基于区块链技术的期刊同行评议模式探索_张强.pdf

第2 3卷第2期2 0 2 3年6月 江苏科技大学学报(社会科学版)J o u r n a l o f J i a n g s uU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y(S o c i a lS c i e n c eE d i t i o n)V o l.2 3 N o.2J u n.2 0 2 3基于区块链技术的期刊同行评议模式探索张 强1,吴征天1,2,刘 灿1(1.国家自然科学基金委员会 科学传播与成果转化中心,北京1 0 0 0 8 5;2.苏州科技大学 电子与信息工程学院,江苏 苏州2 1 5 0 0 0)摘 要:同行评议是期刊论文出版过程中的关键部分,对期刊的质量和可信度有重要影响。传统的期刊同行评议过程存在专家匹配度低、溯源难、奖励缺失等问题。区块链作为一项具有去中心化、可溯源、不可篡改、开放性等特点的新兴技术,可为解决目前同行评议中存在的这些问题提供新思路。因此针对目前同行评议系统中存在的问题构建基于区块链的评审系统构架,以期推进传统期刊同行评议向更高效、更科学的方向发展。关键词:区块链;去中心化;期刊同行评议;系统构架中图分类号:F 4 9;G 2 3 0 文献标识码:A 文章编号:1 6 7 3-0 4 5 3(2 0 2 3)0 2-0 0 9 6-0 0 0 6收稿日期:2 0 2 2 1 1 0 3基金项目:中国博士后科学基金面上项目“基于博弈论的分布式能源系统实时调度研究”(2 0 2 0 M 6 7 1 5 9 6)作者简介:张强(1 9 8 6),女,山西晋中人,国家自然科学基金委员会助理研究员,博士,主要从事科技期刊管理研究;吴征天(1 9 8 6),男,安徽宿州人,苏州科技大学副教授,博士,主要从事智能优化、区块链技术研究;刘灿(1 9 8 8),女,山东菏泽人,国家自然科学基金委员会副研究员,博士,主要从事科技期刊管理研究。期刊同行评议始于1 7世纪的欧洲,全面引入始于第二次世界大战后的2 0世纪中叶1。同行评议是控制期刊学术质量的重要手段和有力保障,也是学术研究中的重要环节之一。通常在同行评议时,审稿人通过对稿件的学术有效性和新颖性提供意见,帮助作者提高稿件的学术质量,并帮助编辑作出合理的决定。然而传统的同行评议方式仍然存在缺点和不足,如专家匹配难度高、同行评议过程溯源难、同行评议奖励缺失等。区块链具有去中心化、可溯源、不可篡改、开放性等特性,可为期刊同行评议提供新思路,解决目前同行评议存在的一些问题,为推动构建期刊诚信评审体系、加强学术伦理道德规范提供参考。2 0 1 6年1 0月,工信部曾发布 中国区块链技术和应用发展白皮书,旨在将区块链技术引入我国的各领域,以加速各领域的发展进程。在期刊出版领域,国内外已进行了一些研究。J a n o w i c z等描述了区块链、智能合约和加密货币等技术对学术出版的意义以及期刊同行评议工作如何从中受益2。M a c k e y等总结了正在探索的基于区块链技术的同行评议流程和专家激励机制,从而解决因出版压力大而导致的学术不端或其他问题3。S p e a r p o i n t提出了一种基于区块链技术的同行评审系统,藉此可以有效提高评审质量,提高透明度和问责制,并突出评审员的作用,使其更广泛地应用于学术出版4。丁勇等提出了一种基于区块链的论文评审和追溯系统,在降低成本的同时使得论文的发布、检索和审核过程变得更加安全5。许洁等分析了区块链技术在论文评审中的应用,基于结合区块链技术提出了保护学术出版诚信的诸多策略6。基于现有研究,针对传统的期刊同行评议模式,笔者提出了基于区块链的同行评议系统框架,以期解决目前期刊同行评议中专家匹配度低、追溯性差、奖励缺失等问题,使期刊稿件的评审过程更精准、高效、透明,使稿件质量更可信和可靠。一、期刊同行评议现状及存在问题期刊的同行评议工作是领域专家(审稿人)对同行(作者)研究工作(期刊稿件)的学术价值进行客观、科学评价的过程,是学术期刊遴选优质论文、保障期刊质量的重要手段,也是维护论文科学性和可信度的关键环节。我国期刊同行评议主要DOI:10.16148/32-1743/c.2023.02.008采用盲审的形式,即作者或审稿人的身份不公开。目前,我国约有5 3.0 2%期刊采用单盲评审,即审稿人身份不公开;4 1.3 8%采用双盲评审,作者和审稿人身份均不公开7。在实际处理稿件时,通常由编辑将通过初审的稿件分配给合适的审稿专家进行同行评议,在此过程中常见的问题有三个。首先,专家匹配难度高。目前,对于期刊来稿,大多是由编辑根据自身的专业判断对其进行初审,通过初审后将其分配给相应领域的专家。随着科学的发展,各种学术领域专业细分、交叉,为每一篇稿件都精准找到合适审稿人的难度日益加大。其次,同行评议过程难溯源。在传统的期刊同行评议中,多人次的双盲审是最有普适性的审稿方式。在此过程中,编辑有权限查看投稿和评审细节,而作者只能得到具体的审稿意见和审稿结论,无法得知专家审稿的详细情况;审稿专家也无法得知稿件的研究结果是否真实,作者的研究过程无法溯源。最后,同行评议奖励缺失。科技期刊的同行评议是需要科学家付出时间精力来参与的,但当前大部分期刊对于审稿行为的激励力度较小,审稿费、荣誉证书(称号)或其他增值奖励的激励措施仍然缺失。二、区块链技术用于期刊同行评议的潜力(一)区块链技术的内涵与运用区块链是一种分布式账本技术,它利用加密技术和共识算法凸显该技术的去中心化、可追溯性、不变性、匿名性、透明性、安全性等8。作为去中心化的分布式账本,去中心化是区块链的关键特征,有助于降低成本、提高效率。只有确认的交易才能记录在区块链上,并且一旦被其他节点验证,交易就不能被改变。由于区块链上的每笔交易都经过验证并带有时间戳记,因此区块链网络中的所有节点都可以验证这些交易。账本在区块链网络中的所有参与者之间共享,账本透明度非常高。通过加密技术,区块链可以保证账本上记录的数据不被篡改。区块链有四个最重要的特征:匿名性、去中心性化、防篡改、可溯源。区块链的匿名性意味着每个人都在区块链上拥有虚拟身份。例如,比特币用户匿名持有用于交易的公钥,而公钥不是唯一的。区块链的去中心化意味着不需要中央机构,每个节点都是等价的。这已成为数字加密货币的核心技术,如比特币和以太坊9。区块链的防篡改意味着存储在区块链中的任何交易信息在区块生成过程中和生成后都不能被篡改1 0。区块链的可追溯性意味着可以通过数据存储结构和链式结构来跟踪交易来源,区块链的数据结构正是通过有序链接包含交易信息的块而形成的。区块链可以分为公有链、联盟链和私有链。这三种类型的区块链具有一些共同特征:他们都使用分布式P 2 P网络进行交易,都依赖于共识算法来同步网络交易数据,并要求每笔交易在被添加到链中之前进行数字签名1 1。这三种区块链也具有各自不同的特征。首先,公有区块链无需许可,任何人都可以加入。公有区块链高度去中心化,但存在诸如耗能高、隐私泄漏和安全性问题。比特币和以太坊是公有区块链中最著名的两个应用。其次,联盟区块链是经过许可的,由联盟与多个组织共同构建的区块链。其中的每个组织都是联盟区块链的一个节点,如果其他组织想要加入联盟区块链,需要获取联盟的授权。联盟区块链的去中心化程度低于公有区块链,但具有更高的吞吐量和更好的性能。H y p e r l e d g e rF a b r i c、C o r d a和Q u o r u m是联盟区块链的代表。最后,私有区块链只允许公司或者组织内部成员加入。私有区块链仅由一个组织控制,该组织控制参与人员、执行共识和维护共享账本。私有区块链在参与者中更受信任,性能远优于联盟区块链和公有区块链。三个区块链的详细信息如表1所示。表1 三种区块链的详细信息类别公有链私有链联盟链管理主体所有参与者公司或者组织联盟授权的成员参与条件无只允许公司或者组织内部成员参与联盟选定的成员可以加入交易速度慢快快可识别性匿名可识别可识别交易证明由工作量证明算法证明,交易证明无法提前得知由中央机构验证交易交易通过联盟认证确认79第2期 张强等:基于区块链技术的期刊同行评议模式探索 区块链由六个不同的层次组成,包括数据层、网络层、共识层、激励层、合同层和应用层(图1)。数据层封装了底层数据块的链结构,以及相关的数字签名和时间戳技术,是整个区块链技术中最底层的数据结构;网络层包括P 2 P网络、传播机制和验证机制;共识层是区块链的核心技术之一,也是区块链社区的治理机制,共识层可使高度去中心化的节点在去中心化的区块链网络中达成共识;激励层即挖矿机制,通过这种激励机制,可以鼓励整个网络中的节点参与区块链上的数据记录和维护;合同层封装了各种脚本、算法和智能合约,这些脚本、算法和智能合约具有基于区块链的可编程特征;应用层封装了区块链的各种现实应用场景和案例,也是人们熟知的“区块链+块”的所在层。在区块链的不同层组中,数据层和网络层可以储存审稿人、作者和编辑的基本信息;共识层和激励层用于去中心化,在保障作者和审稿人利益的前提下,激励审稿人参与同行评议;合同层和应用层则可通过平衡同行评议需求进行期刊的同行评议,以最大限度地保证期刊同行评议的公正性和评审效能。图1 区块链架构(二)区块链技术拟解决期刊同行评议的问题及其可行性 区块链作为去中心化的分布式账本,可使得信息交流更加公开、透明。结合区块链的去中心化、数据防篡改、数据可追溯、智能合约以及激励机制等特性1 2,可以解决目前同行评议中存在的诸多问题,具体体现在可对期刊投审稿系统作以下改进。如表2所示。首先,去中心化特征可解决专家匹配难度高的问题。每一位审稿专家都可以在节点上上传自己的身份信息,系统会生成非对称密钥来封存该信息。当有作者投稿时,系统会自动匹配合适的审稿专家进行审稿,避免了由人工分稿造成的因专业领域不相关导致的审稿公正性、科学性缺失等问题。其次,可追溯、难篡改的特性可解决同行评议过程溯源难的问题。默克尔树结构使得区块链中的信息具有可追溯、难篡改的特性。审稿专家的审稿意见和审稿过程会被系统自动记录并打包上传到区块中。因此审稿专家的不良审稿行为会永久记录在区块链之中,这一特性将对审稿专家的行为作出相应约束,避免其给出消极审稿意见、拖延审稿等恶意评审行为,可以极大地提升审稿的公正性和时效性。与此同时,系统根据专家的信誉分,加权判定论文的盲审得分如式(1)所示,使得高信誉值的专家在盲审评分1 3中占比更高,保证期刊盲审过程的公正性。B s=is c o r e(i)*r e p(i)ir e p(i)(1)其中,B s表示盲审得分;r e p(i)表示第i位评审专家的信誉分;s c o r e(i)为第i份手稿的评分。最后,激励机制可以解决同行评议奖励缺失的问题。审稿专家完成审稿后,根据工作量证明机制,依据工作量的不同向每位评审专家发放数额不定的虚拟币作为奖励,由此可以极大调动评审人 员 的 积 极 性。奖 励 计 算 方 法1 3如 式(2)所示:f(x)=e(I n1 8 0 0-x5 0 0 0 0)(2)89江苏科技大学学报(社会科学版)2 0 2 3年表2 区块链技术对改进期刊投审稿系统中同行评议模块的指导意义技术架构区块链特征指导意义数据层去中心化区块链去中心化的特性,使得各个节点都拥有整个区块的完整数据,不同专家在区块中可以实时更新自己的专精领域,藉此可以为稿件精准匹配相同研究领域的专家,使得审稿结果更加严谨、可信共识层可追溯每个区块中带有的时间戳使得评审过程全程可溯源,避免了主观审稿、代人审稿等问题的出现激励层激励机制区块链中的激励机制可以解决目前同行评审中奖励缺失的问题,当评审专家完成稿件评审后会发放一定数量的虚拟币作为奖励,以此提高评审专家审稿的积极性三、基于区块链技术的同行评议模式设计(一)同行评议系统中区块链表头设计一个区块链表头是由区块头和区块主体两部分组成,如图2所示。区块头中包含用于链接的前一个区块的H a s h值和指向目