王普雄 王振龙 刘玉虎

摘要：区块链技术引发的理念创新、技术革新正在深刻影响和颠覆着很多传统行业。区块链技术为高校图书馆的改革创新提供了新理念、新思维、新技术。本论述从区块链技术的概念为切人点，阐述了区块链的核心技术、技术特征，分析了区块链技术在高校图书馆的应用可行性，最后探讨区块链技术在高校图书馆领域中的应用展望。

关键词：区块链;高校图书馆;应用展望;

中图分类号：G250.7文献标志码：A

0引言

区块链技术引发的理念创新、技术革新正在深刻影响和颠覆着很多传统行业。区块链起初应用在数字货币逐渐拓展到金融、医疗、物联网、智能合约、教育等领域，不仅如此区块链技术应用到高校图书馆领域也非常具有潜力，能够为高校图书馆的建设、服务和管理新理念、新思维、新技术。本论述通过对区块链技术概念及其核心技术的阐述，分析区块链技术在高校图书馆领域应用的可行性基础上并对区块链技术在高校图书馆的应用进行了展望。

1区块链技术

1.1区块链技术发展现状

区块链技术起源于比特币的开发，日裔美国人中本聪（英文名：Satoshi Nakamoto）于2008年11月发表了题名为《比特币：一种点对点式的电子现金系统》（Bit-coin：A Peer-to-Peer Electronic Cash svstem）的学术论文，文章阐述了一种被其称为“比特币”的数字货币及其底层支撑技术之一的区块链技术。

2016年区块链技术首次被纳入《“十三五”国家信息化规划》，明确将其定位为长期战略性前沿技术，并指出其是未来五年提供数字化、网络化、智能化服务的关键技术之一。2016年10月，工信部发布了《中国区块链技术和应用发展白皮书》。2019年10月24日，习近平总书记在中央政治局第十八次集体学习时强调，“把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口”、“加快推动区块链技术和产业创新发展”。2020年5月22日李克强总理在《2020年国务院政府工作报告》中提到，重点支持5G、大数据、云计算、人工智能、物联网、区块链等新型基础设施建设。如此看来区块链技术推广应用建设被提升到国家战略层面。区块链技术在图书馆领域中的应用早已成为学术热点问题。高校图书馆要想利用区块链技术推动自身改革，需要更深入的了解区块链技术。

1.2区块链技术概念

关于区塊链技术的概念，规范标准统一的定义学术界目前尚未形成，不同的学者对区块链技术的概念有着不同的解读。我国工信部发布的《中国区块链技术和应用发展白皮书（2016）》中阐述，区块链技术概念是利用块链式数据结构验证与存储数据、利用分布式节点共识算法生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。此定义是为数不多的主流定义之一。笔者对主流的区块链技术定义学习研读后认为区块链技术是一种通过去中心化、分布式记账来提高数据安全的信息技术方案，并且由多种技术整合而成的技术集，是互联网大数据云计算时代的创新技术模式。

1.3区块链核心技术

1.3.1分布式记账技术

分布式记账技术是将每条区块链看作唯一的账本，任何一笔交易的记账由分布在系统中的不同位置上的节点共同完成，且每个不同节点所记录的都是完整的账目。区块链中不同节点之间都是独立且地位平等，每个节点都可以获取完整的账目信息，依据共识机制保证存储数据的一致性。这种“去中心化”的分布式记账方式避免了传统记账的方式弊端，从而保障交易数据的完整性、安全性和合法性。

1.3.2非对称加密技术

非对称加密技术是指在区块链数据加密和解密过程分别利用公开密钥（公钥）和私有密钥（私钥）的非对称特点来保障区块链系统数据信息安全。假如使用公钥对数据加密，则只能用对应的私钥解密获取对应的数据;假如使用私钥对数据签名，则只能用对应的公钥验证签名，验证数据信息的发送者是私钥拥有者。非对称加密使参与用户更容易达成共识，实现交易数据透明后的匿名性，从而保护个人信息的隐私。

1.3.3智能合约技术

智能合约是在区块链系统中运行的计算机程序，是一种嵌入式的程序化电子合约。所有参与者共同制定合约，按照计算机语言编程形成开放的程序代码，经调试无误之后部署嵌入区块链系统中，当满足约定的触发条件时程序按照预设的逻辑关系进行自动执行和自我验证，从而避免了人为干预，保证了数据的可信度并提高了系统的工作效率。

1.4区块链的技术特征

由于区块链技术采用创新的数据结构与运作机制，让区块链技术呈现出以下技术特征。

1.4.1去中心化

区块链系统中每笔业务的触发、核算、验证、存储等操作都不依赖于中心化的硬件设备或者第三方信用机构背书，而是通过各个节点实现数据信息的共同完成。系统中各个节点之间通过P2P协议交互网状结构实现数据的相互验证、传输、存储管理，每个节点的权限相同共同支撑协作完善系统的功能。当一个节点数据信息遭到篡改或者出现异常情况时都不会影响系统的正常运作保障了系统的稳定性、安全性和可靠性。

1.4.2共识机制

共识机制技术是指区块链系统运行中，通过特定的算法使整个分布式记账的记账节点之间达成共识，选择、认证记账数据信息的真实性、有效性和合法性。这种共识机制保障了所有节点分布式记账的规范性和一致性，从而避免了数据被篡改的可能。

1.4.3公开透明性

区块链技术是一个开放、开源的系统，除用户的个人账户信息使用私钥加密外，区块链上的数据信息和算法对全网所有分布式节点公开，任何参与者都可以通过公开的接入端口查询数据信息、开发应用。若有系统有变更或者新增数据信息经节点自我验证无误后几乎在同一时间同步到所有区块中，系统中的所有分布节点都可以回溯数据的历史变更记录。这样既保证了数据的安全性，又增加了系统的公开透明度。

1.4.4可追溯性

区块链技术引用了时间戳的概念，将时间维度嵌入到区块数据结构中，精确地记录数据发生变更的时间，保证了区块数据信息具有很强的可追溯性。区块之间通过网状结构连接运用非对称加密技術可安全准确地定位追溯历史数据信息。

1.4.5不可篡改

区块链系统中数据信息储存分布式网络架构的多个节点上，新增或者变更数据信息需要通过所有节点验证才能按照时间顺序存储在区块中。对于新生成的包含系统完整历史数据信息的区块，通过Hash算法加密后向全网广播，所有参与维护节点都能获取并存储完整的数据信息副本，配合时间戳记录存储完整的历史数据。不可篡改的特征确保了区块链技术的可靠性和稳定性，解决了数据存储的安全问题。

2区块链技术在高校图书馆应用的可行性分析

2.1去中心化特点加速了数据处理及信息传播

区块链技术采用分布式记账技术系统呈现去中心化的特点，凸显各个节点的权限平等性，任何节点都可进行数据信息的传输和维护，任何节点都可获取新增或变更数据信息的完整记录，从而增强了每个节点的话语权。区块链技术在高校图书馆领域中应用改变了图书馆的工作方式和工作重心，减轻了读者对图书馆的依赖性，提高了数据信息收集的多样性，加速了信息数据的传输速度和数据处理能力，进而达到精确的信息推送满足学生和教师的个性化需求并且提高了资源信息的利用率。

2.2共识机制与数据传播

区块链技术利用共识机制建立开放透明的智能合约规则和决策信息，整个系统信息高度透明，数据传播分享及时高效，有效提升了高校图书馆信息资源的馆藏价值，推进高校智慧图书馆的建设。

2.3智能合约技术保障系统公正性

智能合约是区块链技术的核心技术之一，由所有参与方共同制定的开放透明的计算机语言代码嵌入在系统内，自动判断预先设定的合约规则和触发条件稳定有序的执行合约。合约运行后任何一方都无权限干预、篡改，保证了系统的运行的公开性和公正性。该技术可应用于高校图书馆的系统业务流程的优化、智能自助设备的开发、大数据信息的采集、数据挖掘等领域。

2.4不可篡改提高数据安全性

区块链系统是由很多相对独立的区块组合搭建而成，每一个区块通过Hash算法加密后产生的数值对应其区块，一旦数据信息经过验证就会永久地存储到区块链系统中，某一个节点上数据被篡改几乎是无效的，除非能够同时控制超过51%的系统节点。这种不可篡改特性解决了数据安全性、可靠性。因此区块链技术可应用到高校图书馆的大数据收集、数据挖掘、馆藏电子资源存储、身份认证、版权保护等领域。

2.5时间戳保障了可追溯性

区块链系统内任意一笔新增交易或者数据变更都会采用时间戳技术永久地记录存储。时间戳技术无法伪造，保证了区块链系统数据的完整性和可追溯性。在高校建设智慧图书馆中提供安全、稳定、可靠的数字环境和技术保障。

3区块链技术在高校图书馆的应用展望综述

区块链接技术在我国高校图书馆领域的应用尚处于探索研究的初级阶段，基于上文的阐述分析了区块链技术为高校图书馆的变革创新提供了新理念、新思维、新技术，下文详细探讨区块链技术在高校图书馆领域应用展望。

3.1馆藏资源采购

高校图书馆作为支撑教学科研的信息资源中心围绕学校规划开展工作，根据学科专业设置和人才培养目标，不断拓宽服务范围，优化馆藏结构。随着科技的发展新兴事物的衍生，图书馆文献建设馆员难以抓住的专业领域的新趋势新动态，给图书馆馆藏资源建设带来新问题。区块链技术为解决此问题提供了新思路，在图书馆馆藏资源建设中利用区块链技术的去中心化思维和开放共识机制，对全校师生和相关机构开放纸本文献资源采购的荐购权限，提高读者在文献建设中的参与度，拓展了高校图书馆馆藏资源来源的多样性。如馆藏资源建设采用PDA模式（Patron DrivenAcquisitions，读者决策采购）既能让读者读到想看的书，又能提高资源的利用率。然而由于读者的专业学术背景、水平层次不同导致所荐购的文献资源良莠不齐，针对此问题图书馆可利用区块链技术的竞选特性，从所有荐购资源中竞选出高质量的文献资源，同时能够发现高质量文献资源荐购者。区块链技术在高校图书馆的应用将以订购为基础的馆藏资源建设模式转换为以开放获取为中心的馆藏建设模式，为掌握本校学者学术研究方向和学术动态提供了数据支撑，优化图书馆馆藏结构提升了图书馆的服务水平。

3.2数字资源建设

高校图书馆在馆藏资源建设中普遍存在经费不足“买不起”、馆藏空间有限“放不下”的尴尬困境，随着信息技术的发展应用高校图书馆向数字图书馆发展，逐步将馆藏纸本文献资源数字化加工存储转换为数字资源。随着高校学科持续建设发展和大数据等新技术在图书馆的应用，自建数字资源数据库、引进电子资源数据库和基础业务数据库信息数据量呈井喷式的增多，那么如何存储这些海量的数据信息，如何保障数据信息的安全是高校图书馆面临的重要难题。高校图书馆使用的传统大型阵列磁盘存储服务器本地存储模式，可以称之为“中心化”本地存储。此种存储模式在存储空间、容灾灾备措施和安全机制等方面已经无法满足当前数字图书馆数字资源建设发展的技术要求，一旦出现人为管理操作失误、容灾系统崩溃、网络攻击等原因导致存储服务器宕机造成数字资源服务中断、动态的业务信息数据无法实时存储、本地特色数字资源被窃取泄露或永久性丢失等风险，给图书馆带来无法估量的损失。

3.2.1数字资源采购方面

利用区块链技术的去中心和开放机制获取数字资源方式极大拓展丰富了数字资源文献的源头，同时利用智能合约技术直接从数据资源出版机构甚至作者本人采购数据资源实现资源所有权，交易主体的多元化减弱数字资源供给领域的垄断，进而避开中间数据库代理商垄断抬价，为图书馆节省高昂的成本。

3.2.2数字资源安全存储方面

利用区块链的去中心化、公开透明、非对称加密算法、不可篡改、可追溯等特性，实现了去中心化分布式存储无需自建本地中心化服务器，一方面节省了图书馆的建设成本和维护经费，一方面避免了设备故障、网络攻擊、服务器宕机等意外事故造成的数字资源服务中断，从而有效地保障了数字资源的存储安全。

3.2.3数字资源管理方面

利用区块链的核心技术去中心化，将传统数字资源管理工作进行分解，然后按照一定的规则把管理权限分配给读者，实现资源管理的去中心化，从而降低了因主管人员误操作对数字资源造成破坏丢失的可能性，提高了数字资源服务系统的可靠性。

3.2.4数字资源共享方面

高校图书馆每年花费大量资金采购数字资源，馆藏资源建设的最终目标是实现充分的资源共享。利用区块链的去中心化分布式记账的思维方式将每个图书馆都视为独立的节点，运用区块链的不可篡改和共识机制的特点构建一条安全可靠的信息通道，馆际（节点）之间通过P2P（点对点）的传输方式和达成共识的智能合约直接实现数字资源共享。

区块链技术应用在高校图书馆的数字资源建设中，具有去中心化开放获取数字资源、分布式数字资源存储、去中心化馆藏资源管理、点对点数字资源传输、共识机制、共同获取数字资源建设权益以及共享数字资源建设成果等特征。

3.3机构知识库（Institutional Repository，简称IR）建设

在信息技术和互联网高速发展的背景下，学术研究成果的产出及传播方式的变革，开放获取OA理念的应用及开放标准的确立，使得机构知识库技术近几年得到快速发展，同时受到图书馆界、学术出版商、信息技术应用服务商们的高度关注，且已经成为高校图书馆在构建智慧图书馆研究与发展的重要内容之一。以机构知识库数据库建设为代表的数字资源建设已经成为当前国内各高校图书馆建设具有本校特色的自建数据库的重要手段之一。高校图书馆期望能够利用机构知识库广泛地收集获取本校学者们在科研教学活动产出的包括学术论文、研究报告、发明专利等各种类型的学术成果。我国高校图书馆在机构知识库的探索与实践过程中遇到很多亟待解决的难题，诸如科研学者们主动参与学术成果提交的积极性存在较大的个体差异，高校内各级行政管理部门的重视程度以及支持程度也有明显偏差;IR平台开发及维护专业技术人员的缺乏、数字资源长期安全保存的挑战、学术成果知识产权的归属以及如何开放获取、学者个人隐私保护等。将区块链技术的分布式记账、开放共识、智能合约、不可篡改、可追溯性等应用到高校图书馆IR的建设中，解决了学术成果版权保护、个人隐私保密、数据信息的长期安全保存、专业技术人员缺乏等问题。区块链技术的思维应用到机构知识库中有效提高了学者们主动参与学术成果提交和交流的积极性，同时图书馆拥有学术知识传播更多的主动权和话语权。

3.4知识产权保护

随着互联网技术快速发展严重冲击了图书馆数字资源知识产权现有的保护模式，如何保障图书馆自建特色数字资源库知识产权以及学术研究成果（学术论文、研究报告、专著等）原著作者合法权益成为难题和挑战。近些年即使国家出台版权管理和图书馆的合理传播信息的相关规定，仍有涉及图书馆的数字资源被恶意盗用。传统的数据资源版权有效保护手段主要有中国版权保护中心在线登记、司法鉴证证明、公正等，但是这些方法存在着流程复杂、周期长、成本高、溯源困难等弊端。在数字资源版权保护的登记、溯源和维权等方面应用区块链的技术的不可篡改和可追溯性，保障了图书馆数字资源的完整性、加速了馆藏数字资源的传播利用、加大对原著作者的权益的保障力度、丰富了图书馆数字资源、满足了读者个性化需求，提升了图书馆信息服务的质量。

3.5网络学习交流服务建设

开展读者教育及学术交流是高校图书馆的基本职能之一，大多数高校图书馆能够提供给读者的教育方式有：入馆教育、信息素养教育课程、数据库使用培训、学术讲座、阅读推广交流等。2020年一场突如其来的新冠肺炎（cOVID-19，新型冠状病毒肺炎）疫情让所有人措手不及，随着国内疫情防控进入常态化，图书馆开展的读者教育学术交流活动逐渐向线上网络学习交流转型。线上网络学习交流平台完全依托以图书馆为中心的集中学习交流模式，这种模式受图书馆的信息化水平、馆员信息素养水平以及持续不断经费投入的制约，很多图书馆提供的网络学习交流服务只能通过购买第三方产品和服务来实现不能实现自我运行，最终导致转型中的网络学习交流平台提供的服务质量与期望效果相差甚远。区块链技术为高校图书馆网络学习交流平台重构提供了新思路。利用区块链技术的去中心化分布式记账及开放共识机制多终端节点不受区域限制地完成数据上传验证共享传输，从而实现了读者分布式网络学习交流，同时读者可长期存储自己的学习阅读电子书、学术论文、会议报告、培训视频等数字资源，并将读者在不同平台的学习记录、学习心得、阅读习惯、交流观点、学术论文和研究报告等数据信息永久保存在云服务器端，实现读者学习、阅读、交流、产出过程全记录可随时随地读取、分析和共享，最终形成读者信息素养大数据。高校图书馆利用基于区块链技术构建的网络学习交流服务平台对读者的学习偏好、阅读习惯、学术观点、成果产出进行综合分析，从而优化馆藏资源结构并对读者进行精准化的资源推送以及具有附加值的信息服务，满足不同读者对线上网络学习交流平台的个性化需求。

3.6统一身份认证

随着高校图书馆数字化进程的深入发展改革，各种业务系统平台应用及数字资源文献数据库引进，丰富了图书馆资源建设的内容，同时满足了不同读者的个性化需求。然而在读者使用过程暴露出身份认证不通用、登录账号密钥多、认证系统后台维护太繁琐、流量统计不一致等问题。大部分数据库机构平台和文献数据库通常使用的读者访问资源的所用终端的IP地址来认证身份。当时所用IP地址在购买资源时备案的校园网IP地址段内则判断为合法用户同时赋予访问搜索下载等权限，否则判断为游客身份使用权限受限。还有部分平台是独立的身份认证系统：OPAC中登录我的图书馆、WiFi、VPN、CALIS、门禁预约系统等。区块链技术具有非对称加密、不可篡改、可追溯、公开共识等特征应用到统一身份认证系统中，解决了校内非校园网用户和校外读者的使用图书馆资源受IP地址的限制，实现了不同平台只需一个账号密钥一站式统一身份认证减轻读者的重复记忆账号密钥的负担，减少了馆员在身份认证系统后台维护的工作量，方便了数字资源使用量的统计。

4结束语

区块链技术引发的理念创新、技术革新给高校图书馆带来了新机遇和挑战，高校图书馆应抓住机遇迎接挑战，以区块链理念为服务困境的突破口、以区块链技术为底层支撑技术、以区块链应用优势为馆转型发展动力，积极探索、勇于实践争取早日实现区块链技术在高校图书馆各个领域的实质性应用，助力高校图书馆的转型发展。