基于區(qū)塊鏈技術(shù)的專利申請(qǐng)分析

王 亭，王瑩瑩，孔 旗

（1.國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心，蘇州 215163；2.蘇州高博軟件技術(shù)職業(yè)學(xué)院，蘇州 215163；3.展訊通信（上海）有限公司，上海 201203）

1 引言

自2008年中本聰?shù)谋忍貛琶媸酪詠?lái)，作為比特幣底層技術(shù)和基礎(chǔ)架構(gòu)的區(qū)塊鏈技術(shù)近幾年迅速成為企業(yè)與科研工作者的研究熱點(diǎn)。區(qū)塊鏈成為繼移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算之后的第五大熱門技術(shù)。由于區(qū)塊鏈能較好的解決信息系統(tǒng)中的信任危機(jī)，其最先在金融領(lǐng)域得到了迅速的發(fā)展。逐漸各領(lǐng)域的研究人員發(fā)現(xiàn)了區(qū)塊鏈的巨大的潛力和價(jià)值，區(qū)塊鏈逐漸應(yīng)用到電子商務(wù)、物流、智能合約、物聯(lián)網(wǎng)、保險(xiǎn)等各個(gè)領(lǐng)域。

區(qū)塊鏈（blockchain）是由多獨(dú)立節(jié)點(diǎn)共同參與的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，可以看做是一個(gè)去中心化的分布式賬本。區(qū)塊鏈具有去中心化、透明化、不可篡改性、匿名性等特點(diǎn)[1]。

2 區(qū)塊鏈專利技術(shù)分支

目前，區(qū)塊鏈通常被分為六層，分別是數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層和應(yīng)用層，通過(guò)對(duì)區(qū)塊鏈相關(guān)專利樣本的統(tǒng)計(jì)分析，國(guó)內(nèi)外關(guān)于區(qū)塊鏈專利申請(qǐng)主要集中在兩大方面：一是針對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)本身，即區(qū)塊結(jié)構(gòu)、共識(shí)機(jī)制等；二是針對(duì)區(qū)塊鏈相關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景，即區(qū)塊鏈的各種應(yīng)用場(chǎng)景。

2.1 區(qū)塊鏈相關(guān)技術(shù)

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其按照時(shí)間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊鏈接在一起，以密碼學(xué)的方式來(lái)保證數(shù)據(jù)不可被偽造、不可被篡改。每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)塊包括塊頭和塊體兩部分，塊頭用于鏈接到前面的數(shù)據(jù)區(qū)塊，塊頭包含前一區(qū)塊的哈希值，該值是對(duì)前區(qū)塊的塊頭進(jìn)行哈希函數(shù)計(jì)算而得到的；塊體用于記錄交易信息是上一個(gè)區(qū)塊形成之后，本區(qū)塊創(chuàng)建之前所發(fā)生的交易數(shù)據(jù)[2]。關(guān)于區(qū)塊鏈技術(shù)的專利申請(qǐng)主要集中在區(qū)塊鏈的鏈、區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)、共識(shí)機(jī)制三個(gè)方面。

（1）區(qū)塊鏈的生成、維護(hù)與重建。區(qū)塊鏈?zhǔn)菙?shù)據(jù)區(qū)塊按照一定的規(guī)則連接在一起所形成的鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。當(dāng)前針對(duì)區(qū)塊鏈的鏈的相關(guān)專利的申請(qǐng)主要集中在鏈的生成方法，區(qū)塊鏈生成之后的維護(hù)方法，當(dāng)某臺(tái)或某幾臺(tái)服務(wù)器遭受攻擊或出現(xiàn)異常時(shí)區(qū)塊鏈的重建方法等。

（2）區(qū)塊節(jié)點(diǎn)。針對(duì)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)變更的專利申請(qǐng)主要集中在區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)增加、減少與升級(jí)等幾個(gè)方面。

（3）區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制。區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N去中心化的體系。其共識(shí)機(jī)制的核心是解決節(jié)點(diǎn)間的信任問(wèn)題，使節(jié)點(diǎn)能夠達(dá)成一致。目前關(guān)于區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制的相關(guān)專利申請(qǐng)主要集中在共識(shí)機(jī)制的生成、校驗(yàn)以及管理等三個(gè)方面。

2.2 通信方式與數(shù)據(jù)傳輸

與區(qū)塊鏈通信相關(guān)的專利申請(qǐng)主要集中在鏈內(nèi)通信、跨鏈通信、和鏈外通信等方面，其中，跨鏈通信還涉及異構(gòu)鏈之間的數(shù)據(jù)通信。

與區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)的申請(qǐng)主要涉及：權(quán)限控制、身份管理、數(shù)據(jù)傳輸及同步、數(shù)據(jù)匹配、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)管理、數(shù)據(jù)時(shí)效性等方面。另外還有一些專利申請(qǐng)涉及數(shù)據(jù)監(jiān)管、數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)的容錯(cuò)等方面。

2.3 小結(jié)

綜上所述，為了將區(qū)塊鏈盡快的商用，目前主要針對(duì)布局以及應(yīng)用過(guò)程中主要涉及的安全以及穩(wěn)定等問(wèn)題提出解決方案，當(dāng)前關(guān)于區(qū)塊鏈相關(guān)的專利申請(qǐng)擬主要解決以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及擴(kuò)展；數(shù)據(jù)的分發(fā)、傳輸及存儲(chǔ)；確定共識(shí)；處理網(wǎng)絡(luò)延遲；安全認(rèn)證。

3 區(qū)塊鏈應(yīng)用分析

近幾年區(qū)塊鏈技術(shù)逐漸從金融領(lǐng)域擴(kuò)展到各個(gè)領(lǐng)域。凡是要求數(shù)據(jù)公平、防止篡改的領(lǐng)域都可以應(yīng)用到區(qū)塊鏈技術(shù)。與區(qū)塊鏈技術(shù)相關(guān)的專利申請(qǐng)主要集中在以下領(lǐng)域。

（1）交易管理。金融領(lǐng)域存在較多的交易如證券交易、轉(zhuǎn)賬匯款、股權(quán)眾籌、基金等，傳統(tǒng)的交易方式存在交易時(shí)間長(zhǎng)，容易發(fā)生交易失誤，中心化交易模式可信度低，成本高、效率低等缺點(diǎn)。將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到交易管理中可以縮短交易時(shí)間，降低交易風(fēng)險(xiǎn)，增加交易的可信度，提高交易的效率等[3]。

（2）商品的溯源與流通。在傳統(tǒng)的商品溯源系統(tǒng)中，商品信息存在于單一的系統(tǒng)中，中心化嚴(yán)重，數(shù)據(jù)存在被篡改的危險(xiǎn)[5]。將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到商品溯源系統(tǒng)中，可以保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性，增加溯源系統(tǒng)的可信性。

（3）資產(chǎn)管理/人員信息管理。在傳統(tǒng)的資產(chǎn)管理服務(wù)中，要實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)的轉(zhuǎn)移需要資產(chǎn)發(fā)行方、資產(chǎn)接收方以及流通平臺(tái)三方的介入才可以完成，資產(chǎn)的流通渠道以及流通范圍都受到了限制。將區(qū)塊鏈用于資產(chǎn)登記、交易確認(rèn)、記賬對(duì)賬和清算等，不僅保障了資產(chǎn)的安全交易，減少資產(chǎn)糾紛為題同時(shí)也擴(kuò)大了資產(chǎn)的流通范圍。將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到人才信息管理系統(tǒng)中，可以避免學(xué)術(shù)、學(xué)歷、工作經(jīng)歷造假行為。

（4）智能合約。傳統(tǒng)的合約存在信任危機(jī)?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)的智能合約具有去中心化，不可篡改性、不可抵賴性，過(guò)程公開、透明、可追蹤，條件觸發(fā)時(shí)自動(dòng)執(zhí)行等特點(diǎn)，極大地保證了智能合約的可信度、降低了執(zhí)行成本。

（5）大數(shù)據(jù)與云存儲(chǔ)。將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到大數(shù)據(jù)中，區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)的具有時(shí)間戳，數(shù)據(jù)的不可篡改性以及可追溯性等特點(diǎn)，在很大程度上促進(jìn)了大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展。區(qū)塊鏈技術(shù)與云存儲(chǔ)技術(shù)的結(jié)合使得云端數(shù)據(jù)的安全性得到了提高。

（6）存在性證明。出生證、身份證、結(jié)婚證、學(xué)歷證、文件版權(quán)[4]、專利證書等各類證明性的文件信息都可以記錄到區(qū)塊鏈上。這樣任何人就可以在沒(méi)有機(jī)構(gòu)的情況下來(lái)驗(yàn)證文件的證明信息。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)國(guó)內(nèi)外與區(qū)塊鏈相關(guān)的專利申請(qǐng)狀況進(jìn)行了分析?？偨Y(jié)了區(qū)塊鏈相關(guān)專利技術(shù)分支，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外所申請(qǐng)的專利擬要解決的問(wèn)題，以及區(qū)塊鏈技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景。通過(guò)對(duì)區(qū)塊鏈所涉及的研究熱點(diǎn)問(wèn)題及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行梳理，為更好的了解區(qū)塊鏈的相關(guān)技術(shù)提供了良好的導(dǎo)向作用。