図書館情報学およびアーカイブズ学において、デジタル保存（デジタルほぞん）とは、継続的な価値をもつデジタル情報が長期的にアクセスでき利用可能であることを保証する公式なプロセスのことをいう。それは計画の策定、資源の配分、保存手段・技術の適用を含みDay, Michael. "The long-term preservation of Web content". Web archiving (Berlin: Springer, 2006), pp. 177-199. .、媒体の損傷や技術の変化といった諸課題がどのようなものであれ、デジタル化されたコンテンツやもともとデジタル形式で作成された「ボーンデジタル」コンテンツへのアクセス機会を保証するための方針・戦略・活動を組み合わせたものである。デジタル保存の目標は、真正なコンテンツを長期にわたり精確に表示・生成（レンダリング）することであるEvans, Mark; Carter, Laura. (December 2008). The Challenges of Digital Preservation. Presentation at the Library of Parliament, Ottawa.。
米国図書館協会の一部門である「図書館コレクション・テクニカルサービス部会」（2020年に新たな部会 Core: Leadership, Infrastructure, Futures に統合）の保存・デジタル化セクションでは、デジタル保存について「長期的にデジタルコンテンツへのアクセス機会を保証するための方針・戦略・活動」を組み合わせたものと定義していた。専門用語辞典 Harrod's Librarians' Glossary and Reference Book によれば、デジタル保存とは、技術進化によりもとのハードウェアやソフトウェアの仕様が旧式化しても対象となるデジタル資料が利用可能な状態を維持する手法のことをいう。
デジタルメディアの寿命は相対的に短いためデジタル保存の必要性が生じる。広く用いられているハードディスクドライブは、スピンドルモーターの損傷などのさまざまな理由から数年で使えなくなりえ、フラッシュメモリ（SSD・携帯電話・USBフラッシュドライブ上のものや、SD・マイクロSD・コンパクトフラッシュなどのメモリカード内のもの）は、保管時の温度や寿命内に書き込まれたデータ量にもよるが、最後に利用されてから一年ほどでデータが損失し始めかねない。現在、保存用のと呼ばれるものも利用できるが、耐用年数は50年ほどにすぎず、かつ、ソニーとパナソニックという日本企業2社により販売されている、プロプライエタリなフォーマットである。M-DISC はDVDベースのフォーマットで、1,000年間データを保持可能と謳われているが、書き込みには特殊な光ディスクドライブが必要で、格納されたデータを読み出す際にも一般的なものでなくなりつつある光ディスクドライブが欠かせないことに加えて、このフォーマットの開発会社（Millenniata社）はすでに破産している。LTOテープに保管されたデータは、古いテープが新しいテープドライブでは読めないため、定期的にマイグレーションを行う必要がある。RAID構成のディスクアレイを導入すれば1台のハードディスクドライブの故障に対応できるが、あるディスクアレイのドライブと別のディスクアレイのドライブとが混在しないように注意しなければならない。
基本原理
評価選別 アーカイブズ的な（つまり保存を目的とした）（ないし選択）とは、対象記録類の永続的価値を見極めることにより、保存すべき記録やその他資料を特定するプロセスのことを指す。こうした決定をするには通常、いくつかの要素が考慮される。選択された諸々の記録を残すということが、ひとかたまりの記録群ないしに対する研究者らのとらえ方を形づくることになるため、このプロセスは困難かつ重要なものとなる。 2プロジェクトで作成された保存連鎖モデル（Chain of Preservation model）では、項目A4.2として評価選別が整理されている。このような評価選別は、を見極める金銭的な査定とは異なる。
評価選別は一度きりの場合もあれば、受入・処理の諸段階でなされる場合もありうる。高次のレベルで記録の機能分析を行うマクロ評価選別は、受入対象とすべきものを見極めるために、記録の受入前に実施されることもあるだろう。記録の処理中により詳細かつ反復的な評価選別の作業がなされることもありうる。
評価選別はデジタル形式のものに限らず、すべての保存対象資料に対してなされる。従来、アナログ形式の記録の場合は評価選別後にその記録が保持されることになっていたわけだが、デジタルの文脈では、ストレージにかかるコストが低下するとともに、情報密度が低い記録群からも研究者らが価値を見出せるような高度のディスカバリツールを利用できるようになったことが主要因となり、より多くの記録を保持するのが望ましいのではないか、という指摘がなされてきた 。アナログの文脈では、そうした記録は廃棄されるか、あるいは代表的なサンプルのみが保管されることになるかもしれない。しかし、資料の選択・評価・優先付けは、組織が責任をもってそのような資料群全体を管理できるかどうかという点を考慮に入れたうえで、慎重に検討されなければならない。
往々にして図書館は、そしてそれほどではないにせよアーカイブズも、デジタルにせよアナログにせよ、異なる形式で同じ資料を扱わざるをえない場合がある。そうした機関では、コンテンツの長期保存にとってもっとも好ましいと思われる形式のものが選択されやすい。米国議会図書館は、長期保存に適切なフォーマットの推奨リストを作成している。このようなリストは、たとえば出版社から資料を直接図書館へ法定納入する場合などに参照される。
識別（識別子および記述メタデータ） デジタル保存およびコレクション管理においては、識別子を付与し、精確な記述メタデータを記すことで、対象となるオブジェクトが発見・識別しやすくなる。識別子とはオブジェクトや記録（レコード）を参照するために用いられるユニークなラベルのことで、通常、数字や数値・文字からなる記号列として表される。データベースのレコードやインベントリに含まれるメタデータの重要な要素として、識別子は、オブジェクトとその諸々のインスタンスを区別するために、その他の記述メタデータとともに利用されるGreenberg, Jane. "Understanding Metadata and Metadata Schemes ." Cataloging & Classification Quarterly 40.3-4 (2005): 17-36. National Information Standards Organization.。
記述メタデータとは、タイトルや作成者、主題、日付など、オブジェクトの内容に関する情報のことを指しているGreenberg, Jane. "Understanding Metadata and Metadata Schemes ." Cataloging & Classification Quarterly 40.3-4 (2005): 17-36. National Information Standards Organization.。オブジェクトを記述するための要素を決める際には、メタデータスキーマを導入するのがよい。デジタルオブジェクトに関する記述メタデータが網羅的であればあるほど、オブジェクトへアクセスできなくなるリスクを減らすことにつながる。
ファイルを識別する別手段としては、ファイル名にもとづくものが一般的である。コレクションに含まれたオブジェクトの一貫性と、それらの効率的な発見・検索を維持管理するうえで、ファイル命名プロトコルを実装することが欠かせない。それは特に、アナログメディアをデジタル化する際に適用できる。（短いファイル名の命名規則である）8.3形式やWarez標準ファイル名などのファイル命名規則を用いることで、他のシステムとの互換性を担保し、データの移行が容易になる。また、記述的なファイル名（説明的なことばや数字が含まれている）と非記述的なファイル名（ランダムに生成された数字であることが多い）のどちらを採用するかは、一般的に、対象コレクションの規模・範囲によって決まる"Managing" . Jisc Digital Media. 08 Oct. 2014.。だがファイル名は意味論的な識別には向いていない。なぜなら、ファイル名というものはシステム上のある特定ロケーションを示す可変的なラベルにすぎず、ビット列のレベルでデジタルファイルに何の変更を加えなくても、ファイル名自体は修正できてしまうからである。
完全性 デジタル保存の要である「データ完全性」とは、対象となるデータが「本質的な点すべてにおいて完全であり、かつ変更されていないこと」が保証されている状態を指す。完全性を維持するために設計されたプログラムは、「データが意図されたとおりに正しく記録されていることを担保し、のちに検索した際に、そのデータが最初に記録された時と同じであることを担保する」ことを目的とする。
データに対する意図せぬ変更は避けられるべきであって、そうした変更を検知し、適切な判断にもとづき対応できるように、しっかりした戦略が導入されるべきである。しかしデジタル保存の取り組みでは、十分に練られた手順やよくまとめられた方針にもとづき、コンテンツやメタデータに修正が必要となる場合もありうる。組織ないし個人は、コンテンツの完全性を確認済みのもとの版、および／または適切な保存メタデータを含む修正版を保持することを選択するかもしれない。データ完全性を担保しなければならない点は、修正時の状態を維持し、意図せぬ変更を避けなければならない以上、修正版についても当てはまることである。
記録（レコード）の完全性は、ビット列レベルでの保存、固定性の検証、対象記録に関してなされた保存行為の全履歴を取得することを介して担保される。こうした戦略により、不正または偶発的な変更から当該記録を保護することが可能になる。
固定性 ファイルの固定性とは、デジタルファイルが固定されている、または変更されていないことを示す付帯情報である。ファイルの固定性チェックとは、対象となるファイルが以前の状態から変わっていない、または変更されていないことを検証するプロセスのことをいう。この作業は、チェックサムの生成・検証・管理によりなされることが多い。
チェックサムは個々のファイルレベルで固定性を監視する際の主要な手段となるが、固定性を監視するうえで考慮すべき別の点はファイルの存在確認である。チェックサムではファイルが変わっていないかどうかを確認するのに対して、ファイルの存在確認とは、対象コレクション内のファイルが新たに生成、削除、移動していないかどうかを特定するものである。ファイルの存在確認に関する履歴・報告は、デジタルコレクション管理および固定性の基本要素となる。
特性評価 デジタル資料の特性評価とは、対象となるファイルがどのようなものであるかという点とその技術的特性Testing Software Tools of Potential Interest for Digital Preservation Activities at the National Library of Australia ——技術メタデータで表されることが多い——を識別・記述することである。技術メタデータでは生成ないし制作環境のような技術的属性が記録される。
持続可能性 デジタル形式のものが持続可能かどうかという論点には、デジタル情報の寿命に関連したさまざまな問題や懸念が含まれる。従来型の一時的な戦略やより永続的なソリューションと異なり、デジタルの持続可能性とは、より積極的かつ継続的なプロセスにならざるをえないことを意味するBradley, K. (Summer 2007). Defining digital sustainability. Library Trends v. 56 no 1 p. 148-163.。このような意味でのデジタル持続可能性においては、ソリューションや技術というより、相互運用性、継続的なメンテナンスや開発に関心が向き、柔軟なインフラ構築や柔軟なアプローチというものが重宝されることになるSustainability of Digital Resources. (2008). TASI: Technical Advisory Service for Images. 。デジタル持続可能性の考えでは、将来的なアクセス可能性や利用可能性を促進するような活動を現在という時点に組み込むTowards a Theory of Digital Preservation. (2008). International Journal of Digital Curation Electronic Archives Preservation Policy 。デジタル保存に必要となる継続的な管理作業は、何世紀にもわたって地域社会が維持してきた「アフィントンの白馬」と呼ばれるヒルフィギュアや伊勢神宮などの成功例と重なるものがある。
表示・生成可能性 表示・生成可能性（レンダリング可能かどうか）は、デジタルオブジェクトが本来もつ主要な特性を維持したまま、継続的に利用・アクセスできることを意味する。
物理媒体の旧式化 物理媒体の旧式化は、デジタルコンテンツへアクセスする際にもはや製造／保守／サポートされていない外部依存要素を要す場合に生じる。たとえば、DLTテープはかつてバックアップおよびデータ保存用に使われていたが、もはや利用されていない。
フォーマットの旧式化 ファイルフォーマットの旧式化は、新しい符号化フォーマットが採用されたことにより既存フォーマットが利用されなくなったり、関連する表示ツールが容易には利用できなくなってしまった場合に発生する可能性がある。
ファイルフォーマットに関する取り組みは保存機関によってさまざまだろうが、長期的な利用の実現を目指すのであれば、選択されるファイルフォーマットが「オープンかつ標準で、プロプライエタリなものでなく、十分に確立されたもの」であるのが望ましいと、この領域ではおおむね考えられている。持続可能なファイルフォーマットを選択する際にまず考慮すべき点としては、情報開示、普及状況、透明性、関連文書の整備状況、外部依存性、特許の影響、技術的保護手段などがあげられる。持続可能なファイルフォーマットを選択するうえで考慮すべき別の点としては、「フォーマットの寿命・成熟度、専門家コミュニティにおける採用状況、関連標準での言及、閲覧ソフトウェアの長期的な利用可能性」などがあげられる。たとえばスミソニアン協会のアーカイブズでは、非圧縮のTIFFが「技術的に成熟していて、さまざまなコミュニティで広く普及しており、文書化も十分になされている点から、ボーンデジタル画像およびデジタル化画像の保存フォーマットとして適している」とみなされている。
あるソフトウェアベンダー独自のプロプライエタリなフォーマットは旧式化しやすい。UnicodeやJPEGのようなよく使われる標準は将来も読める可能性が高い。
主要な特性 主要な特性とは「デジタルオブジェクトの見た目、動き、品質、ユーザビリティに影響を与える本質的な属性」や「デジタルオブジェクトがアクセス可能かつ有意味なものであり続けられるために保存されなければならない本質的な属性」のことをいう。
「デジタル保存のベストプラクティスとなるアプローチを確立するには、デジタルオブジェクトの主要特性を適切に理解することが重要となる。それにより、評価および選択（デジタルオブジェクトに関するどの特性が保存に値するものかどうかを選んでいくプロセス）がやりやすくなる。保存メタデータの開発やさまざまな保存戦略の評価にも有用で、保存コミュニティにおける共通標準を今後策定していくうえでも役立つ」.。
真正性 アナログ形式のものであろうとデジタル形式のものであろうと、アーカイブズでは、もともと受領したものを信頼に足る形で提示できるように記録を維持管理することが目指されている。真正性とは「記録としての記録の信頼性、つまり、記録の内容どおりでのものであるという、また、改ざんされておらず破損していないという記録の品質のこと」として定義されてきた。真正性を正確性と混同してはいけない。アーカイブズでは、不正確な記録を受け入れる一方でその真正性を保つ場合がありうる。そうした場合、その不正確な記録の内容および意味には変更が生じないことになるだろう。
方針策定・セキュリティ対策・文書化といった手段を組み合わせることにより、アーカイブズで管理される期間、対象となる記録の意味に変更が加えられていないことを担保し、かつその証拠を提示することが可能となる。
アクセス デジタル保存は主に将来の意思決定を可能にするための取り組みである。仮にアーカイブズないし図書館が特定の戦略を実行しようとするのであれば、その管理者らが行動を起こすか起こさないかを決定できるように、対象コンテンツおよびそのメタデータは保持され続けなければならない。
保存メタデータ 保存メタデータはデジタル保存を可能にする重要な手段で、デジタルオブジェクトの技術情報、デジタルオブジェクトの構成要素およびそのコンピューティング環境に関する情報、保存プロセスおよび権利関係に関する情報を含む。それにより、組織ないし個人は管理の連鎖過程（）や証拠保全のプロセスについて理解が可能となる。PREservation Metadata: Implementation Strategies (保存メタデータ) (PREMIS) は大半のリポジトリ関連機関で必要な核となる保存メタデータを定めた実装可能なデファクト標準である。PREMISにはその使用に関するガイドラインおよび推奨事項が含まれており、コミュニティで共有された語彙が開発されているPREMIS Data Dictionary (full document), Version 3.0 https://www.loc.gov/standards/premis/v3/premis-3-0-final.pdfDappert, Angela; Guenther, Rebecca Squire; Peyrard, Sébastien (2016). Digital Preservation Metadata for Practitioners. doi:10.1007/978-3-319-43763-7. .。
知的基盤
報告書 Preserving Digital Information (1996年) デジタル情報を長期保存するうえでの諸課題については長年にわたり保存コミュニティで議論がなされてきた。1994年12月、米国の研究図書館グループ（: RLG）と保存・アクセス委員会（Commission on Preservation and Access）は、デジタルレコードの長期保存とそれらへの継続的なアクセスを担保するために必要な事項を調査することを主目的として、デジタル情報保存タスクフォースを設置した。このタスクフォースにより公開された最終報告書Preserving Digital Information (1996) は、核となる概念・要件・課題をまとめており、デジタル保存の領域で基本文献となった。
同タスクフォースは、デジタルアーカイブズについて、デジタル情報の長期的な保管とそれらへのアクセス機会の保証に責任をもつ国家規模のシステム開発を提言していた。さらに同タスクフォースは、信頼に足るデジタルリポジトリの概念を提示し、その役割・責任を定義するとともに、デジタル情報の完全性に関する5つの要素（内容、固定性、参照、出所来歴、文脈）を示した。それら要素はのちに、OAIS参照モデル（後述）における保存記述情報の定義に組み込まれた。また同タスクフォースではデジタルアーカイブズの重要な機能としてマイグレーションを定義している。報告書で概説された概念および提言は、その後の研究およびデジタル保存関連事業の基礎を築いた。
OAIS参照モデル デジタル保存の取り組みを標準化し、保存計画を実施するうえでの推奨事項を示すために Open Archival Information System (OAIS) 参照モデルが策定され、2012年に公開された。OAISはデジタルオブジェクトに関するライフサイクルの技術的側面すべて（受入、保管、データ管理、運用統括、アクセス、保存計画）に関係している。このモデルはメタデータについても扱っており、参照（識別）情報、出所来歴（保存履歴を含む）、文脈、固定性（真正性の指標）、表現（フォーマット、ファイル構造、「オブジェクトのビットストリームに意味を与えるもの」）という5種類のメタデータをデジタルオブジェクトに付与することが推奨されているCornell University Library. (2005) Digital Preservation Management: Implementing Short-term Strategies for Long-term Problems 。
信頼に足るデジタルリポジトリモデル（Trusted Digital Repository Model） 2000年3月、研究図書館グループ（RLG) とOnline Computer Library Center (OCLC) は、OAIS参照モデルという当時新たに策定された国際標準をベースにして、そしてそのモデルを統合する形で研究機関のデジタルリポジトリに必要な諸属性を示すため、共同研究を開始した。2002年にRLGとOCLCは報告書「信頼に足るリポジトリ：属性および責務（Trusted Digital Repositories: Attributes and Responsibilities: TDR）」を公表した。この文書でいうTDRとは、「現在においても将来においても、管理対象のデジタル資源に指定コミュニティが信頼できる形で長期的にアクセスできるようにすることを使命とするもの」のことをいう。TDRは次の7つの属性をもたなければならない。OAIS参照モデルへの準拠、管理責任、組織の存続可能性、財務上の持続可能性、技術・手順面での適切性、システムセキュリティ、説明責任。信頼に足るデジタルリポジトリモデルでは、これら諸属性間の関係が整理されている。この報告書ではまた、デジタルリポジトリ認証制度および協力ネットワークモデルの構築、知的財産権に関する知見の共有について提言がなされていたResearch Libraries Group. (2002). Trusted Digital Repositories: Attributes and Responsibilities 。
2004年、ヘンリー・グラッドニーは「信頼に足るデジタルオブジェクト（Trustworthy Digital Objects: TDOs）」を生成するという、デジタルオブジェクトの保存に関してこれまでにない別アプローチを提案した。TDOとは、デジタルオブジェクトの使用履歴や変更履歴を記録すれば未来の利用者が対象オブジェクトの内容が妥当なものであることを検証できるという意味合いから、それ自体で真正性を証明可能なデジタルオブジェクトのことをいう。
InterPARES International Research on Permanent Authentic Records in Electronic Systems (InterPARES) はブリティッシュコロンビア大学が主導した共同研究プロジェクトで、真正なデジタル記録の長期保存に関する諸問題を解決することに焦点が当てられた。この研究プロジェクトには、北米、欧州、アジア、オーストラリアからさまざまな機関のグループが参加し、デジタル記録の信用性・信頼性・精確さを長期にわたり保証するのに必要な戦略・標準・方針・手順を基礎づける理論および手法を開発することが目的として掲げられた。
アーカイブズ学の教授の指揮のもと、このプロジェクトは1999年に開始され、2001年まで実施された第1フェーズ（InterPARES 1）では、政府機関の大規模データベースやドキュメント管理システムで生成・管理される非現用記録の真正性に関する諸要件の整理に焦点が当てられた。InterPARES 2（2002〜2007年）では、記録のライフサイクル全体を通しての信頼性・精確さ・真正性の問題に焦点が当てられ、芸術・科学や電子政府における諸活動の過程という動的な環境で生み出される記録が検討対象とされた。第3段階の5ヵ年プロジェクト（InterPARES 3）は2007年に開始された。その目的は、InterPARESやその他の関連調査プロジェクトで培われた理論的・方法論的知識を活かし、中小規模のアーカイブズ機関を対象とした、真正な記録を長期保存する際のガイドライン、行動計画、研修プログラムを開発することとされた。
諸課題 社会的な遺産とされるものはこれまで、石、ベラム（皮紙）、竹、絹、紙などのさまざまな素材で存在してきた。現在では大量の情報がデジタル形式で存在しており、たとえば電子メール、ブログ、ソーシャルネットワーキングサービスのウェブサイト、国政選挙のウェブサイト、ウェブ上の写真アルバム、時の経過とともに内容が変化するウェブサイトなどがあげられる 。デジタルメディアにより、コンテンツを作成し、それを最新の状態に保つことは容易になったが、同時に、そうしたコンテンツを保存するには技術的な面でも経済的な面でも多くの課題が生じている。
書籍ないし写真のように、利用者がその内容へ直接アクセスできる従来型のアナログオブジェクトと異なり、デジタルオブジェクトの場合はその内容を表示・生成させるためのソフトウェア環境が常に必要となる。そうした環境が急速な速度で進化・変化し続けている以上、デジタルコンテンツへいつかアクセスできなくなってしまう脅威にさらされている 。物理的な記録媒体、データ形式、ハードウェア、ソフトウェアはすべて時の経過とともに旧式化するため、デジタルコンテンツの存続に重大な脅威がもたらされることになる 。このような状況を「 （デジタル記録の旧式化）」と表現できるだろう。
ボーンデジタルコンテンツ（例：ウェブサイト、デジタル形式の音声・動画コンテンツ、デジタル形式で作成された写真・アート作品、研究データセット、観測データ）の場合、膨大な量で増え続けていることから、デジタル保存の取り組みにおいて見過ごすことができない「規模の問題」に向き合わざるをえない。急速に技術が変化するということは、そうした技術や機械が時代遅れになったり古くさくなったりしてしまうということであるから、デジタル保存の担当者が仕事を進めるうえで何らかの問題が生じかねない。これは何もめずらしい問題ではなく、常にデジタルアーキビストは将来にどう備えるかという点に悩まされてきた。