基于區塊鏈的數字版權保護與交易系統

李超，戴炳榮,2，王泓機，王曉強

（1.上海計算機軟件技術開發中心，上海201112；2.上海海事大學信息工程學院，上海201306；3.復旦大學計算機科學技術學院，上海201203；4.綠地金融投資控股集團有限公司運營技術部，上海200023）

0 引言

隨著全球信息化進程的推進以及信息技術向各個領域的不斷延伸，數字出版產業的發展勢頭強勁，并日益成為我國出版產業變革的“前沿陣地”。2017年我國數字內容產業已超過4000億元，市場規模位列全球前三。巨大的內容需求使得產業市場規模不斷壯大，市場價值不斷被創造和挖掘[1]。

但是我國乃至全球的數字內容產業在蓬勃發展的同時也面臨著不小的挑戰：由于信息化帶來的數字內容傳播的便利性使得數字內容侵權越來越容易發生，同時侵權行為還具有天然的隱蔽性和難追查性，并且這些侵權行為靈活多變，傳播渠道相當廣泛。據相關統計顯示，北京人民法院自1999年開始審理網絡版權糾紛案件以來，其審理案件數量已從初始的每年幾件發展到現在每年的千件以上[2]。而傳統的版權登記與維權手段在面對如今的各式的侵權行為時也暴露出了種種問題。就版權登記而言，傳統的版權登記具有耗時長且成本高昂，法律證明力也不夠理想等問題[3]。被侵權者想要維權時又面臨維權對象難以確定或呈現規模化，維權收益與付出難成正比等苦惱。因此如何降低版權登記的成本，增強其法律證明力以及如何降低數字內容創作者維權和交易的成本成為了亟待研究和解決的問題。

隨著區塊鏈技術的發展，數字內容版權迎來了新的希望。區塊鏈具有的去中心化、難以篡改、擴展性大、靈活性強等技術特征非常適應數字內容版權保護的核心訴求[4]，為數字內容版權保護提供了一套全新解決方案和重要支撐。通過區塊鏈技術寫入作品唯一的數字摘要，使原創數字內容不可偽造、不可篡改，達到登記和確權的目的，通過與官方機構的對接，得到保護和認可。通過區塊鏈機制以及智能合約的設計，在安全、可靠的環境下自動化的完成數字版權的交易與流轉，大大提高變現效率，提升創作積極性。區塊鏈的不可篡改、可追溯特性為侵權追責與保護提供天然公信力[5]，成為執法機構可以采納的有效證據，簡化了維權流程，降低了維權成本，充分保障創作者的權益。基于區塊鏈的數字版權保護與交易系統有助于解決數字內容版權安全保護和交易信任問題，是促進數字內容產業發展壯大的有力法器。

1 區塊鏈技術與BCOS

區塊鏈是由節點參與的分布式數據庫系統，但與傳統的分布式數據庫不同，區塊鏈的每一個節點通過一致性算法保有相同的賬本信息[6]。它基于一種新型去中心化協議，能安全地存儲比特幣交易或其他數據（債權、股權、版權等數字資產），區塊鏈的信息不可偽造和篡改，無需任何中心化機構的審核。區塊鏈技術大大降低了現實經濟、社會活動的信任成本與會計成本。

區塊鏈由一個個數據區塊構成，每一個區塊中包含所打包的交易。不同的區塊鏈可能由于應用場景和設計理念不同，在結構上會略有差異。但通常來說，每一個數據區塊記錄了五個信息：神奇數、區塊大小、數據區塊頭部信息、交易計數、交易詳情[7]。其中，數據區塊頭部信息的Hash值是下一個新區塊的Hash值的參考目標數，最后一項交易詳情記錄了該區塊中所有的交易記錄[8]。這一塊的設計可根據不同的應用場景和目的進行調整和改變。數據區塊結構如表1所示。

區塊鏈技術必須要有底層實現平臺和載體，目前已經涌現出了大量優秀的區塊鏈平臺，例如以太坊（Ethereum）、超級賬本（HyperLedger）以及 BCOS等。其中BCOS平臺是微眾銀行（WeBank）、萬向區塊鏈（Wanxiang Blockchain）、矩陣元（Juzix）三家公司聯合開發的聚焦于企業級應用服務的開源區塊鏈技術平臺。BCOS基于已有的區塊鏈開源項目進行開發，綜合考慮了開源項目的成熟度、開發接口友好性、技術組件齊備性、可插件化程度、多樣化復雜業務支持程度等多方面的表現。由于BCOS對于企業級應用的良好支持性，數字版權保護與交易系統的底層采用BCOS實現。

表1 區塊結構

2 基于區塊鏈技術的數字版權保護與交易系統設計

基于區塊鏈的數字版權保護與交易系統將數字版權與區塊鏈技術相結合，與傳統的數字版權保護與交易方案相比更能夠便捷、安全、低廉的完成數字內容版權的登記、確權、鑒證、交易等環節，充分建立以版權所有者為中心的保護與交易機制，提供全流程服務。

圖1 BCOS底層架構

本系統主要包括五大功能模塊：數字作品發表、版權登記、版權交易、作品鑒權、后臺管理。技術架構上采用BCOS平臺，PBFT共識機制的聯盟鏈實現。系統總體功能圖如圖2所示。

圖2 系統總體功能圖

數字作品發表：適應多種業務需求，個人用戶可將自己的原創作品發表到數字版權與交易系統中。支持文本、圖片、音視頻、郵件/網頁/合同等多類型的數字作品發布。系統將把數字作品的特征值存到區塊鏈平臺中保證其不可篡改與永久存證。作品的具體內容存在鏈下數據庫中以備比對。

版權登記：利用區塊鏈不可篡改、公信力算法機制，提供版權登記保護。主要包括自動登記、自動審核、證書下載、版權查詢等功能。用戶在版權保護與交易系統注冊并登陸后可以自行登記其數字作品，系統將采取自動審核與人工審核相結合的方法對上傳作品進行詳細審核，在審核通過后將對作品發放電子認證證書，其他用戶也可以通過該系統查詢到作品證書。

版權交易：利用區塊鏈去中心化機制，提供安全、可靠的版權交易流通環境，主要包括：貨幣化定價、數字內容版權商城、在線支付、自動交易、交易流轉鏈條追溯等。用戶可以在系統對已經審核成功確權的作品版權進行定價轉讓，其他用戶可以在商城中對他人的版權作品進行購買，整個購買過程、版權流轉信息等都會被記錄到區塊鏈中，作為版權作品詳細信息的一部分以備查驗。

作品鑒權：為加強版權信息的權威性，解決維權取證難題，通過作品鑒權模塊為司法鑒定保護提供了可信采納證明，主要包括時間戳、存在性證明、權屬證明、相似性證明。用戶可以自行登錄系統對疑似抄襲、雷同的作品進行比對，系統會自動計算作品特征值并進行匹配，并出具相似性報告，如果確實相似，則出具相似性證明。

后臺管理：相關管理人員可以在本系統中查看系統中所有的用戶、用戶的操作、審查區塊鏈的運行狀態、審核用戶提交的數字版權內容等信息。同時也承擔著對于存在性證明、權屬證明、相似性證明等重要證明的實施過程進行監督和二次確認。

3 系統實現

本系統是一個B/S架構的Web系統，部署運行在部署在CentOS上。我們將用PHP語言及特定的框架來構建整個系統的前臺與后臺界面，所有的數字作品相關數據鏈下保存，與數字版權相關聯的信息都將采用去中心化的形式保存在基于BCOS區塊鏈之上。整個系統最終將部署在CentOS上，使用高性能的Nginx作為HTTP服務器轉發并處理請求，使用PHP-FPM對所有的用戶請求進行進程調度與內容解析。通過API的形式跨進程通信對BCOS區塊鏈進行相關操作。

3.1 系統首頁

圖3 系統首頁

3.2 版權登記功能

個人用戶可在該頁面填寫作品基本信息并上傳作品源文件。如果允許該作品進行版權交易則需要勾選“版權是否可交易”選項。

圖4 版權登記功能頁面

3.3 版權交易功能

用戶可在版權交易商城中對允許交易并通過了審核的版權作品進行購買。

圖5 版權交易功能界面

3.4 企業審核功能

企業可對用戶提交的版權作品進行審核，審核通過后可獲得認證證書。

3.4 企業鑒權功能

當在該數字版權保護與交易系統中登記的作品需要維權時，除了可出示在本系統的登記證書外，還可申請鑒權。可將兩份相似作品上傳到系統，系統將自動比對并給出作品相似度作為參考。

圖6 企業審核功能頁面

圖7 區塊鏈版權登記證書

圖8 企業鑒權功能頁面

4 結語

版權是文化經濟的核心，在傳統業態下，版權的使用面臨著確權難、定價難和交易難三個難題，阻礙了版權市場的快速發展，基于區塊鏈的數字版權保護與交易系統的應用，能夠促進版權交易流通，保護文化創新原創權益。

本文給出了基于區塊鏈的數字版權保護與交易系統的設計思路以及實現，為數字版權產業提供了全流程的登記、確權、交易等服務，同時能夠對接第三方開發及應用機構，提供更具有針對性的應用開發和服務，充分滿足市場需求，進而為社會版權意識的加強，人民群眾對原創數字內容作品的需求，以及高質量版權作品創作動力都起到了重要支撐作用。