CN117056425A - 一种跨区域的图书馆信息共享方法及系统 - Google Patents

一种跨区域的图书馆信息共享方法及系统 Download PDF

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CN117056425A CN202311004602.XA CN202311004602A CN117056425A CN 117056425 A CN117056425 A CN 117056425A CN 202311004602 A CN202311004602 A CN 202311004602A CN 117056425 A CN117056425 A CN 117056425A
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Abstract

本发明涉及数据传输技术领域，一种跨区域的图书馆信息共享方法及系统，包括：启动书籍管理区块链，接收用户输入的三元组数据，利用三元组数据生成验证密钥，当验证密钥通过验证时，利用所述书籍管理区块链查询待阅书籍名的馆藏信息，利用书籍管理区块链获取可阅馆管理系统内所馆藏的待阅线上书籍，其中，待阅线上书籍的书籍名即为所述待阅书籍名，根据所述三元组数据生成水印密钥，利用所述水印密钥对待阅线上书籍执行水印添加后，将包括水印密钥的待阅线上书籍发送至用户阅读。本发明可在实现馆藏书籍共享的同时，降低所共享书籍的泄露风险。

Description

一种跨区域的图书馆信息共享方法及系统
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域，尤其涉及一种跨区域的图书馆信息共享方法及系统。
背景技术
数据共享是指打通各机构间的数据壁垒，建立统一的数据共享机制，加速数据资源在机构内的流动。而图书馆信息共享则主要是共享图书馆之间所馆藏的图书信息，从而提高图书资源的使用效率，发挥图书馆之间的资源共享作用。
目前常用的图书馆信息共享是基于联盟机制，即若干个图书馆之间成立共享联盟，共享联盟通过所研发的共享系统支持。在共享系统内按照图书馆的名称、收藏的书籍等适应性分类，用户登录共享系统内可查看每个图书馆收藏的书籍，从而达到图书馆信息共享的目的。
上述方法虽然可实现图书馆的书籍共享，但共享系统本质上仅是收纳了所有图书馆的书籍，并没有对每个图书馆的馆藏书籍实现针对性的保护，因此在实现图书馆的书籍共享的同时，其也推高了书籍泄露的风险，因此缺乏一种在实现馆藏书籍共享的同时，降低所共享书籍的泄露风险的方法。
发明内容
本发明提供一种跨区域的图书馆信息共享方法、计算机可读存储介质，其主要目的在于实现馆藏书籍共享的同时，降低所共享书籍的泄露风险。
为实现上述目的，本发明提供的一种跨区域的图书馆信息共享方法，包括：
接收请求区域的用户所输入的在线阅读请求，解析所述在线阅读请求得到待阅书籍名；
当用户所在的图书馆管理系统未检索到待阅书籍名时，启动预先构建的书籍管理区块链，其中，书籍管理区块链中记载所有区域的图书馆所保存的书籍，且每个区域的一个图书馆管理系统即为书籍管理区块链的一个区块节点；
接收用户输入的三元组数据，利用三元组数据生成验证密钥，将所述验证密钥发送至书籍管理区块链的验证节点，其中，用户所在图书馆管理系统即为所述验证节点；
利用验证节点对验证密钥执行验证，当验证密钥通过验证节点的验证时，利用所述书籍管理区块链查询待阅书籍名的馆藏信息，其中，馆藏信息包括待阅书籍名所在的馆藏区域及可阅馆管理系统；
利用书籍管理区块链联系馆藏区域对应的可阅馆管理系统，获取可阅馆管理系统内所馆藏的待阅线上书籍，其中，待阅线上书籍的书籍名即为所述待阅书籍名；
根据所述三元组数据生成一组随机数，并基于所述随机数生成水印密钥；
利用所述水印密钥对待阅线上书籍执行水印添加，当完成水印添加后，将包括水印密钥的待阅线上书籍发送至用户所在的图书馆管理系统供用户阅读。
可选地，所述接收用户输入的三元组数据，包括：
获取生成所述在线阅读请求的操作系统，并利用所述操作系统获取用户在书籍管理区块链的链登录名和链登录密码；
若用户在书籍管理区块链中未存在链登录名和链登录密码，则获取三元组数据失败；
若成功获取链登录名和链登录密码，利用链登录名和链登录密码自动获取用户存储在图书馆管理系统的三元组数据，其中，三元组数据的结构形式为：
{s,r,e}
其中，s为用户在书籍管理区块链注册成功时所生成的第一随机数，r为用户在图书馆管理系统注册成功时所生成的第二随机数，e为用户的唯一标识码，且唯一标识码的生成由操作系统的网络参数、系统参数，以及用户所在的图书馆管理系统的网络参会、系统参数所决定。
可选地，所述利用三元组数据生成验证密钥，包括：
基于第一随机数生成第一验证码，其中，第一验证码生成根据如下计算公式：
β＝H(s)
其中，β为第一验证码，H()为双线性函数；
基于所述第一验证码和第二随机数生成第一过渡码、第二过渡码、第三过渡码及第四过渡码；
组合第一过渡码、第二过渡码、第三过渡码及第四过渡码得到第二验证码；
将第一验证码、第二验证码及唯一标识码按照三元组形式组合得到所述验证密钥。
可选地，基于所述第一验证码和第二随机数生成第一过渡码、第二过渡码、第三过渡码及第四过渡码，包括：
获取预先存储在书籍管理区块链的双线性群，从双线性群中随机选择一个双线性值；
基于下述公式计算得到第一过渡码：
K1＝(Ar)rβ
其中，K1表示第一过渡码，Ar为所述双线性值，r为所述第二随机数，β为第一验证码；
基于第一过渡码计算得到第二过渡码，其中，第二过渡码的计算公式为：
其中，K2为第二过渡码，g为预先设定的指数因子，α为根据第一验证码生成的具有互质关系的质数验证码，s为所述第一随机数；
根据下式分别计算得到第三过渡码与第四过渡码：
K3＝gsr
K4＝gαrAr s
其中，K3表示第三过渡码，K4表示第四过渡码。
可选地，所述验证密钥的结构形式为：
M＝{β,TK,e}
TK＝{K1,K2,K3,K4}
其中，M为所述验证密钥，β为所述第一验证码、TK表示所述第二验证码，e为唯一标识码。
可选地，所述利用验证节点对验证密钥执行验证，包括：
获取在当前时刻下书籍管理区块链中所有空闲的区块节点；
从所有空闲的区块节点中选择出计算能力最强的节点，得到计算节点；
获取验证节点的三元组数据，并将验证密钥发送至计算节点，结合三元组数据利用计算节点计算所述双线性群中每个双线性值下对应的校对密钥，其中，校对密钥的计算过程与验证密钥相同；
当出现校对密钥与验证密钥相同的情况时，停止计算节点的计算并确认用户验证通过。
可选地，所述三元组数据生成一组随机数，包括：
从三元组数据中提取用户的唯一标识码，及用户所在的图书馆管理系统的IP地址；
删除图书馆管理系统的IP地址的小数点符号，得到IP纯数值；
调用如下随机数生成函数，得到所述一组随机数：
其中，Ei为用户i对应的一组随机数，Ai为用户i所在的图书馆管理系统对应的IP纯数值，Ni为所述数据发送节点输入的数值型用户名称，ei为用户i的唯一标识码，为拉格朗日系数，/>表示异或运算。
可选地，所述基于所述随机数生成水印密钥，包括：
将所述随机数一一切分，得到随机数集，其中，随机数集的大小为m，随机数集内的随机数均由0或1组成；
将用户的唯一标识码执行一一切分，得到标识码集，其中，标识码集的大小为n；
若n-m<1，增大n，直至n-m≥1时，生成大小为m*n的水印矩阵，将随机数集的每个随机数依次填入至水印矩阵的第一行第一列、第二行第一列、…、第m行第一列；
将标识码集的每个标识码依次填入至水印矩阵的第一行第二列、第二行第三列、…、第m行第n列；
并在未填入随机数和标识码的位置随机生成随机数，得到所述水印密钥。
可选地，所述将包括水印密钥的待阅线上书籍发送至用户所在的图书馆管理系统供用户阅读，之后还包括：
当用户完成阅读时，在用户所在的图书馆管理系统内，自动销毁包括水印密钥的待阅线上书籍。
为实现上述目的，本发明还提供一种跨区域的图书馆信息共享装置，包括：
书籍管理区块链启动模块，用于接收请求区域的用户所输入的在线阅读请求，解析所述在线阅读请求得到待阅书籍名，当用户所在的图书馆管理系统未检索到待阅书籍名时，启动预先构建的书籍管理区块链，其中，书籍管理区块链中记载所有区域的图书馆所保存的书籍，且每个区域的一个图书馆管理系统即为书籍管理区块链的一个区块节点；
验证密钥生成模块，用于接收用户输入的三元组数据，利用三元组数据生成验证密钥，将所述验证密钥发送至书籍管理区块链的验证节点，其中，用户所在图书馆管理系统即为所述验证节点；
待阅线上书籍获取模块，用于利用验证节点对验证密钥执行验证，当验证密钥通过验证节点的验证时，利用所述书籍管理区块链查询待阅书籍名的馆藏信息，其中，馆藏信息包括待阅书籍名所在的馆藏区域及可阅馆管理系统，利用书籍管理区块链联系馆藏区域对应的可阅馆管理系统，获取可阅馆管理系统内所馆藏的待阅线上书籍，其中，待阅线上书籍的书籍名即为所述待阅书籍名；
水印添加模块，用于根据所述三元组数据生成一组随机数，并基于所述随机数生成水印密钥，利用所述水印密钥对待阅线上书籍执行水印添加，当完成水印添加后，将包括水印密钥的待阅线上书籍发送至用户所在的图书馆管理系统供用户阅读。
为了解决上述问题，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括：
存储器，存储至少一个指令；及
处理器，执行所述存储器中存储的指令以实现上述所述的跨区域的图书馆信息共享方法。
为了解决上述问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一个指令，所述至少一个指令被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的跨区域的图书馆信息共享方法。
本发明为解决背景技术所述问题，先接收请求区域的用户所输入的在线阅读请求，解析所述在线阅读请求得到待阅书籍名，当用户所在的图书馆管理系统未检索到待阅书籍名时，启动预先构建的书籍管理区块链，其中，书籍管理区块链中记载所有区域的图书馆所保存的书籍，且每个区域的一个图书馆管理系统即为书籍管理区块链的一个区块节点，本发明为了提高书籍共享的安全性，将传统的书籍共享系统用书籍管理区块链替代。其次，本发明接收用户输入的三元组数据，利用三元组数据生成验证密钥，将所述验证密钥发送至书籍管理区块链的验证节点，其中，用户所在图书馆管理系统即为所述验证节点，并利用验证节点对验证密钥执行验证，传统方法直接使用用户名及密码验证用户的合法性，而本发明为了防止密码被盗取的可能性，通过与用户具有严格绑定关系的三元组数据执行验证，从而提高了对用户审核的门槛。然后，当验证密钥通过验证节点的验证时，利用所述书籍管理区块链查询待阅书籍名的馆藏信息，其中，馆藏信息包括待阅书籍名所在的馆藏区域及可阅馆管理系统，利用书籍管理区块链联系馆藏区域对应的可阅馆管理系统，获取可阅馆管理系统内所馆藏的待阅线上书籍，其中，待阅线上书籍的书籍名即为所述待阅书籍名，根据所述三元组数据生成一组随机数，并基于所述随机数生成水印密钥；由于水印密钥与用户具有一一对应关系，即不同用户生成不同水印密钥，因此当用户阅读其他图书馆的馆藏书籍时，可利用所述水印密钥对待阅线上书籍执行水印添加，当完成水印添加后，将包括水印密钥的待阅线上书籍发送至用户所在的图书馆管理系统供用户阅读，由于本发明实现待阅线上书籍与用户的严格绑定，降低用户盗取待阅线上书籍的风险，因此本发明提出的跨区域的图书馆信息共享方法、电子设备及计算机可读存储介质，其可以实现馆藏书籍共享的同时，降低所共享书籍的泄露风险。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的跨区域的图书馆信息共享方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的跨区域的图书馆信息共享装置的功能模块图；
图3为本发明一实施例提供的实现所述跨区域的图书馆信息共享方法的电子设备的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本申请实施例提供一种跨区域的图书馆信息共享方法。所述跨区域的图书馆信息共享方法的执行主体包括但不限于服务端、终端等能够被配置为执行本申请实施例提供的该方法的电子设备中的至少一种。换言之，所述跨区域的图书馆信息共享方法可以由安装在终端设备或服务端设备的软件或硬件来执行，所述软件可以是区块链平台。所述服务端包括但不限于：单台服务器、服务器集群、云端服务器或云端服务器集群等。
参照图1所示，为本发明一实施例提供的跨区域的图书馆信息共享方法的流程示意图。在本实施例中，所述跨区域的图书馆信息共享方法包括：
S1、接收请求区域的用户所输入的在线阅读请求，解析所述在线阅读请求得到待阅书籍名；
示例性的，小张为区域A所在大学的大三学生，且其所学专业为地下隧道建设，为巩固专业课知识，小张计划远程访问大学图书馆中名为《桥梁隧道安全施工方案》的馆藏书籍，因此小张在手机APP中发起在线阅读请求，并解析所述在线阅读请求得到《桥梁隧道安全施工方案》的待阅书籍名。
S2、当用户所在的图书馆管理系统未检索到待阅书籍名时，启动预先构建的书籍管理区块链，其中，书籍管理区块链中记载所有区域的图书馆所保存的书籍，且每个区域的一个图书馆管理系统即为书籍管理区块链的一个区块节点；
可理解的是，若小张所在大学的图书馆管理系统直接检索出《桥梁隧道安全施工方案》，则小张可根据其大学图书馆对于线上书籍阅读的权限认证的流程，依次执行权限认证，直至认证通过后可直接阅读。且需解释的是，不同区域的图书馆或同一区域的不同图书馆对于权限认证的流程均有可能不同，在此不再赘述。
但进一步地，若小张所在大学图书馆管理系统并未检索出《桥梁隧道安全施工方案》，为了满足小张的阅读诉求，本发明实施例启动预先构建的书籍管理区块链。书籍管理区块链是一种基于区块链方法构建的，具有高安全性质的去中介化的数据库管理系统，且可理解的是，小张所在图书馆管理系统也属于书籍管理区块链中的一个区块节点。
S3、接收用户输入的三元组数据，利用三元组数据生成验证密钥，将所述验证密钥发送至书籍管理区块链的验证节点，其中，用户所在图书馆的区块节点即为所述验证节点；
可理解的是，当小张想通过书籍管理区块链阅读《桥梁隧道安全施工方案》这本书籍时，极其重要的一点是验证小张身份的安全性。详细地，所述接收用户输入的三元组数据，包括：
获取生成所述在线阅读请求的操作系统，并利用所述操作系统获取用户在书籍管理区块链的链登录名和链登录密码；
若用户在书籍管理区块链中未存在链登录名和链登录密码，则获取三元组数据失败；
若成功获取链登录名和链登录密码，利用链登录名和链登录密码自动获取用户存储在图书馆管理系统的三元组数据，其中，三元组数据的结构形式为：
{s,r,e}
其中，s为用户在书籍管理区块链注册成功时所生成的第一随机数，r为用户在图书馆管理系统注册成功时所生成的第二随机数，e为用户的唯一标识码，且唯一标识码的生成由操作系统的网络参数、系统参数，以及用户所在的图书馆管理系统的网络参会、系统参数所决定。
示例性的，小张通过手机内安装的APP中发起在线阅读请求，则手机操作系统即为本发明实施例所述生成在线阅读请求的操作系统，且可明白地，当小张未有书籍管理区块链链的登录名和链登录密码，表明小张之前未使用书籍管理区块链，因此当前时刻小张不具备使用权限，因此无法获取小张的三元组数据。
此外，唯一标识码是独一无二的，与用户具有严格的对应绑定关系，形同于用户的身份证号码，而第一随机数和第二随机数可能存在重复，本发明实施例通过三组数据可实现智能化的验证功能，提高安全性。
进一步地，所述利用三元组数据生成验证密钥，包括：
基于第一随机数生成第一验证码，其中，第一验证码生成根据如下计算公式：
β＝H(s)
其中，β为第一验证码，H()为双线性函数；
基于所述第一验证码和第二随机数生成第一过渡码、第二过渡码、第三过渡码及第四过渡码；
组合第一过渡码、第二过渡码、第三过渡码及第四过渡码得到第二验证码；
将第一验证码、第二验证码及唯一标识码按照三元组形式组合得到所述验证密钥。
进一步地，所述基于所述第一验证码和第二随机数生成第一过渡码、第二过渡码、第三过渡码及第四过渡码，包括：
获取预先存储在书籍管理区块链的双线性群，从双线性群中随机选择一个双线性值；
基于下述公式计算得到第一过渡码：
K1＝(Ar)rβ
其中，K1表示第一过渡码，Ar为所述双线性值，r为所述第二随机数，β为第一验证码；
基于第一过渡码计算得到第二过渡码，其中，第二过渡码的计算公式为：
其中，K2为第二过渡码，g为预先设定的指数因子，α为根据第一验证码生成的具有互质关系的质数验证码，s为所述第一随机数；
根据下式分别计算得到第三过渡码与第四过渡码：
K3＝gsr
K4＝gαrAr s
其中，K3表示第三过渡码，K4表示第四过渡码。
需理解的是，传统方法是直接根据用户的链登录名和链登录密码，用于登录书籍管理区块链，进而查询确认用户是否具有线上阅读权限，这种方法的验证级别较低，极容易发生资源盗取或意外泄露的风险。本发明实施例在构建书籍管理区块链时，同时设定了一种验证机制，该验证机制当获取用户的链登录名和链登录密码后，通过用户的链登录名和链登录密码确认出用户存储在图书馆管理系统的三元组数据，进而根据三元组数据生成验证密钥，进而通过验证密钥执行身份验证。
进一步地，所述验证密钥的结构形式为：
M＝{β,TK,e}
TK＝{K1,K2,K3,K4}
其中，M为所述验证密钥，β为所述第一验证码、TK表示所述第二验证码，e为唯一标识码。
进一步地，当成功获取验证密钥后，需验证该验证密钥的安全性，因此本发明实施例将验证密钥发送至书籍管理区块链的验证节点，且需注意地的是，验证节点是可变的状态，即在线阅读请求的目的点即为验证节点，示例性的，上述小张想在其所在大学图书馆内找到《桥梁隧道安全施工方案》的在线书籍，则小张所在大学图书馆的图书馆管理系统即为验证节点。
S4、利用验证节点对验证密钥执行验证，当验证密钥通过验证节点的验证时，利用所述书籍管理区块链查询待阅书籍名的馆藏信息，其中，馆藏信息包括待阅书籍名所在的馆藏区域及可阅馆管理系统。
详细地，所述利用验证节点对验证密钥执行验证，包括：
获取在当前时刻下书籍管理区块链中所有空闲的区块节点；
从所有空闲的区块节点中选择出计算能力最强的节点，得到计算节点；
获取验证节点的三元组数据，并将验证密钥发送至计算节点，结合三元组数据利用计算节点计算所述双线性群中每个双线性值下对应的校对密钥，其中，校对密钥的计算过程与验证密钥相同；
当出现校对密钥与验证密钥相同的情况时，停止计算节点的计算并确认用户验证通过。
可理解的是，通过校对密钥与验证密钥是否相同的计算逻辑，可有效降低仅通过密码验证的泄露风险，从而提高图书馆的馆藏书籍在线共享的安全性。
进一步地，利用书籍管理区块链查询待阅书籍名的馆藏信息，可理解的是，书籍管理区块链可能同时管理区域A、B、C及D等所有图书馆的馆藏信息，示例性的，当查询到区域B的市图书馆中存有《桥梁隧道安全施工方案》这本书时，则将区域B及市图书馆所对应的图书馆管理系统确认为馆藏信息，其中，市图书馆所对应的图书馆管理系统即可简称为可阅馆管理系统。
S5、利用书籍管理区块链联系馆藏区域对应的可阅馆管理系统，获取可阅馆管理系统内所馆藏的待阅线上书籍，其中，待阅线上书籍的书籍名即为所述待阅书籍名；
可理解的是，由于只有区域B所在的市图书馆存在《桥梁隧道安全施工方案》这本书，因此本发明实施例利用书籍管理区块链从市图书馆所在的可阅馆管理系统中获取《桥梁隧道安全施工方案》的待阅线上书籍，可理解的是，待阅线上书籍即为电子版。
S6、根据所述三元组数据生成一组随机数，并基于所述随机数生成水印密钥；
详细地，所述三元组数据生成一组随机数，包括：
从三元组数据中提取用户的唯一标识码，及用户所在的图书馆管理系统的IP地址；
删除图书馆管理系统的IP地址的小数点符号，得到IP纯数值；
调用如下随机数生成函数，得到所述一组随机数：
其中，Ei为用户i对应的一组随机数，Ai为用户i所在的图书馆管理系统对应的IP纯数值，Ni为所述数据发送节点输入的数值型用户名称，ei为用户i的唯一标识码，为拉格朗日系数，/>表示异或运算。
可理解的是，由于用户的唯一标识码具有唯一性，因此当和图书馆管理系统对应的IP纯数值执行异或运算时，该随机数大概率也具有较高的可辨识性，且为了保证水印密钥的独一无二，且可让水印密钥与用户具有一一对应关系，本发明实施例还需利用随机数生成水印密钥，详细地，所述基于所述随机数生成水印密钥，包括：
将所述随机数一一切分，得到随机数集，其中，随机数集的大小为m，随机数集内的随机数均由0或1组成；
将用户的唯一标识码执行一一切分，得到标识码集，其中，标识码集的大小为n；
若n-m<1，增大n，直至n-m≥1时，生成大小为m*n的水印矩阵，将随机数集的每个随机数依次填入至水印矩阵的第一行第一列、第二行第一列、…、第m行第一列；
将标识码集的每个标识码依次填入至水印矩阵的第一行第二列、第二行第三列、…、第m行第n列；
并在未填入随机数和标识码的位置随机生成随机数，得到所述水印密钥。
可理解的是，水印密钥跟用户的唯一标识码具有严格的对应关系，且一般情况下不会产生雷同。示例性的，用户的唯一标识码为178293，则对其执行拆分，得到包括1-7-8-2-9-3的标识码集，其中，标识码集的n值为6，此外，若一组随机数为0110，则对应的随机数集为0-1-1-0，且其m值为4，因此对应生成4*6的水印矩阵，并根据上述填入规则，得到水印密钥。
S7、利用所述水印密钥对待阅线上书籍执行水印添加，当完成水印添加后，将包括水印密钥的待阅线上书籍发送至用户所在的图书馆管理系统供用户阅读。
需理解的是，水印密钥的添加可采用多种公开技术，在此不再赘述。且当完成水印添加后，用户可通过访问用户所在的图书馆管理系统阅读该待阅线上书籍，且由于水印密钥的存在，用户无法转发、保持该待阅线上书籍，从而降低该书籍的泄露风险。
此外，本发明实施例中，当用户完成阅读时，在用户所在的图书馆管理系统内自动销毁包括水印密钥的待阅线上书籍。
本发明为解决背景技术所述问题，先接收请求区域的用户所输入的在线阅读请求，解析所述在线阅读请求得到待阅书籍名，当用户所在的图书馆管理系统未检索到待阅书籍名时，启动预先构建的书籍管理区块链，其中，书籍管理区块链中记载所有区域的图书馆所保存的书籍，且每个区域的一个图书馆管理系统即为书籍管理区块链的一个区块节点，本发明为了提高书籍共享的安全性，将传统的书籍共享系统用书籍管理区块链替代。其次，本发明接收用户输入的三元组数据，利用三元组数据生成验证密钥，将所述验证密钥发送至书籍管理区块链的验证节点，其中，用户所在图书馆管理系统即为所述验证节点，并利用验证节点对验证密钥执行验证，传统方法直接使用用户名及密码验证用户的合法性，而本发明为了防止密码被盗取的可能性，通过与用户具有严格绑定关系的三元组数据执行验证，从而提高了对用户审核的门槛。然后，当验证密钥通过验证节点的验证时，利用所述书籍管理区块链查询待阅书籍名的馆藏信息，其中，馆藏信息包括待阅书籍名所在的馆藏区域及可阅馆管理系统，利用书籍管理区块链联系馆藏区域对应的可阅馆管理系统，获取可阅馆管理系统内所馆藏的待阅线上书籍，其中，待阅线上书籍的书籍名即为所述待阅书籍名，根据所述三元组数据生成一组随机数，并基于所述随机数生成水印密钥；由于水印密钥与用户具有一一对应关系，即不同用户生成不用水印密钥，因此当用户阅读其他图书馆的馆藏书籍时，可利用所述水印密钥对待阅线上书籍执行水印添加，当完成水印添加后，将包括水印密钥的待阅线上书籍发送至用户所在的图书馆管理系统供用户阅读，由于本发明实现待阅线上书籍与用户的严格绑定，降低用户盗取待阅线上书籍的风险，因此本发明提出的跨区域的图书馆信息共享方法、电子设备及计算机可读存储介质，其可以实现馆藏书籍共享的同时，降低所共享书籍的泄露风险。
如图2所示，是本发明一实施例提供的跨区域的图书馆信息共享装置的功能模块图。
本发明所述跨区域的图书馆信息共享装置100可以安装于电子设备中。根据实现的功能，所述跨区域的图书馆信息共享装置100可以包括书籍管理区块链启动模块101、验证密钥生成模块102、待阅线上书籍获取模块103及水印添加模块104。本发明所述模块也可以称之为单元，是指一种能够被电子设备处理器所执行，并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在电子设备的存储器中。
所述书籍管理区块链启动模块101，用于接收请求区域的用户所输入的在线阅读请求，解析所述在线阅读请求得到待阅书籍名，当用户所在的图书馆管理系统未检索到待阅书籍名时，启动预先构建的书籍管理区块链，其中，书籍管理区块链中记载所有区域的图书馆所保存的书籍，且每个区域的一个图书馆管理系统即为书籍管理区块链的一个区块节点；
所述验证密钥生成模块102，用于接收用户输入的三元组数据，利用三元组数据生成验证密钥，将所述验证密钥发送至书籍管理区块链的验证节点，其中，用户所在图书馆管理系统即为所述验证节点；
所述待阅线上书籍获取模块103，用于利用验证节点对验证密钥执行验证，当验证密钥通过验证节点的验证时，利用所述书籍管理区块链查询待阅书籍名的馆藏信息，其中，馆藏信息包括待阅书籍名所在的馆藏区域及可阅馆管理系统，利用书籍管理区块链联系馆藏区域对应的可阅馆管理系统，获取可阅馆管理系统内所馆藏的待阅线上书籍，其中，待阅线上书籍的书籍名即为所述待阅书籍名；
所述水印添加模块104，用于根据所述三元组数据生成一组随机数，并基于所述随机数生成水印密钥，利用所述水印密钥对待阅线上书籍执行水印添加，当完成水印添加后，将包括水印密钥的待阅线上书籍发送至用户所在的图书馆管理系统供用户阅读。
详细地，本发明实施例中所述跨区域的图书馆信息共享装置100中的所述各模块在使用时采用与上述的图1中所述的基于区块链的产品供应链管理方法一样的技术手段，并能够产生相同的技术效果，这里不再赘述。
如图3所示，是本发明一实施例提供的实现跨区域的图书馆信息共享方法的电子设备的结构示意图。
所述电子设备1可以包括处理器10、存储器11和总线12，还可以包括存储在所述存储器11中并可在所述处理器10上运行的计算机程序，如跨区域的图书馆信息共享方法程序。
其中，所述存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如：SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。所述存储器11在一些实施例中可以是电子设备1的内部存储单元，例如该电子设备1的移动硬盘。所述存储器11在另一些实施例中也可以是电子设备1的外部存储设备，例如电子设备1上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(SecureDigital，SD)卡、闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器11还可以既包括电子设备1的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器11不仅可以用于存储安装于电子设备1的应用软件及各类数据，例如跨区域的图书馆信息共享方法程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所述处理器10在一些实施例中可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成，包括一个或者多个中央处理器(Central Processing unit，CPU)、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。所述处理器10是所述电子设备的控制核心(Control Unit)，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部件，通过运行或执行存储在所述存储器11内的程序或者模块(例如跨区域的图书馆信息共享方法程序等)，以及调用存储在所述存储器11内的数据，以执行电子设备1的各种功能和处理数据。
所述总线12可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称EISA)总线等。该总线12可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。所述总线12被设置为实现所述存储器11以及至少一个处理器10等之间的连接通信。
图3仅示出了具有部件的电子设备，本领域技术人员可以理解的是，图3示出的结构并不构成对所述电子设备1的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
例如，尽管未示出，所述电子设备1还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池)，优选地，电源可以通过电源管理装置与所述至少一个处理器10逻辑相连，从而通过电源管理装置实现充电管理、放电管理、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电装置、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。所述电子设备1还可以包括多种传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块等，在此不再赘述。
进一步地，所述电子设备1还可以包括网络接口，可选地，所述网络接口可以包括有线接口和/或无线接口(如WI-FI接口、蓝牙接口等)，通常用于在该电子设备1与其他电子设备之间建立通信连接。
可选地，该电子设备1还可以包括用户接口，用户接口可以是显示器(Display)、输入单元(比如键盘(Keyboard))，可选地，用户接口还可以是标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子设备1中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
应该了解，所述实施例仅为说明之用，在专利申请范围上并不受此结构的限制。
所述电子设备1中的所述存储器11存储的跨区域的图书馆信息共享方法程序是多个指令的组合，在所述处理器10中运行时，可以实现：
接收请求区域的用户所输入的在线阅读请求，解析所述在线阅读请求得到待阅书籍名；
当用户所在的图书馆管理系统未检索到待阅书籍名时，启动预先构建的书籍管理区块链，其中，书籍管理区块链中记载所有区域的图书馆所保存的书籍，且每个区域的一个图书馆管理系统即为书籍管理区块链的一个区块节点；
接收用户输入的三元组数据，利用三元组数据生成验证密钥，将所述验证密钥发送至书籍管理区块链的验证节点，其中，用户所在图书馆管理系统即为所述验证节点；
利用验证节点对验证密钥执行验证，当验证密钥通过验证节点的验证时，利用所述书籍管理区块链查询待阅书籍名的馆藏信息，其中，馆藏信息包括待阅书籍名所在的馆藏区域及可阅馆管理系统；
利用书籍管理区块链联系馆藏区域对应的可阅馆管理系统，获取可阅馆管理系统内所馆藏的待阅线上书籍，其中，待阅线上书籍的书籍名即为所述待阅书籍名；
根据所述三元组数据生成一组随机数，并基于所述随机数生成水印密钥；
利用所述水印密钥对待阅线上书籍执行水印添加，当完成水印添加后，将包括水印密钥的待阅线上书籍发送至用户所在的图书馆管理系统供用户阅读。
具体地，所述处理器10对上述指令的具体实现方法可参考图1至图3对应实施例中相关步骤的描述，在此不赘述。
进一步地，所述电子设备1集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质可以是易失性的，也可以是非易失性的。例如，所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在被电子设备的处理器所执行时，可以实现：
接收请求区域的用户所输入的在线阅读请求，解析所述在线阅读请求得到待阅书籍名；
当用户所在的图书馆管理系统未检索到待阅书籍名时，启动预先构建的书籍管理区块链，其中，书籍管理区块链中记载所有区域的图书馆所保存的书籍，且每个区域的一个图书馆管理系统即为书籍管理区块链的一个区块节点；
接收用户输入的三元组数据，利用三元组数据生成验证密钥，将所述验证密钥发送至书籍管理区块链的验证节点，其中，用户所在图书馆管理系统即为所述验证节点；
利用验证节点对验证密钥执行验证，当验证密钥通过验证节点的验证时，利用所述书籍管理区块链查询待阅书籍名的馆藏信息，其中，馆藏信息包括待阅书籍名所在的馆藏区域及可阅馆管理系统；
利用书籍管理区块链联系馆藏区域对应的可阅馆管理系统，获取可阅馆管理系统内所馆藏的待阅线上书籍，其中，待阅线上书籍的书籍名即为所述待阅书籍名；
根据所述三元组数据生成一组随机数，并基于所述随机数生成水印密钥；
利用所述水印密钥对待阅线上书籍执行水印添加，当完成水印添加后，将包括水印密钥的待阅线上书籍发送至用户所在的图书馆管理系统供用户阅读。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种跨区域的图书馆信息共享方法，其特征在于，所述方法包括：
接收请求区域的用户所输入的在线阅读请求，解析所述在线阅读请求得到待阅书籍名；
当用户所在的图书馆管理系统未检索到待阅书籍名时，启动预先构建的书籍管理区块链，其中，书籍管理区块链中记载所有区域的图书馆所保存的书籍，且每个区域的一个图书馆管理系统即为书籍管理区块链的一个区块节点；
接收用户输入的三元组数据，利用三元组数据生成验证密钥，将所述验证密钥发送至书籍管理区块链的验证节点，其中，用户所在图书馆管理系统即为所述验证节点；
利用验证节点对验证密钥执行验证，当验证密钥通过验证节点的验证时，利用所述书籍管理区块链查询待阅书籍名的馆藏信息，其中，馆藏信息包括待阅书籍名所在的馆藏区域及可阅馆管理系统；
利用书籍管理区块链联系馆藏区域对应的可阅馆管理系统，获取可阅馆管理系统内所馆藏的待阅线上书籍，其中，待阅线上书籍的书籍名即为所述待阅书籍名；
根据所述三元组数据生成一组随机数，并基于所述随机数生成水印密钥；
利用所述水印密钥对待阅线上书籍执行水印添加，当完成水印添加后，将包括水印密钥的待阅线上书籍发送至用户所在的图书馆管理系统供用户阅读。
2.如权利要求1所述的跨区域的图书馆信息共享方法，其特征在于，所述接收用户输入的三元组数据，包括：
获取生成所述在线阅读请求的操作系统，并利用所述操作系统获取用户在书籍管理区块链的链登录名和链登录密码；
若用户在书籍管理区块链中未存在链登录名和链登录密码，则获取三元组数据失败；
若成功获取链登录名和链登录密码，利用链登录名和链登录密码自动获取用户存储在图书馆管理系统的三元组数据，其中，三元组数据的结构形式为：
{s,r,e}
其中，s为用户在书籍管理区块链注册成功时所生成的第一随机数，r为用户在图书馆管理系统注册成功时所生成的第二随机数，e为用户的唯一标识码，且唯一标识码的生成由操作系统的网络参数、系统参数，以及用户所在的图书馆管理系统的网络参会、系统参数所决定。
3.如权利要求2所述的跨区域的图书馆信息共享方法，其特征在于，所述利用三元组数据生成验证密钥，包括：
基于第一随机数生成第一验证码，其中，第一验证码生成根据如下计算公式：
β＝H(s)
其中，β为第一验证码，H()为双线性函数；
基于所述第一验证码和第二随机数生成第一过渡码、第二过渡码、第三过渡码及第四过渡码；
组合第一过渡码、第二过渡码、第三过渡码及第四过渡码得到第二验证码；
将第一验证码、第二验证码及唯一标识码按照三元组形式组合得到所述验证密钥。
4.如权利要求3所述的跨区域的图书馆信息共享方法，其特征在于，所述基于所述第一验证码和第二随机数生成第一过渡码、第二过渡码、第三过渡码及第四过渡码，包括：
获取预先存储在书籍管理区块链的双线性群，从双线性群中随机选择一个双线性值；
基于下述公式计算得到第一过渡码：
K1＝(Ar)rβ
其中，K1表示第一过渡码，Ar为所述双线性值，r为所述第二随机数，β为第一验证码；
基于第一过渡码计算得到第二过渡码，其中，第二过渡码的计算公式为：
其中，K2为第二过渡码，g为预先设定的指数因子，α为根据第一验证码生成的具有互质关系的质数验证码，s为所述第一随机数；
根据下式分别计算得到第三过渡码与第四过渡码：
K3＝gSr
K4＝gαrAr s
其中，K3表示第三过渡码，K4表示第四过渡码。
5.如权利要求4所述的跨区域的图书馆信息共享方法，其特征在于，所述验证密钥的结构形式为：
M＝{β,TK,e}
TK＝{K1,K2,K3,K4}
其中，M为所述验证密钥，β为所述第一验证码、TK表示所述第二验证码，e为唯一标识码。
6.如权利要求5所述的跨区域的图书馆信息共享方法，其特征在于，所述利用验证节点对验证密钥执行验证，包括：
获取在当前时刻下书籍管理区块链中所有空闲的区块节点；
从所有空闲的区块节点中选择出计算能力最强的节点，得到计算节点；
获取验证节点的三元组数据，并将验证密钥发送至计算节点，结合三元组数据利用计算节点计算所述双线性群中每个双线性值下对应的校对密钥，其中，校对密钥的计算过程与验证密钥相同；
当出现校对密钥与验证密钥相同的情况时，停止计算节点的计算并确认用户验证通过。
7.如权利要求6所述的跨区域的图书馆信息共享方法，其特征在于，所述三元组数据生成一组随机数，包括：
从三元组数据中提取用户的唯一标识码，及用户所在的图书馆管理系统的IP地址；
删除图书馆管理系统的IP地址的小数点符号，得到IP纯数值；
调用如下随机数生成函数，得到所述一组随机数：
其中，Ei为用户i对应的一组随机数，Ai为用户i所在的图书馆管理系统对应的IP纯数值，Ni为所述数据发送节点输入的数值型用户名称，ei为用户i的唯一标识码，为拉格朗日系数，/>表示异或运算。
8.如权利要求7所述的跨区域的图书馆信息共享方法，其特征在于，所述基于所述随机数生成水印密钥，包括：
将所述随机数一一切分，得到随机数集，其中，随机数集的大小为m，随机数集内的随机数均由0或1组成；
将用户的唯一标识码执行一一切分，得到标识码集，其中，标识码集的大小为n；
若n-m<1，增大n，直至n-m≥1时，生成大小为m*n的水印矩阵，将随机数集的每个随机数依次填入至水印矩阵的第一行第一列、第二行第一列、…、第m行第一列；
将标识码集的每个标识码依次填入至水印矩阵的第一行第二列、第二行第三列、…、第m行第n列；
并在未填入随机数和标识码的位置随机生成随机数，得到所述水印密钥。
9.如权利要求8所述的跨区域的图书馆信息共享方法，其特征在于，所述将包括水印密钥的待阅线上书籍发送至用户所在的图书馆管理系统供用户阅读，之后还包括：
当用户完成阅读时，在用户所在的图书馆管理系统内，自动销毁包括水印密钥的待阅线上书籍。
10.一种跨区域的图书馆信息共享装置，其特征在于，所述装置包括：
书籍管理区块链启动模块，用于接收请求区域的用户所输入的在线阅读请求，解析所述在线阅读请求得到待阅书籍名，当用户所在的图书馆管理系统未检索到待阅书籍名时，启动预先构建的书籍管理区块链，其中，书籍管理区块链中记载所有区域的图书馆所保存的书籍，且每个区域的一个图书馆管理系统即为书籍管理区块链的一个区块节点；
验证密钥生成模块，用于接收用户输入的三元组数据，利用三元组数据生成验证密钥，将所述验证密钥发送至书籍管理区块链的验证节点，其中，用户所在图书馆管理系统即为所述验证节点；
待阅线上书籍获取模块，用于利用验证节点对验证密钥执行验证，当验证密钥通过验证节点的验证时，利用所述书籍管理区块链查询待阅书籍名的馆藏信息，其中，馆藏信息包括待阅书籍名所在的馆藏区域及可阅馆管理系统，利用书籍管理区块链联系馆藏区域对应的可阅馆管理系统，获取可阅馆管理系统内所馆藏的待阅线上书籍，其中，待阅线上书籍的书籍名即为所述待阅书籍名；
水印添加模块，用于根据所述三元组数据生成一组随机数，并基于所述随机数生成水印密钥，利用所述水印密钥对待阅线上书籍执行水印添加，当完成水印添加后，将包括水印密钥的待阅线上书籍发送至用户所在的图书馆管理系统供用户阅读。
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