基于區(qū)塊鏈的技術(shù)交易平臺(tái)系統(tǒng)研究

江婷 邵祥東 黃祥國

摘要：我國創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略深入推進(jìn)實(shí)施，科技成果轉(zhuǎn)化工作作為其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是推動(dòng)創(chuàng)新發(fā)展的重要力量。目前，國內(nèi)技術(shù)交易所區(qū)域化分布、各自為政等問題突出，難以滿足現(xiàn)階段技術(shù)交易市場(chǎng)需求，而區(qū)塊鏈技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共識(shí)性、去中心化和不可篡改性，為問題解決提供了可靠方式。基于區(qū)塊鏈特點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，通過建構(gòu)技術(shù)資產(chǎn)數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈交易模型，進(jìn)一步探索技術(shù)交易中的資產(chǎn)登記、資產(chǎn)交易、用戶賬戶、后臺(tái)管理、行業(yè)云區(qū)塊鏈和數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)等技術(shù)，并設(shè)計(jì)技術(shù)與資本高效對(duì)接的技術(shù)交易平臺(tái)，有針對(duì)性地克服區(qū)域分化、各自為政的交易壁壘，阻遏網(wǎng)絡(luò)侵權(quán)等問題，推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化工作快速發(fā)展，促進(jìn)我國科研成果快速轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈;技術(shù)交易;共識(shí)機(jī)制;智能合約

DOI： 10. 11907/rjdk.192399

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

中圖分類號(hào)：TP399

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-7800（2020）001-0225-04

0 引言

區(qū)塊鏈（ Block Chain）于2008年11月1日由中本聰（ Satoshi Nakamoto）在《比特幣：一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》一文中提出，直到2013年才逐漸被社會(huì)大眾廣泛關(guān)注。2015年，區(qū)塊鏈迎來了井噴式發(fā)展，該年被稱為區(qū)塊鏈研究“元年”，隨后學(xué)術(shù)界和社會(huì)大眾對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的關(guān)注度不斷攀升[1-2]。2016年12月，央行數(shù)字貨幣研究所正式成立[3]。2017年，中國工業(yè)和信息化部成立了“可信區(qū)塊鏈開放實(shí)驗(yàn)室”研究機(jī)構(gòu)。近3年，與區(qū)塊鏈應(yīng)用密切相關(guān)的學(xué)術(shù)論文共180篇（不包含比特幣及加密貨幣的研究），其中谷歌學(xué)術(shù)100篇，IEEEXplore數(shù)據(jù)庫30篇，AISeL（ AIS Electronic Library）數(shù)據(jù)庫50篇。通過文獻(xiàn)綜述發(fā)現(xiàn)，最近3年對(duì)區(qū)塊鏈的應(yīng)用研究主要涉及6個(gè)領(lǐng)域，分別是金融、信息管理、娛樂與傳播、政府、電商市場(chǎng)和供應(yīng)鏈等。其中，金融占34%，數(shù)字檔案管理研究占25%，供應(yīng)鏈與區(qū)塊鏈研究占23%，這3類占了區(qū)塊鏈?zhǔn)袌?chǎng)應(yīng)用研究的82%[4-6]。

技術(shù)交易平臺(tái)是為技術(shù)市場(chǎng)主體提供交易和相關(guān)衍生服務(wù)的平臺(tái)。目前，國內(nèi)技術(shù)交易平臺(tái)主要通過匯聚各類科技服務(wù)機(jī)構(gòu)、投融資機(jī)構(gòu)、高校、科研院所和企業(yè)等，為技術(shù)市場(chǎng)供需雙方提供信息發(fā)布、信息交流、技術(shù)交易（掛牌、拍賣）、科技咨詢等專業(yè)化服務(wù)，以推動(dòng)高校、科研院所、國有企業(yè)的科技成果得以轉(zhuǎn)化。同時(shí)，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研合作，促進(jìn)企業(yè)依托科研力量實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和創(chuàng)新發(fā)展。

當(dāng)前，國內(nèi)技術(shù)交易有區(qū)域化分布的特點(diǎn)，且交易所的交易系統(tǒng)適用性較弱，實(shí)現(xiàn)方式基本靠線上獲取信息，線下完成最終交易，這樣的操作容易帶來交易效率低、科技成果轉(zhuǎn)化慢、數(shù)據(jù)易被篡改和竊取、傳輸不安全等問題。

鑒于此，本文從區(qū)塊鏈技術(shù)在科技領(lǐng)域的技術(shù)交易應(yīng)用研究角度，提出一種技術(shù)資產(chǎn)數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈交易模型，幫助解決技術(shù)資產(chǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、安全共享難、數(shù)據(jù)可信度過度依賴組織機(jī)構(gòu)等問題，實(shí)現(xiàn)去中心化、安全、不可篡改的技術(shù)資產(chǎn)數(shù)據(jù)分享[7-8]。此外，通過打造基于區(qū)塊鏈公有鏈系統(tǒng)的技術(shù)交易平臺(tái)，構(gòu)建功能完善、運(yùn)行高效的區(qū)塊鏈技術(shù)交易體系，為企業(yè)和技術(shù)開發(fā)者提供科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化服務(wù)，充分發(fā)揮技術(shù)市場(chǎng)配置科技資源的基礎(chǔ)性作用，推動(dòng)區(qū)塊鏈領(lǐng)域科技成果的交易及推廣。

1 區(qū)塊鏈特點(diǎn)及引入優(yōu)勢(shì)

區(qū)塊鏈的本質(zhì)是一個(gè)分布式數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和使用節(jié)點(diǎn)，類似于公共賬本性質(zhì)，任何區(qū)塊鏈?zhǔn)褂谜叨伎蓪?duì)該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和使用節(jié)點(diǎn)進(jìn)行核查，任何單一的用戶都不能控制整個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。區(qū)塊鏈系統(tǒng)構(gòu)成框架中各數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)參與者共同構(gòu)成和維持了整個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的更新。整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)由數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層和應(yīng)用層組成[9-10]。區(qū)塊鏈可以應(yīng)用到任何領(lǐng)域，在金融、物流、公共服務(wù)等領(lǐng)域都有大量案例，2016年11月，我國正式將區(qū)塊鏈列入“十三五”規(guī)劃綱要中。

區(qū)塊鏈的基本原理簡單易懂，包括4個(gè)方面。①分布式賬本：有效地將數(shù)據(jù)保存在區(qū)塊鏈中各節(jié)點(diǎn)上，并以公鑰或私鑰的形式進(jìn)行訪問驗(yàn)證，能夠?yàn)閿?shù)字信息保護(hù)建立一個(gè)可靠的數(shù)據(jù)信任壁壘;②完善的數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制：區(qū)塊鏈賬戶身份數(shù)據(jù)是經(jīng)過高度加密的，但賬戶交易信息數(shù)據(jù)是公開的，訪問數(shù)據(jù)信息時(shí)，只有獲得數(shù)據(jù)擁有者的授權(quán)之后才能訪問該數(shù)據(jù)，保障了平臺(tái)賬戶數(shù)據(jù)安全和交易者隱私;③遵守共識(shí)：區(qū)塊鏈中所有記賬節(jié)點(diǎn)之間擁有共同構(gòu)建的基礎(chǔ)公式標(biāo)準(zhǔn)，且各記賬節(jié)點(diǎn)之間自發(fā)遵守預(yù)先設(shè)定的建構(gòu)公式標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則，通過規(guī)則判斷出每筆記錄的真?zhèn)?，只有判斷為真的記錄才能寫入?yún)^(qū)塊鏈中;④數(shù)據(jù)智能：基于數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)中已經(jīng)判斷為真且不可篡改的數(shù)據(jù)，允許在沒有第三方的情況下形成可信數(shù)據(jù)，自動(dòng)化執(zhí)行一些預(yù)先定義好的規(guī)則和條款，實(shí)現(xiàn)交易可追蹤且不可逆轉(zhuǎn)[11]。

通過引入?yún)^(qū)塊鏈的多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了基于區(qū)塊鏈核心技術(shù)的全國技術(shù)轉(zhuǎn)移市場(chǎng)方案。具有以下優(yōu)勢(shì)：①歸屬證明：每一個(gè)技術(shù)資產(chǎn)的權(quán)屬信息，在區(qū)塊鏈上生成唯一真實(shí)且不可篡改的存在性證明，通過整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)的可靠性為其背書;②流轉(zhuǎn)可追溯：每筆技術(shù)資產(chǎn)的授權(quán)、交易、轉(zhuǎn)讓，都能被記錄和追蹤。通過時(shí)間戳的精細(xì)化管理為各類糾紛提供準(zhǔn)確的司法取證;③智能追蹤履約情況：結(jié)合智能合約，自動(dòng)追蹤履約情況、限制交易執(zhí)行，非常適合產(chǎn)生、流轉(zhuǎn)、消費(fèi)過程的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)資產(chǎn)確權(quán)，使用權(quán)更簡單便捷;④侵權(quán)證明與存證：提供作品的自動(dòng)篩查和智能比對(duì)服務(wù)，在鎖定侵權(quán)事實(shí)后自動(dòng)抓取證據(jù)，并提交至區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)證據(jù)固化，形成不可篡改的電子證據(jù)。

2 技術(shù)交易數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈模型

2.1 技術(shù)交易數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈模型類型劃分

本文將技術(shù)交易數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈模型分為兩部分：

（1）各省級(jí)技術(shù)交易平臺(tái)倉庫。各區(qū)域技術(shù)交易平臺(tái)倉庫模塊本質(zhì)上是交易所已有的線上交易系統(tǒng)，雖然每家交易所的系統(tǒng)功能不完全一樣，標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同，但是基本都涉及技術(shù)資產(chǎn)的注冊(cè)、流轉(zhuǎn)、交易、質(zhì)押、注銷等多功能。本文提出的技術(shù)資產(chǎn)數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈模型需要以原有的各區(qū)域技術(shù)交易平臺(tái)倉庫數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上以區(qū)塊鏈屬性進(jìn)行工作。一旦交易所用戶對(duì)應(yīng)的交易發(fā)生狀態(tài)變更，例如掛牌、流轉(zhuǎn)、摘牌、信息修改等操作，平臺(tái)倉庫模塊的原始數(shù)據(jù)就會(huì)發(fā)生變化，并傳遞到行業(yè)云區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，經(jīng)區(qū)塊鏈共識(shí)判定有效后將直接寫入整個(gè)區(qū)塊鏈中。

（2）行業(yè)云區(qū)塊鏈系統(tǒng)。行業(yè)云區(qū)塊鏈系統(tǒng)本質(zhì)上是一種聯(lián)盟鏈。通過將各區(qū)域技術(shù)交易平臺(tái)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)納人管理節(jié)點(diǎn)，形成行業(yè)云區(qū)塊鏈系統(tǒng)。①系統(tǒng)賬本：總賬用Merkle Tree數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，任何節(jié)點(diǎn)都可以閱讀總賬，即可以讀取整個(gè)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的所有交易活動(dòng)記錄;②共識(shí)：區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)通過數(shù)據(jù)共識(shí)機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)總數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的修改。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)中主流的幾種數(shù)據(jù)共識(shí)解決方案包括DPos股份授權(quán)證明算法、PBFT實(shí)用拜占庭容錯(cuò)算法、POW工作量證明算法。然而，在分布式交易系統(tǒng)中，由于節(jié)點(diǎn)間需要同步溝通，為提高共識(shí)效率，本文主要采用了瑞波共識(shí)協(xié)議（Ripple Consen-sus Protocol，RCP）進(jìn)行共識(shí)。在區(qū)塊鏈3種典型場(chǎng)景中，聯(lián)盟鏈?zhǔn)墙橛诠墟溂八接墟溨g的區(qū)塊鏈，可實(shí)現(xiàn)“部分去中心化”。聯(lián)盟鏈特點(diǎn)是鏈上各節(jié)點(diǎn)通常有與之相對(duì)應(yīng)的實(shí)體機(jī)構(gòu)或者組織;參與者通過授權(quán)加入網(wǎng)絡(luò)并組成利益相關(guān)聯(lián)盟，共同維護(hù)區(qū)塊鏈運(yùn)行，具有成本較低、效率較高的特點(diǎn)，適用于不同實(shí)體間的交易、結(jié)算。由于以技術(shù)資產(chǎn)交易為核心的區(qū)域交易所都是交易所會(huì)員制，會(huì)員基本都是以企業(yè)、高校、科研院所、投資機(jī)構(gòu)為代表進(jìn)行相互的科技成果轉(zhuǎn)化，門檻起點(diǎn)高，這種情況更適合聯(lián)盟鏈的區(qū)塊鏈?zhǔn)跈?quán)準(zhǔn)人制度[12-13]。

2.2 交易數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)塊Block

交易數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)起于地方交易所的交易平臺(tái)系統(tǒng)，交易平臺(tái)系統(tǒng)任意數(shù)據(jù)的操作同時(shí)進(jìn)行區(qū)塊打包，封裝成存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)塊稱為區(qū)塊（ Block）。

如圖1所示，每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)塊包含區(qū)塊頭和區(qū)塊體。區(qū)塊頭封裝了當(dāng)前版本號(hào)、前一區(qū)塊哈希值、當(dāng)前區(qū)塊的隨機(jī)數(shù)（ Nonce）、時(shí)間戳以及Merkle根信息（Tx_Root）。區(qū)塊體則包括當(dāng)前區(qū)塊經(jīng)過驗(yàn)證的、區(qū)塊創(chuàng)建過程中生成的所有交易記錄，這些記錄通過Merkle樹的哈希過程生成唯一的Merkle根并記人區(qū)塊頭。

區(qū)塊頭一般是80字節(jié)，但交易中每個(gè)交易至少是幾百字節(jié)，而且平均每個(gè)區(qū)塊包含多個(gè)交易。因此，包含完整交易的區(qū)塊比區(qū)塊頭要大得多。

區(qū)塊體包括本次交易的會(huì)員編號(hào)、會(huì)員類型、會(huì)員身份信息、交易所編號(hào)、公鑰（注冊(cè)時(shí)生成，類似比特幣錢包）、交易類型。本系統(tǒng)中，在Block中存儲(chǔ)的每條技術(shù)資產(chǎn)信息數(shù)據(jù)類型一般分為兩種，一種是可公開的，例如某項(xiàng)技術(shù)資產(chǎn)所涉及專利名稱、描述等，另外一種是不公開的，涉及重要信息，可能是一段文本、相關(guān)材料圖片或者一小段視頻等。公鑰字段作為綁定用戶的唯一標(biāo)識(shí)可以方便地查到區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)中某用戶發(fā)布的數(shù)據(jù)記錄以及自己是否擁有訪問權(quán)限，元數(shù)據(jù)部分存放數(shù)據(jù)的電子資源[14-15]。

2.3 基于區(qū)塊鏈的技術(shù)資產(chǎn)交易系統(tǒng)模型

如圖2所示，技術(shù)資產(chǎn)交易所系統(tǒng)框架主要包括四大功能模塊：資產(chǎn)登記、資產(chǎn)交易、用戶賬戶、后臺(tái)管理。

（1）資產(chǎn)登記。技術(shù)資產(chǎn)登記利用區(qū)塊鏈不可纂改、公信力算法機(jī)制，提供產(chǎn)權(quán)登記保護(hù)。主要包括自動(dòng)登記、自動(dòng)審核/人工審核、證書下載、資產(chǎn)查詢等功能。用戶在技術(shù)資產(chǎn)科技成果注冊(cè)并登錄后可以自行登記其科技成果，包括研發(fā)專利、實(shí)用發(fā)明等，系統(tǒng)將采取自動(dòng)審核與人工審核相結(jié)合的方法對(duì)其進(jìn)行審核，通過后發(fā)放電子認(rèn)證書，其他用戶可以通過該系統(tǒng)查詢到證書。

（2）資產(chǎn)交易。利于區(qū)塊鏈去中心化機(jī)制，提供安全、可靠的技術(shù)資產(chǎn)交易路通環(huán)境，主要包括：貨幣化定價(jià)、技術(shù)資產(chǎn)商城、在線支付、自動(dòng)交易、交易流轉(zhuǎn)鏈條追溯等。用戶可以在系統(tǒng)中對(duì)已審核成功確權(quán)的技術(shù)資產(chǎn)進(jìn)行定價(jià)轉(zhuǎn)讓，其他用戶可以在商城中對(duì)他人技術(shù)資產(chǎn)作品進(jìn)行購買，整個(gè)購買過程、資產(chǎn)流轉(zhuǎn)信息等都會(huì)被記錄到區(qū)塊鏈中，作為技術(shù)資產(chǎn)詳細(xì)信息的一部分以備查驗(yàn)。

（3）用戶賬戶。與傳統(tǒng)技術(shù)資產(chǎn)交易賬戶體系相比，本文賬戶體系利用了區(qū)塊鏈的匿名性、加密性，通過保證交易雙方的交易公開、透明，可以最大限度地將線下交易轉(zhuǎn)變?yōu)榫€上直接交易。每個(gè)用戶在注冊(cè)成功后都會(huì)生成一個(gè)區(qū)塊鏈錢包，對(duì)應(yīng)公開的區(qū)塊鏈訪問地址，其中公鑰在每次交易中自動(dòng)帶人，私鑰須自己保存。

（4）后臺(tái)管理。管理人員可以在本系統(tǒng)中查看系統(tǒng)中所有用戶的操作，審核區(qū)塊鏈運(yùn)行狀態(tài)，審核用戶提交的技術(shù)資產(chǎn)權(quán)益內(nèi)容和信息。同時(shí)，也需對(duì)存在性證明、權(quán)屬證明、相似性證明等重要證明的實(shí)施過程進(jìn)行監(jiān)督和二次確認(rèn)[16-19]。

3 結(jié)語

區(qū)域技術(shù)交易平臺(tái)主要循著“技術(shù)、產(chǎn)權(quán)、交易”3個(gè)維度展開，是技術(shù)融合、資產(chǎn)融合和市場(chǎng)融合的產(chǎn)物，通過引導(dǎo)和鼓勵(lì)金融機(jī)構(gòu)以及其它民間資金參與科技創(chuàng)業(yè)投資，實(shí)現(xiàn)科技與經(jīng)濟(jì)更加緊密的結(jié)合。本文提出技術(shù)資產(chǎn)數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈交易模型，可以幫助現(xiàn)有技術(shù)資產(chǎn)交易的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行轉(zhuǎn)型，安全高效記錄技術(shù)資產(chǎn)交易的整個(gè)交易過程，不僅可以破除區(qū)域分化、各自為政的交易壁壘，還能有效阻遏網(wǎng)絡(luò)侵權(quán)，較好地保護(hù)了技術(shù)資產(chǎn)專利的所有權(quán)，將有力推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化工作健康發(fā)展，促進(jìn)我國科研成果快速轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。

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（責(zé)任編輯：孫娟）

基金項(xiàng)目：湖北省科技廳軟科學(xué)研究類項(xiàng)目（ 2018ADC007）

作者簡介：江婷（1985-），碩士，湖北技術(shù)交易所助理研究員，研究方向?yàn)榭萍脊芾?、科技成果轉(zhuǎn)化;邵祥東（1985-），碩士，中南民族大學(xué)科學(xué)研究發(fā)展院實(shí)習(xí)研究員，研究方向?yàn)榭蒲泄芾?、公司治?黃祥國（1976-），碩士，湖北技術(shù)交易所副研究員，研究方向?yàn)榭萍脊芾?、科技成果轉(zhuǎn)化。