基于区块链技术的版权保护系统开发探索
张杰 安徽财经大学 管理科学与工程学院
摘要： 目前国内数字版权保护方法仍旧停留在版权登记状态，不仅时间周期长、过程繁琐，最重要的是对于保护著作权人的利益来说效率较低。数字化的区块链技术所具有的去中心化、开放性、共享和信息匿名的特性可以有效的保护数字版权，同时更有利于满足版权人主张权利。本文通过逐步搭建一个区块链系统平台来进一步来验证与研究相关技术在版权保护上的应用。
关键词： 区块链技术 系统开发 工程实现
一、区块链技术简介
区块链的概念于2008年底与中本聪发布在比特币论坛上，而区块链则是比特币的核心。中本聪的观点认为目前存在的以第三方认证为核心的交易系统缺乏相互信任的问题，一旦第三方被恶意攻破，客户端并不知道系统已经失去了安全性，如果继续交易所有的交易都会暴漏在一个非可信的环境中。同时由于中介机构的存在会因为中间商赚取差价导致交易成本的增加。
值得注意的是，在我们的例子里提及的二元真值函数是只有两个输出状态、四个输入状态的离散函数。对于这样的函数，当我们把Σ看作一个输入时，通过设定恰当的b值，可以实现其大多数实例。例如设b=-1，则我们得到永假的真值函数。但并不是全部16个真值函数都能通过调整偏移量得到。例如，要表达异或运算，就必须对激活函数本身进行修改，这个问题实际上涉及到线性分类问题，在此不展开谈。我们只需要了解激活函数本身也是可以进行修改的。具体来说，激活函数主要分为线性的和非线性的，例如sigmoid函数(字面就是S形函数)的一种：
区块链系统和计算机网络系统一样也是一个分层的系统，可以大体上分为协议层、扩展层和应用层。不同层级间是透明的，而现在大多数的区块链系统也已为开发者提供好了协议层与扩展层，开发者只需要通过应用层开发出合适的程序或是合约即可。本文是通过尝试使用小蚁Neo区块链平台，并通过该平台来开发出相应的合约。
二、系统预期设计分析
作为一个版权保护系统，要针对用户上传上的相关文字、图像、音视频、二进制文件等进行区别、编码、加密以及最后的声明、广播、同步区块。因此，用户上传的文件如何鉴定与存储则成为系统的设计核心，同时针对于区块链平台上用户身份的真实性与文件的版权合法性也要有相对应的应对措施。
汞的毒性很大，对人类健康造成极大危害。日本、加拿大、挪威、伊拉克和美国等国都曾发生过汞中毒事件，例如在1953—1960年期间，日本水俣市发生了汞中毒而引起的疾病——水俣病，从而引起了世人的关注[19]。
(一）文件的鉴定
用户上传的需要声明的文件可以大体上分为两种形式：文字和二进制文件。对于上传的文字信息因为占用的空间较小可以直接记录并使用用户的私钥进行加密，而对于较大的二进制文件来说则需要对文件进行分割与分块，对于每一个分块需要记录上一个分块的地址信息，并且使用用户的私钥对于每一个分块都进行加密，这样就可以解决系统中用户上传信息不同且杂乱的问题。
一般每间隔7～10天应向池中加注新水一次，每次加注新水20～30cm，如果出现水质过肥或水质腐败等现象，应及时排出老水，并注入新水，通常换水不宜超过池水的1/5。通过经常性的水质调节，力求水色保持在黄绿色或黄褐色，确保水质肥、活、嫩、爽，促进池鱼健康快速生长。
与用于数字货币交易的区块链系统一样，新建一个用户相当于新建一个钱包数据，该用户数据包括用户的真实信息、账户地址、公钥等基本信息，采用json文件格式进行存储。其中账户地址、公钥私钥都是在注册的过程中系统分配的，在登陆的时候需要通过该json文件来授权进入系统实现相应的功能。用户可以随时维护自己的相关数据信息，但是账户地址和公钥信息是不可变更的，相当于其可以作为用户在区块链网络上的一个用户识别码。
为保证用户身份的唯一性，需要系统在生成账户地址和密钥时保持随机性和独立性，同时要验证注册者的身份证号码与姓名的一致性。同一个用户在真实世界和区块链平台上要做到一对一的关系，系统不允许同一个身份信息者注册多个账号，防止一个人通过多个账户来回重复声明文件所有权导致系统侧链增多，降低系统的安全性与稳定性。
(三）交易记录管理
随着钢铁需求量的不断上升，高炉粉尘也不断增多，在高炉粉尘中不乏锌、铅等有价金属。其中，锌具有较大回收价值，锌回收不仅可以减少有害物质排放，还可以增加钢铁企业生产附加值，提升企业效益[1]。
用户可以随时在系统中查看最近的交易记录摘要。为保证系统的安全性，对于和自己无关的交易只能查询到交易文件的类型和价格信息，不能对作品的内容和交易双方的身份进行识别。而对于和自己有关的交易，可以通过相应的模块查询到具体的交易时间、交易方、交易金额等信息，方便自身的数据管理与维护。
(五）其他问题
在交易双方联系好的情况下，通过系统查找到想交易的区块并实现交易。交易的核心目标有两个：一是完成作品所有权信息的修改、二是完成版权费用的支付。按目前国家法律法规的规定不允许使用数字货币作为交易时的具体货币，因此我们预期通过接入支付宝或是微信支付让第三方完成交易，区块链平台不介入其中、不收取手续费。当交易完成后由甲乙双方共同确认完成平台开始对所有权进行更改，并逐步同步到各个节点上。
(四）交易流程
虚拟机中采用的是ubuntu 16.04 LTS镜像，在虚拟机软件中添加一块NAT网卡后在虚拟机中安装好系统后关闭系统自动更新并卸载不必要的软件和依赖，同时将虚拟机的IP设置为静态IP（本项目使用192.168.64.130）以方便管理。在虚拟机环境中安装Docker-ce版本并将当前用户添加到Docker用户组中，这样就可以在运行时免sudo完成相应的操作，为以后错误的处理和排查提供了便利。为提高镜像同步速度，使用阿里云的容器镜像加速服务为本地的Docker环境提供镜像源加速。为了开发方便，需要关闭ubuntu系统的防火墙，保证相关端口的畅通。
(二）用户管理
三、系统环境实现
（三）改善教学方法。对于高中生传统文化素养的培育，大多依赖于语文课课堂上教师对古诗词及文言文的讲授方式进行，受应试教育的影响，教师习惯在这一过程中落入翻译及要求背诵的教学模式中。
本系统采用本地化方式尝试部署与开发，使用了四个区块链节点部署在一台虚拟机上。合约的开发环境为Visual Studio 2019社区版，采用.net core平台完成合约开发。节点虚拟机采用VMware Workstations 15.5，对于四个虚拟节点的环境则使用Docker容器完成。
表1 相关环境配置
（二）创建Neo本地测试节点环境
（一）环境配置与准备
现实中的版权登记往往具有一个公告期，而在目前的所有区块链系统中这是没有的，其他节点不能随意更改区块的内容。因此，对于冒充版权所有者上传本不属于他的版权作品的情况我们可以考虑在当用户开始在系统中声明文件所有权的同时，系统中的所有用户均可收到相应的合约的概要信息，由其他用户进行相应的表决，对于表决不通过的文件不予以登记版权。但是这样如果出现大范围的恶意拒绝又会对系统的独立性与真实性造成问题，故如何解决登记文件版权的独有性和真实性仍需要着重去解决。
安装好Docker-ce后需要继续安装Docker-compose来管理一个Docker容器应用中的多个容器，具体方法是通过git获取github上的源代码克隆至本地后编译并将可执行文件复制到系统的/usr/bin目录下完成安装。
所有的准备操作完成后便可以使用Docker社区中已经有的容器来搭建Neo的本地测试环境与测试链。采用社区中的neo-local容器镜像，进入到neo-local文件夹，在终端中输入docker-compose up开始对应用镜像进行下载与同步，等待同步好后便可以通过make start命令启动区块链系统的本地测试链。
因需要连接到本地测试链而不是Neo的主链，故需对于配置文件进行修改。在 config.json 中修改服务器的地址为 192.168.64.130，端口号为20333，并同时修改protocol.json中的SeedList为本地的IP地址，对于SystemFee全部修改成0即免费部署和运行所有的合约以方便后期的调试运行。
抢断是极具攻击性的防守技术，它是经验、意识、反应和防守能力的综合体现，也是篮球运动强对抗特点的表现形式之一。奥运会各单项指标排序显示，抢断球总体上以后卫队员见长，许多优秀后卫都有很强的抢断能力。男篮小组赛上，与中国队同组的美国队最善于抢断，小组5场比赛有72次抢断球，比第2名的塞尔维亚多出25次。中国队抢断球次数与世界水准的差距具有显著性意义，属于技术能力特别弱的指标。中国男篮后卫在抢断球欲望和能力方面与对手无法相提并论，防守中对自身的能力定位在于防突防投，在身体接触与技术应用上不敢防中带攻，伺机抢断。为此，造成了中国男篮在抢断球上与对手差距悬殊。
（三）搭建区块链客户端软件
采用Visual Studio 2019来实现Neo-GUI程序的二次开发和区块合约的编写。该程序需要使用到.NET Framework 4.7的平台环境，以及基于Nuget的程序包。在PM窗口下通过Nuget完成Neo.SmartContract.Framework包的安装后即可对该程序进行编译。
该Docker镜像包含4 个共识节点组成的一个完整的工作网络，同时支持了区块链浏览器平台Neoscan、开发工具包Neopython和用于开发者自定义金额数量的钱包。通过浏览器打开http：//192.168.64.130：4000/ 即可访问到区块链浏览器，通过4002端口的GAS客户端可以为自己的测试账户提供自定义的钱包金额。
词，又称曲子词。初创阶段是配合着乐曲来演唱的，通常是乐曲先行，再根据曲的长短、节奏填上词句，乐曲有所属宫调，宫调不同，则声情不同。另外，词作的文本形式也根据不同的词牌有不同的格律形式。《词调史研究》中写道“词调声情，既指词调音乐形式所体现出的风格特征，也包含词调语文形式展示的音韵魅力”[4]61。所以本节从宫调与用韵着手，探析《卜算子》的声情特征。
图1 区块系统正常运行
运行调试后左下方的本地区块高度和当前总区块高度保持一致，且和虚拟机中系统后台的区块链高度保持一致，验证了系统是可以正常连通的。
（四）编译合约编译器与合约编写
因Neo的智能合约是通过C#的编译器编译为中间码avm来实现的，故需要通过neoa、neoj和neon三个项目（分别实现汇编、Java、.NET平台的编译）来实现对于合约的编译。
在Visual Studio中启用基于.NET Core的跨平台开发后打开neon项目，修改相应的生成平台为32位，同时勾选发布为一个独立运行的程序，将所需要的库和运行时均加入进来实现脱离.Net系统运行时运行。最后选择发布的平台为win10-x86，将发布好的neon编译器的目录加入到系统环境变量即可实现随处可用cmd运行编译。
通过插件NeoPlugin可以快速生成基于NEP-5的空白智能合约模板。基于该模板为此我设计了一个基于文件哈希的智能合约，主要是通过文件哈希值来描述文件区块，对于该区块的内容实现查询、修改所有者、删除的智能合约功能，并通过Neo-GUI进行部署与试运行。因在上一步已经修改了部署合约的相关费用为0，故在交易的过程中相关的手续费也不从用户的钱包账户中扣除。
纪念品定位既要面对广大消费者基本需要的大众化商品，也要满足中高收入消费群体对中高档商品的消费需求。针对不同消费能力的消费人群，设计不同的价格、因材质不同而价格不同的商品，满足大部分旅游者的需求。乌村特品屋中很多纪念品是从西栅的作坊店铺进货的，同一个种类会有几个不同的材质，因此价格也会有不同。比如说特品屋可以出售的纪念品——筷子，会有鸡翅木、红檀木、黑檀木好几种不同的材质。还有就是特品屋里出售的蓝印花布制作的衣服，麻制的和棉麻制的价格也就不同了。这样一来，旅游者的接受度就提高了很多。在住宿游客和休闲游客多的情况下，特品屋一天的收入也会很可观。
四、总结与展望
通过基于Neo的版权保护系统的设计、搭建与智能合约的编写与实施让我感受到了数字作品的版权保护依然任重而道远。一方面来说，版权作品的形式众多，如何将作品正确地转化为合适的数字作品形式依然是个问题，同时如何正确地区分相类似或是侵权的作品也是一个难题，如果引入第三者或是其他用户来鉴别又会破坏整个区块链系统的完整性与可靠性。另一方面，平台所具备的功能较规划来说还是比较单一，部分功能受限于技术水平和法律法规的约束而无法实现。但是不可否认的是区块链系统仍为解决版权保护问题的一种非常独特的解决方案，如果在国家有关部门的协调和结合下，我相信在不远的将来实体版权保护和数字版权保护的一系列问题都会得以解决，尤其是基于区块链的相关系统当中。同时我也会继续积极完善基于Neo的系统设计，为数字版权保护提供一种可能性。
参考文献
[1]张杰.基于区块链技术的版权保护系统研究[J].电脑迷，2018，36：53.
[2]黄龙.区块链数字版权保护：原理、机制与影响[J].出版广角，2018，23：41-43.
[3]夏朝羡.区块链技术视角下网络版权保护问题研究[J]，电子知识产权，2018，11：110-116.
基金项目
本文属于2018年安徽财经大学国家级大学生创新创业项目《一种基于区块链技术的版权保护系统》（编号：201810378243）研究成果。
本文采用ITC数据集,采用分类问题中常用的性能评价指标AUC (Area Under the Receiver Operating Characteristic Curve)和精确度(Precision),通过设计不同的对比实验来验证模型的合理性和有效性.
作者简介
张杰（1998 - ），男，安徽安庆人，安徽财经大学管理科学与工程学院计算机科学与技术专业在读。
标签：区块链技术论文; 系统开发论文; 工程实现论文; 安徽财经大学管理科学与工程学院论文;