蔡鴻宇 徐宗煌 張 偉 石 進(jìn)

(南京大學(xué)信息管理學(xué)院 南京 210023)

0 引 言

近年來,大數(shù)據(jù)研究在情報(bào)科學(xué)領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注,學(xué)者門普遍認(rèn)為大數(shù)據(jù)分析技術(shù)能夠?yàn)槲覀冊(cè)诤Ａ康臄?shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)我們不能直接發(fā)現(xiàn)的信息價(jià)值[1],隨著大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的發(fā)展,其已被視為情報(bào)分析必不可少的關(guān)鍵工具[2]。但是大數(shù)據(jù)的大容量、高流速、多源異構(gòu)性、低價(jià)值密度、真?zhèn)坞y辨等特點(diǎn)給情報(bào)分析帶來了不小的挑戰(zhàn)[3]。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),當(dāng)前的情報(bào)分析研究工作者正在積極探索新的方法和工具,并且取得了許多不錯(cuò)的研究成果。

但整體上看,這些新開發(fā)的情報(bào)分析方法卻始終存在復(fù)用性低的問題。尤其是在大數(shù)據(jù)時(shí)代,數(shù)據(jù)具有更新快速、數(shù)據(jù)海量、多源異構(gòu)等特點(diǎn),過低的情報(bào)分析工具復(fù)用性導(dǎo)致情報(bào)分析工作規(guī)劃速度早已跟不上數(shù)據(jù)更迭的速度,情報(bào)分析結(jié)果一般都具有相當(dāng)?shù)臏笮?不能滿足信息時(shí)代信息需求的即時(shí)性。因此尋求能夠快速開發(fā)情報(bào)分析技術(shù)的方法逐漸引起了學(xué)者們的注意[4]。其中,將工程化思維[5]和構(gòu)件化思想[6]引入情報(bào)研究工作中取得了廣泛的反響。

情報(bào)工程化是指以工程化思維開展情報(bào)研究,情報(bào)構(gòu)件化是指以構(gòu)件化思想實(shí)現(xiàn)情報(bào)工程化。情報(bào)構(gòu)件化思想下的情報(bào)分析工作被分解成不同粒度的情報(bào)分析元素,并由不同的情報(bào)構(gòu)件承擔(dān)這些情報(bào)分析元素的功能,情報(bào)分析工作由不同功能的情報(bào)構(gòu)件組裝而成[4]。在構(gòu)件化思想下,情報(bào)構(gòu)件具有嚴(yán)格封裝、獨(dú)立配置、即插即用,高復(fù)用性等特點(diǎn),因此可以實(shí)現(xiàn)情報(bào)分析工具的快速開發(fā)。在情報(bào)構(gòu)件化思想下,擁有越多的情報(bào)構(gòu)件,便可以組裝成越多的情報(bào)分析工具,則可以進(jìn)行越多類型的情報(bào)分析工作,因此情報(bào)構(gòu)件化思想下的情報(bào)分析工作的重中之重是情報(bào)構(gòu)件的儲(chǔ)備[6]。

然而,由于情報(bào)工作涵蓋范圍廣泛、學(xué)科交叉性極強(qiáng),情報(bào)構(gòu)件的開發(fā)必然需要借助廣大情報(bào)工作者的群體智慧共同努力,才能夠形成良好的情報(bào)構(gòu)件共享生態(tài)。在面臨多方參與的實(shí)際應(yīng)用場景時(shí),區(qū)塊鏈技術(shù)以其去中心化、不可篡改、高可信度等特性成為協(xié)作共享工作的不二選擇[7]。因此本文從區(qū)塊鏈思維角度出發(fā)構(gòu)建了情報(bào)構(gòu)件共享機(jī)制,旨在推動(dòng)情報(bào)構(gòu)件資源共享的實(shí)現(xiàn),為落實(shí)情報(bào)工程化思維和情報(bào)構(gòu)件化思想提供方案,同時(shí)為解決情報(bào)分析工作的復(fù)用性與效率問題提供新的思路。

1 相關(guān)研究

1.1 情報(bào)構(gòu)件研究

情報(bào)構(gòu)件是情報(bào)構(gòu)件化思想下的情報(bào)分析工作的核心要素,情報(bào)構(gòu)件化思想的普適性取決于情報(bào)構(gòu)件的種類的多樣性[6]。在介紹情報(bào)構(gòu)件化思想之前,首先需要介紹情報(bào)工程化概念,二者相輔相成。情報(bào)構(gòu)件化思想既是對(duì)情報(bào)工程化思維的補(bǔ)充,也是情報(bào)工程化思維發(fā)展的高階產(chǎn)物。情報(bào)工程是由中國科學(xué)技術(shù)信息研究所賀德方研究員于2014年提出的應(yīng)對(duì)新時(shí)期情報(bào)研究挑戰(zhàn)的新理念[5]。情報(bào)工程將工程化和系統(tǒng)化思想融入情報(bào)服務(wù)流程之中,通過對(duì)數(shù)據(jù)資源、工具方法、專家智慧等核心要素的集成實(shí)現(xiàn)情報(bào)服務(wù)[8]。情報(bào)工程概念一經(jīng)提出便引起情報(bào)學(xué)界廣大反響,現(xiàn)在已經(jīng)延伸到競爭情報(bào)[9]、應(yīng)急管理[8]、智慧城市[10]等領(lǐng)域的情報(bào)研究探索與實(shí)踐。

情報(bào)工程化,本意是想將情報(bào)分析方法或分析模型進(jìn)行流程固化,將積累的經(jīng)驗(yàn)、技巧、知識(shí)等按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則進(jìn)行實(shí)體化,進(jìn)而搭建能夠進(jìn)行重復(fù)性情報(bào)分析[1],且生成高價(jià)值知識(shí)或結(jié)論的情報(bào)分析系統(tǒng)[2]。而當(dāng)下研究普遍傾向于以理論視角進(jìn)行情報(bào)工程的場景化探索,并沒有研究能夠?qū)崿F(xiàn)較為成熟的情報(bào)工程化。若想實(shí)現(xiàn)較為成熟的工程化,需要主動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)模式,融合邊緣計(jì)算[11]、人工智能等技術(shù),將傳統(tǒng)基于個(gè)人情報(bào)素養(yǎng)與經(jīng)驗(yàn)的模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化[12]的工程服務(wù)模式。

除此之外,還需要一個(gè)現(xiàn)實(shí)的平臺(tái)來指導(dǎo)情報(bào)工程化的落地產(chǎn)出。為此,基于情報(bào)構(gòu)件化思想[6]的情報(bào)分析研究應(yīng)運(yùn)而生。情報(bào)構(gòu)件化思想主張通過構(gòu)件技術(shù)實(shí)現(xiàn)情報(bào)分析工作的復(fù)用性,指導(dǎo)情報(bào)分析工作的快速開發(fā)。在情報(bào)構(gòu)件化思想下,情報(bào)工作流程會(huì)依據(jù)“解構(gòu)”[13]基本原理分解為若干基本情報(bào)動(dòng)作,進(jìn)而被分解為不同細(xì)粒度的情報(bào)工作元素,并由情報(bào)構(gòu)件承擔(dān)這些不同細(xì)粒度的情報(bào)工作元素的功能。

與以往情報(bào)分析工作流程相同,情報(bào)構(gòu)件化思想下的情報(bào)分析流程也會(huì)經(jīng)過情報(bào)需求與規(guī)劃、數(shù)據(jù)檢索與采集、數(shù)據(jù)融合與信息組織、數(shù)據(jù)分析和知識(shí)凝練以及數(shù)據(jù)呈現(xiàn)和決策服務(wù)等階段[14]。所不同的是,在情報(bào)構(gòu)件化思想下,這些階段的情報(bào)動(dòng)作都由情報(bào)構(gòu)件組裝后執(zhí)行而不必每次都需要從頭開始進(jìn)行情報(bào)分析技術(shù)建模。比如在數(shù)據(jù)采集階段,當(dāng)前的普遍做法是針對(duì)數(shù)據(jù)特征撰寫數(shù)據(jù)采集代碼,然后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。而在構(gòu)件化思想下,不同的數(shù)據(jù)采集代碼會(huì)被封裝為不同的數(shù)據(jù)采集構(gòu)件,分析人員根據(jù)數(shù)據(jù)特征選擇合適的數(shù)據(jù)采集構(gòu)件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。情報(bào)人員在進(jìn)行情報(bào)分析的過程中需要的是知道如何使用以及使用什么情報(bào)構(gòu)件,而不是如何創(chuàng)造情報(bào)構(gòu)件[4]。

由于情報(bào)構(gòu)件化思想下的情報(bào)分析工作高度依賴情報(bào)構(gòu)件,因此情報(bào)構(gòu)件的開發(fā)成為該思想的重中之重。已有研究對(duì)情報(bào)構(gòu)件的特征進(jìn)行了廣泛的探討,主要研究觀點(diǎn)有:情報(bào)構(gòu)件依據(jù)對(duì)象可以分為計(jì)算機(jī)構(gòu)件、人力構(gòu)件以及人機(jī)交互構(gòu)件;依據(jù)功能可以分為數(shù)據(jù)采集構(gòu)件、數(shù)據(jù)處理構(gòu)件、數(shù)據(jù)分析構(gòu)件、數(shù)據(jù)展示構(gòu)件、決策服務(wù)構(gòu)件等;情報(bào)構(gòu)件應(yīng)該具備嚴(yán)格封裝、獨(dú)立配置、交互性強(qiáng)、易于理解、即插即用等特點(diǎn)[6]。但是關(guān)于情報(bào)構(gòu)件的開發(fā)與存儲(chǔ)相關(guān)研究還有所欠缺,情報(bào)構(gòu)件化是將情報(bào)工程化落到實(shí)處的解決方案之一,情報(bào)構(gòu)件的存儲(chǔ)與開發(fā)關(guān)系到情報(bào)構(gòu)件化思想的生命力與活力,因此其開發(fā)與存儲(chǔ)是繞不開的難點(diǎn)。當(dāng)前,區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展為解決這一難題提供了契機(jī)。

1.2 基于區(qū)塊鏈的共享機(jī)制研究

區(qū)塊鏈概念源于比特幣底層技術(shù),但其潛力已然超過了比特幣技術(shù),給醫(yī)療保健、金融、信息安全等領(lǐng)域都帶來了巨大的變革[15]。區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一種高度可信、去中心化的分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式[16],如今,區(qū)塊鏈概念已經(jīng)發(fā)展成為了由分布式賬本、時(shí)間戳記錄、哈希(Hash)算法、非對(duì)稱加密算法以及智能合約等核心技術(shù),以及拜占庭容錯(cuò)、對(duì)等網(wǎng)絡(luò)、梅克爾樹、通證激勵(lì)、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)制等諸多輔助技術(shù)組合成的綜合性概念塢[7],凡是與“數(shù)據(jù)可信”與“去中心化”有關(guān)的技術(shù)都可以囊括進(jìn)區(qū)塊鏈概念當(dāng)中。

區(qū)塊鏈思維是區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物,其以去中心化為核心形成了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)據(jù)保真、數(shù)據(jù)共享、互聯(lián)互通、共識(shí)機(jī)制、社區(qū)自治等思維[17]。區(qū)塊鏈思維從底層技術(shù)上解決了傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境面臨的“數(shù)據(jù)孤島”問題,給數(shù)據(jù)共享平臺(tái)帶來了新的創(chuàng)建契機(jī)[18]。

Meenakshi等提出了一種基于區(qū)塊鏈技術(shù)的消費(fèi)者交易日志共享數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),在保證各方信息隱私的前提下,實(shí)現(xiàn)了正品信息在制造商、銷售商與客戶之間流通,防止買賣非正品[19]。Viswanadham等基于區(qū)塊鏈概念創(chuàng)建了一個(gè)防篡改的數(shù)據(jù)共享框架,實(shí)現(xiàn)了供應(yīng)鏈管理當(dāng)中的數(shù)據(jù)隱私保護(hù)功能[20]。Wang等設(shè)計(jì)了一種信息共享算法并嵌入哈希算法以保證信息隱私并通過物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈提高數(shù)據(jù)檢索效率,實(shí)現(xiàn)了基于區(qū)塊鏈的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案設(shè)計(jì)[21]。胡劍與戚湧基于區(qū)塊鏈跨鏈機(jī)制,從政務(wù)體系要素與流程角度構(gòu)建了基于區(qū)塊鏈跨鏈機(jī)制的政務(wù)數(shù)據(jù)治理體系[22]。張雨婷等將區(qū)塊鏈與政府采購公共服務(wù)相結(jié)合構(gòu)建了基于區(qū)塊鏈的政府采購信息共享機(jī)制[18]。鄭榮等基于聯(lián)盟區(qū)塊鏈,以全國碳排放交易市場為應(yīng)用場景構(gòu)建了碳排放數(shù)據(jù)協(xié)同治理平臺(tái)框架[7]。史雅妮等提出了基于區(qū)塊鏈的電子病歷共享機(jī)理模型[23]。

綜合文獻(xiàn)分析,基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)共享機(jī)制可以實(shí)現(xiàn)去中心化和集體維護(hù),同時(shí)還具備良好的保密性和安全性。當(dāng)前研究主要從信息保護(hù)和信息協(xié)同治理的角度進(jìn)行信息共享機(jī)制的研究,但對(duì)于信息利用問題研究較少。而區(qū)塊鏈思想的去中心化、安全可信、自由自治等特點(diǎn)與信息利用需求高度契合,情報(bào)構(gòu)件的開發(fā)、存儲(chǔ)與取用正是信息利用的一種場景。因此研究基于聯(lián)盟鏈思維的情報(bào)構(gòu)件共享機(jī)制,有助于實(shí)現(xiàn)情報(bào)構(gòu)件開發(fā)與利用,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)拓展情報(bào)構(gòu)件化思想,從而促進(jìn)情報(bào)工程化思想的落地實(shí)施。同時(shí)為提高情報(bào)分析工作的復(fù)用性與效率提供解決方案。

2 基于區(qū)塊鏈思維的情報(bào)構(gòu)件資源共享機(jī)理

2.1 基于區(qū)塊鏈思維的情報(bào)構(gòu)件資源共享構(gòu)成要素

2.1.1情報(bào)構(gòu)件資源共享主體

情報(bào)構(gòu)件是為了提高情報(bào)工作復(fù)用性與效率而提出的一種概念,其主要目標(biāo)用戶是從事情報(bào)分析工作的相關(guān)人員[4]。在大數(shù)據(jù)時(shí)代,情報(bào)分析工作與計(jì)算機(jī)分析工具已然無法分割,因此可以將情報(bào)分析工作者分為領(lǐng)域?qū)＜遗c計(jì)算機(jī)專家兩部分主體。其中,領(lǐng)域?qū)＜沂侵羔槍?duì)不同情報(bào)分析任務(wù)而產(chǎn)生的擅長不同領(lǐng)域的專門情報(bào)人才,如醫(yī)學(xué)情報(bào)專家、金融情報(bào)專家、政治情報(bào)專家、軍事情報(bào)專家、科技情報(bào)專家、社會(huì)情報(bào)專家等[4]。計(jì)算機(jī)專家是指擅長計(jì)算機(jī)分析技能的計(jì)算機(jī)人才,此類專家雖然不從事具體的情報(bào)分析任務(wù),但卻可以為領(lǐng)域?qū)＜姨峁┓治龉ぞ?是當(dāng)前情報(bào)分析工作必不可少的人才需求[6]。

同一領(lǐng)域的不同專家也往往掌握著不同的專業(yè)信息與專業(yè)技能,且由于人的精力有限性,任一專家所能掌握的知識(shí)與技能是有限的。同時(shí),其工作心得與經(jīng)驗(yàn)也很難大范圍傳播,如此,每個(gè)專家自身便形成了一座“信息孤島”,計(jì)算機(jī)專家亦是如此。在面對(duì)新的情報(bào)分析任務(wù)時(shí),專家自身技能如不能滿足當(dāng)前需求,則需要重新學(xué)習(xí)新的分析技能與專業(yè)知識(shí),這些對(duì)于自己而言是新的分析技能與專業(yè)知識(shí)對(duì)于其他專家可能已經(jīng)是舊知識(shí)與舊技能。這段學(xué)習(xí)新知識(shí)的時(shí)間就是因?yàn)榍閳?bào)分析技能復(fù)用性低而造成的時(shí)間浪費(fèi),降低了情報(bào)分析的時(shí)效性。同時(shí),人類對(duì)新學(xué)知識(shí)技能的理解與掌握程度往往不及舊知識(shí)技能,因此在使用新知識(shí)技能進(jìn)行情報(bào)分析的過程中,其準(zhǔn)確性也不及使用舊知識(shí)技能。

2.1.2情報(bào)構(gòu)件資源共享本體

情報(bào)構(gòu)件是情報(bào)構(gòu)件資源共享的本體。與其他信息資源共享本體不同的是,情報(bào)構(gòu)件只能由人類主體生產(chǎn)。其他類型的信息資源本體,如供應(yīng)鏈信息(本體)會(huì)隨著信息在供應(yīng)鏈的傳播過程中產(chǎn)生新的物流信息(本體),而情報(bào)構(gòu)件是一種經(jīng)過精細(xì)設(shè)計(jì)的資源,不能由區(qū)塊鏈產(chǎn)生,只能在區(qū)塊鏈中流通。

情報(bào)構(gòu)件分為計(jì)算機(jī)構(gòu)件和人工構(gòu)件[4],二者都具有構(gòu)件的一般性質(zhì)。首先,其是可獨(dú)立配置的具有獨(dú)立功能和結(jié)構(gòu)的單元。其次,其是封裝完整的,與環(huán)境及其他構(gòu)件相互分離且內(nèi)部細(xì)節(jié)不對(duì)外展示。此外,人工構(gòu)件還需兼顧人機(jī)交互需求,注重互操作性[6]。為了方便情報(bào)構(gòu)件的功能發(fā)揮,其還具有統(tǒng)一的管理接口與交互接口。這些特征決定了情報(bào)構(gòu)件不能像其他信息資源本體一樣通過區(qū)塊鏈自行生產(chǎn),只能由節(jié)點(diǎn)提供,區(qū)塊鏈發(fā)揮數(shù)據(jù)庫最原始的存儲(chǔ)與利用職能。情報(bào)構(gòu)件資源共享能夠匯聚與傳播廣大計(jì)算機(jī)與領(lǐng)域?qū)＜抑腔?為情報(bào)分析專家提供情報(bào)分析所需要的功能構(gòu)件,可以提高專家智慧的復(fù)用性,進(jìn)而提高情報(bào)分析工作的效率與準(zhǔn)確性。

2.1.3情報(bào)構(gòu)件資源共享技術(shù)

共享技術(shù)是區(qū)塊鏈的固有技術(shù),包括智能合約、激勵(lì)機(jī)制、共識(shí)機(jī)制、分布式賬本[24]等。

智能合約是一種以代碼呈現(xiàn)的集傳播、驗(yàn)證與執(zhí)行于一體的互通協(xié)議,規(guī)定了區(qū)塊鏈內(nèi)的規(guī)則和邏輯,其允許我們?cè)诓恍枰谌降那闆r下進(jìn)行可追溯、不可逆轉(zhuǎn)和安全的交易行為[25]。在合約層,智能合約根據(jù)給定邏輯進(jìn)行編碼和運(yùn)作,只要滿足輸入要求,合約中的義務(wù)將被執(zhí)行。

激勵(lì)機(jī)制是為了鼓勵(lì)節(jié)點(diǎn)參與共識(shí)算法,保障區(qū)塊鏈良好運(yùn)行的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,

主要包括發(fā)行機(jī)制與分配機(jī)制,區(qū)塊鏈以發(fā)放數(shù)字貨幣的經(jīng)濟(jì)手段鼓勵(lì)更多人參與鏈上活動(dòng)[16]。

共識(shí)機(jī)制是在去中心化的模式下,促使多個(gè)主體之間達(dá)成共識(shí)的機(jī)制,以確保鏈上信息的正確性[26]。由于區(qū)塊鏈的去中心化結(jié)構(gòu),導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的互信程度低,因而需要依據(jù)共識(shí)協(xié)議以節(jié)點(diǎn)投票的方式認(rèn)定區(qū)塊鏈上記錄的有效性[16]。當(dāng)投票數(shù)超過共識(shí)協(xié)議規(guī)定的最低要求后,則可授權(quán)執(zhí)行更改區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)行為。

分布式賬本是基于網(wǎng)絡(luò)的去中心化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理系統(tǒng),其本質(zhì)是一種在對(duì)等節(jié)點(diǎn)間共享、復(fù)制和同步的數(shù)據(jù)庫,節(jié)點(diǎn)之間通過共識(shí)機(jī)制共同記錄、更新和驗(yàn)證數(shù)據(jù),可以防止數(shù)據(jù)丟失、增加數(shù)據(jù)安全性[27]。

2.2 基于區(qū)塊鏈思維的情報(bào)構(gòu)件資源共享影響因素

為了構(gòu)建良好的情報(bào)構(gòu)件資源共享生態(tài),確保情報(bào)構(gòu)件質(zhì)量與流通性以及調(diào)動(dòng)學(xué)者貢獻(xiàn)情報(bào)構(gòu)件的積極性,需要分析影響請(qǐng)報(bào)構(gòu)件資源共享的因素,并進(jìn)行難點(diǎn)攻克。本研究在區(qū)塊鏈思維下進(jìn)行情報(bào)構(gòu)件共享模型的構(gòu)建,是在去中心化機(jī)制下進(jìn)行資源共享,涉及多方參與者,因此需要考慮共識(shí)機(jī)制與激勵(lì)機(jī)制對(duì)區(qū)塊鏈運(yùn)行效率的影響。

2.2.1共識(shí)機(jī)制

共識(shí)機(jī)制的功能就是要保證情報(bào)構(gòu)件信息資源的質(zhì)量、一致性與安全性[15],其決定了情報(bào)構(gòu)件的使用價(jià)值與共享機(jī)制的平穩(wěn)運(yùn)行。區(qū)塊鏈的分布式記賬方式存在的問題之一就是很難在眾多節(jié)點(diǎn)上達(dá)成共識(shí),因此需要建立一個(gè)共識(shí)機(jī)制,即基于共識(shí)算法建立統(tǒng)一的信息交互體系[16]。從而保證情報(bào)構(gòu)件資源的質(zhì)量以及提高情報(bào)構(gòu)件資源共享平臺(tái)的效率。

實(shí)用拜占庭容錯(cuò)(Practical Byzantine Fault Tolerance,PBFT)算法是強(qiáng)一致型拜占庭容錯(cuò)共識(shí)機(jī)制的基礎(chǔ)[28],也是應(yīng)用于聯(lián)盟鏈的經(jīng)典共識(shí)機(jī)制之一,其采用非對(duì)稱加密RSA算法確保信息傳輸安全性。RSA算法通過對(duì)消息發(fā)送方進(jìn)行溯源,以保證信息在傳輸過程中不被篡改。

PBFT算法下,當(dāng)一個(gè)新的情報(bào)構(gòu)件想進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈中時(shí),客戶端會(huì)把需求發(fā)送給主節(jié)點(diǎn),主節(jié)點(diǎn)將其轉(zhuǎn)發(fā)給其他節(jié)點(diǎn),其他節(jié)點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)直至轉(zhuǎn)發(fā)至全鏈所有節(jié)點(diǎn),若一個(gè)節(jié)點(diǎn)收到超過2/3的來自其他節(jié)點(diǎn)的相同指令,就向所有相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送允許指令,若允許指令超過2/3,證明該情報(bào)構(gòu)件質(zhì)量得到認(rèn)可并可以進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈中[29]。在這種機(jī)制下,可信節(jié)點(diǎn)是由全體參與共識(shí)的用戶決定,可以保證情報(bào)構(gòu)件的質(zhì)量,滿足情報(bào)構(gòu)件之間的兼容性,具備了使用價(jià)值與流通機(jī)會(huì)。

2.2.2激勵(lì)機(jī)制

激勵(lì)機(jī)制是指刺激區(qū)塊鏈鏈上人員參與信息共享的獎(jiǎng)勵(lì)措施[16]。為了促進(jìn)基于區(qū)塊鏈思維的情報(bào)構(gòu)件資源共享模型得到廣泛應(yīng)用,促進(jìn)共享主體積極參與其中,激勵(lì)機(jī)制必不可少。在智能合約的約束下[25],激勵(lì)機(jī)制可以保證基于區(qū)塊鏈思維的共享模型健康穩(wěn)定的運(yùn)行。

本文提出學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)認(rèn)證與物質(zhì)激勵(lì)兩種方式對(duì)提供情報(bào)構(gòu)件的專家進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。對(duì)于科研人員,獲得科學(xué)共同體的認(rèn)可是最高、最基本、最重要的獎(jiǎng)勵(lì)[30]。區(qū)塊鏈上的節(jié)點(diǎn)集合就是科學(xué)共同體[26],得到鏈上大多數(shù)節(jié)點(diǎn)的認(rèn)可能在極大程度上激勵(lì)學(xué)者積極參與情報(bào)構(gòu)件資源共享。因此可以在RSA算法的基礎(chǔ)上,進(jìn)行情報(bào)構(gòu)件溯源引用推薦。

若某情報(bào)構(gòu)件源于作者在期刊、專利等公開發(fā)表的成果,則允許其上傳源文件及其引用格式。若情報(bào)構(gòu)件未在其他平臺(tái)發(fā)表過,則可以依照國家標(biāo)準(zhǔn)《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》按照“其他未定義類型的文獻(xiàn)”生成引用格式。當(dāng)其他學(xué)者引用該情報(bào)構(gòu)件進(jìn)行情報(bào)分析學(xué)術(shù)研究時(shí),情報(bào)構(gòu)件分享者的被引頻次會(huì)相應(yīng)增加,此種激勵(lì)方式屬于學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)認(rèn)證激勵(lì)方式。

而當(dāng)引用該情報(bào)構(gòu)件進(jìn)行實(shí)踐操作時(shí),則可選擇使用物質(zhì)激勵(lì)方式。簡單來講,一方面可以通過標(biāo)注情報(bào)構(gòu)件被使用次數(shù)以彰顯聲譽(yù),擴(kuò)大影響。另一方面可以通過代幣方式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)勵(lì),代幣獎(jiǎng)勵(lì)即利用區(qū)塊鏈的代幣功能建立開放共享的經(jīng)濟(jì)體系[24],對(duì)參與者進(jìn)行物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)。具體而言,用戶在首次注冊(cè)登錄賬號(hào)后會(huì)獲得基礎(chǔ)代幣,在提交、引用情報(bào)構(gòu)件,或?qū)η閳?bào)構(gòu)件功能發(fā)表優(yōu)質(zhì)評(píng)論能夠獲得相應(yīng)數(shù)量的代幣,此類代幣由平臺(tái)支付。在引用情報(bào)構(gòu)件時(shí)會(huì)從個(gè)人賬戶中向情報(bào)構(gòu)件分享者支付代幣。

最終在智能合約的約束下,通過學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)認(rèn)證和物質(zhì)激勵(lì)兩種方式組成的激勵(lì)機(jī)制實(shí)現(xiàn)促進(jìn)專家學(xué)者開發(fā)、分享情報(bào)構(gòu)件的積極性,同時(shí)保持良好的情報(bào)構(gòu)件共享生態(tài)環(huán)境。

3 基于區(qū)塊鏈思維的情報(bào)構(gòu)件共享模型構(gòu)建

3.1 區(qū)塊鏈思維下情報(bào)構(gòu)件資源共享體系組織架構(gòu)

根據(jù)去中心化的程度,區(qū)塊鏈技術(shù)分為私有鏈、公有鏈和聯(lián)盟鏈三大類[7]。私有鏈存在一個(gè)管理員端點(diǎn)對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的讀寫權(quán)限進(jìn)行分配,去中心化最低。公有鏈以扁平的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行讀寫,不存在任何中心化的服務(wù)端點(diǎn),完全去中心化。聯(lián)盟鏈的讀寫權(quán)限介于私有鏈和公有鏈之間,允許在一定規(guī)則下對(duì)鏈上人員的訪問權(quán)限進(jìn)行設(shè)置以及對(duì)鏈上數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。由于情報(bào)構(gòu)件資源相較于一般數(shù)據(jù)資源,具有一定的專業(yè)性,需要嚴(yán)格控制情報(bào)構(gòu)件的入鏈標(biāo)準(zhǔn)。而私有鏈中心化太強(qiáng),會(huì)影響鏈上人員的分享意愿,公有鏈自由性太強(qiáng),會(huì)降低區(qū)塊鏈的運(yùn)行效率。而聯(lián)盟鏈的中心化程度處于二者之間,更適用于共享本體專業(yè)性較強(qiáng)的共享機(jī)制構(gòu)建。

考慮到情報(bào)構(gòu)件信息的專業(yè)性,使用聯(lián)盟鏈進(jìn)行情報(bào)構(gòu)件共享機(jī)制的構(gòu)建最為恰當(dāng)。在情報(bào)構(gòu)件聯(lián)盟鏈中,共享主體可以分為管理節(jié)點(diǎn)和普通節(jié)點(diǎn)兩大類[27]。作為聯(lián)盟鏈模型架構(gòu)的基本組成單元,管理節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)管理和維護(hù)各節(jié)點(diǎn)的情報(bào)構(gòu)件共享活動(dòng)。在權(quán)限設(shè)置上,管理節(jié)點(diǎn)分為總管節(jié)點(diǎn)和主管理節(jié)點(diǎn)。各節(jié)點(diǎn)關(guān)系示意圖見圖1。

圖1 情報(bào)構(gòu)件資源共享聯(lián)盟鏈節(jié)點(diǎn)關(guān)系示意圖

如圖1所示,管理節(jié)點(diǎn)通過共識(shí)機(jī)制與智能合約對(duì)各節(jié)點(diǎn)共享的情報(bào)構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)證與存儲(chǔ),將加密后的構(gòu)件資源以數(shù)據(jù)區(qū)塊的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行封裝存儲(chǔ),以分布式冗余的方式在每個(gè)管理節(jié)點(diǎn)上備份存儲(chǔ)完整的區(qū)塊數(shù)據(jù)。

其中,情報(bào)構(gòu)件管理組織也即情報(bào)構(gòu)件共享機(jī)制設(shè)計(jì)者作為聯(lián)盟鏈的總管理節(jié)點(diǎn),主要負(fù)責(zé)聯(lián)盟鏈的運(yùn)行和維護(hù),包括制定節(jié)點(diǎn)接入與認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密傳輸、區(qū)塊結(jié)構(gòu)、共識(shí)機(jī)制、智能合約程序的部署等工作。在業(yè)務(wù)職能上負(fù)責(zé)各類構(gòu)件資源的標(biāo)準(zhǔn)化定義,保障情報(bào)構(gòu)件資源的兼容性和使用性,實(shí)現(xiàn)情報(bào)構(gòu)件資源共享生態(tài)健康發(fā)展。

各種情報(bào)領(lǐng)域協(xié)會(huì)與計(jì)算機(jī)技術(shù)協(xié)會(huì)構(gòu)成主管理節(jié)點(diǎn),主要負(fù)責(zé)協(xié)助總管理節(jié)點(diǎn)共同對(duì)聯(lián)盟鏈中的節(jié)點(diǎn)加入申請(qǐng)進(jìn)行審核認(rèn)證,各協(xié)會(huì)分管各自領(lǐng)域的節(jié)點(diǎn),頒發(fā)節(jié)點(diǎn)認(rèn)證數(shù)字證書和數(shù)字密鑰,簽訂節(jié)點(diǎn)授權(quán)合約,對(duì)加入的節(jié)點(diǎn)功能權(quán)限進(jìn)行約束,保障節(jié)點(diǎn)用戶的合法性和情報(bào)構(gòu)件調(diào)用流通性;管理與維護(hù)各類智能合約。在業(yè)務(wù)職能方面,結(jié)合領(lǐng)域特點(diǎn)審核各節(jié)點(diǎn)的情報(bào)構(gòu)件功能與質(zhì)量,整合細(xì)化情報(bào)構(gòu)件庫的業(yè)務(wù)標(biāo)簽。

普通節(jié)點(diǎn)即為各類情報(bào)構(gòu)件用戶,如各領(lǐng)域情報(bào)專家、計(jì)算機(jī)專家、有情報(bào)分析需求的專家、學(xué)者、學(xué)生或者有計(jì)算機(jī)用戶以及其他有情報(bào)分析需求的用戶,如企業(yè)、政府等。普通節(jié)點(diǎn)通過P2P節(jié)點(diǎn)認(rèn)證機(jī)制加入網(wǎng)絡(luò),具有查詢、檢索、使用、核實(shí)各類區(qū)塊數(shù)據(jù)的功能。在業(yè)務(wù)職能上,通過智能合約與激勵(lì)機(jī)制同其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行情報(bào)構(gòu)件互補(bǔ)需求,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接收、傳輸、共享各類情報(bào)構(gòu)件資源。

3.2 區(qū)塊鏈思維下情報(bào)構(gòu)件資源共享模型架構(gòu)

針對(duì)情報(bào)工作復(fù)用性低,以及專家技能“信息孤島”問題,本文設(shè)計(jì)了基于聯(lián)盟區(qū)塊鏈的情報(bào)構(gòu)件資源共享模型原型框架,如圖2所示。

如圖2所示,原型框架分為和接入層、數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、合約層和應(yīng)用層。聯(lián)盟鏈成員中的情報(bào)組織機(jī)構(gòu)和計(jì)算機(jī)組織機(jī)構(gòu)依據(jù)業(yè)務(wù)功能定義情報(bào)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn),并且打包情報(bào)構(gòu)件。

接入層通過軟件開發(fā)工具包調(diào)用區(qū)塊鏈接口的業(yè)務(wù)接口,為用戶提供打包的情報(bào)構(gòu)件信息,實(shí)現(xiàn)情報(bào)構(gòu)件信息查詢。數(shù)據(jù)層采用經(jīng)典鏈?zhǔn)絽^(qū)塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),主要由情報(bào)構(gòu)件數(shù)據(jù)區(qū)塊、哈希函數(shù)、時(shí)間戳、隨機(jī)數(shù)、馬爾可夫樹、數(shù)字簽名等信息構(gòu)成,以分布式賬本的形式存儲(chǔ)情報(bào)構(gòu)件信息。網(wǎng)絡(luò)層內(nèi)節(jié)點(diǎn)之間采用P2P對(duì)等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,使用非對(duì)稱加密技術(shù)完成各節(jié)點(diǎn)的身份認(rèn)證。共識(shí)層采用PBFT共識(shí)機(jī)制確保網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)拿總€(gè)節(jié)點(diǎn)的信息具有一致性,同時(shí)使用激勵(lì)機(jī)制促進(jìn)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的健康運(yùn)行。

合約層集成了情報(bào)構(gòu)件共享框架內(nèi)的相關(guān)合約,以腳本代碼實(shí)現(xiàn)整個(gè)共享流程,起到提升情報(bào)構(gòu)件資源共享效率作用。其中最主要的是智能合約與引用合約,智能合約規(guī)定情報(bào)構(gòu)件共享過程中的條件約束,引用合約為激勵(lì)機(jī)制中設(shè)計(jì)的獎(jiǎng)勵(lì)提供約束。應(yīng)用層主要向用戶提供情報(bào)構(gòu)件檢索、共享、評(píng)價(jià)等服務(wù),實(shí)現(xiàn)不同情報(bào)構(gòu)件的自由流動(dòng)與不同節(jié)點(diǎn)間的信息交互。

3.3 區(qū)塊鏈思維下情報(bào)構(gòu)件資源共享信息流程

在原型框架的基礎(chǔ)上,建立分層級(jí)的側(cè)鏈共享模型,以降低總鏈的數(shù)據(jù)傳輸量,提高情報(bào)構(gòu)件共享模型運(yùn)行效率。模型具體信息流動(dòng)情況如圖3所示。

總鏈管理節(jié)點(diǎn)與各協(xié)會(huì)側(cè)鏈管理節(jié)點(diǎn)形成區(qū)塊鏈總鏈,各協(xié)會(huì)側(cè)鏈管理節(jié)點(diǎn)與下一級(jí)側(cè)鏈管理節(jié)點(diǎn)形成區(qū)塊鏈側(cè)鏈,在各鏈上使用PBFT共識(shí)機(jī)制達(dá)成共識(shí),保證鏈上信息質(zhì)量。對(duì)于基于構(gòu)件化的情報(bào)分析工作而言,情報(bào)構(gòu)件的數(shù)量規(guī)模以及功能覆蓋范圍是核心要義。因此本文考慮將情報(bào)構(gòu)件的匯總分發(fā)功能匯聚在總鏈上,而將各類構(gòu)件的入鏈申請(qǐng)、查詢共享等其他數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)在各類協(xié)會(huì)側(cè)鏈中進(jìn)行傳遞。

各協(xié)會(huì)的側(cè)鏈根據(jù)自身的關(guān)注方向進(jìn)行下一級(jí)管理節(jié)點(diǎn)設(shè)置,如金融情報(bào)領(lǐng)域協(xié)會(huì)可以簡單分為證券情報(bào)協(xié)會(huì)、基金情報(bào)協(xié)會(huì)、銀行情報(bào)協(xié)會(huì)等,最低一級(jí)的側(cè)鏈開放給用戶注冊(cè),形成普通節(jié)點(diǎn)。通過每一層級(jí)的信息交換,完成情報(bào)構(gòu)件從各個(gè)主管理節(jié)點(diǎn)向總管理節(jié)點(diǎn)的匯總。情報(bào)構(gòu)件資源與情報(bào)構(gòu)件實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在總鏈以及下一級(jí)側(cè)鏈上流通,并在側(cè)鏈節(jié)點(diǎn)或下一級(jí)節(jié)點(diǎn)發(fā)起共享請(qǐng)求后,通過數(shù)據(jù)交換點(diǎn)互相流通。

而在最底層側(cè)鏈上,用戶可以查詢并利用所有的構(gòu)件資源及其相關(guān)數(shù)據(jù)。且所有的構(gòu)件在初次上傳的側(cè)鏈上進(jìn)行復(fù)核,在層層上傳經(jīng)過總鏈確認(rèn)后,進(jìn)行全網(wǎng)廣播,成為主鏈上的構(gòu)件資源。

3.4 基于區(qū)塊鏈思維的情報(bào)構(gòu)件共享模型優(yōu)勢分析

基于聯(lián)盟區(qū)塊鏈的情報(bào)構(gòu)件共享模型將在以下幾個(gè)方面發(fā)揮價(jià)值。

首先,聯(lián)盟總鏈促進(jìn)情報(bào)構(gòu)件資源協(xié)同治理。在本文構(gòu)建的體系中,總鏈為具有多節(jié)點(diǎn)的聯(lián)盟側(cè)鏈形式,不同側(cè)鏈上傳的情報(bào)構(gòu)件資源經(jīng)過其他節(jié)點(diǎn)的共同認(rèn)證后,能夠在聯(lián)盟鏈中進(jìn)行共享。去中心化的環(huán)境使得各個(gè)領(lǐng)域協(xié)會(huì)能夠在打破時(shí)空與研究壁壘的條件下點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊,減少現(xiàn)在情報(bào)分析專家技能存在的“信息孤島”現(xiàn)象。實(shí)現(xiàn)多主體、多學(xué)科下的情報(bào)構(gòu)件資源治理的協(xié)同效應(yīng)。

其次,激勵(lì)機(jī)制可以保證情報(bào)構(gòu)件權(quán)屬問題。情報(bào)構(gòu)件本質(zhì)上是專家學(xué)者自身工作技能的一種凝結(jié),當(dāng)專家自身的某項(xiàng)技能被封裝為一個(gè)情報(bào)構(gòu)件并共享之后,其他人便可以輕松的使用該項(xiàng)技能,這對(duì)于整個(gè)領(lǐng)域來講益處無窮,但是對(duì)于專家自身來講益處不太明顯。因此本文設(shè)計(jì)了新的激勵(lì)機(jī)制來保護(hù)專家學(xué)者自身合理的權(quán)益,通過增加引用以聲明構(gòu)件權(quán)屬及促進(jìn)專家分享情報(bào)構(gòu)件意愿。

第三,聯(lián)盟鏈可以提升情報(bào)構(gòu)件資源質(zhì)量。聯(lián)盟鏈?zhǔn)且环N去中心化程度適中的區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu),在管理節(jié)點(diǎn)的監(jiān)管下,能夠允許用戶按照權(quán)限進(jìn)行構(gòu)件資源的查詢、檢索、上傳與下載。同時(shí)充分利用管理節(jié)點(diǎn)的管理職能,規(guī)范情報(bào)構(gòu)件的設(shè)計(jì)與功能,提高情報(bào)構(gòu)件資源的質(zhì)量,保證在總鏈中循環(huán)流動(dòng)的構(gòu)件資源下載即可用,提高情報(bào)構(gòu)件資源的復(fù)用性與情報(bào)工作的效率。

4 結(jié)論與展望

本文基于智能合約、共識(shí)機(jī)制、激勵(lì)機(jī)制等技術(shù)提出了基于區(qū)塊鏈思維的情報(bào)構(gòu)件資源共享模型.以此為基礎(chǔ)從接入層、數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、合約層和應(yīng)用層六個(gè)層次設(shè)計(jì)情報(bào)構(gòu)件資源共享體系。區(qū)塊鏈技術(shù)日臻成熟,關(guān)于區(qū)塊鏈思維下情報(bào)構(gòu)件共享資源模型應(yīng)用的難點(diǎn)主要在于共識(shí)機(jī)制與激勵(lì)機(jī)制的設(shè)置。

本文在結(jié)合已有的研究基礎(chǔ)上,選擇PBFT共識(shí)機(jī)制解決了構(gòu)件資源共享中的信息質(zhì)量信任問題,設(shè)置了全新的激勵(lì)機(jī)制,能夠增強(qiáng)鏈上人員的共享意愿。并利用聯(lián)盟鏈技術(shù)與P2P分布式組網(wǎng)機(jī)制連通不同領(lǐng)域、不同專家間的信息孤島,實(shí)現(xiàn)情報(bào)構(gòu)件資源的共識(shí)、共享、共治。為實(shí)現(xiàn)情報(bào)構(gòu)件化以及工程化愿景及解決情報(bào)工作復(fù)用性低,效率低問題提供了可行的實(shí)現(xiàn)方案。

但是,本文所構(gòu)建的情報(bào)構(gòu)件資源共享機(jī)制中對(duì)各協(xié)會(huì)組織的協(xié)同治理意愿暫缺乏深入分析,暫時(shí)只能本著協(xié)會(huì)成立目的就是為促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域健康發(fā)展這一大前提進(jìn)行研究。因此今后應(yīng)該從實(shí)際情況入手,以協(xié)同治理理論視角出發(fā),探究聯(lián)盟鏈中主管理節(jié)點(diǎn)的協(xié)同治理意愿,設(shè)計(jì)合理的激勵(lì)機(jī)制以保障該共享機(jī)制健康運(yùn)行。同時(shí)為深化情報(bào)構(gòu)件化思想、落實(shí)情報(bào)工程化、實(shí)現(xiàn)情報(bào)工作復(fù)用性貢獻(xiàn)新動(dòng)能。