區塊鏈技術在醫學院校智慧圖書館創新服務中的應用初探

呂 峰

(云南中醫藥大學圖書館 昆明 650500)

1 引言

區塊鏈技術是基于分布式技術發展而來的，可依靠自動化行為實現多個分布式模塊之間的平等地位，是對傳統分布式系統的顛覆[1]。該技術在虛擬貨幣領域得到廣泛應用，已成為當今研究熱點。圖書館是醫學高校基礎服務的重要組成部分，越來越多的師生參與閱讀活動、書籍種類和數量不斷增加，是構建醫學院校智慧圖書館創新服務的基礎。在推動醫學院校智慧圖書館創新服務領域，區塊鏈技術具有較好應用前景和優勢。

2 區塊鏈技術特點

2.1 去中心化

在分布式系統中，管理者對整個系統進行管理和調度，其他服從者接受管理者命令并執行相關操作。管理者為系統中心，一旦出現問題服從者可通過選舉找到新的管理者，但在選舉期間可能影響分布式系統對外服務功能。在分布式系統中節點增加和刪除較復雜，且無法保障信息一致性和完整性。但對區塊鏈技術而言所有節點為平等地位，通過其協作，例如數據交換和信息資源共享等，維護分布式系統整體穩定性和可靠性，為用戶提供方便快捷的服務。區塊鏈技術實現去中心化，節點的增加和刪除較為方便。

2.2 數據完整性

區塊鏈技術具有確保數據完整性的特點，主要體現在以下兩方面：一是系統中除交易私有信息外其他信息均可公開，所以其他節點可擁有公有信息并對其進行保存操作。當其中一個節點出現問題時，其他節點依然可以保存完整數據，可避免因某個節點無法工作而丟失信息的情況。二是所有節點均可進行信息交換和共享，在經過足夠長的時間后，某個節點會保持整個系統中其他節點所有數據。當出現問題的節點恢復后，可以通過重建操作找回原有信息，以保障系統數據完整性[2]。

2.3 數據安全性

對于私有數據使用非對稱加密技術，即在加密和解密時使用不同策略，例如加密時使用公鑰，加密算法公開；解密時使用私鑰，加密的公鑰和私鑰必須一一對應才能完成解密操作。非對稱加密技術在網絡中廣泛應用，其安全性能夠得到保障。所以使用非對稱加密技術后，不需要人為干預確保數據安全性。

3 區塊鏈技術應用于智慧圖書館創新服務的優勢與不足

3.1 概述

區域鏈主要由鏈、區塊、交易3部分組成。導致狀態發生改變的一次操作、區塊里某個時間段內交易信息的數據合集與各個區塊按照先后時間排列形成的整個記錄，就是區塊鏈技術實現與形成過程[3]，見圖1。這是其具有獨特優勢及存在不足的重要原因之一。

圖1 區塊鏈交易實現和形成步驟

3.2 優勢

3.2.1 數據庫安全性高且透明 在傳統圖書館管理模式中，大量圖書信息存放在數據庫中，數據庫出現問題將導致圖書館對外服務功能癱瘓。雖然可采用備份機制，但很多不可抗力仍會對數據庫產生災難性破壞。應用區塊鏈技術將去掉數據庫這一節點，區塊鏈中每個節點均可保存數據，當一個節點出現故障時其他節點依然可對外提供服務，不影響智慧圖書館整體服務功能。

3.2.2 管理模式去中心化 傳統圖書館存在中心節點，當用戶量或圖書數量增長時系統會越來越復雜，擴容也會較困難，最終影響用戶閱讀體驗。但區塊鏈技術下的智慧圖書館可實現去中心化，每個節點均可平攤客戶端請求，用戶或圖書數量增加后可通過添加節點方式進行擴容操作，較好地滿足用戶增長的需求。

3.2.3 提高用戶參與程度 圖書館為用戶提供閱讀服務，同時需要用戶參與，通過用戶體驗和反饋不斷推動圖書館服務質量的提高。在傳統圖書館中，只有管理員才可以實施修改圖書、用戶信息等操作，用戶參與度低；使用區塊鏈技術的智慧圖書館可提高用戶參與程度，對系統實施管理、上傳書籍、進行知識分享，參與智慧圖書館開發，其參與范圍、程度更加廣泛、深入。

3.3 不足

3.3.1 建立通用標準困難 一是圖書館系統經歷長期發展過程，不同類型構建標準不一樣，標準統一需協調各方面資源，實現較困難；在建立新標準后，在圖書館系統中推行尚需長期努力。二是高校圖書館具有明顯地域性、學科專業性，需滿足不同學科專業師生閱讀需求，統一標準較難體現圖書館個性化特征與滿足讀者不同地域性、專業性需求[4]。

3.3.2 存在忘記密碼風險 區塊鏈技術較重視數據安全，采用非對稱加密技術確保私有數據安全性。但該操作方式下一旦忘記密碼則較難找回。具體原因，一是密碼屬于用戶私人數據，對此區塊鏈技術無統一管理中心，無法進行密碼找回操作。用戶忘記密碼將無法使用智慧圖書館創新服務，多項操作無法生效。二是如果在當前系統中加入對用戶私有信息的保存操作可實施密碼找回，但同時將破壞區塊鏈技術安全性特征，可能導致用戶私有數據被竊取，破壞圖書館信息安全性。

3.3.3 動力不足 雖然區塊鏈技術能夠提高圖書館服務質量，為用戶帶來更好的閱讀體驗，但是綜合考慮各種因素，當前使用區塊鏈技術構建智慧圖書館創新服務的動力不足。使用區塊鏈技術構建智慧圖書館，需要投入大量的硬件和軟件投入，特別是基于區塊鏈的圖書館應用服務和對現有系統和服務模式的升級改造。

4 基于區塊鏈技術的醫學院校智慧圖書館創新服務構建策略

4.1 智慧服務管理

4.1.1 線上借閱 隨著互聯網和移動閱讀應用的發展，圖書館作為圖書收藏中轉中心的作用和價值越來越被弱化。進入人工智能時代，可利用區塊鏈技術為圖書館智慧服務提供更好的應用場景。利用區塊鏈技術將所有圖書的分類和編目信息通過二維碼進行分布式管理，開通基于云端的預約借還功能，讀者可線上自助提交預約借書單，不用到圖書館即可實現讀者之間點對點借閱自動流轉，圖書館管理人員只要做好線上服務和監管工作即可。

4.1.2 智慧服務通道 建立讀者和書商之間的薦、購智慧服務通道，在醫學類院校中讀者對專業知識學習、病案分析研究、最新醫學知識等方面書籍需求量較大，如何實現需求和藏書副本供求平衡是圖書館服務重點。通過區塊鏈技術可收集各個區塊鏈節點的數據信息，搭建讀者、圖書館、書商之間智慧服務通道，根據讀者需求量自動推送館配信息給圖書館和書商，使讀者需求和館配供應保持在合理區間，達到節約采購經費和降低圖書多副本浪費的目的。

4.1.3 智能數據分析 在傳統分析讀者到館時長、借閱書籍類別基礎上，可通過區塊鏈分布式數據存儲技術，根據讀者查詢館藏、移動圖書館使用、在線咨詢、數字資源訪問和使用等數據，從多維度對讀者閱讀行為進行智慧分析，以報告形式定期推送給圖書館管理人員、班主任輔導員、讀者等各方，實現通過閱讀行為分析學生在校學習情況[5]。

4.2 智慧閱讀推廣活動

4.2.1 建立圖書館與讀者互動交流平臺 例如開通圖書館微信公眾號、微博賬號，更好地迎合讀者閱讀習慣和方式，及時送達圖書館各類閱讀活動信息，拉近與用戶之間距離，吸引更多讀者參與閱讀推廣活動。

4.2.2 擴展閱讀推廣活動形式 例如為讀者建立融身份認證、閱讀行為、閱讀積分為一體的智慧閱讀區塊鏈平臺，使讀者在平臺上分享閱讀體會、推薦專業書籍、分享專業學習心得體會等，根據閱讀分享和原創作品積分兌換相應借閱本數、借閱時長等，提高讀者和圖書館的黏度[6]。

4.2.3 建立基于區塊鏈技術的虛擬閱讀空間 定期將圖書館新購進和熱門的專業知識書籍信息通過空間按照專業和年級進行分類、主動推送，使不同階段的學生能在課堂外快捷獲取專業知識和技能。

4.3 5G+VR醫學網絡信息資源庫

4.3.1 統一資源庫 利用區塊鏈技術分布式存儲的優勢，整合圖書館、各院系購買和自建的各類型信息資源庫，構建統一身份認證、資源分類和集群服務模式醫學網絡信息資源庫。

4.3.2 實時在線訪問 充分銜接和融合現代信息技術中5G、虛擬現實(Virtual Reality，VR)和區塊鏈技術，突破傳統圖書館資源受互聯網協議(Internet Protocol，IP)限制、虛擬專用網絡(Virtual Private Network，VPN)訪問體驗不佳、不能移動化、受地域限制等不足，通過區塊鏈多中心和塊鏈式數據結構將過去“點對點”的網絡資源變成虛擬化、移動化的實時在線訪問。

4.3.3 數據保護 充分發揮區塊鏈非對稱加密算法的優勢，對校本特色數字資源庫進行信息安全保護，特別是對教學和科研過程中的典型醫學案例資料，例如課件、病理診斷影像資料、實驗數據、診療方案等進行有效保護[7]。

5 結語

隨著高校圖書館服務方式和內容轉型，對于區塊鏈技術在醫學院校智慧圖書館建設方面的應用研究尚處于探索階段。要進一步研究和挖掘出更多、更好的以區塊鏈技術為核心的創新服務，需在技術應用、服務方式和手段上繼續深入和加強。