基于專利視角的全球區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展分析

李麗婷

（作者單位：廈門市科學(xué)技術(shù)信息研究院）

區(qū)塊鏈源自比特幣（Bitcoin）底層技術(shù)，由中本聰(Satoshi Nakamoto)于2008年首次提出，即在去中心化的點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中，基于非對稱加密算法和共識機(jī)制等原理，記錄攜帶時間戳、并由集體維護(hù)交易數(shù)據(jù)的防篡改分布式數(shù)據(jù)庫。區(qū)塊鏈具有去中心化、開放性、自治性、信息不可篡改及匿名性等特征，主要解決交易的信任和安全問題。

區(qū)塊鏈?zhǔn)菙?shù)字經(jīng)濟(jì)社會中不可或缺的信息基礎(chǔ)設(shè)施,通過點(diǎn)對點(diǎn)可信的方式組織數(shù)據(jù)資產(chǎn)的流通和交易，實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)、跨機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)流程優(yōu)化，賦能產(chǎn)業(yè)數(shù)字化升級，助力政府和各類社會機(jī)構(gòu)運(yùn)營和治理能力提升。

本文通過對全球區(qū)塊鏈技術(shù)專利申請趨勢、布局區(qū)域、原創(chuàng)區(qū)域、創(chuàng)新熱點(diǎn)、重點(diǎn)專利及TOP20申請人等方面的統(tǒng)計分析，揭示該技術(shù)所處發(fā)展階段、在不同區(qū)域的活躍程度、競爭態(tài)勢、研究熱點(diǎn)及發(fā)展方向等，旨在為廈門市進(jìn)一步推進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)賦能區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展提供有價值的參考信息和發(fā)展方向。

專利概況及申請趨勢分析

根據(jù)PatSnap全球?qū)＠麛?shù)據(jù)庫，截至2020年5月27日，檢索得到：全球區(qū)塊鏈領(lǐng)域?qū)＠暾?5428件，對應(yīng)20216組簡單同族專利；其中，約98%為發(fā)明專利；大部分專利處于審查狀態(tài)，有效專利僅2597件。這是由于區(qū)塊鏈技術(shù)誕生于2008年，相關(guān)專利申請大部分是近3年提交的，目前還處于審查狀態(tài)。

如圖1所示，全球區(qū)塊鏈專利申請始于2014年，2016年開始進(jìn)入快速發(fā)展期，專利申請數(shù)量急速上升，2017年、2018年專利申請數(shù)量呈井噴式上升，增長率達(dá)200%。由于大多數(shù)國家發(fā)明專利從申請到公開都需18個月左右的緩沖期，因此2019年的專利數(shù)據(jù)并不完整,實(shí)際申請量會高于目前檢索到的9425件?？梢灶A(yù)測，未來幾年仍將是區(qū)塊鏈技術(shù)的高速創(chuàng)新發(fā)展期，區(qū)塊鏈技術(shù)與云計算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)融合，將不斷拓展出更多可應(yīng)用的新空間，呈現(xiàn)出更加蓬勃的發(fā)展態(tài)勢。

圖1 全球區(qū)塊鏈專利申請趨勢

專利布局區(qū)域分析

圖2 顯示了全球區(qū)塊鏈專利申請主要布局目標(biāo)區(qū)域及相應(yīng)區(qū)域?qū)＠麛?shù)量和占比。由圖可見，世界范圍內(nèi)該技術(shù)領(lǐng)域的專利申請主要分布在：中國、美國、世界知識產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）、韓國。其中，中國排名第一，專利申請量占全球56%，中國臺灣和中國香港也分別有2%和1%的占比，體現(xiàn)了中國區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)的高活躍度，已經(jīng)成為區(qū)塊鏈技術(shù)全球創(chuàng)新研發(fā)與技術(shù)應(yīng)用高地。美國和韓國分別占13%和6%，表明其區(qū)塊鏈技術(shù)研究與應(yīng)用也比較活躍。通過世界知識產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）遞交的國際專利申請占了9%，排名第三，反映了該領(lǐng)域申請人對全球?qū)＠季值闹匾暋?/p>

圖2 全球區(qū)塊鏈專利布局目標(biāo)區(qū)域

專利原創(chuàng)區(qū)域分析

圖3 顯示了全球區(qū)塊鏈專利原創(chuàng)區(qū)域及相應(yīng)區(qū)域申請人申請專利數(shù)量和占比。由圖可見，該領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的5大來源區(qū)域?yàn)椋褐袊?、美國、開曼群島、韓國、安提瓜和巴布達(dá)，各占全球區(qū)塊鏈專利總量的57%、14%、8%、7%、3%，合計占全球份額達(dá)89%?？梢姡瑓^(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)新具有一定的區(qū)域聚集性。來自中國的專利申請13847件，遠(yuǎn)超其他國家和地區(qū)，體現(xiàn)了中國對區(qū)塊鏈技術(shù)的重視。

圖3 全球區(qū)塊鏈專利原創(chuàng)區(qū)域

表1 五大區(qū)塊鏈專利原創(chuàng)區(qū)域的專利布局情況

表1 顯示了全球五大區(qū)塊鏈專利原創(chuàng)區(qū)域的專利布局情況，從中可以看出，來自中國的專利申請數(shù)量雖然遠(yuǎn)超其他國家和地區(qū)，但絕大多數(shù)（94%）專利僅在本國申請，海外布局范圍不大，數(shù)量占比也小。反觀美國，區(qū)塊鏈專利申請總量雖然僅為中國的四分之一，但20%為PCT專利，42%布局于海外34個國家和地區(qū)，專利海外布局范圍和占比都遠(yuǎn)超中國，數(shù)量上也比中國多?？梢?，中國雖然重視區(qū)塊鏈技術(shù)研發(fā)與專利申請，但對專利技術(shù)的全球布局意識較為薄弱。然而區(qū)塊鏈技術(shù)作為非常重要的底層技術(shù)，我國應(yīng)通過自主創(chuàng)新和知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)相結(jié)合來提高在該領(lǐng)域的國際競爭力，爭取更多的話語權(quán)。

開曼群島的專利申請大部分來自阿里巴巴集團(tuán)控股有限公司，安提瓜和巴布達(dá)的專利申請大部分來自恩鏈控股有限公司（nChain Holdings Limit鄄ed），其專利主要布局于中國、美國、歐洲等國家和地區(qū)。

韓國的布局情況則與中國較為類似，大部分專利僅在本國申請。

創(chuàng)新熱點(diǎn)分析

區(qū)塊鏈目前涉及到的專利IPC技術(shù)領(lǐng)域相對集中，主要是H04和G06 2大類，具體到小類為G06Q、H04L、G06F 3類。表2及表3顯示了全球區(qū)塊鏈專利數(shù)量TOP10的IPC小類和IPC大組分類號及相應(yīng)的專利數(shù)量?？梢姡瑓^(qū)塊鏈技術(shù)的研究及創(chuàng)新熱點(diǎn)主要集中于：①數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或方法，主要應(yīng)用于金融、商業(yè)、行政、管理及醫(yī)療等領(lǐng)域；②數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的保密或安全處理及傳輸，特別是支付、交易、身份認(rèn)證等應(yīng)用。

表2 區(qū)塊鏈專利數(shù)量TOP10的IPC小類

表3 區(qū)塊鏈專利數(shù)量TOP10的IPC大組

全球TOP20申請人分析

表4 區(qū)塊鏈專利申請全球TOP20企業(yè)及其專利布局情況

區(qū)塊鏈專利申請數(shù)量全球TOP20企業(yè)及其專利布局情況如表4，中國有13家，美國有3家，韓國有2家，開曼群島、安提瓜和巴布達(dá)各1家。美國企業(yè)國際商業(yè)機(jī)器公司、萬事達(dá)卡國際股份有限公司、埃森哲環(huán)球解決方案有限公司，及韓國企業(yè)科因普拉格株式會社，都具有較強(qiáng)的全球?qū)＠季忠庾R，除申請PCT專利外，已有部分專利布局在除本國外的其他國家和地區(qū)。13家中國企業(yè)雖然部分有申請PCT專利，但絕大多數(shù)是中國專利。

開曼群島的阿里巴巴集團(tuán)控股有限公司、安提瓜和巴布達(dá)的恩鏈控股有限公司雖然都是2017年才開始申請區(qū)塊鏈專利，但前者2018年才開始大規(guī)模申請，后者2017年即開始大規(guī)模申請，僅2017年就申請437件。阿里巴巴集團(tuán)控股有限公司申請了區(qū)塊鏈專利2272件，其中PCT專利369件，均位居全球榜首，專利數(shù)量遙遙領(lǐng)先于其他申請人，申請總量和PCT專利數(shù)量是排第二名的恩鏈控股有限公司的2.6倍和2.2倍。此外，這兩個企業(yè)都具有很強(qiáng)的全球?qū)＠季忠庾R，阿里巴巴集團(tuán)控股有限公司區(qū)塊鏈專利已布局于包括中國在內(nèi)的全球19個國家和地區(qū)，恩鏈控股有限公司是全球區(qū)塊鏈專利布局范圍最廣的申請人，其區(qū)塊鏈專利已布局于包括中國在內(nèi)的全球30個國家和地區(qū)。

重點(diǎn)專利分析

1.市場價值最高的20個專利

這里的專利價值計算模型基于FMEA質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（失效模式與影響分析，遵循QS9000），該計算體系整合了專利價值相關(guān)的25個不同的維度，包括：引用、被引用、專利家族規(guī)模、家族覆蓋區(qū)域、專利年齡、法律狀態(tài)等等，同時基于歷史上的專利成交案例等進(jìn)行調(diào)整，最終提供一種預(yù)計的市場價值。

表5 全球市場價值最高的20個區(qū)塊鏈專利1

（接上表）

（接上表）

表5 顯示了全球市場價值最高的20個區(qū)塊鏈專利，研究內(nèi)容主要涉及區(qū)塊鏈在金融交易中的應(yīng)用、基于區(qū)塊鏈的證書發(fā)布及認(rèn)證、用戶身份管理及區(qū)塊鏈基礎(chǔ)技術(shù)研究等。這些專利年齡2耀4年，專利價值（78耀408）萬美元不等，專利家族規(guī)模普遍較大。市場價值最高的是埃森哲環(huán)球解決方案有限公司的專利“Distributed key secret for rewritable blockchain”（US10110576，可重寫區(qū)塊鏈的分布式密鑰），目前估值408萬美元，遠(yuǎn)超其他區(qū)塊鏈專利。其次是黑金幣公司的專利“Systems and methods for providing blockchain-based multi鄄factor personal identity verification”（GB2564787A，

基于區(qū)塊鏈的多因素個人身份驗(yàn)證的系統(tǒng)和方法），該專利有118個簡單同族，目前估值275萬美元。

由表5可見，市場價值最高的專利，14個來自美國申請人，韓國、英國各有2個，瑞典、加拿大各有1個。中國申請人雖然申請了全球半數(shù)以上的區(qū)塊鏈專利，但是尚未有高價值專利。

這些專利的申請人有不少來自金融行業(yè)，如：納斯達(dá)克(3個)、萬事達(dá)卡(2個)、北方信托、多倫多道明銀行；也有一些來自管理咨詢、通訊、人工智能、網(wǎng)絡(luò)安全等行業(yè)，分別為埃森哲(3個)、英國電訊、Intraspexion、Forcepoint；也有一些來自區(qū)塊鏈初創(chuàng)企業(yè)，如科因普拉格(2個)、恩鏈、ShoCard?？梢?，區(qū)塊鏈技術(shù)在金融、通信、人工智能、網(wǎng)絡(luò)安全等行業(yè)已有較為成熟的應(yīng)用。

2.被引用最多的20個專利

表6 全球被引用最多的20個區(qū)塊鏈專利2

（接上表）

表6 顯示了全球被引用次數(shù)最多的20個區(qū)塊鏈專利及其主要內(nèi)容，主要涉及區(qū)塊鏈在虛擬資產(chǎn)交易、數(shù)據(jù)驗(yàn)證、數(shù)字資產(chǎn)管理、證據(jù)保全等方面的創(chuàng)新應(yīng)用。這些專利技術(shù)被很多人借鑒，是該領(lǐng)域的核心創(chuàng)新技術(shù)，較具影響力。南坦智財控股有限責(zé)任公司關(guān)于“通過區(qū)塊鏈工作證明系統(tǒng)和方法進(jìn)行醫(yī)療保健交易驗(yàn)證”的專利被引用次數(shù)高達(dá)308次，Stanley Benjamin Smith關(guān)于“使用區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施和智能合約將數(shù)據(jù)供應(yīng)鏈中涉及數(shù)據(jù)更改的數(shù)據(jù)事項(xiàng)進(jìn)行貨幣化的數(shù)據(jù)交易方法和系統(tǒng)”的專利被引用次數(shù)高達(dá)264次，這兩個專利被引用次數(shù)遠(yuǎn)超同領(lǐng)域其他專利；其他18個專利被引用次數(shù)也達(dá)85耀189次不等。

由表6可見，被引用次數(shù)最多的專利，14個來自美國申請人，3個來自中國，2個來自加拿大，1個來自澳大利亞。其中，來自中國的專利分別為：杭州云象網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司的“一種基于區(qū)塊鏈的證據(jù)保全方法及裝置”、上海如鴿投資有限公司的“資產(chǎn)交易平臺以及資產(chǎn)的數(shù)字化認(rèn)證和交易方法”、深圳前海微眾銀行股份有限公司的“基于區(qū)塊鏈智能合約的資產(chǎn)管理方法及節(jié)點(diǎn)”，其被引用次數(shù)均在100次左右。

3.規(guī)模最大的20個專利家族

表7 全球規(guī)模最大的20個區(qū)塊鏈專利家族3

（接上表）

表7 顯示了全球規(guī)模最大的20個區(qū)塊鏈專利家族及其主要內(nèi)容，其研究主要涉及區(qū)塊鏈在安全訪問、系統(tǒng)交易、數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用，一般是該領(lǐng)域的基礎(chǔ)核心專利，所以在全球被廣泛布局保護(hù)。恩鏈控股有限公司關(guān)于“區(qū)塊鏈密碼幣的通用令牌分段系統(tǒng)”的專利，其PatSnap同族高達(dá)338個；阿里巴巴集團(tuán)控股有限公司關(guān)于“區(qū)塊鏈共識節(jié)點(diǎn)選擇”的專利，其PatSnap同族高達(dá)318個；強(qiáng)力物聯(lián)網(wǎng)投資組合2016有限公司關(guān)于“使用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行機(jī)器信號的數(shù)據(jù)收集、學(xué)習(xí)和流傳輸以進(jìn)行分析和維護(hù)的方法和系統(tǒng)”的專利有298個PatSnap同族；沃爾瑪阿波羅有限責(zé)任公司關(guān)于“供應(yīng)商付款共享系統(tǒng)”的專利有261個PatSnap同族；其他16個專利也有56耀137個不等的PatSnap同族。

由表7可見，目前全球規(guī)模最大的區(qū)塊鏈專利家族，17個來自美國申請人，2個來自安提瓜和巴布達(dá)的恩鏈控股有限公司，1個來自開曼群島的阿里巴巴集團(tuán)控股有限公司。

結(jié)語

基于以上全球區(qū)塊鏈技術(shù)專利各方面的統(tǒng)計分析，得出如下結(jié)論。

1.近5年是全球區(qū)塊鏈技術(shù)的高速創(chuàng)新發(fā)展期并將延續(xù)發(fā)展態(tài)勢，未來創(chuàng)新應(yīng)用空間巨大。

2.全球區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)新熱點(diǎn)主要集中于：金融、商業(yè)、行政、管理及醫(yī)療等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或方法；支付、交易、身份認(rèn)證等應(yīng)用中數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的保密或安全處理及傳輸。

3.區(qū)塊鏈在安全訪問、系統(tǒng)交易、數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用等專利是該領(lǐng)域的基礎(chǔ)核心專利。

4.區(qū)塊鏈在虛擬資產(chǎn)交易、數(shù)據(jù)驗(yàn)證、數(shù)字資產(chǎn)管理及證據(jù)保全等方面的創(chuàng)新應(yīng)用是該領(lǐng)域的核心創(chuàng)新技術(shù)。

5.區(qū)塊鏈在金融交易中的應(yīng)用、基于區(qū)塊鏈的證書發(fā)布及認(rèn)證、用戶身份管理、區(qū)塊鏈基礎(chǔ)技術(shù)研究等技術(shù)已有較為成熟的應(yīng)用。

6.全球區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用都具有較高的區(qū)域聚集性。中國和美國是全球區(qū)塊鏈技術(shù)專利的兩大布局區(qū)域和原創(chuàng)區(qū)域，中國數(shù)量多，美國質(zhì)量高。中國申請人在全球布局方面較為薄弱，技術(shù)布局上多數(shù)屬于應(yīng)用型創(chuàng)新；美國申請人掌控著區(qū)塊鏈技術(shù)領(lǐng)域大部分核心技術(shù)專利，全球TOP20的高價值專利、基礎(chǔ)核心專利有80%左右來自美國申請人。

7.阿里巴巴集團(tuán)控股有限公司和恩鏈控股有限公司是全球區(qū)塊鏈技術(shù)的創(chuàng)新巨頭，兩者都具有很強(qiáng)的全球?qū)＠季忠庾R，專利主要布局于中國、美國、歐洲等區(qū)域。