朱艷

關(guān)鍵詞：電子圖書；版權(quán)保護系統(tǒng)；校園圖書館；圖書借閱

1 概論

校園圖書館通常存有大量書籍，在高等教育的校園中，圖書館藏數(shù)量往往也是評價一個學(xué)校學(xué)習(xí)科研氛圍的一個指標(biāo)[1]。然而圖書在不停地借閱過程中存在磨損折舊，每年都會有很多圖書因為磨損折舊導(dǎo)致淘汰，圖書館每年也要花費大量的人力、財力進行圖書館的維護、圖書更新[2]。中國教育裝備采購網(wǎng)公布的2020年前10名高校圖書年度經(jīng)費都達到5 000萬以上，最高的達到1.18億元。大部分圖書館都對學(xué)生借閱的圖書數(shù)量、時長有限制，但是學(xué)習(xí)過程中有時候會需要參考大量的書籍，數(shù)量的限制可能會導(dǎo)致學(xué)生多次往返圖書館租借圖書而浪費很多寶貴的時間，很多書籍因為被同學(xué)長期借閱導(dǎo)致書籍不能有效流轉(zhuǎn)，無法發(fā)揮圖書真正的價值。隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，手機等電子產(chǎn)品的普及，學(xué)生接觸電子書籍將會更便捷，且電子書籍具有快速檢索的能力，可以讓學(xué)生更有效地獲取知識[3]。

然而目前市場上的圖書中充斥著大量的非正版書籍，這些書籍質(zhì)量參差不齊，對電子圖書的普及造成一些負面的影響。因此本文提出一種電子圖書的版權(quán)保護系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要面向校園圖書館，解決圖書不能有效流轉(zhuǎn)的問題，同時該版權(quán)保護系統(tǒng)也可以有效保護出版社的權(quán)益。

2 電子圖書版權(quán)保護

2.1 版權(quán)保護系統(tǒng)及一般流程

版權(quán)保護已經(jīng)有很多成熟的方案[4]，如微軟的PlayReady通過加密數(shù)據(jù)文件來保護內(nèi)容，加密文件可以不受限制地移動、歸檔、流化、復(fù)制或分發(fā)。為了解密這些數(shù)據(jù)文件，需要一個數(shù)字密鑰包含在許可證中，每個許可證還包含指定如何使用這些文件以及在什么條件下使用這些文件的權(quán)限和策略[5]。除此之外還有WideWine、Marlin等數(shù)字版權(quán)保護方案。

2.2 電子圖書的格式

當(dāng)前電子圖書的格式主要為epub3、PDF等格式，其中epub3格式[6]可以有效地支持圖文、音視頻格式的電子圖書，當(dāng)前大部分出版社會出版epub3格式的電子圖書，其本身是一個ZIP 文件，遵循IDPF 推出的OCF規(guī)范。epub3電子書文件包括以下三個部分：

1）umbi3m電ety子pe書有一個mimetype文件，用來聲明epub3電子書的文件格式，且文件具有不變性。

2） META-INF文件夾META-INF用于說明特定文件的存放信息，主要包括 container. xml、rights. xml、encryption. xml、signa? tures.xml等，其中后三個主要和數(shù)字版權(quán)保護相關(guān)。

3） OEBPS 文件夾用來存放OPF文檔、CSS文檔、NCX文檔、圖片文件，其中content.opf文件和toc.ncx文件為必需。

3 系統(tǒng)設(shè)計及分析

3.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

本論文提出的系統(tǒng)是一個完整的版權(quán)保護系統(tǒng)，整個系統(tǒng)包括了售賣系統(tǒng)，校園圖書借閱系統(tǒng)，以及配套的閱讀器，內(nèi)容打包工具等系統(tǒng)，整體架構(gòu)圖如圖1所示。該系統(tǒng)分為三類角色，分別為出版社管理人員：主要負責(zé)epub3圖書的制作以及上架等操作；高校圖書管理員：主要負責(zé)圖書的采購以及校園圖書借閱系統(tǒng)的維護；學(xué)生：圖書的借閱者。

系統(tǒng)流程過程為：出版社管理人員在制作epub3 格式的圖書后，利用電子圖書打包工具進行打包上架，在電子圖書售賣系統(tǒng)中登記圖書售賣信息，同時將加密的圖書上傳電子圖書內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)，將授權(quán)信息上傳電子圖書版權(quán)保護系統(tǒng)，至此完成圖書上架。高校的圖書管理員通過電子圖書售賣系統(tǒng)采購圖書，同時會將圖書信息、授權(quán)信息、內(nèi)容信息同步至數(shù)據(jù)隔離的系統(tǒng)中；學(xué)生可以在閱讀終端（手機、平板、電腦等）登錄閱讀軟件借閱電子圖書。

3.2 系統(tǒng)核心模塊的設(shè)計與實現(xiàn)

3.2.1 電子圖書打包工具的設(shè)計與實現(xiàn)

電子圖書打包工具主要對epub3格式的電子書進行加密處理，并完成電子圖書的一鍵上架操作。打包工具主要針對電子圖書的具體內(nèi)容進行加密處理，防止內(nèi)容的泄漏。經(jīng)過打包工具處理后的epub3電子圖書的內(nèi)容格式，如圖2所示，其中mimetype、META- INF以及OEBP

tentIDrig等信s息。中en存cr放yp版tion權(quán).x的ml信中息存，放比密如鑰發(fā)的布信者息、c，o標(biāo)n?識哪些內(nèi)容會被加密，采用什么加密算法。signature. xml 中存放簽名信息做一些完整性保護。

通過UML圖[7]描述打包工具和其他幾個系統(tǒng)之間的關(guān)系，如圖3所示。其中，LicenseID（授權(quán)標(biāo)識）對應(yīng)的規(guī)格設(shè)置主要包括：有效期（電子圖書使用期限）、并發(fā)模式（同時支持一個賬號的多個設(shè)備并發(fā)使用）、配額（支持有幾個用戶可以使用），以此來控制圖書的借閱。

3.2.2 電子圖書售賣/圖書借閱系統(tǒng)

圖書的售賣系統(tǒng)為常規(guī)的售賣系統(tǒng)，主要展示圖書的基本信息以及圖書的基本規(guī)格。電子圖書的售賣系統(tǒng)依賴版權(quán)保護系統(tǒng)和內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)。圖書的庫存信息在版權(quán)保護系統(tǒng)中記錄，圖書的具體內(nèi)容在內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)中。圖書的借閱系統(tǒng)為常規(guī)的借閱系統(tǒng)，主要完成圖書的展示、學(xué)生信息的管理、借閱歷史記錄的查看、借書、還書等操作。

3.2.3 電子圖書版權(quán)保護系統(tǒng)

電子圖書版權(quán)保護系統(tǒng)主要負責(zé)授權(quán)信息的維護[8]。很多高校因為一些限制不能完全依賴公網(wǎng)，因此電子版權(quán)保護系統(tǒng)支持混合部署的方式，即可以在高校內(nèi)部部署一套系統(tǒng)。此處描述的電子圖書版權(quán)保護系統(tǒng)的內(nèi)容是保護這兩層的所有信息。

本系統(tǒng)主要支持設(shè)備接入認證、設(shè)備管理、配額管理、授權(quán)消耗管理。具體認證如圖4所示，閱讀器終端的接入認證和該流程基本一致，認證的過程由版權(quán)保護系統(tǒng)提供的客戶端SDK[9-10]完成，只需要在閱讀器和打包工具中集成該SDK，生成的密鑰對中的私鑰也被SDK提供的存儲模塊進行存儲，SDK的代碼經(jīng)過混淆工具進行混淆防止密鑰被竊取。

3.2.4 電子圖書借閱終端

電子圖書的借閱終端是指安裝在手機、平板、電腦等電子設(shè)備上的閱讀器，該閱讀器支持epub3 格式圖書的閱讀，閱讀器中加入的數(shù)據(jù)版權(quán)保護客戶端SDK的邏輯，被保護的圖書都是加密的內(nèi)容，在閱讀時進行內(nèi)容的實時解密。

電子圖書的接入認證流程與打包工具基本一致，借閱的邏輯如圖5所示，其中在檢查是否有可用配額的過程中，會對應(yīng)歸還書籍做主動歸還操作，解決圖書被借閱超期不歸還導(dǎo)致其他同學(xué)無法借閱的問題。根據(jù)授權(quán)規(guī)格的設(shè)置也可以支持更靈活的借閱規(guī)則，如設(shè)置最小一個小時的借還周期，這樣一個小時自動歸還，自動化完成不需要人為借還，讓圖書進行高效流轉(zhuǎn)。

4 總結(jié)與展望

本文提出的系統(tǒng)主要是讓圖書發(fā)揮更大的價值，讓圖書的借還更加有效。本文實現(xiàn)了一個完整的電子圖書版權(quán)保護系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括了制作、售賣、借閱、版權(quán)保護等多個方面。后續(xù)可以逐步加入更多的功能，如個性化推薦，統(tǒng)計學(xué)生愛看的數(shù)據(jù)進行推薦，學(xué)生可以就圖書內(nèi)容進行在線分享，教師也可以基于學(xué)習(xí)記錄推薦進一步學(xué)習(xí)的書籍等。