗(yàn)證，向用戶下放使用權(quán)限，實(shí)現(xiàn)用戶需求與館藏資源精準(zhǔn)對(duì)接，提高資源利用效率。

2 區(qū)域鏈技術(shù)在高校圖書館館藏資源安全存儲(chǔ)中的應(yīng)用特點(diǎn)

2.1 數(shù)據(jù)分布式處理

在信息技術(shù)情景中，區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種數(shù)據(jù)庫(kù)加密機(jī)制，是依托數(shù)據(jù)庫(kù)管理形成的信息協(xié)同參與機(jī)制。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的資源管理方式相比，區(qū)塊鏈技術(shù)的加密方式更為完善，數(shù)據(jù)透明程度更高，適用于多種數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行資源管理。在高校圖書館館藏資源安全存儲(chǔ)中，區(qū)塊鏈技術(shù)的最大特點(diǎn)在于分布式處理，基于數(shù)據(jù)類型實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理協(xié)同。從數(shù)據(jù)共享角度來(lái)看，區(qū)塊鏈技術(shù)是一種基于分布式塊鏈形成的數(shù)據(jù)處理機(jī)制，利用算法工具對(duì)不同數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)對(duì)重要數(shù)據(jù)資源進(jìn)行更新，利用密碼學(xué)的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)種類區(qū)分，保障完整的數(shù)據(jù)庫(kù)生態(tài)[4]。

2.2 管理去中心化

高校圖書館是大型的資源數(shù)據(jù)庫(kù)，具有海量的數(shù)據(jù)資源，隨著高校內(nèi)部各學(xué)科體系的深化建設(shè)，高校圖書館每天要增加和更新大量的數(shù)據(jù)，這無(wú)疑給高校資源的安全存儲(chǔ)帶來(lái)了挑戰(zhàn)。面對(duì)海量的信息數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的安全存儲(chǔ)機(jī)制已不再適用，就迫切需要一種管理去中心化且具有安全可信特性的存儲(chǔ)方式為數(shù)據(jù)資源安全存儲(chǔ)提供技術(shù)支撐。區(qū)塊鏈技術(shù)依靠數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)特性，將不同的數(shù)據(jù)信息定義為完全的數(shù)據(jù)模塊，借助算法鏈條將每個(gè)單一的數(shù)據(jù)模塊串聯(lián)起來(lái)，賦予其獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)的能力。這樣就使得每個(gè)數(shù)據(jù)模塊成為獨(dú)立的算法中心，在不依托數(shù)據(jù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上獨(dú)立運(yùn)行。這樣的數(shù)據(jù)處理方式讓館藏資源數(shù)據(jù)庫(kù)具備了強(qiáng)大的存儲(chǔ)能力，每個(gè)數(shù)據(jù)元或是參與主體都是數(shù)據(jù)資源建設(shè)中心，可以隨機(jī)產(chǎn)生新的目標(biāo)區(qū)塊，沒(méi)有綜合性的處理中心，數(shù)據(jù)庫(kù)具備了更強(qiáng)的管理能力，能有效應(yīng)對(duì)各種信息安全風(fēng)險(xiǎn)[5]。

2.3 用戶協(xié)同參與

區(qū)塊鏈技術(shù)本質(zhì)上是具有合作機(jī)制的加密數(shù)據(jù)庫(kù)。除了管理去中心化外，合作機(jī)制是區(qū)塊鏈技術(shù)最明顯的特征，在高校圖書館館藏資源安全存儲(chǔ)機(jī)制構(gòu)建中也是如此?？梢哉f(shuō)，高校圖書館資源數(shù)據(jù)體系是單獨(dú)封閉的系統(tǒng)，用戶獲得授權(quán)后才能在數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索資源。雖然這種數(shù)據(jù)庫(kù)管理機(jī)制在一定程度上保障了數(shù)據(jù)資源的安全，但是缺乏必要的協(xié)同參與機(jī)制，文獻(xiàn)資源得不到有效利用。區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用完全改變了這種狀態(tài)，依托合作機(jī)制讓用戶參與到數(shù)據(jù)庫(kù)共建中，用戶既可以在數(shù)據(jù)庫(kù)查詢資源，也可以協(xié)同管理、共同開(kāi)發(fā)利用資源，基于群體智慧實(shí)現(xiàn)資源整合和數(shù)據(jù)庫(kù)共建，以應(yīng)對(duì)未來(lái)用戶個(gè)性化、多樣化的資源獲取需求。

3 區(qū)塊鏈技術(shù)在高校圖書館館藏資源安全存儲(chǔ)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3.1 數(shù)據(jù)體系協(xié)同構(gòu)建

區(qū)塊鏈技術(shù)是一種按照時(shí)間先后順序?qū)Ω咝D書館的數(shù)字資源區(qū)塊，以邏輯順序組合的方式組合成一種鏈?zhǔn)降臄?shù)據(jù)資源結(jié)構(gòu)，以密碼學(xué)的加密方法為數(shù)據(jù)資源更新、存儲(chǔ)提供保障，將數(shù)據(jù)資源轉(zhuǎn)變成一種不可更改的數(shù)據(jù)形式。也就是說(shuō)，將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到高校圖書館館藏資源存儲(chǔ)中，能夠開(kāi)放式地獲取數(shù)據(jù)資源，分布式處理數(shù)據(jù)資源，數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的資源數(shù)據(jù)能實(shí)現(xiàn)直接傳輸。這種數(shù)據(jù)管理機(jī)制能夠與高校圖書館的數(shù)字技術(shù)、團(tuán)隊(duì)建設(shè)保持同步暢通，形成以區(qū)塊鏈加密存儲(chǔ)體系為核心的管理系統(tǒng)，協(xié)同數(shù)據(jù)體系共同發(fā)展建設(shè)。

3.2 信息資源深度挖掘

區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到高校圖書館館藏資源安全存儲(chǔ)機(jī)制建設(shè)中，實(shí)質(zhì)上就是以區(qū)塊鏈技術(shù)為核心，以館藏?cái)?shù)據(jù)資源為主體構(gòu)建安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)期、高效的安全管理機(jī)制，借以防止數(shù)據(jù)資源流失。與信息安全維護(hù)管理不同的是區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用為其他資源獲取主體提供了平臺(tái)，能讓用戶及資源使用者全面參與到安全存儲(chǔ)機(jī)制及數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建中，深度挖掘、聚合數(shù)據(jù)資源，讓重要的資源數(shù)據(jù)以一種安全的信息加密方式長(zhǎng)久保存。

3.3 安全制度強(qiáng)化認(rèn)證

將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到高校圖書館館藏資源安全存儲(chǔ)機(jī)制建設(shè)中，主要是借助區(qū)塊鏈技術(shù)的信息加密方式讓館藏資源得到安全保障。隨著信息網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，眾多高校圖書館都進(jìn)行了數(shù)字化建設(shè)，將資源數(shù)據(jù)庫(kù)與互聯(lián)網(wǎng)鏈接，滿足用戶的資源獲取需求。由于互聯(lián)網(wǎng)的共享性及網(wǎng)絡(luò)暢通性導(dǎo)致高校圖書館館藏資源得不到有效的安全保障。而將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到高校圖書館館藏資源安全存儲(chǔ)機(jī)制建設(shè)中，可借助分布式存儲(chǔ)、信息安全加密、管理主體多元參與等方式實(shí)現(xiàn)信息安全認(rèn)證，對(duì)數(shù)據(jù)資源以密碼學(xué)的方式進(jìn)行管理，可提高數(shù)據(jù)庫(kù)的安全系數(shù)，進(jìn)行安全主體強(qiáng)化認(rèn)證，滿足用戶高效率的數(shù)據(jù)交互需求。

3.4 加密方式多種應(yīng)用

區(qū)塊鏈技術(shù)是具有分布式記賬、協(xié)作參與的加密數(shù)據(jù)庫(kù)，是一種特定架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及算法工具。在高校圖書館館藏資源安全存儲(chǔ)機(jī)制建設(shè)中，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用主要以信息加密安全認(rèn)證為主，按照邏輯原則構(gòu)建記賬加密算法，多重機(jī)制加密數(shù)據(jù)資源，分布式處理與保存，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期安全存儲(chǔ)。其中加密數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建中的加密方式是數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)者和用戶共同參與完成的，加密算法由開(kāi)發(fā)者提供，數(shù)據(jù)資源由用戶提供，借助加密算法和挖掘算法，開(kāi)源性的數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以在不同的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上對(duì)用戶提供的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行算法處理，使具有相同特征的數(shù)據(jù)資源直接被分類到特定的信息數(shù)據(jù)庫(kù)中并實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期儲(chǔ)存（如圖2所示），由于加密數(shù)據(jù)庫(kù)具有單向封閉特性，其中重要的數(shù)據(jù)資源不會(huì)被直接盜取，有助于提高數(shù)據(jù)資源的安全性。同時(shí)，用戶參與到加密機(jī)制建設(shè)中能針對(duì)館藏資源數(shù)據(jù)庫(kù)的組織架構(gòu)創(chuàng)建選擇最具價(jià)值的方案，可根據(jù)數(shù)據(jù)資源的分布狀態(tài)，自主性地選擇加密方式，利用多種加密手段提高數(shù)據(jù)資源的安全性。

圖2 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校圖書館館藏資源加密流程

4 區(qū)塊鏈技術(shù)在高校圖書館館藏資源安全存儲(chǔ)中的應(yīng)用途徑

4.1 利用開(kāi)源性產(chǎn)品提供服務(wù)

在高校圖書館館藏資源安全存儲(chǔ)中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)提升數(shù)據(jù)資源的安全性，最重要的方式就是要利用區(qū)塊鏈技術(shù)的開(kāi)源特性，根據(jù)用戶的需求開(kāi)發(fā)開(kāi)源性的數(shù)字產(chǎn)品加強(qiáng)安全管理。事實(shí)上，區(qū)塊鏈技術(shù)是一種具有開(kāi)源特性的數(shù)據(jù)挖掘機(jī)制，具有很強(qiáng)的加密性。高校圖書館在館藏資源安全管理中要根據(jù)區(qū)塊鏈技術(shù)的開(kāi)源加密特性對(duì)館藏?cái)?shù)據(jù)資源深度加工，融入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)的信息加密認(rèn)證機(jī)制，開(kāi)發(fā)出具有高強(qiáng)度信息加密性的數(shù)字產(chǎn)品供用戶使用，提高高校圖書館館藏資源存儲(chǔ)的安全水平。

4.2 協(xié)同價(jià)值性主體深度建設(shè)

區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到高校圖書館館藏資源安全存儲(chǔ)機(jī)制建設(shè)是多價(jià)值主體協(xié)同參與的過(guò)程，不僅有科研機(jī)構(gòu)、師生用戶、社會(huì)用戶，還有政府管理部門。其中科研機(jī)構(gòu)是獲取和更新數(shù)據(jù)資源的主體，師生用戶、社會(huì)用戶是資源使用主體。由此，以區(qū)塊鏈技術(shù)為核心的安全存儲(chǔ)機(jī)制建設(shè)，需要多方面力量參與其中，利用群體智慧實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)共建，深度挖掘信息數(shù)據(jù)，進(jìn)而滿足不同用戶信息資源高效共享的需求。

4.3 依托交互性技術(shù)分布處理

高校圖書館是信息服務(wù)機(jī)構(gòu)，有著海量的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，隨著高校內(nèi)部各個(gè)學(xué)科院系的深化建設(shè)，圖書館每天需要處理大量的知識(shí)信息，針對(duì)有價(jià)值的信息資源進(jìn)行安全存儲(chǔ)，無(wú)形中給圖書館帶來(lái)巨大的壓力。將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到高校圖書館館藏資源安全存儲(chǔ)中，可針對(duì)各種數(shù)字資源的交互性實(shí)現(xiàn)分布式處理，在確定資源類型的基礎(chǔ)上，對(duì)不同種類的信息數(shù)據(jù)分類處理，集中存儲(chǔ)，以分布式加密方法實(shí)現(xiàn)安全管理，為后期數(shù)據(jù)資源的利用、獲取、查詢提供安全保障。

4.4 聯(lián)系上下游終端安全加密

高校圖書館館藏資源數(shù)據(jù)庫(kù)既是高效的信息管理網(wǎng)絡(luò)，也是具備較高傳輸效率的數(shù)據(jù)傳遞系統(tǒng)，任何與數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)接的用戶都可借助管理網(wǎng)絡(luò)獲取資源。區(qū)塊鏈技術(shù)作為一套完整的網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議，在數(shù)據(jù)庫(kù)加密認(rèn)證，保障信息流安全方面發(fā)揮著重要的作用。利用區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)館藏資源數(shù)據(jù)庫(kù)安全加密，聯(lián)系上下游終端，根據(jù)用戶的身份、職業(yè)、年齡、性別等方法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理認(rèn)證，可實(shí)現(xiàn)圖書館資源數(shù)據(jù)庫(kù)與用戶個(gè)人信息雙重加密，雙向認(rèn)證，成為互相暢通的數(shù)據(jù)傳輸渠道。例如，美國(guó)國(guó)會(huì)信息咨詢中心就借助區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)用戶和資源數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了雙向加密認(rèn)證，讓用戶和數(shù)據(jù)庫(kù)之間成為互相聯(lián)系的“上下游終端”，以提高館藏資源的安全水平和使用效率。

5 結(jié)語(yǔ)

高校圖書館館藏資源安全存儲(chǔ)中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)離不開(kāi)分布式處理、數(shù)據(jù)庫(kù)加密、構(gòu)建主體多元參與等方法，清晰理解區(qū)塊鏈技術(shù)的含義及其在高校圖書館館藏資源安全存儲(chǔ)中的應(yīng)用特點(diǎn)，可以為區(qū)塊鏈技術(shù)與高校圖書館館藏資源安全管理結(jié)合提供有益借鑒，找到應(yīng)用途徑，解決高校圖書館館藏資源安全存儲(chǔ)中遇到的難題，進(jìn)而為用戶提供更優(yōu)質(zhì)、高效的資源共享服務(wù)。