INTEGRATION OF ONTOLOGIES AND BLOCKCHAIN FOR SEMANTIC INTEROPERABILITY IN LIBRARIES 4.0
AN INTEGRATIVE LITERATURE REVIEW
Keywords:
blockchain, ontologies, digital preservation, interoperability, information scienceAbstract
In the context of Library 4.0, the lack of semantic standardization in Distributed Ledger Technologies (DLT), such as blockchain, may compromise the archival bond and the long-term evidentiary validity of digital records. To address this issue, this article aims to analyze the integration between ontologies and blockchain technology, investigating the operational potentialities and technical limitations of this convergence for establishing semantic interoperability in information units. Methodologically, a qualitative integrative literature review was conducted, analyzing 40 scientific articles (2015-2026) retrieved from the Web of Science, Scopus, and BRAPCI databases. The results indicate that DLTs, when applied in isolation, operate primarily at the datalogical level. To overcome this limitation, the literature suggests the need for semantic enrichment through ontology-based models and the adoption of Self-Sovereign Identity (SSI) via Decentralized Identifiers (DIDs). It is concluded that a hybrid architecture—combining off-chain custody (compliant with OAIS and RDC-Arq models) with on-chain cryptographic sealing—presents the potential to elevate static repositories toward the concept of Knowledge Blockchains. Furthermore, provided it is supported by robust archival governance and institutional policies, this technological symbiosis favors continuous traceability, can aid in mitigating institutional fraud, and offers infrastructural support for open science.
References
BALLANDIES, Mark C.; DAPP, Marcus M.; POURNARAS, Evangelos. Decrypting distributed ledger design: taxonomy, classification and blockchain community evaluation. Cluster Computing, New York, v. 25, n. 3, p. 1817-1838, 2022. Disponível em: https://doi.org/10.1007/s10586-021-03256-w. Acesso em: 16 maio 2026.
BELCHIOR, Rafael; LUKE, Riley; HARDJONO, Thomas; VASCONCELOS, André et al. Do you need a distributed ledger technology interoperability solution? Distributed Ledger Technologies: Research and Practice, New York, v. 2, n. 1, p. 1-37, mar. 2023. Disponível em: https://doi.org/10.1145/3564532. Acesso em: 16 maio 2026.
BOTELHO, Louise Lira Roedel; CUNHA, Cristiano Castro de Almeida; MACEDO, Marcelo. O método da revisão integrativa nos estudos organizacionais. Gestão e Sociedade, Belo Horizonte, v. 5, n. 11, p. 121-136, 2011. Disponível em: https://doi.org/10.21171/ges.v5i11.1220. Acesso em: 16 maio 2026.
CESAR, Denis. Blockchain aplicada à aviação: uma revisão integrativa da literatura. 2020. 159 f. Dissertação (Mestrado em Operações de Transportes Aéreos) - Instituto Superior de Educação e Ciências, Lisboa, 2020. Disponível em: https://comum.rcaap.pt/entities/publication/52d151ce-1994-43a2-bfd0-59254cf35a81. Acesso em: 16 maio 2026.
FILL, Hans-Georg. Applying the concept of knowledge blockchains to ontologies. In: AAAI SPRING SYMPOSIUM: COMBINING MACHINE LEARNING WITH KNOWLEDGE ENGINEERING, 2019, Palo Alto. Anais [...]. Palo Alto: AAAI, 2019. p. 1-5. Disponível em: https://www.unifr.ch/inf/digits/en/assets/public/files/research/papers/Applying_the_Concept_of_Knowledge_Blockchains_to_Ontologies_CAMERA_READY.pdf. Acesso em: 16 maio 2026.
GALIZA, Filipy; COSTA, Rostand. Uma Abordagem Baseada em DLTs para Garantia da Fixidez de Repositórios Digitais Confiáveis (RDCs). In: WORKSHOP EM BLOCKCHAIN: TEORIA, TECNOLOGIAS E APLICAÇÕES (WBLOCKCHAIN), 2020, Rio de Janeiro. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2020. p. 41-54. Disponível em: https://doi.org/10.5753/wblockchain.2020.12432. Acesso em: 16 maio 2026.
GIL, Antonio Carlos. Métodos e técnicas de pesquisa social. 6. ed. São Paulo: Atlas, 2008.
GONÇALVES, Nadynne Cristinne da Silva; RODRIGUES, Fernando de Assis. Arquivologia e blockchain: discussão teórica sobre oportunidades e barreiras. Ciência da Informação em Revista, Maceió, v. 7, n. 3, p. 21-38, dez. 2020. Disponível em: https://doi.org/10.28998/cirev.%25y721-38. Acesso em: 16 maio 2026.
KHAN, Misbah; HARTOG, Frank den; HU, Jiankun. A survey and ontology of blockchain consensus algorithms for resource-constrained IoT systems. Sensors, Basel, v. 22, n. 21, art. 8188, 2022. Disponível em: https://doi.org/10.3390/s22218188. Acesso em: 16 maio 2026.
KITCHENHAM, Barbara; CHARTERS, Stuart. Guidelines for performing systematic literature reviews in software engineering. Keele: Keele University; Durham: Durham University, 2007. (EBSE Technical Report, EBSE-2007-01). Disponível em: https://www.researchgate.net/profile/Barbara-Kitchenham/publication/302924724_Guidelines_for_performing_Systematic_Literature_Reviews_in_Software_Engineering/links/61712932766c4a211c03a6f7/Guidelines-for-performing-Systematic-Literature-Reviews-in-Software-Engineering.pdf. Acesso em: 16 maio 2026.
KRUIJFF, Joost de; WEIGAND, Hans. Understanding the blockchain using enterprise ontology. In: DUBOIS, Eric; POHL, Klaus (ed.). Advanced information systems engineering. Cham: Springer, 2017. p. 29-43. (Lecture Notes in Computer Science, v. 10253). Disponível em: https://doi.org/10.1007/978-3-319-59536-8_3. Acesso em: 16 maio 2026.
LACERDA, Marcelo; CHAGAS, Cintia. A produção do documento arquivístico digital pelo sistema de negócio: questões arquivísticas. Em Questão, Porto Alegre, v. 30, e-140109, p. 1-37, 2024. Disponível em: https://doi.org/10.1590/1808-5245.30.140109. Acesso em: 16 maio 2026.
LAXMANRAO, Phugnar Prashant. Blockchain technology in library record management. Cuestiones de Fisioterapia, [s. l.], v. 53, n. 3, p. 4664-4684, 2024. Disponível em: https://doi.org/10.48047/c0gkxm59. Acesso em: 16 maio 2026.
LEMIEUX, Victoria L. Trusting records: is blockchain technology the answer? Records Management Journal, [s. l.], v. 27, n. 2, p. 110-139, 2017. Disponível em: https://www.emerald.com/insight/content/doi/10.1108/RMJ-12-2016-0042/full/html. Acesso em: 10 nov. 2026.
LOFFI, Leandro. Arquitetura de gerenciamento da cadeia de custódia de evidências digitais utilizando identidades autossoberanas e blockchain. 2025. 165 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/265768. Acesso em: 16 maio 2026.
LOHACHAB, Ankur. The logic of distributed ledger technology: a formal study. 2025. 417 f. Tese (Doutorado em Filosofia) - University of Tasmania, Hobart, 2025. Disponível em: https://doi.org/10.25959/28147688.v1. Acesso em: 16 maio 2026.
MORI, Alexandre; DUQUE, Cláudio Gottschalg; ORLANDI, Tomás Roberto Cotta; PEQUENO, Wagner de Oliveira. Um paralelo entre a tecnologia blockchain e os requisitos da RDC-Arq. Ibersid: revista de sistemas de información y documentación, Zaragoza, v. 14, n. 1, p. 29-40, 2020. Disponível em: https://www.ibersid.eu/ojs/index.php/ibersid/article/view/4651. Acesso em: 16 maio 2026.
MOTTA, Tadeus Mariano Mucelli. Blockchain e descentralização. In: MOTTA, Tadeus Mariano Mucelli. Cultura, arte, acervos e coleções digitais: a produção, gestão e regime da informação por meio de sistemas autônomos, redes descentralizadas e tecnologia blockchain. 2024. Tese (Doutorado em Ciência da Informação) - Escola de Ciência da Informação, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2024. p. 231-295. Disponível em: https://repositorio.ufmg.br/items/5061ba1e-e773-4bb0-bc20-0445a0429e2e. Acesso em: 16 maio 2026.
OLIVEIRA FILHO, Isaías de. Portfólio de apoio à gestão do conhecimento institucional: arquitetura da informação baseada em interoperabilidade e segurança de dados. 2024. 110 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Informação) - Universidade de Brasília, Brasília, 2024. Disponível em: http://repositorio.unb.br/handle/10482/48937. Acesso em: 16 maio 2026.
RABELO, Natália Bruno. Uso de blockchain nos arquivos: da autenticidade à autenticação de documentos. 2023. 145 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Informação) - Instituto de Arte e Comunicação Social, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2023. Disponível em: https://app.uff.br/riuff/handle/1/28912. Acesso em: 16 maio 2026.
ROCHA, Rafael; LIMA, Gercina Ângela de; ARAÚJO, Webert Júnio. Blockchain como tecnologia aplicada na elaboração de contratos inteligentes na Biblioteconomia e Ciência da Informação (BCI): uma revisão sistemática da literatura. AtoZ: novas práticas em informação e conhecimento, Curitiba, v. 14, p. 1-9, 2025. Disponível em: https://doi.org/10.5380/atoz.v14.91194. Acesso em: 16 maio 2026.
ROMAN, Denys Pacheco. Como as blockchains podem ser utilizadas para gerar maior confiança na asseguração de dados ambientais, sociais e de governança corporativa. In: SIMPÓSIO INTERNACIONAL DE GESTÃO DE PROJETOS, INOVAÇÃO E SUSTENTABILIDADE, 7., 2018, São Paulo. Anais [...]. São Paulo: SINGEP, 2018. Disponível em: https://singep.submissao.com.br/7singep/resultado/an_resumo.asp?cod_trabalho=473. Acesso em: 16 maio 2026.
SANTOS, Cristian Alves dos. Uma abordagem para a integridade dos dados na preservação de evidências forenses usando identidades autossoberanas. 2024. 128 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Centro Tecnológico, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/257692. Acesso em: 16 maio 2026.
SCHWAITZER, Lenora de Beaurepaire da Silva. Autenticidade do documento arquivístico digital. Revista Analisando em Ciência da Informação, João Pessoa, v. 6, n. esp., p. 354-374, out. 2018. Disponível em: http://racin.arquivologiauepb.com.br/edicoes/v6_nesp. Acesso em: 16 maio 2026.
SOPEK, Mirek; TOMASZUK, Dominik; GLAB, Szymon; TUROBOS, Filip et al. Technological foundations of ontological ecosystems on the 3rd generation blockchains. IEEE Access, Piscataway, v. 10, p. 12487-12502, 2022. Disponível em: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3141014. Acesso em: 16 maio 2026.
SUN, Shengjing; ZHENG, Xiaochen; VILLABA-DÍEZ, Javier; ORDIERES-MARÉ, Joaquín. Data handling in Industry 4.0: interoperability based on distributed ledger technology. Sensors, Basel, v. 20, n. 11, art. 3046, 2020. Disponível em: https://doi.org/10.3390/s20113046. Acesso em: 16 maio 2026.
XAVIER, Andréia Castro Costa; DUQUE, Claudio Gottschalg. Prontuário eletrônico do paciente: qual a contribuição da arquivística e do smart contracts para a sua gestão? AtoZ: novas práticas em informação e conhecimento, Curitiba, v. 10, n. 3, p. 1-10, 2021. Disponível em: https://doi.org/10.5380/atoz.v10i3.81267. Acesso em: 16 maio 2026.
YIN, Robert K. Estudo de caso: planejamento e métodos. Tradução de Daniel Grassi. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2005.