区块链技术在图书馆中的应用障碍及场景探究

巫朝滨

(广州图书馆，广东 广州 510623)

1 背景

区块链是目前全世界最前沿的技术之一，既是继大数据、云计算、物联网之后出现的又一项革命性技术，也是继大型机、个人电脑、互联网、移动社交之后出现的第五次计算机发展范式，对各领域的发展都产生了不同程度的影响。随着智能图书馆建设成为现代公共图书馆的战略发展任务，如何将区块链技术应用于现代图书馆建设，是值得图书馆界共同研究的课题。

2 区块链技术概述及其特征

2.1 区块链技术概述

近年来，随着数字货币影响力的提高，作为数字货币基础的区块链(Blockchain)技术越来越受到人们的关注。区块链并不是一项单一的技术，而是分布式数据存储、点对点网络、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链技术的出现为整个技术界提供了新的思维模式及程序设计范式，有学者认为区块链将会是下一代互联网技术Web3.0的重要基石。

2.2 区块链技术的特征

2.2.1 去中心化。与传统的中心化系统相比，区块链技术不依赖第三方管理机构或中心化的硬件设备，主要通过以下三种技术方式实现去中心化：一是分布式数据存储。区块链的每个节点都会保存一份完整的账本(数据)，能够完全追溯过往操作，保障了数据的完整性。二是点对点网络。区块链的所有节点既是服务端，也是客户端，不存在交易中介，因此，区块链的节点越多，数据就越安全。三是共识机制。由于区块链中没有交易中介，因此，各节点之间需要依靠共识机制维护分布式的数据存储及协同保障整个系统的安全。

2.2.2 隐私安全。在实际应用中，区块链应用了多项密码学技术，如公钥加密算法、私钥加密算法、哈希算法、默克尔树等，这些技术既能够实现个人隐私的隐藏，又能够保证交易或操作的安全和精确。

2.2.3 防篡改性。区块链的每个区块都带有一个真实的时间戳，按时间排列的区块组成链条，黑客在篡改某个区块里的数据前，必须在整个区块链中得到共识，即要达到整个区块链算力的一半以上。这样的机制使数据的篡改难度大大增加，且时间越早的记录越难篡改。

3 图书馆应用区块链技术的契机和优势分析

3.1 相关政策支持

目前，我国政府对区块链技术的重视程度不断提高，《“十三五”国家信息化规划》明确将区块链技术作为长期战略性前沿技术，并指出其是未来五年内提供数字化、网络化、智能化服务的关键技术之一。《“十四五”国家信息化规划》把区块链作为前沿突破技术的目标之一，并指出了开发利用区块链的方向。2016年10月，我国工信部发布了指导文件《中国区块链技术和应用发展白皮书》，促使越来越多的学者关注区块链技术的发展。2021年6月，工信部、网信办联合发布了《关于加快推动区块链技术应用和产业发展的指导意见》，以解决制约区块链技术应用和产业发展的关键问题，进一步夯实我国区块链的发展基础，加快实现技术应用的规模化，并明确提出要建设具有世界先进水平的区块链产业生态体系，实现跨越式发展。

3.2 区块链技术生态已形成

在政府的推动下，区块链技术公司迅速发展，赛迪区块链研究院的统计数据显示，我国目前已有超过50家区块链产业园区，其中广东省、浙江省等地区的区块链产业园数量较多。在百度、腾讯等知名企业的带动下，区块链技术相关的开源社区越来越多。另外，复旦大学、同济大学、中国科学院软件研究所等高校及研究机构已与部分企业合作开展区块链技术的联合研究。相关统计数据显示，2021年我国的区块链申请量达15,985，占全世界申请总量的84%，位居世界第一，且我国专利申请数量、专利家族数量、授权数量、被引用数量和国际专利申请数量都超过了欧美国家，以规模优势占据上风。

3.3 图书馆应用区块链技术的迫切性

3.3.1 图书馆应与政企区块链平台对接。目前，政府与企业的区块链平台已陆续搭建完毕。以广州市为例，广州市于2020年建成了全市统一的政务区块链基础平台，依托该平台建成了“信任广州”数字化平台，计划三年内将为全市企业用户开通电子证照和电子印章，并提供区块链可信认证服务，用户可随时随地进行电子签名、调用电子证照等，实现办事“零跑腿、零见面、无纸化”。广州图书馆作为广州市人民政府设立的公益性公共文化机构，应积极建设自身的区块链系统，做好与政企区块链平台的对接工作，满足用户的多元化需求。

3.3.2 图书馆应保证数据的完整性。图书馆是收集与传播知识的场所，应保证馆内数据资源的完整性，避免重蹈亚历山大图书馆被焚毁的覆辙。目前，大多数图书馆的数据安全方案都是传统的容灾备份，虽然可在理论上避免较多意外情况的发生，但无法做到万无一失。因此，图书馆可利用区块链技术存储数据，发挥区块链的分布式存储优势，最大限度地保证数据的完整性。

3.3.3 图书馆应实现馆际资源的互联互通。图书馆往往受地域、场地、资金等限制，难以完全满足所有读者的需求，因此，图书馆之间应建立合作关系，实现馆际资源的互联互通，有效满足读者的需求。目前，图书馆在相互合作的过程中，往往会遇到权限管理、数据互通、隐私保护等一系列问题，传统的解决方案存在数据泄露的风险，其可利用区块链技术加密数据，在保障数据安全的基础上，实现馆际资源的互联互通。

3.3.4 图书馆应有效应对读者数量的飞速增长。随着图书馆服务水平的提高，其读者数量飞速增长。以广州图书馆为例，截至2021年年底，广州图书馆累计注册读者达2,232,084人，2021年新增读者610,833人，如何安全快捷地为大量读者提供服务是广州图书馆必须面对的重要问题，而区块链的去中心化及高透明性等特性能够有效解决这个问题。

4 图书馆应用区块链技术的障碍分析

4.1 区块链技术的性能障碍

自区块链技术诞生以来，其性能问题一直是相关人士争论的焦点，网络通信、密码运算和共识机制是制约公链交易性能的主要因素，而相对较低的公链交易性能难以满足图书馆服务广大读者的需求。随着相关理论的发展，新的联盟链技术限定了用户范围，性能显著提升，中国信息通信研究院的可信区块链性能评测结果显示：2021年参测的区块链产品平均CTPS(Confirmed Transactions Per Second，每秒钟确认上链交易数)达到35,531，远超比特币、以太坊等公链系统的性能水平。图书馆的服务范围相对固定，其可利用联盟链技术解决区块链技术性能不足的问题，充分发挥区块链技术的高安全性、高透明性、不可篡改性等优势。

4.2 区块链技术的部署及使用障碍

区块链技术具有一定的复杂性，部署难、使用难、运维难等问题突出。针对这些问题，Microsoft与IBM公司共同提出了BaaS(Blockchain as a Service，区块链即服务)的概念，为开发者提供了一种结合区块链技术的云服务平台。该平台以云计算为基础，通过融合区块链底层、集成开发工具、智能合约管理、自动化运维、数字身份、跨链服务等功能，实现区块链底层和应用的一站式开发与部署，大大降低了区块链项目的开发、实施、运维难度。目前，我国的百度、腾讯等公司相继上线了BaaS平台，可供图书馆使用。

5 区块链技术在图书馆中的应用场景

5.1 图书馆数据资源共享平台

开放数据资源共享能够有效提高图书馆的数据资源利用率。在图书馆应用区块链技术实现数据资源共享方面，淄博市图书馆的廉冰和杨振瑜分析了联盟链的概念，梳理了其相关的发展、应用情况，并提出了基于FISCO BCOS系统架构理念的图书馆联盟链平台建设意见。

5.2 公共图书馆通借通还应用

图书馆开展馆际通借通还、一馆办证多馆通用、一卡通行就近借还、一馆藏书各馆共享等实际业务工作，能够为读者提供更加便捷、高效的服务，提高服务水平。杭州图书馆的陈锋平、沈昕和柴玲姬提出了基于区块链技术的通借通还联盟链应用项目，介绍了公共图书馆区块链联盟的概念，探讨了联盟成员在数据共享、身份认证、授权访问等方面应用区块链技术的可行性，以期实现公共图书馆馆藏资源的通借通还。

5.3 图书馆数字阅读精准推荐

图书馆的馆藏资源数量较多，读者往往难以找到所需的资源。为了满足读者的阅读需求，提升服务水平，图书馆应为读者提供精准的数字阅读推荐服务。虽然图书馆有义务保护读者的隐私安全，但收集读者的个人信息是其开展精准数字阅读推荐服务的基础。因此，图书馆可利用区块链的不对称加密、去中心化、防篡改性等特征，在有效保护读者个人信息安全的同时，满足他们的数字阅读精准推荐服务需求。湘潭大学公共管理学院的刘一鸣和王佳佳提出了利用区块链技术解决推荐对象难以准确识别、推荐资源难以准确匹配、推荐渠道难以准确传播等实际问题的方法，以期图书馆能够开展精准的数字阅读推荐服务，提升读者的阅读体验。

6 结语

综上所述，区块链技术的完全去中心化、不可篡改和分布式存储等特点，使其在图书馆领域有着广泛的应用前景。图书馆应把握好区块链技术的发展机遇，将区块链底层技术服务与智慧图书馆建设相结合，积极探索区块链技术在知识服务、馆藏资源建设、数据共享等方面的创新应用，提高数据管理的智能化和精准化水平，最大限度地满足读者的多元化需求。