区块链技术在科技馆领域应用研究初探

◆马小鸥

(辽宁省科学技术馆 辽宁 110167)

1 引言

区块链的出现，始于2008年 “中本聪”发表的一篇奠基性论文。随着以区块链技术作为底层基础架构的比特币系统的稳定运行，人们逐渐认识到区块链对社会和经济发展的重要性和可塑性。近年来，区块链技术的研究与应用呈现爆发式增长，其被视为计算范式的第五次颠覆式创新[1]。目前，区块链技术的应用逐渐从互联网金融行业扩展到更广阔的领域中，通过与物联网等技术相结合，在优化管理、增强信息安全、提升效率等方面已取得了显著成效[2]。本文分析区块链技术的特性，将其引入科技馆领域，探究区块链技术在科技馆建设和管理方面应用的可行性和应用场景，提出探索式的研究与构想，以期推动后移动互联网时代科技馆行业的发展变革。

2 区块链技术的特征及其在科技馆中应用的可行性

近年来，科技馆作为培养公民科学素质的重要社会教育机构，在激发公众崇尚科学的热忱，提升公众科技文化素质方面发挥着日益重要的作用。区块链技术的去中心化、不可篡改等特征[3]将为科技馆的建设和管理注入新的活力，为展览教育资源管理的架构升级提供技术支撑，助力科技馆为公众提供更加高效优质的科普教育资源和服务。

分布式存储。在区块链系统中，不存在中心节点，链上的任何扁平化节点具有同等的储存和计算功能，并完整记录全部信息。分布式结构使得数据传输方式从传统的单极化模式转变为去极化模式，可以实现对科技博物馆的教育资源的集体维护，有助于更高效地存储展教资源数据。

（2）免信任与可追溯。哈希算法是区块链的信息无法被篡改的保障，由于输入内容与输出结果的一一对应性，只要输入信息的时间、顺序、内容发生一丝变化，都会导致结果呈现完全不同的状态。利用时间戳可在区块生成的过程中，绑定自身的哈希值和时间点形成按照时序排列以线性链表形式存储的分布式结构的数据，链表结构使得区块中的每条信息具有可追溯性。该特性的充分开发和利用，将从根本上优化科技馆资源数据的安全性和真实性。

（3）非对称加密。非对称加密算法使用配对的公钥和私钥完成完整的加密解密过程，是保证区块链数据安全的核心技术。区块链上的信息是公开透明的，可以随意下载公钥进行访问，但是拥有数据授权的账户身份利用私钥才可传输个人加密文件。该特性可有效增强展教数据信息传输的安全性，具有很高的用户隐私保护功能。

（4）智能合约。智能合约是一段可自动化执行的计算机程序。它接收到一组复杂的事件请求，满足触发条件和合约承诺后，按照参与者的意愿自动发出预设的数据资源，得到正确的数字化结论。该特性能够让科技馆系统实现真正的自动化运行，一旦设定的条件被确认后便不再受任何人为干预，根本上保证了系统运行的稳定性。

3 区块链技术在科技馆管理方式创新中的应用

科技馆的本质属性是为公众服务，满足公众多样化的科普需求。利用先进技术进行智慧化的服务升级是科技馆在后移动互联网时代发展的趋势。区块链作为颠覆性的创新技术，为科技馆的服务升级带来无限可能。

3.1 借助区块链去中心化特性，提升展教信息资源建设水平

（1）展教信息资源安全存储

应用区块链技术的分布式结构实现去中心化是展教信息资源建设的一大创新。传统的展教资源信息管理大多采用中心化的管理方式，集中存储资源信息的中央服务器一旦被攻击，整个系统极易遭受破坏甚至瘫痪。而区块链技术突破了以往集中式的中心硬件，构建分布式“可信交易”平台。系统中所有的信息数据不仅分布式的储存在各节点上，而且各节点都建立一份完整的区块链“总账本”，各节点都参与数据记录与存储，并可相互验证，实现展教资源集体记录和维护功能。“黑客”即使攻破了系统的单一节点，展教信息资源也不会丢失，更不会影响整个平台正常运行。

（2）用户参与展览教育资源建设

在传统的科技馆资源管理模式中，由馆内工作人员采集资源信息。但受限于场馆人员的专业水平，最新的科研动态和发展趋势往往很难被精准获取。区块链技术可以将原来的中心管理层次分摊到不同用户终端，让每一个具有教育资源建设能力的用户或机构都能获得数据更新和维护权限。调动用户参与到展教资源的建设中，丰富展教资源获取的来源，并保证数据受到多方的监督，确保上链信息的真实性。

3.2 借助区块链的不可篡改、可追溯特性，创建展教资源数字存证

运用区块链技术可以创建起科技馆展教资源数字存证信息，更好的保护和维护展教资源。将科技馆内的藏品和展品信息进行数字化，让每件展品实物和展品的区块链数据信息（如照片、三维模型、维护纪录以及创建日期，密钥ID等）及展品所属的科技场馆一一对应，并将该信息嵌入一个不可更改的密钥保存在区块链上，可以有效解决展品保管、防损、维护记录等问题。对于原创展教资源，可将它们在发布、运行和使用过程中的信息以区块的形式打包“上链”，运用“时间戳”确定展教数据资源的产权、使用和维护记录等信息，以顺应展览教育资源版权管理海量化透明化的发展趋势，更好适应未来数字版权保护的需求。

3.3 借助区块链的安全性特性，保障展教资源数据可靠传输及用户隐私

互联网技术加快了科技馆与用户之间的信息传递速度，但也带来了用户隐私和数据传输的安全隐患。用户常常需要向场馆提供个人信息，场馆也需对获取的用户信息和数据行为进行分析和挖掘。如果场馆无法妥善存储这些信息，用户的隐私信息可能被泄露或窃取。区块链技术具有非对称性加密的特点，能够有效保护用户信息，降低用户数据保护管理成本，防止个人隐私泄露，提升用户对场馆服务的信任度和满意度。

3.4 借助区块链的智能合约特性，优化展教资源服务升级

借助区块链技术的智能合约，可为展教服务升级提供新的解决方案。区块链可为智能合约提供可信执行环境，合约一旦启动便自动执行。场馆可以基于区块链打造数字展览教育互动平台。比如，设置参与奖励机制观众参与科普问答等科普活动可获得积分，达到一定额度自动兑换观影券等奖励，以提升趣味性和参与度。同时利用智能合约，还能让场馆中各类智能设备通过去中心化的共识机制来实现功能升级。比如，场馆内某个摄像头捕捉到异常情况，按照预设的合约，系统能够与其他节点的反馈信息自动进行对比，确认信息真实后即可向运行指挥中心发出信号。

4 总结

区块链技术是场颠覆性的技术革命，科技馆作为传播前沿科学技术的阵地，应站在科技信息技术的前端，充分利用区块链优势，在展览教育资源信息建设和管理中创新应用区块链技术，开创信息资源管理、存储、服务的新模式，助力科技馆为公众提供更加高效优质的科普教育资源和服务。