安全協(xié)議專利在我國發(fā)展趨勢研究

周　瀟

摘 要:文章在專利文獻數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,從技術(shù)總體發(fā)展情況和公司層面對安全協(xié)議領(lǐng)域進行研究。除了采用傳統(tǒng)的統(tǒng)計、關(guān)聯(lián)等分析方法外,還結(jié)合不同國家專利特點采用一些新型的分析方法，如OLAP分析等,得出了安全協(xié)議領(lǐng)域的主要技術(shù)發(fā)展趨勢和處于領(lǐng)導(dǎo)地位的公司在該領(lǐng)域的主要動態(tài)等有價值的結(jié)論,從而對企業(yè)制定戰(zhàn)略決策提供支持。

關(guān)鍵詞:安全協(xié)議 專利數(shù)據(jù) 統(tǒng)計分析

中圖分類號：D922.17 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1004-4914（2009）02-096-03

一、引言

安全協(xié)議,有時也稱作密碼協(xié)議, 它針對當(dāng)今計算機通信網(wǎng)絡(luò)和分布式系統(tǒng)，利用現(xiàn)代密碼理論和技術(shù)，以協(xié)議的方式保護網(wǎng)絡(luò)通信的信息安全。安全協(xié)議的研究已經(jīng)歷經(jīng)20多年，取得了豐碩的成果，特別是近幾年的發(fā)展十分迅猛。

一方面，隨著虛擬專用網(wǎng)（VPN）的興起，公眾通過互聯(lián)網(wǎng)建立私有數(shù)據(jù)傳輸通道，將遠程的分支辦公室、商業(yè)伙伴、移動辦公人員等連接起來。由于VPN將公眾網(wǎng)可靠的性能、豐富的功能與專用網(wǎng)的靈活高效結(jié)合在一起，現(xiàn)在對它的使用也越來越多了。正因為如此，VPN的安全協(xié)議也走入了人們的視野，成為當(dāng)今社會炙手可熱的安全協(xié)議之一。

另一方面，隨著網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟的興起，越來越多的人們利用網(wǎng)絡(luò)解決日常生活的衣食住行。人們在網(wǎng)上進行電子商務(wù)，買賣物品，因此如何安全支付成為人們關(guān)注的焦點。針對這一問題，目前，已經(jīng)提出了很多安全協(xié)議，典型的電子商務(wù)協(xié)議有SET協(xié)議，IKP協(xié)議等?？梢灶A(yù)見，對電子商務(wù)安全協(xié)議的深入研究將會成為下一階段的研究重點。

二、專利數(shù)據(jù)分析流程及框架

為了分析專利數(shù)據(jù)得到有效結(jié)論，首先應(yīng)該進行數(shù)據(jù)獲取。在獲得數(shù)據(jù)之后應(yīng)該對初始數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，把處理好的清潔數(shù)據(jù)交由專業(yè)的分析系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析，最后進行情報評估形成最終報告。（圖略）

三、安全協(xié)議專利關(guān)鍵詞的確定

本文中的實證研究將采納中國專利資料進行研究。運用適當(dāng)?shù)姆治龇椒▽Π踩珔f(xié)議專利的總體情況和在這一領(lǐng)域處于領(lǐng)導(dǎo)地位的國家和公司進行分析。專題數(shù)據(jù)庫的形成需要通過相關(guān)的檢索詞來獲取相關(guān)的專利。只有恰當(dāng)?shù)倪x擇檢索詞才能使得到的數(shù)據(jù)準確，從而確保分析結(jié)果的可信度。因此,關(guān)鍵詞的選取至關(guān)重要,是專利分析前期必不可少的組成環(huán)節(jié)。

根據(jù)安全協(xié)議技術(shù)的特點, 本文相關(guān)關(guān)鍵詞來源于以下幾個方面：

1.從安全協(xié)議的安全性分析方法來看，可以包括“攻擊檢驗方法”，“安全協(xié)議的形式化分析方法”這類關(guān)鍵詞。

2.從安全協(xié)議的設(shè)計與分析來看，可以包括：“電子商務(wù)協(xié)議”，“IPSec協(xié)議”，“SSL/TLS協(xié)議”，“簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）”，“PGP協(xié)議”，“PEM協(xié)議”，“S-HTTP 協(xié)議”，“S/MIME協(xié)議”，“密鑰交換協(xié)議（IKE）”“VPN協(xié)議”等。

3.從安全協(xié)議所涉及領(lǐng)域來看，可以包括關(guān)鍵詞：“信息”，“網(wǎng)絡(luò)”，“通信”，“數(shù)據(jù)庫”等。

四、分析方法研究

為了全面的分析安全協(xié)議專利的發(fā)展情況，本文采用了六種常見并有效的分析方法。

1.歷年專利申請及授權(quán)趨勢分析。以歷年專利申請數(shù)和授權(quán)數(shù)的變化為依據(jù)，觀察該領(lǐng)域的技術(shù)的發(fā)展趨勢。以歷年專利申請數(shù)和專利授權(quán)數(shù)為基礎(chǔ)繪制曲線，可得知從申請到授權(quán)的時間差。

2.技術(shù)生命周期分析。透過技術(shù)生命周期圖可發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)所處的技術(shù)生命周期狀況，如技術(shù)萌芽期、發(fā)展期、成熟期、衰退期、再發(fā)展期。該圖可作為研發(fā)投入的重要參考，通常技術(shù)處于發(fā)展期可加大研發(fā)投入，處在衰退期則應(yīng)減少研發(fā)投入。

技術(shù)生命周期是指某項特定技術(shù)從開發(fā)研制出來投入使用開始, 到該技術(shù)逐漸為社會生產(chǎn)部門所淘汰為止所經(jīng)歷的時間過程,常用曲線圖表示。圖1為技術(shù)生命周期通用曲線圖。通過某一特定領(lǐng)域的技術(shù)生命周期圖與通用曲線圖的比較,可發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)業(yè)所處的技術(shù)生命周期狀況, 如技術(shù)萌芽期、發(fā)展期、成熟期、衰退期、再發(fā)展期。以此作為研發(fā)投入的重要參考,公司通常會加大處于發(fā)展期技術(shù)的研發(fā)投入,而減少處在衰退期的研發(fā)投入。

3.重要國家分析。針對投入此產(chǎn)業(yè)技術(shù)的競爭國家進行相關(guān)分析，可看出領(lǐng)先國家和最具發(fā)展?jié)摿Φ膰摇Ｓ蓺v年專利件數(shù)國家趨勢圖監(jiān)視技術(shù)領(lǐng)先國家及其他信息。

4.專利分類號（IPC）分析。專利在分類時會依照不同技術(shù)類別歸類，通過專利分類號分析得知該技術(shù)主要集中在那些部類，以及各部類在該技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠兴嫉谋戎?，并進一步了解各類技術(shù)研發(fā)投入程度與取得專利保護的情形，還有助于判斷哪些技術(shù)類別為技術(shù)密集區(qū)域，哪些為空白區(qū)域。

5.技術(shù)發(fā)展趨勢分析。根據(jù)每年專利申請類型及數(shù)量推斷未來技術(shù)發(fā)展趨勢。

6.關(guān)聯(lián)分析。專利關(guān)聯(lián)分析是指通過計算專利情報中相關(guān)關(guān)鍵詞之間的共生關(guān)系來確定其技術(shù)體系中各研究主題之間的關(guān)聯(lián)程度。在關(guān)聯(lián)圖中，主題關(guān)鍵詞之間聯(lián)系用線條表示，線條長度表示兩個主題間的關(guān)聯(lián)程度。一個主題與其它主題連線短而多，一方面說明該主題與其它主題有著較強的關(guān)系，另一方面也說明該主題的開放程度高，主題的外延在不斷發(fā)展。關(guān)聯(lián)分析包括主題關(guān)聯(lián)分析、發(fā)明人關(guān)聯(lián)分析、國家關(guān)聯(lián)分析等。

7.聯(lián)機分析處理。(OLAP)是共享多維信息的、針對特定問題的聯(lián)機數(shù)據(jù)訪問和分析的快速軟件技術(shù)，是商務(wù)智能數(shù)據(jù)分析的核心技術(shù)。它不僅能進行數(shù)據(jù)匯總/聚集，建立多維度的分析、查詢和報表，同時還提供切片、切塊、下鉆、上卷和旋轉(zhuǎn)等數(shù)據(jù)分析功能，使分析人員從更快、更易使用的交互方式中獲得信息。

五、實例分析

本文數(shù)據(jù)取自國家知識產(chǎn)權(quán)局專利數(shù)據(jù)庫，在經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)去重、數(shù)據(jù)整合、科技分詞和數(shù)據(jù)格式化等步驟后形成安全協(xié)議技術(shù)專題中國專利數(shù)據(jù)庫。

在安全協(xié)議領(lǐng)域，共下載專利975條，經(jīng)過數(shù)據(jù)預(yù)處理，除去重復(fù)數(shù)據(jù)、噪聲數(shù)據(jù)，得到898條專利，形成安全協(xié)議領(lǐng)域?qū)ｎ}中國專利數(shù)據(jù)庫。需要說明的是，本報告獲取數(shù)據(jù)的時間2008年10月，考慮到隨著時間的推移，其專利申請量會有一定的增加，因此，本報告所采用數(shù)據(jù)具有一定的局限性，導(dǎo)致分析結(jié)果也有一定的時限性。但這些并不影響我們對于整個領(lǐng)域的研究把握。

1.對行業(yè)發(fā)展趨勢及生命周期分析。從安全協(xié)議領(lǐng)域中國專利歷年申請狀況看，安全協(xié)議專利在2000年以前申請數(shù)量一直相對較低，2000到2001年專利數(shù)目有了一定的提高。直到2002年開始專利申請數(shù)才大幅度增長，并在2006年達到最大值，為206件，說明該領(lǐng)域的技術(shù)正在快速地發(fā)展。需要指出的是，2007，2008年的專利數(shù)據(jù)統(tǒng)計尚不完全，但是這并不妨礙我們得到有效的結(jié)果。（專利申請年度情況分析表略）

在898件安全協(xié)議中國專利中，到2008年10月份為止，獲得授權(quán)的專利個數(shù)為199條，授權(quán)率為22.2%。其中882件發(fā)明專利中獲得授權(quán)的個數(shù)為186件，授權(quán)率為21.1%；16件實用新型獲得授權(quán)的專利個數(shù)為13件，授權(quán)率為81.3%。安全協(xié)議專利獲得授權(quán)的最早年份是1995年；2002年獲得授權(quán)的專利個數(shù)最多，達到44件，其中42件為發(fā)明專利。（專利授權(quán)年度情況分析表略）

通過給定的數(shù)據(jù)，繪制專利申請曲線和專利授權(quán)曲線。圖2描述了安全協(xié)議歷年專利的申請和授權(quán)變化狀況，其中紅色線條標(biāo)識的是專利（包括發(fā)明專利、實用新型專利和外觀設(shè)計專利）申請總體數(shù)量的變化趨勢，藍色線條標(biāo)識的是授權(quán)專利數(shù)量的變化趨勢。從圖中可以輕易的看出這兩條曲線走勢基本相同，都是逐年遞增的。兩條曲線間的差額主要是由于專利授權(quán)率較低。這是因為在我國針對這一領(lǐng)域的研究才剛剛起步，專利的質(zhì)量還不高。

2.安全協(xié)議技術(shù)生命周期分析。根據(jù)技術(shù)生命周期分析的理論，對中國專利數(shù)據(jù)庫收集的安全協(xié)議領(lǐng)域的專利進行分析，由于2008年的44條專利數(shù)據(jù)是不足一年的統(tǒng)計，在這里暫且不計，進一步分析854件專利數(shù)據(jù)，得出了從1995年——2007年的專利申請量和申請人數(shù)量，并繪制出安全協(xié)議領(lǐng)域?qū)＠芷谇€，見圖3?？紤]到2007年的專利數(shù)據(jù)很有可能沒有完全公布，為了研究的準確性，也不予考慮。結(jié)合技術(shù)生命周期通用曲線圖(圖1)，可以發(fā)現(xiàn)安全專利領(lǐng)域的技術(shù)仍處于發(fā)展期。這個時期，技術(shù)不斷完善和標(biāo)準化，專利數(shù)量加速增長，相關(guān)產(chǎn)品也逐漸興起。對于實力較強的公司，應(yīng)該注重對核心技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用；而對于一些規(guī)模較小的公司，則可以選擇專利跟蹤或技術(shù)引進等策略，以提高自己的技術(shù)實力，避免因自主研發(fā)造成的巨大成本。

3.重要國家和公司分析。針對投入此產(chǎn)業(yè)技術(shù)的競爭國家進行相關(guān)分析,可看出領(lǐng)先國家和潛在進入者。根據(jù)對898條專利數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，我們可以得到圖4。

從圖4中可以看到在中國安全協(xié)議領(lǐng)域申請專利排名前10的國家。中國由于本土優(yōu)勢，數(shù)量占據(jù)首位，有625件，占據(jù)專利總量的71%。其次是美國和日本，專利數(shù)量分別為92件和66件，分別占據(jù)專利總量的10%和8%。這說明，除了中國占據(jù)本土優(yōu)勢外，美國和日本這兩個國家在安全協(xié)議技術(shù)這一領(lǐng)域有著不俗的實力，未來發(fā)展不可小覷。

如果從企業(yè)的角度考慮這一技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，我們可以得到更多的結(jié)論。

圖5展示了申請專利數(shù)量排名前八的機構(gòu)。華為技術(shù)有限公司專利數(shù)量最多，共有239件，其中發(fā)明專利有239件，授權(quán)量達到86件，占總授權(quán)率的35.9%，反映出該機構(gòu)在領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)實力的雄厚和對專利保護的重視。排在第二位的中興通訊股份有限公司也是我國的一家企業(yè)，該企業(yè)安全協(xié)議領(lǐng)域的技術(shù)實力也比較突出，所申請的117件專利全部為發(fā)明專利，授權(quán)率為10.3%。杭州華為三康技術(shù)有限公司排在第三位，共有專利32件，且全為發(fā)明專利，相較于中興通訊股份有限公司，杭州華為三康技術(shù)有限公司專利質(zhì)量明顯更高，授權(quán)專利率（18.8%）將近前者的2倍。從圖中可以很清楚的看出，華為技術(shù)有限公司在這一領(lǐng)域有著很大的優(yōu)勢，它可以算是這一領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物。

4.專利分類號（IPC）分析。專利在分類時會依照不同技術(shù)類別歸類，通過專利分類號分析得知該技術(shù)主要集中在那些部類。為了更加清楚地說明各個IPC的意義，表1給出了各個IPC的含義。這里主要是排名前七位的IPC詳解。

我們還給出了各國在安全協(xié)議這一大的領(lǐng)域中IPC的分布情況。（表略）

我們可以發(fā)現(xiàn)各國主要研究領(lǐng)域都集中在H04L（數(shù)字信息的傳輸）且相對其他研究領(lǐng)域來說H04L的專利數(shù)量搖搖領(lǐng)先。這也就間接導(dǎo)致了該IPC的專利比例的領(lǐng)先優(yōu)勢。下圖6是排名前5的國家在前5個IPC中的分布圖。

從圖6中可以看出，中國在H04L（數(shù)字信息的傳輸）方面的研究比較多，遠遠高于其他的幾個國家，排在第二的美國和第三的日本在這方面的研究成果也是非?？捎^的。中國的本土優(yōu)勢非常明顯。相較于HO4L，安全協(xié)議的其它幾個方向發(fā)展較慢。它們的數(shù)量非常少，可以說才剛剛起步?？梢灶A(yù)見，在未來幾年，對HO4L方向的研究還會是安全協(xié)議的領(lǐng)頭軍。

與國家IPC分布相類似，申請人IPC也同樣集中在HO4L上。以華為技術(shù)有限公司、杭州華為三康技術(shù)有限公司、中興通訊股份有限公司、杭州華三通信技術(shù)有限公司及思科技術(shù)公司為例，這五家機構(gòu)的主要精力都集中在H04L（數(shù)字信息的傳輸）方面的研究，其中以華為技術(shù)有限公司的數(shù)量最多。這個方向研究的是安全協(xié)議的核心技術(shù)，即信息的傳輸，其他IPC類，分散在這一領(lǐng)域的其它方向，例如電話通信等，專利數(shù)量都很少。由此可以看出，安全協(xié)議領(lǐng)域現(xiàn)在的發(fā)展仍以核心技術(shù)的研發(fā)為主，在應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化方面還比較薄弱?？梢灶A(yù)測，隨著核心技術(shù)的不斷成熟，在各行業(yè)的應(yīng)用研究會逐漸增多。

5.技術(shù)發(fā)展趨勢分析。我們在看前九IPC技術(shù)年度分布狀況。安全協(xié)議領(lǐng)域的技術(shù)申請專利最早出現(xiàn)在1995年，分布在H04L（數(shù)字信息的傳輸）部類。在以后的年度，各類IPC技術(shù)不斷發(fā)展，申請專利數(shù)量逐漸增多。G01R（測量電變量；測量磁變量）部類出現(xiàn)的最晚，在2005年才有第1條專利，說明這時安全協(xié)議技術(shù)在測量電磁變量的應(yīng)用研究才開始。（表略）

從圖7中，我們可以更清楚的看到前九IPC技術(shù)的發(fā)展趨勢。很明顯地，專利數(shù)量最多的H04L（數(shù)字信息的傳輸）部類，專利數(shù)量呈遞階式增長，在2006年達到最高值，成為安全協(xié)議領(lǐng)域的主要發(fā)展技術(shù)。值得說明的是，由于專利數(shù)據(jù)的時滯性，2007和2008年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計還不完全。但按照發(fā)展走向來看，對安全協(xié)議技術(shù)的研究應(yīng)呈上升趨勢。

6.關(guān)聯(lián)分析。首先對安全協(xié)議中國專利展開申請國家關(guān)聯(lián)分析。對這一領(lǐng)域的研究主要分為兩個團體。一個以中國為核心，其中中國、美國、法國、瑞典聯(lián)系緊密。另一個則相對分散，各國之間聯(lián)系松散。中國是申請專利最多的國家。美國作為在中國申請專利最多的非本土國家，在安全協(xié)議技術(shù)的發(fā)展中占有一定地位，由此可以看出美國在這一領(lǐng)域的雄厚實力。（申請國家關(guān)聯(lián)圖略）

下面對安全協(xié)議中國專利展開申請人關(guān)聯(lián)分析，結(jié)果見圖8。從圖中可以看出，申請人在一個群組中，彼此之間聯(lián)系復(fù)雜。其中以華為技術(shù)有限公司，杭州華為三康技術(shù)有限公司以及中興通訊股份有限公司申請的專利數(shù)量最多?？梢娭袊踩珔f(xié)議技術(shù)的研發(fā)還是以科技公司為主。杭州華三通信技術(shù)有限公司，思科技術(shù)公司，阿爾卡特公司申請的專利數(shù)量也相當(dāng)可觀。英特爾公司、松下電器公司則處在了群組的邊緣位置。

7.OLAP分析。圖9是對國家、專利申請年份、專利類型以及IPC等4個維度進行OLAP分析的結(jié)果?？梢詮倪@張四維分析圖中，看到每個國家每年在各研究領(lǐng)域中申請各種類型專利的數(shù)量。其中，我們可以選擇任意的申請年份，查看該年的專利信息。并且可以選擇需要分析的國家、專利類型和主IPC等，從不同的維度展示了國家專利申請的詳細狀況。圖中，每個國家不同帶狀顏色的峰值表示該IPC領(lǐng)域?qū)＠臄?shù)量，帶狀的面積代表了該領(lǐng)域?qū)＠臄?shù)量，面積越大，說明專利數(shù)量越多。從圖中我們可以看出最近幾年各國在中國申請專利的狀況。其中H04L（數(shù)字信息的傳輸）領(lǐng)域的專利數(shù)量最多，主要集中在中國，這說明中國具有很大的本土優(yōu)勢。

六、結(jié)論

綜合以上的分析，可以得出如下結(jié)論：

1.我國安全協(xié)議領(lǐng)域的專利技術(shù)在2001年后發(fā)展迅猛，但整體專利授權(quán)率僅為22.2%，相對較低。

2.從技術(shù)發(fā)展的生命周期來看，安全協(xié)議領(lǐng)域的技術(shù)還處在發(fā)展時期，專利數(shù)量不斷增長，技術(shù)趨于成熟。

3.從專利的國家分布來看，由于具有本土優(yōu)勢，我國在安全協(xié)議技術(shù)領(lǐng)域中占據(jù)絕對優(yōu)勢。其中華為技術(shù)有限公司更是在這一領(lǐng)域中舉足輕重，這說明該公司擁有一支精英團隊，研發(fā)實力不可小覷，相信未來幾年在安全協(xié)議這一領(lǐng)域上一定會有更大的發(fā)展。

4.從主IPC上看，安全協(xié)議技術(shù)領(lǐng)域的專利主要集中在H04L（數(shù)字信息的傳輸）。這類IPC占據(jù)了安全協(xié)議技術(shù)領(lǐng)域88%的專利，是安全協(xié)議技術(shù)發(fā)展最密切的領(lǐng)域。

參考文獻：

1.http://hi.baidu.com/fairex/blog/item/27ed83ddbdca3d345882dd39.html

2.張誠，朱東華，汪雪鋒.集成電路封裝技術(shù)中國專利數(shù)據(jù)分析研究.現(xiàn)代情報，2006（9）

（作者單位：北京理工大學(xué)管理與經(jīng)濟學(xué)院 北京 100081）

（責(zé)編：紀毅）