基于区块链技术的去中心化数字出版平台研究

发布时间：2020-03-27所属分类：科技论文浏览：1次

摘 要： 【摘要】在如今集中心化的数字出版模式下，由强势环节挤压弱势环节所导致的种种问题日益成为互联网文化产业的尖锐痛点。本文旨在将区块链技术作为去中心化数字出版模式的技术突破口，以区块链技术在时间戳、数字签名机制、智能合约等方面对数字出版平台建设

　　【摘要】在如今集中心化的数字出版模式下，由强势环节挤压弱势环节所导致的种种问题日益成为互联网文化产业的尖锐痛点。本文旨在将区块链技术作为去中心化数字出版模式的技术突破口，以区块链技术在时间戳、数字签名机制、智能合约等方面对数字出版平台建设的技术支撑为基础，从内容生产与存储、版权登记与维护、作品发布与交易等环节人手探讨去中心化数字出版平台的架构分层与功能分布，并对其所面临的局限性作出讨论，从而在新的技术视角下为数字出版产业的可持续发展提供多向度的研发空间。

　　[关键词】区块链去中心化数字出版智能合约

　　随着知识经济的兴起，知识产权已成为市场竞争力的核心要素。但在当前以集中心化为主的数字出版模式下，由强势环节挤压弱势环节所导致的利益分配严重失衡、数字版权纠纷频发等问题日益成为互联网文化产业的尖锐痛点。要从根本上解决这一问题，消弭强势环节、实现“去中心化”的平台运营，就要采用变革性的技术支持。以区块链技术作为技术突破口，一定程度上可以克服现有数字出版模式的固有问题，从而实现对去中心化数字出版平台的构建。

　　1去中心化数字出版平台建构的必要性

　　近年来，随着移动互联网覆盖率的不断提升，便携的网络接入口使得新媒介的赋权功能不断增强。用户通过点对点的通信手段进行传播，推动互联网整体向“平权化”“开放化”发展。与此同时，一直以中心化结构作为价值链核心的互联网信用机制也频频暴露问题：不论是中介产生的额外成本还是所有权的“被剥离”，都成为第三方平台上交易双方不可避免的负担。随着分布式的新媒体逐渐取代中心化的旧媒体，人们越来越倾向于一个由点对点信任协议驱动的新一代互联网社会。在互联网转型的节点效应下，中心化结构的数字出版产业发展体现出某些亟待解决的问题。首先，我国数字出版物版权登记环节尚存在一定的不足。一是目前我国的数字版权登记需由权威管理机构授权，存在一定的版权取证成本、材料递交步骤与审核周期，数字版权登记效率较低;二是出于运营成本与庞大的作品数量，平台大多只会协助代理签约作者进行版权登记，未签约作者则只能选择自行登记或不登记;受避风港原则的漏洞影响，平台可躲避发布未知盗版数字出版物的侵权责任，这一切都使著作者自身版权保护与依法维权的过程变得更加艰难。其次，著作权所有者的主导权受限。当前的数字出版运营模式下，不论是定价权利还是版权收益分成，技术与平台提供商都占据绝对的主导权。在部分原创网络文学的内容平台上，平台与作者之间存在严重的信息不对等。原创作者的签约合同大多为全版权转让，且签约作者的隐私数据、创作大纲等均受到平台监管。作者无法真正成为其作品的所有人，也无法脱离平台进行维权，在出版过程中受多方牵制而缺少话语权。

　　基于区块链技术的去中心化数字出版平台研究相关期刊推荐：《出版科学》是经国家新闻出版总署批准，由湖北省新闻出版局主管、湖北省编辑学会主办、武汉大学信息管理学院承办的一份面向全国的出版专业学术期刊。主要读者对象为出版(包括图书、期刊、音像、电子、网络)编辑、印刷、发行、物资供应、财务和行政管理人员，以及有关院校出版编辑教学科研人员和学生。本刊为双月刊。

　　由此，解决问题的途径是要打造一个能使作者把握自主权，满足自动化版权登记与维护，实现“作者一读者”良性互动的去中心化数字出版平台。区块链(Blockchain)作为分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等技术的集成应用，可为去中心化数字出版平台的开发提供强大的技术驱动力，也为一个由点对点信任记录推动的版权贸易市场的形成创造了可能。

　　2区块链技术与数字出版平台的可关联性

　　区块链是近年来最具革命性的新兴技术之一，也是构建比特币数据结构的底层技术。目前，区块链没有统一的定义，通俗来讲，区块链就是通过密码学的方式形成的一个由集体维护的分布式数据库，由一串按照密码学方法产生的数据块或数据包组成_JJ。区块链技术对于数字出版平台建设的技术支撑主要体现在数据块内部结构的版权登记功能，除此之外，区块链共识机制与P2P网络也为读者与作者之间的版权交易提供了无需第三方担保且公开透明的直接渠道，而智能合约的存在则为平台的搭建提供了成本极低的基础设施。

　　2.1时间戳与版权登记

　　区块链本身其实是一串链接的数据区块，其链接指针是采用密码学哈希算法对区块头进行处理所产生的区块头哈希值J。如图1所示，每个数据区块一般包含区块头(Header)和区块体(Body)两部分。区块头封装了当前的版本号、前一区块地址、时间戳、随机数、当前区块的目标哈希值(Hash)、哈希树(MerkleHashTree)的根植等信息J。而此处支持区块链进行版权登记和版权追溯的两个重要数据就是时间戳和哈希树根植。

　　区块链能够进行版权登记的原理在于：在区块链系统中，获得新区块开采权的矿工在打包数据块时，会在区块头中加盖时间戳，用于记录当前区块数据的写入时间。时间戳可以作为存在性证明的重要参数，它能够证实特定数据必然在某特定时刻是的确存在的。而区块体中的哈希树将会对每一笔交易进行数字签名并加盖时间戳，最终由哈希算法得出一个哈希树根植存储于区块头中，用户可以通过该值追溯到数字出版区块链中的任意一项版权记录与当前状态，实现版权的追溯。

　　2.2数字签名机制与版权交易

　　比特币创始人中本聪利用现有分布式点对点网络及密码学技术创建了一套共识机制，即工作量证明机制(ProofofWork，PoW)，以达到跟可信第三方相当的效果解决交易信任问题J。区块链的交易通过转账的方式来完成，而这种转账本质上也就是用户数据的转移。以比特币为例，每一位用户都会有一对公钥和私钥，公钥作为账户，私钥作为加密的数字签名工具。如图2所示：用户A利用其私钥对本次交易和转账对象用户B签署一个数字签名，附加在交易数据(货币)末尾制成交易单广播至全网，至此每个节点都将收到交易信息纳入一个区块中：矿工通过工作量证明机制争取创建新区块的权利：得出正确哈希值的矿工打包数据块并加盖时间戳，向全网广播并由所有节点进行核对;全网节点核对正确后，该区块合法记录到区块链中。这种交易方式避免了双重支付问题，即已经转移至某方账户中的交易数据不能再存在于其他任一账户之中，从而保证该份交易数据是独一无二的。而将交易流程中的数字货币置换成版权加密数据，就实现了区块链上点对点的版权交易，且交易记录不可篡改、绝对公开，对版权所有者形成高强度保护。

　　2.3智能合约与平台建设所谓智能合约，就是一种计算机协议，可以把业务规则转化成在区块链平台自动执行的合约。智能合约的存在为区块链技术在其他行业的灵活性应用创造了可能—由于比特币的设计只适合虚拟货币场景，人们需要一个新的基于区块链的具有图灵完备性、高效共识机制、支持更多应用场景的智能合约开发平台。以以太坊为例，以太坊是一个通用的全球性区块链，它建立了一种新的密码学技术基础框架，使得开发者可以在以太坊平台上更加容易地编程构建和发布去中心化应用的以太脚本。利用这些智能合约开发平台与区块链提供的标准通用数据库与标准通用合约，创业者可以快速创建平台，并与其他组织或个人合作为整个数字出版产业创建分布式自主运作企业。

　　3去中心化数字出版平台架构设想

　　3.1总体架构分层

　　区块链的基础框架大致可以分为最基本的三层：数据层、网络层与应用层。首先，在网络层上，区块链是建立在IP通信协议和对等网络的基础上的一个分布式系统。其次，在数据层上，区块链就是一个只可追加、不可更改的分布式数据库系统。最后，在应用层面，一方面区块链可以代替传统的登记、清算系统;另一方面区块链平台能够提供编程环境让用户编写智能合约。

　　由于比特币的区块链设计只适用于虚拟货币场景，因而并不能直接套用到数字出版平台的建设上，还需要智能合约的嵌入与运作，以建设成一个集前端、后台、客户端、数据库、脚本语言与界面设计为一体的去中心化平台。

　　基于区块链的基础架构，数字出版平台的搭建还需在数据层、网络层与应用层的基础上衍生出可供侧链开发与媒体文件存储的扩展层;此外在应用层中需构建针对开发者的全客户端和针对普通著作者、读者的轻客户端与移动客户端，为区块链平台向用户打开创造多样的媒体接口。由此，数字出版区块链的基础架构与功能分布共分为四个主要层级(表1)。其中，客户端编辑器的嵌入与扩展层的去中心化存储是实现区块链上媒体文件传输的关键所在，而基于数据层的版权在线登记则是平台能够进行版权交易的前提。同时，区块链侧链具备强大而易用的可编程功能，可为第三方开发者、出版商等企业用户提供简单快捷的扩展服务，把音频、视频、动漫等有声数字出版物以及各类电子商务等纳入进来，让数字出版区块链的生态系统业务范围更加广泛。

　　3.2内容创作与存储

　　数字出版区块链与比特币区块链最大的不同就在于：前者交易的是媒体文件，后者交易的是数字货币。数字货币可利用只占据几个字节的一串加密数据来取代，且不需经过编辑工作。而媒体文件包含多种多样的文档、图片、电子书和视频等，这就需要平台在客户端嵌入一套具有强大功能的编辑器，不仅能够方便地导人导出Html、Word、PDF等各类格式文件，还能将其在脚本语言与文本图表之间自由转换。Markdown编辑器的标记语言就是这样一款轻量级语法，目前也被有道云笔记等写作云平台广为使用。

　　解决编辑问题后，还要保证媒体文件的安全存储。用户在使用平台的数字出版工具进行编辑的过程中，会产生大量的数据、文本与电子书等文件，而此时位于区块链上的各个节点就产生了数据分散存储的作用。IPFS是替代HTTP的一项分布式文件系统的超媒体协议，他可以让用户的数据分布存储于网络的各个节点，使得文件数据在被其他用户浏览的过程中向其他节点扩散，即越多的人浏览过该文件，该文件数据就会分散存储于更多的节点当中J。这种方式可以使任何节点都不会单独存储全部文件，且任何攻击者也无法完全阻止对该文件的访问，让文件的存储变得安全而高效。

　　除此之外，数字出版区块链还使得更为方便的大众生产与众筹出版成为可能。“大众生产社区”的概念最早由哈佛法学院教授尤查·本科勒(YochaiBenkler)提出：“社区由无数志愿者组成，成员为了某种原因共同参与到项目中进行创作”;而“维基百科就是大众生产最具代表性的产物”L9J。在中心化媒体上，用户的讨论内容并不为自身所拥有，人们创造免费的信息内容最终却由平台的管理者从中获取商业利益，因此这种毫无报酬的大众生产显然难以维持长久的生产动力。区块链平台可以取代管理者成为无偿的信息集结中心，在引入某些激励机制与声誉度系统后，区块链就可以改善大众的生产效率并利用所创造的价值平等地支付报酬，形成可持续的大众生产模式。由此，人们可以在数字出版区块链上创造多种类型的庞大数据库，例如文本翻译、学术资料集成等。