淺析區(qū)塊鏈技術(shù)在高校圖書館信息化建設(shè)中的應(yīng)用

摘要：區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種新興數(shù)據(jù)庫技術(shù)，具備去中心化、可追溯性、點對點等特點，從而可以實現(xiàn)應(yīng)用場景多元化。論文從目前高校圖書館信息化建設(shè)存在的問題入手，梳理區(qū)塊鏈技術(shù)的基本概念和特點，然后探討將區(qū)塊鏈技術(shù)嵌入到高校圖書館信息化建設(shè)中的可能性，最后，提出高校圖書館信息化建設(shè)應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)的具體措施。

關(guān)鍵詞：高校圖書館;信息化;區(qū)塊鏈

引言

信息化時代的到來，我國各高校紛紛加快校園信息化建設(shè)進程。其中，高校圖書館由于要為廣大師生提供海量文獻資料，因而成為高校校園信息化建設(shè)的重要內(nèi)容之一。但是目前，盡管我國高校圖書館信息化建設(shè)已經(jīng)取得很大成績，但是仍然存在一些技術(shù)困境，需要引入新興技術(shù)。區(qū)塊鏈技術(shù)作為最前沿的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，應(yīng)用場景也逐漸從金融交易領(lǐng)域向科教文衛(wèi)等諸多領(lǐng)域拓展。因此，本文將基于區(qū)塊鏈視角，探討該技術(shù)在高校圖書館信息化建設(shè)中的應(yīng)用，期望對高校圖書館信息化建設(shè)作出貢獻。

一、高校圖書館信息化建設(shè)存在問題

近幾年，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成為高校圖書館信息化建設(shè)的主要目標(biāo)，廣大師生通過網(wǎng)絡(luò)訪問獲取圖書館文獻資料，這不僅提高獲取圖書館資源的效率，而且可為師生提供實時資源更新。但是總體而言，我國高校圖書館信息化建設(shè)仍存在一些問題，制約其信息化建設(shè)。

（一）復(fù)合型人才數(shù)量不足

高校圖書館信息化建設(shè)必須依賴于能夠熟練使用網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備和軟件的復(fù)合型人才，因為他們不僅能精準(zhǔn)維護圖書館網(wǎng)站數(shù)據(jù)的安全問題，還能實時更新線上圖書館網(wǎng)站資源，滿足用戶訴求。但是目前，一方面，高校圖書館自身培養(yǎng)的這類復(fù)合型人才有限;另一方面，高校招聘渠道難以點對點的對接適合其信息化發(fā)展的復(fù)合型人才。

（二）館藏電子書籍和文獻缺乏

長期以來，高校圖書館為了提高自身的館藏知名度，往往注重傳統(tǒng)紙質(zhì)書籍和文獻的收集，所以忽略了電子書籍和電子文獻的擴充。因此，師生查閱電子文獻就必須依靠外網(wǎng)，這既提高了師生獲取文獻信息成本，又降低了他們查閱信息的效率。

（三）高校圖書館數(shù)據(jù)時效性差和冗余性差

高校圖書館信息化管理措施依賴于對時效數(shù)據(jù)分析和利用。目前，高校圖書館數(shù)據(jù)來源主要通過教務(wù)管理人員機械地將校園中心數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)傳遞過來，這樣就會因為數(shù)據(jù)傳遞步驟繁瑣、傳遞效率低和傳遞時間長，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)時效性差。因此，高校圖書館對動態(tài)信息回應(yīng)總是滯后于學(xué)校，無法做出準(zhǔn)確管理措施。并且數(shù)據(jù)庫依賴于高校中心化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其自身未擁有獨立的數(shù)據(jù)源體系，從屬于高校中心數(shù)據(jù)庫的一個分支，只能得到高校中心數(shù)據(jù)庫傳遞給屬于圖書館板塊的數(shù)據(jù)信息，無法得到總數(shù)據(jù)庫信息，導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余性差。結(jié)果，高校圖書館對校園總布局只停在單一的分支貢獻。

（四）圖書館內(nèi)搜索引擎未能滿足用戶個性需求

高校圖書館信息化的建設(shè)依托于信息化內(nèi)容的整理和搜索，理想狀態(tài)是廣大師生可以依托于網(wǎng)絡(luò)化的搜索引擎來準(zhǔn)確地、全面的、智能化的、快速的跳轉(zhuǎn)到系統(tǒng)整理好的需求資料文獻里。但目前受技術(shù)限制，高校圖書館的搜索引擎仍不夠科學(xué)和完善。例如，師生在圖書館網(wǎng)站輸入一個搜素主題，就會出現(xiàn)若干個與主題無關(guān)且陳舊的搜索結(jié)果，難以滿足讀者的個性化搜索需求。

（五）高校圖書館館藏書籍難以溯源

目前，高校圖書館館藏書籍的源頭信息依賴于渠道供應(yīng)商提供，但是由于供應(yīng)環(huán)節(jié)的信息非完全公開透明，從“倉庫---裝貨----發(fā)貨----查收”各個環(huán)節(jié)的運行過程只有執(zhí)行人知情，從而在供貨流程中，書籍信息數(shù)據(jù)可能會被人為篡改。因此，難以完成書籍溯源。

二、區(qū)塊鏈技術(shù)特點

2008 年11月1日，中本聰以匿名方式發(fā)表的論文《比特幣：一種P2P電子現(xiàn)金系統(tǒng)》提出了一個革命性的概念—— 區(qū)塊鏈。區(qū)塊鏈具有以下技術(shù)特點。

（一）點對點的信息傳輸

區(qū)塊鏈?zhǔn)腔诩用芩惴ǖ狞c對點網(wǎng)絡(luò)。點對點是指由于在同一個網(wǎng)絡(luò)上每個節(jié)點的地位等同，因此兩個對等節(jié)點可以直接實現(xiàn)信息對接。此外，每個節(jié)點基于共識機制可以共同維護公開數(shù)據(jù)安全，從而信息的真實性由所有節(jié)點來共同驗證。由于傳統(tǒng)信息的傳遞一方面是基于熟人與熟人之間的信任機制，另一方面是基于信息中介商的信息連線，所以傳統(tǒng)信息傳輸無法大范圍開展。但是，區(qū)塊鏈點對點的信息傳輸則是將熟人與熟人之間擴展到全網(wǎng)范圍內(nèi)所有節(jié)點，并為陌生人與陌生人之間建立零成本信任機制，而且還剝離了信息中間商服務(wù)，因此可以實現(xiàn)完全去中介化的信息傳輸。

（二）共享共建，集體維護

不同于傳統(tǒng)機制的由上層節(jié)點直接指示和命令下層節(jié)點，區(qū)塊鏈更偏向?qū)?quán)利下放到全網(wǎng)節(jié)點，全網(wǎng)節(jié)點都具備共享整個公開數(shù)據(jù)的權(quán)限，并且都擁有完全等同的投票權(quán)利和投票機制。例如當(dāng)由某一節(jié)點提出建設(shè)性意見，只要有百分之五十以上節(jié)點投票通過，系統(tǒng)將自動收納意見，并觸發(fā)合約落實意見。與此相似，集體維護也是由整個系統(tǒng)中所有節(jié)點來共同完成，例如當(dāng)區(qū)塊鏈上發(fā)生某一變化使公開數(shù)據(jù)發(fā)生改變，隨后所有節(jié)點都會同步實時更新，不需要兩兩節(jié)點之間進行數(shù)據(jù)糾正。

（三）分布式儲存，可復(fù)制的安全數(shù)據(jù)庫

區(qū)塊鏈的分布式儲存原理是將公開數(shù)據(jù)分布在每個節(jié)點里，并且每個節(jié)點都能得到完整的總數(shù)據(jù)。這種分布式儲存去除了中心化，更偏向于多中心化，人人即為中心，人人都擁有數(shù)據(jù)庫，避免了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理員中心化管理的弊端，從而讓數(shù)據(jù)庫資源的冗余性、安全性達到最大程度的發(fā)揮。

（四）非對稱型加密

傳統(tǒng)加密方式更多是對稱型加密，加密和解密使用同一個密鑰的加密方式，不僅造成密鑰傳輸過程易被破解，而且管理成本巨大。區(qū)塊鏈加密和解密的方式則依賴于公鑰和私鑰的非對稱性，公鑰運用于加密環(huán)節(jié)，其公開性用來保證信息真實存在，而私鑰應(yīng)用于解密環(huán)節(jié)，其嚴(yán)格保密性用來保證信息的安全。一個公鑰配對一個私鑰，只有正確的私鑰，才能完全解讀公鑰的加密文件。

（五）透明性、不可篡改性、追溯性

區(qū)塊鏈依賴自身分布式儲存的特點，使整個網(wǎng)絡(luò)參與節(jié)點都能獲取到公開數(shù)據(jù)，從而做到對于全網(wǎng)節(jié)點數(shù)據(jù)完全透明化，同時每當(dāng)發(fā)生一次數(shù)據(jù)更新，前歷史數(shù)據(jù)會被永久性加蓋時間戳，并保留在鏈上，因此，數(shù)據(jù)不可被篡改銷毀。追溯性則利用時間戳尋求對應(yīng)時間節(jié)點，并通過鏈表結(jié)構(gòu)推算出上一條數(shù)據(jù)，層層篩查直至追溯到原始數(shù)據(jù)源。

三、高校圖書館信息化建設(shè)嵌入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)可能性分析

（一）點對點對接復(fù)合型人才

區(qū)塊鏈的點對點信息傳輸為解決高校圖書館信息化建設(shè)復(fù)合型人才缺乏問題提供了新的思路。高校圖書館和復(fù)合型人才在區(qū)塊鏈中相當(dāng)于A和B兩個節(jié)點，A節(jié)點通過在公開賬本中發(fā)布自己復(fù)合型人才需求的信息，網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點都能通過公開賬本接收到此條需求信息，B節(jié)點看到招聘信息，查看征求復(fù)合型人才的要求，覺得自己滿足所有應(yīng)聘條件，于是和A方對接，A和B便直接達成了點對點的匹配傳輸，從而去除了信息中介商，實現(xiàn)需求與供給點對點的聯(lián)系。

（二）共享共建增加電子文獻儲備

區(qū)塊鏈技術(shù)的共享共建特點為解決高校電子資料和文獻的缺乏問題提供了新途徑。區(qū)塊鏈中，高校圖書館與外網(wǎng)的所有的參與節(jié)點除雙方交易加密文件外的所有文件都可以全部共享，并且單一節(jié)點也可以提供特色的應(yīng)用服務(wù)，這就意味著高校圖書館與外網(wǎng)電子文獻提供者節(jié)點你中有我，我中有你，兩者的電子文獻平臺相互結(jié)合，共同建設(shè)高校圖書館的電子文獻數(shù)據(jù)庫，從而會大幅度增加其電子文獻儲備。

（三）可復(fù)制數(shù)據(jù)庫破除數(shù)據(jù)時效性和冗余性差難題

區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式儲存、可復(fù)制的數(shù)據(jù)庫為解決高校圖書館信息化數(shù)據(jù)時效性和冗余性差問題提供新的手段。高校圖書館作為鏈上節(jié)點，有權(quán)利用公開賬本來復(fù)制數(shù)據(jù)庫，并以此作為自給數(shù)據(jù)庫。當(dāng)公開賬本存在某一交易、某一科研成果、某一文獻信息等變量發(fā)生變化時，高校圖書館數(shù)據(jù)庫會跟隨全節(jié)點公開賬本的數(shù)據(jù)實時更新，滿足數(shù)據(jù)的時效性。同時，高校圖書館作為區(qū)塊鏈節(jié)點的一部分，和鏈上所有節(jié)點的數(shù)據(jù)交互融通，因此數(shù)據(jù)庫會越來越龐大，同一數(shù)據(jù)就會被所有參與節(jié)點的數(shù)據(jù)庫囊括，從而解決高校信息冗余性差的難題。

（四）非對稱加密滿足用戶搜索需求

區(qū)塊鏈中的非對稱加密技術(shù)為解決高校圖書館的搜索引擎不夠科學(xué)這一問題提供新的解決方法。在區(qū)塊鏈中，所有的書籍文檔信息通過公鑰加密技術(shù)加密，可以視為公開的加密文檔，且不同的書籍文檔信息對接獨一無二的加密字符，不會存在重復(fù)記錄和主題混淆的問題。而當(dāng)用戶通過鏈上搜索需求的文檔，會得到獨一無二的公鑰字符，并通過后臺身份認(rèn)證，后臺會準(zhǔn)確賦予用戶私鑰解密字符，然后通過私鑰輸入，便可以準(zhǔn)確得到用戶需求的文檔資源。

（五）不可篡改性、追溯性等解決書籍溯源難題

區(qū)塊鏈技術(shù)中不可篡改性、追溯性、透明性的特點可以破解高校圖書館書籍信息難以溯源的問題。當(dāng)高校圖書館通過區(qū)塊鏈技術(shù)引進一批書籍，書籍的動態(tài)信息被實時監(jiān)控，從“倉庫----裝貨-----發(fā)貨------查收”各個環(huán)節(jié)都蓋以時間戳概念，并以時間為節(jié)點，將其數(shù)據(jù)永久保留在鏈上，一旦上鏈，數(shù)據(jù)將無法被篡改。如果引進的這批書籍與鏈上數(shù)據(jù)出現(xiàn)不配對問題，通過區(qū)塊鏈的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)可以查詢到書籍的供應(yīng)源頭。渠道供應(yīng)商同樣作為鏈上節(jié)點，所要供給的信息將會被完整的反映在公開賬本上，信息數(shù)據(jù)完全透明，可以為書籍?dāng)?shù)據(jù)去偽提供依據(jù)。

四、高校圖書館信息化建設(shè)應(yīng)用區(qū)塊鏈的具體措施

（一）提高師生主節(jié)點對區(qū)塊鏈的接受程度

高校圖書館作為服務(wù)機構(gòu)，其區(qū)塊鏈嵌入到信息化建設(shè)的主要服務(wù)人群是在校師生，因此，必須提高師生對區(qū)塊鏈技術(shù)的接受程度，發(fā)揮主節(jié)點作用。一方面，學(xué)校通過開設(shè)區(qū)塊鏈技術(shù)的有關(guān)課程打通線下師生探討和學(xué)習(xí)的渠道，豐富在校師生的理論基礎(chǔ)。另一方面，通過線上區(qū)塊鏈項目的普及和應(yīng)用，打開師生的應(yīng)用視角，拓寬師生區(qū)塊鏈技術(shù)的接觸廣度。

（二）提高高校對區(qū)塊鏈重視，提供數(shù)據(jù)支持

區(qū)塊鏈作為前沿技術(shù)，高校對其認(rèn)識更多停留在理論層面，并未擁有成熟的技術(shù)框架，因此，區(qū)塊鏈嵌入到高校圖書館信息化建設(shè)的具體應(yīng)用離不開高校的重視。一方面，高校應(yīng)建設(shè)區(qū)塊鏈重點實驗室、研究中心等，為具體應(yīng)用提供技術(shù)支持。另一方面，從區(qū)塊鏈技術(shù)的前端開發(fā)，中期運營再到后期的系統(tǒng)維護，高校要開通數(shù)據(jù)權(quán)限，給區(qū)塊鏈技術(shù)提供數(shù)據(jù)支持。

（三）強化高校應(yīng)用區(qū)塊鏈的組織保障

區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到高校圖書館信息化建設(shè)的組織保障包括，首先，做好區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到高校圖書館信息化建設(shè)的總體布局和各個階段的規(guī)劃。其次，提高區(qū)塊鏈經(jīng)費投入力度，滿足高校圖書館信息化建設(shè)不同階段的硬件和軟件設(shè)施、開發(fā)人員成本、運行成本等經(jīng)費需求。最后，定期加強對高校圖書館區(qū)塊鏈管理和開發(fā)人才的考核。

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作者簡介：

弋拓，陜西西安人，西安石油大學(xué)本科生，研究方向：區(qū)塊鏈基礎(chǔ)應(yīng)用。

基金項目：2019陜西省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目? 項目名：區(qū)塊鏈校園生活信息應(yīng)用研究? 項目號：s201910705053

作者單位：西安石油大學(xué)? 經(jīng)濟管理學(xué)院