區塊鏈+圖書館：讀者服務生態重塑與優化策略

屈艷玲，楊 丹（湖南圖書館）

近年來區塊鏈技術的出現獲得了金融、公共服務、教育、醫療等領域及學術界的高度關注。2016 年，我國把區塊鏈技術提升為國家戰略；2018 年成為區塊鏈應用元年［1］；2019 年 10 日24 日下午，習近平總書記在中央政治局第十八次集體學習時指出，努力推動區塊鏈技術在健康醫療、教育、脫貧攻堅、公益等領域的落地應用，為廣大群眾提供更加便捷、高效、智能的公共服務［2］。習主席的指示精神落實到圖書館，為如何有效探究“區塊鏈+圖書館”重塑讀者服務生態的本質，明晰區塊鏈技術在讀者服務中的應用模式，探索具有實用特色的基于區塊鏈技術的服務生態，實現服務生態的再造與優化指明了方向，同時也為區塊鏈技術在圖書館領域的應用研究提供了新方向。

1 “區塊鏈+”“區塊鏈+圖書館”的釋義與國內外研究動態

1.1 “區塊鏈+”與“區塊鏈+圖書館”

區塊鏈獨特的多方寫入、公開賬本、信任機制、時序不可篡改等技術特征，可有效的改善資源共享過程中存在的成本高、信息易篡改、信任程度低等缺陷。所謂“區塊鏈+”，就是利用時下流行的計算機技術、通信技術和區塊鏈技術，通過數據化、去中心化等方式，使區塊鏈與傳統領域進行融合、重塑，以實現區塊鏈+N 個領域的生態變革。“區塊鏈+”不僅是區塊鏈技術發展到一定時期的產物，也是區塊鏈思維實踐落地的結果。

從雄安新區推出首例“區塊鏈+ 訂單融資”產品，到新型冠狀病毒肺炎疫情期間由北京大學信息科學技術學院區塊鏈研究中心與博雅正鏈（北京） 科技有限公司攜手推出的“博雅醫鏈”，再到杭州地鐵聯合支付寶推出的“區塊鏈+ 支付”——基于區塊鏈技術的電子發票［3］，“區塊鏈+”與各個領域的融合實踐展現了以區塊鏈為創新要素的經濟社會生態重塑的可行性。

雖然區塊鏈技術與圖書館相結合的應用實例目前尚未出現，但是伴隨著“區塊鏈+ 高等教育”［4］、“區塊鏈 + 電商”［5］、“區塊鏈 + 醫療”［6］、“區塊鏈+體育”［7］、“區塊鏈+電力”［3］等概念在我國的相繼落地實施以及研究的深入，“區塊鏈+圖書館”將成為革新圖書館服務生態的重要推力。

1.2 “區塊鏈+圖書館”國內外應用與研究動態

國內外對區塊鏈在圖書館領域的應用進行了相關的研究與探討。美國博物館與圖書館服務研究所 （The Institute of Museum and Library Services，IMLS）關于將區塊鏈技術應用于圖書館數字管理的相關項目得到了美國聯邦政府、圖書館界及區塊鏈領域的青睞；美國圖書館協會（American Library Association，ALA） 也把區塊鏈技術作為未來圖書館革新的關鍵技術［8］。在國內學術界，趙秋利、秦珂、汪瓊等對區塊鏈技術在圖書館版權保護中的作用、機制和價值進行了闡述［9-11］；沈凱旋、公維臣、羅孟儒等從資源治理等不同視角出發，對區塊鏈技術在館藏資源建設、信息安全、隱性知識挖掘等方面的應用進行探討，提出了相應的邏輯模型與實現路徑［12-14］；周耀、湯尚等則從閱讀平臺搭建層面，對平臺搭建的可行性、建設思路、設計框架等進行了研究與分析［15-16］。同時，在CNKI 中以“區塊鏈”“圖書館”或“區塊鏈+圖書館”為關鍵詞進行文獻檢索得知，國內“區塊鏈+圖書館”的相關研究還比較少，更凸顯其研究價值所在。

2 “區塊鏈+圖書館”讀者服務生態

“區塊鏈+圖書館”即通過區塊鏈平臺，利用計算機技術、通信技術，將區塊鏈的創新技術理念與圖書館進行深度融合、變革圖書館治理模式而形成的一種新的服務生態。“區塊鏈+ 圖書館”讀者服務生態如圖1 所示，其內容和功能主要包括以下四個層面：① 基礎層。以硬件設施、數據庫、緩存系統、文件系統為支撐，收集、處理各類服務請求數據，實現業務流的底層記錄、處理、共享、反饋等，確保借閱生態系統的有序運行；② 技術支撐層。主要包括區塊鏈系統所依賴的基礎及相關功能組件，可細分為區塊鏈核心節點、區塊鏈管理兩個維度，對公共賬本、合約節點、讀者節點、賬本瀏覽、節點狀態監控等進行管理，為業務流實現去中心化和可信任提供支撐；③ 應用網關層。主要負責服務環境中讀者信息、證件信息、借閱信息等數據的加解密處理，保障讀者個人隱私及服務數據不被篡改；④ 接入層。通過智能化設備接入服務系統，完成點對點或自助化、自動化的訪問。總體來說，“區塊鏈+圖書館”的讀者服務旨在重塑圖書館讀者服務生態機制，助推“以讀者為中心，服務至上”的圖書館新型服務體系的建立和讀者服務虛擬環境治理的建設。

圖1 “區塊鏈+圖書館”讀者服務生態

3 讀者服務生態總體功能設計與關鍵業務剖析

3.1 總體功能結構

3.1.1 數據管理功能

（1）服務目錄管理。主要實現服務資源目錄的分類；對服務目錄類別、目錄項與目錄文字的審核與發布；對多維度目錄、列表的查詢與資源的訪問；對已發布的服務目錄數據進行維護、刪除、停用、更新、重組等。

（2）服務目錄授權。包括服務目錄的數據上傳和查詢權限，以及讀者對目錄數據提交、目錄瀏覽、數據檢索的權限要求。同時將服務目錄權限同步到所有區塊鏈節點，區塊鏈節點對服務目錄內的數據進行相關操作，進而高效的實現授權與權限控制。

（3）讀者類別管理。為新注冊讀者設定讀者類別，包括讀者證號、讀者類型，限定讀者權限。

（4）元數據管理。對讀者服務資源的內容與標識、數據的表現形式與模式等進行統一管理，以便對服務數據進行整合與管理，推送和定位服務數據，進而改進服務數據的有效存儲，提升檢索的時效性。

（5）保存讀者服務數據。建立對應的讀者服務數據，并定義數據格式，將合理的讀者業務請求數據記錄到區塊鏈數據庫中。

（6）數據查詢。提供通用的查詢接口，通過請求獲取不同的讀者服務數據。

（7）詳情查看。有權限的讀者可以查看個人借閱證的詳細字段。

3.1.2 區塊鏈管理功能

（1）節點管理。主要功能是對所有節點服務器進行集中監控，如，機器IP 管理、運行狀態管理、存儲空間監控等；對節點服務器的啟動、禁用等操作功能；對節點服務器故障警報的功能。

（2）智能合約管理。瀏覽查看所有智能合約，可以查看合約的發布人、發布時間、合約的源代碼等信息；可以通過管理功能上傳新的智能合約以及智能合約的版本。

（3）賬本瀏覽。可以連接到任何區塊鏈節點，實現對每個區塊鏈賬本的區塊和服務數據內容的瀏覽。按區塊查看本區塊所有的服務內容；通過服務ID 定位至該服務所在的區塊，并展示區塊的詳細內容。

（4）讀者管理。讀者管理對接讀者管理智能合約，實現讀者注冊、審核、權限分配與維護等相關功能。

（5）請求事項管理。支持新增請求事項、審核、查詢審批事項詳情。

（6）讀者積分管理。支持讀者積分查詢、更改、積分變化歷史查詢等功能。

3.1.3 系統管理功能

（1）實現系統用戶和系統角色的增加、刪除、修改、查詢與權限的分配。

（2）實現查詢系統操作日志、系統業務日志以及查看日志文件等功能。

（3）實現系統告警的查詢與處理以及系統狀態監控，包括CPU、內存、磁盤、業務統計數據等關鍵指標的監控。

3.2 關鍵業務節點剖析

3.2.1 智能合約設計

從整個讀者服務生態流程考慮，智能合約的設計包括對讀者服務數據的查詢和修改。根據功能可以將智能合約模塊劃分為區塊鏈訪問層、標準訪問層、讀者層等，各模塊可以根據具體服務需求實現相應功能（見圖2）。如，合約管理主要實現對其他合約的管理，包括注冊、升級等功能；審批合約主要對服務過程中需要查詢、審核的請求服務進行審批。

圖2 智能合約模塊與功能結構

3.2.2 授權存證

讀者通過簽署電子協議將相應權限授予圖書館。圖書館借助存儲的憑證，將讀者授權信息上鏈到“授權信息鏈”，執行鏈上代碼，發起鏈上查詢，并記錄授權信息到區塊；然后，當讀者提交服務需求時，在鏈上發起鑒權操作以確認讀者是否有權限，如確已授權，則返回相應服務數據。在此模式下，任何區塊鏈節點都能不可更改地記錄鏈上授權信息，且授權記錄可以多方共享。此外，由于授權與具體服務數據解耦，區塊鏈節點的加入與退出相對靈活。完整的讀者服務數據授權鑒權流程如圖3 所示。

圖3 服務數據授權鑒權流程圖

3.2.3 區塊鏈身份認證

區塊鏈身份認證能夠保障身份信息的安全性、真實性、不可篡改性以及可追溯性。基于區塊鏈技術構建的身份認證體系能夠統一管理身份信息，為不同類型的讀者服務提供身份認證。如圖4 所示是通過對讀者信息進行認證，建立讀者信息體系的一個示意模型。

圖4 區塊鏈身份認證模型圖

其關鍵特性如下：① 可信的身份認證與開放接口，讀者基本信息采用區塊鏈存儲加密，并為信息建立多個層次，根據不同服務場景授予不同級別的訪問權限。區塊鏈中的時間戳能夠完整記錄讀者信息變更過程，并且可以使用智能合約編制個人身份認證的多種服務場景接口；② 多服務場景的高效協同，各服務場景可以直接采用區塊鏈身份認證進行身份認證、讀者信息授權、自理認證等，且彼此之間可以做到身份信息的共享與驗證；③ 區塊鏈的智能合約能夠根據各種身份認證的場景提供授權、信息讀取寫入以及驗證等多種接口，并可實現靈活擴展。

3.2.4 服務數據溯源

區塊鏈能夠對服務數據構造出某種程度的“唯一性”，將帶有唯一ID 標識的服務數據附于區塊鏈之上為讀者提供服務，同時破解了服務數據溯源難題。在區塊鏈中參與服務的區塊鏈節點共同參與到數據服務和行為記錄中，并且對數據有效性互驗，既做到了數據保真，又保障了數據的可追溯性。通過服務數據上鏈，各個區塊鏈節點完整地記存每條服務數據的服務軌跡，當某個區塊鏈節點的服務數據出現問題時，可以及時、準確地追溯數據服務歷史，進而找到服務數據偏離的癥結。

圖5 服務數據溯源的上鏈手段和流程

3.2.5 云存儲安全保障

為保障讀者服務數據在云存儲中的安全性，數據要進行加密存儲，并將加密功能前置部署到獨立的服務器上——加密機（見圖6）。讀者服務請求數據的訪問必須通過加密機才能讀寫訪問云存儲中的數據。其過程為：首先，“讀者服務請求數據”訪問“加密機”，進行接入認證并進行細粒度的讀寫刪查權限控制，拒絕非法讀者訪問；之后，“加密機”訪問“云存儲”，進行接入認證，通過公私鑰對隨機串加解密，并輔以人工審核，防止讀者服務數據被惡意篡改。

4 “區塊鏈+圖書館”服務生態優化策略

如前文所述，區塊鏈技術與圖書館的深入融合是圖書館讀者服務生態重塑的現實需要和重要趨勢，但區塊鏈技術在圖書館領域的應用卻面臨著諸多亟待解決的問題。鑒于此，本文提出以下優化策略，以推動“區塊鏈+圖書館”服務生態重塑的進程。

圖6 云存儲安全保障流程圖

4.1 制定相應的圖書館區塊鏈服務規范

區塊鏈在圖書館界如何應用，目前圖書館領域尚沒有明晰的應用框架或場景，也沒有標準的內涵界定，且缺乏公共文化和旅游服務機構對區塊鏈技術的實際應用場景，這極易對區塊鏈在圖書館的實施與應用產生影響，更不必說區塊鏈在公共文化和旅游領域的大規模推廣與普及。因此，為順應區塊鏈在圖書館界的應用趨勢，公共文化和旅游管理機構應從滿足讀者的真正需求角度出發，兼顧圖書館服務生態可持續發展，建立統一的指導性規范來引導區塊鏈在圖書館界的健康與合理應用。

4.2 通過服務供給治理促使共同體回歸

圖書館服務資源閑置與讀者滿意度不高等問題造成了服務效能低下，圖書館服務供給遭遇了“內卷化”和“碎片化”之痛。當下，打破一元主導的單向供給模式，構建多元主體參與框架下的多中心供給模式，同時探索圖書館內部資源的發現和培育機制，提高圖書館服務的自我供給和自我治理能力是提升服務供給效能較為適宜的路徑選擇。通過引入“治理理論”的新思維，采用“文化治理”的工具策略，系統性地調適服務供給，培育圖書館服務供給的共同體要素，進而解決圖書館服務效能低下的癥結，實現服務共同體的回歸。

4.3 借乘政府上鏈發展“區塊鏈+圖書館”

由于圖書館服務的公益性且對讀者的準入門檻較低，“區塊鏈+圖書館”大規模普及無疑還有很長的路要走。目前，在國家實現治理體系和治理能力變革的重大歷史背景下，區塊鏈技術作為全新的手段得到了各級政府的青睞。在國家治理政策的支持下，各級政府服務和政務數據上鏈的進程急速加快，基于區塊鏈技術的“政府+政務”“政府+ 智慧城市”開啟了各級政府上鏈創新政務治理的新篇章。因此，圖書館可搭乘政府上鏈這個東風，探尋“區塊鏈+圖書館”重塑服務生態的新路子。

4.4 共建公共文化服務行業生態鏈聯盟

區塊鏈技術在圖書館行業的應用與普及需要整合、協同行業內外資源。目前，各公共文化服務機構往往從某一個業務環節或某些業務角色入手搭建區塊鏈，尚未形成生態鏈聯盟的理念。隨著公共文化服務行業服務資源整合能力的進一步提升，服務生態鏈將比現在更具動態性、靈活性和導向性，形成一種新的服務生態鏈聯盟模式，在此模式下，圖書館、文化（群藝）館、博物館等公共文化服務機構參與其中，提供各自領域的服務，并各取所需，信息流可以自由流通，形成一個松散組合的服務鏈生態圈，進而實現服務價值的最大化。

5 結語

當前，在新技術驅動下，加快基于區塊鏈技術的公共文化事業發展已成為革新公共文化治理的新動能，對深入推進文化強國、文化自信建設也將起到引領作用,“區塊鏈+”的新業態已從概念走向現實，在這個關鍵的歷史機遇期，如何學習好、利用好“區塊鏈+圖書館”技術框架、服務模式、實施路徑進行服務生態重塑，是圖書館及其他公共文化服務機構共同的任務與時代責任。通過高遠實用的服務標準制定、服務供給的多元治理、服務生態聯盟的建立，塑造“區塊鏈+圖書館”的行業標準，真正實現區塊鏈技術在圖書館的應用落地。