我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)景觀分析

舒金鳳，崔鵬

（貴州財(cái)經(jīng)大學(xué)信息學(xué)院，貴陽550025）

0 引言

1 數(shù)據(jù)來源與分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)源于INCOPAT 專利數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫所提供的專利信息具有及時(shí)性、全面性、準(zhǔn)確性，是專利信息研究的首選數(shù)據(jù)庫。以“TIAB=網(wǎng)絡(luò)安全”為關(guān)鍵檢索詞進(jìn)行檢索，得出2000-2019 年我國與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)相關(guān)的發(fā)明專利合計(jì)6753 條，發(fā)明授權(quán)專利1593條，由于發(fā)明專利具有一定滯后性，因此2019 年數(shù)據(jù)僅做參考。將檢索出的專利數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理，同時(shí)在技術(shù)景觀分析路線的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行深度分析。

1.2 分析方法綜述及路線

本文在分析方法上主要用到技術(shù)景觀分析。在國外，REINN、Kauffman 等認(rèn)為技術(shù)景觀可以為技術(shù)發(fā)展制定指標(biāo)，并且主張定義技術(shù)景觀結(jié)構(gòu)[6-7]。但“技術(shù)景觀圖”這一概念最初由Jay Paap 提出，其認(rèn)為該分析模式是能夠解釋技術(shù)的發(fā)展趨勢和挖掘技術(shù)的發(fā)展?jié)摿?，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了具體分析框架，稱為“技術(shù)景觀圖”[8]。目前國外已有大量學(xué)者利用技術(shù)景觀分析法對某些領(lǐng)域的專利技術(shù)進(jìn)行了分析，如Dara 等人從宏觀和微觀的角度，對抗癌技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠纳暾堏厔?、發(fā)明人、合作網(wǎng)絡(luò)、被引用率等進(jìn)行了技術(shù)景觀分析，得出抗腫瘤技術(shù)研究主要集中在遺傳學(xué)和免疫學(xué)領(lǐng)域，還表示肽技術(shù)是下一步基因治療的主要技術(shù)[9]。Kong等人用專利引文網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行基本的分析，以顯示樹突細(xì)胞技術(shù)的整體景觀，為后來的研究者們提供有效參考[10]。在我國，技術(shù)景觀最早在黃魯成對老年福祉技術(shù)進(jìn)行景觀分析中，后其改進(jìn)技術(shù)景觀分析流程用于分析玉米生物育種技術(shù)專利，再在2016 年將技術(shù)景觀分析系統(tǒng)定義為四側(cè)面分析框架用于分析老年福祉技術(shù)專利，在以上研究中均證明了技術(shù)景觀分析模型有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值[11-13]。章帆利用技術(shù)景觀分析法，對無人機(jī)駕駛技術(shù)與人臉識(shí)別技術(shù)兩領(lǐng)域的相關(guān)專利進(jìn)行了時(shí)間和空間分布景觀、技術(shù)研究熱點(diǎn)和研究主題景觀、術(shù)演化趨勢、技術(shù)集群特點(diǎn)和技術(shù)競爭態(tài)勢等的分析，探究技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀并為促進(jìn)發(fā)展提出有效的意見[14-15]?？傮w來看，我國目前在專利技術(shù)景觀分析方法上有一定的進(jìn)步，如章帆的分析方法較新穎，黃魯成團(tuán)隊(duì)的分析框架構(gòu)建較系統(tǒng)。相比前人研究，黃魯成團(tuán)隊(duì)的景觀分析法較為系統(tǒng)與完善，但也存在有待改進(jìn)的地方，其在對技術(shù)景觀分析模型的構(gòu)建上只考慮到宏觀與微觀，但如果考慮信息情報(bào)使用人群的構(gòu)成，中觀層次的研究也是相當(dāng)重要。如張曉林在分析石墨烯技術(shù)專利時(shí)，根據(jù)信息使用人群將分析框架定義為宏觀、中觀和微觀三個(gè)層次，總結(jié)出三者觀互相滲透、統(tǒng)籌考慮，可將各個(gè)層面的研究內(nèi)容靈活運(yùn)用[16]。因此本文在前人研究的基礎(chǔ)上，將技術(shù)景觀分析法定義為宏觀層次分析、中觀層次分析、微觀層次分析三方面，并應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的分析，具體涉及到時(shí)間趨勢、空間分布、主題沙盤、競爭對手等分析。本文的具體分析路線如圖1。

圖1 技術(shù)專利景觀分析流程圖

2 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)景觀分析

2.1 基于宏觀層次的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)分析

宏觀層次是指通過分析了解技術(shù)的整體情況，該目標(biāo)在于把握技術(shù)的發(fā)展趨勢、創(chuàng)新的能力與水平，該分析結(jié)果的情報(bào)信息主要服務(wù)于決策者。本文在宏觀分析層次上主要涉及時(shí)間趨勢、專利分布與IPC 分類號統(tǒng)計(jì)。

圖2 是我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)相關(guān)專利的申請及授權(quán)趨勢，從申請總趨勢來看，總申請量自2001-2018 年總體呈增長的趨勢，說明我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)正處于不斷發(fā)展的狀態(tài)；同時(shí)又從圖中授權(quán)量趨勢來看，從2001-2015 年授權(quán)量隨著申請總量的增長而增長，但從2016年起授權(quán)量逐漸隨申請量的增加而減少了，其原因可能是專利審查力度的加強(qiáng)，也可能我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)在發(fā)展過程中可能遇到了技術(shù)的瓶頸期，當(dāng)然還可能有其他政策因素或現(xiàn)實(shí)因素。除申請趨勢外，我們還了解到北京、廣東、浙江、上海等地區(qū)申請量加起來占一大半，該情況與這幾個(gè)地區(qū)的科技發(fā)展趨勢密切相關(guān)，因?yàn)榻?jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)的地區(qū)，會(huì)集結(jié)大批科技公司、技術(shù)人員，這使得這些地區(qū)的技術(shù)發(fā)展比其他地區(qū)快。

圖2 我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)發(fā)明專利申請及授權(quán)趨勢

本文對我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)IPC 分類號進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，并列出了申請量排名前十的IPC 類別，據(jù)分析我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)專利無論是在“大組”還是在IPC“小類”中都較為集中，并且由于“小類”更能呈現(xiàn)技術(shù)的差異，因此本文按IPC“小類”進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并展示技術(shù)排名前十五的IPC 類別。具體如表1。

表1 我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)申請量的IPC 分類號排列

從申請數(shù)量看，我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)專利主要集中在IPC 分類號為H04L、G06F、H04W 這幾類技術(shù)中，說明這幾類技術(shù)被廣泛重視，又因這幾類技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的核心技術(shù)，所以其在未來還很可能有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ疚脑诤竺孢€會(huì)將IPC 分類與其他分析結(jié)合研究，力求挖掘出更多信息。

2.2 基于中觀層次的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)分析

中觀層次分析主要在掌握技術(shù)的發(fā)展能力水平的同時(shí)，更重視技術(shù)發(fā)展路線、技術(shù)熱點(diǎn)以及競爭能力的分析。該分析主要為整個(gè)行業(yè)或單個(gè)企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略管理提供相應(yīng)的參考依據(jù)。本文在此側(cè)重于分析主要申請主體、技術(shù)擴(kuò)張潛力和技術(shù)價(jià)值分析三方面的分析。

（1）主要申請主體類別與申請人分析

科技危機(jī)是人類面臨的最大危機(jī)與挑戰(zhàn)，化解危機(jī)、應(yīng)對挑戰(zhàn)，仍然存在許多制約因素和條件，筆者認(rèn)為至少有如下十大難點(diǎn)。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起，人們對網(wǎng)絡(luò)安全問題越來越重視，受市場的需要，一些公司開始對網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)進(jìn)行研究，相關(guān)專利技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。同時(shí)高校作為各類研究的搖籃，對技術(shù)的開發(fā)與創(chuàng)新歷來都很重視，因此產(chǎn)生了大量的專利成果。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)專利申請最多的主體是企業(yè)有3422 件，其次大專院校的有1032 件，接著個(gè)人申請有197 件，機(jī)關(guān)團(tuán)體有183 件，從數(shù)據(jù)中可以看出企業(yè)和高校是主要的申請主體。

上面分析了申請主體類型，接著來看主要申請人的走勢。如圖3，我們從圖中可以看出主要申請人是由企業(yè)和大專院校構(gòu)成，可以看出個(gè)申請人的年申請量有一定的波動(dòng)性，其中波動(dòng)最大的是華為技術(shù)有限公司，其在2011-2018 年前波動(dòng)較大，在2018 年申請量達(dá)到峰值，在2011 年逐漸回歸平穩(wěn)。其余研究單位申請量都處于緩慢波動(dòng)著上漲的趨勢，這顯現(xiàn)出各主要研究單位一直以來對網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)重視，這對技術(shù)的發(fā)展來說是一個(gè)很好的勢頭?？偟膩碚f，各研究機(jī)構(gòu)要想力求技術(shù)創(chuàng)新和取得新技術(shù)突破，還應(yīng)該加強(qiáng)對技術(shù)研發(fā)。

圖3 我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)主要申請人的申請趨勢

（2）技術(shù)的價(jià)值分析

Incopat 專利數(shù)據(jù)庫提供了專利合享價(jià)值度評估，分值在1~10 分之間，技術(shù)價(jià)值越大分?jǐn)?shù)越高，這使我們能夠直接判斷某件專利的價(jià)值度，通過判斷專利的價(jià)值度有助于我們了解某領(lǐng)域的重要技術(shù)。本文以我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)專利申請的主要IPC 號分類作為對象，對各類別專利進(jìn)行價(jià)值統(tǒng)計(jì)并列出排名前五的IPC類別，如表2。

表2 我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)專利申請量的IPC 類別價(jià)值分析

據(jù)圖2，其中H04L 類技術(shù)對應(yīng)的數(shù)量較多，其次G06F、H04W 代表的無線通訊網(wǎng)絡(luò)類技術(shù)也可明顯看出其專利數(shù)量都比較多，相比之下G06Q、HO4N 代表的圖像通訊類技術(shù)的數(shù)量較少，但從分值上看大都大于5 分。以上數(shù)據(jù)可以說明在未來這幾類技術(shù)的發(fā)展還很有前景，將來被轉(zhuǎn)化為實(shí)用技術(shù)的機(jī)會(huì)很多，也反映出網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展處于良好狀態(tài)。但以上數(shù)據(jù)不能明顯地對比出幾類技術(shù)之間的差異，因此本文在此利用以下公式（3）計(jì)算出每個(gè)IPC 類別的加權(quán)合享價(jià)值度評估值，其能更好地反應(yīng)這幾類專利的價(jià)值性，具體公式（1）如下：

該公式Xi代表評估標(biāo)準(zhǔn)值，Yi代表各IPC 類別專利的數(shù)量，將表2 中的數(shù)值帶入公式1 計(jì)算出各類專利的加權(quán)合享價(jià)值度評估值分別為H04L 類6.9 分，G06F 類6.6 分，H04W 類7.2 分，G06Q 類5.9 分，HO4N類6.3 分。對比發(fā)現(xiàn)IPC 號為H04W 類的專利技術(shù)的價(jià)值最高達(dá)7.2 分，證明其具有很高的價(jià)值，加上該類技術(shù)目前的數(shù)量還較少，因此該類在未來估計(jì)還具有很大的發(fā)展空間。H04L 類技術(shù)加權(quán)平均分高達(dá)6.9，加上其巨大的技術(shù)基數(shù)，其價(jià)值不言而喻，未來依然有很大的發(fā)展空間。其余三類得分略低，但總體來說分值處于正常狀態(tài)，說明我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)在未來還有很大的發(fā)展?jié)摿?，我們的決策者應(yīng)該抓住網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展高峰，力求為技術(shù)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

（3）技術(shù)擴(kuò)張潛力分析

專利技術(shù)的擴(kuò)張潛力分析主要是指技術(shù)機(jī)構(gòu)申請的專利覆蓋的IPC 小類占總體IPC 子領(lǐng)域的比例。該指數(shù)越大，說明該機(jī)構(gòu)的專利覆蓋面越廣、技術(shù)應(yīng)用越廣、市場擴(kuò)張潛力越大。公式（2）如下：

公式中j 表示機(jī)構(gòu)序號，Kj為相應(yīng)機(jī)構(gòu)申請專利包含的IPC 小類別的個(gè)數(shù)，K 指所有機(jī)構(gòu)總體IPC 小類個(gè)數(shù)。通過統(tǒng)計(jì)分析，本文所涉及到k 為17，在此選取申請量排名前5 的華為、國家電網(wǎng)、北京奇虎、中興和杭州安恒為對象進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)擴(kuò)張潛力的分析。具體數(shù)據(jù)如表3。

從結(jié)果上看，華為公司在網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)領(lǐng)域的擴(kuò)張潛力指數(shù)最大，為0.29，是最具研究潛力的公司。其次是中興通訊和杭州安恒，分別達(dá)到0.23，具有較強(qiáng)的技術(shù)開發(fā)潛力。但總的來說我國企業(yè)在該領(lǐng)域的技術(shù)擴(kuò)張潛力上還不算強(qiáng)，需要進(jìn)一步的增強(qiáng)技術(shù)的創(chuàng)新，開闊技術(shù)的橫向研究廣度，從而加大技術(shù)潛力的擴(kuò)張。

表3 我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)主要研究機(jī)構(gòu)的技術(shù)潛力指數(shù)前五名

2.3 基于微觀層次的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)分析

微觀層次分析主要側(cè)重對具體主題技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，挖掘技術(shù)的潛在創(chuàng)新能力。本文在此處重點(diǎn)進(jìn)行沙盤聚類分析與主要研究機(jī)構(gòu)的技術(shù)領(lǐng)先程度的分析。

本文在此處運(yùn)用了incopat 數(shù)據(jù)平臺(tái)的沙盤聚類分析，通過聚類得出我國網(wǎng)絡(luò)安全所申請的專利技術(shù)可分為8 大類，分別是：訪問請求|釣魚網(wǎng)站|服務(wù)器；安全路由|無線傳感器網(wǎng)絡(luò)|無線傳感器；入侵檢測方法|防御策略|攻防；認(rèn)證服務(wù)器|數(shù)字證書|認(rèn)證；安全系統(tǒng)|防護(hù)系統(tǒng)|網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；攻擊|網(wǎng)絡(luò)安全事件|安全事件；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全|計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)|網(wǎng)絡(luò)接口；mac 地址|報(bào)文|dns等。具體見圖4：其中白色部分越大、峰值越高，技術(shù)研發(fā)越集中且研究熱度越高。可以看出除計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全|計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)|網(wǎng)絡(luò)接口類技術(shù)的研發(fā)基數(shù)較小，其余技術(shù)的研究均較為集中且研究基礎(chǔ)較為穩(wěn)固，穩(wěn)固的研究基礎(chǔ)將有助于技術(shù)未來的開發(fā)與創(chuàng)新。

圖4 我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)專利沙盤聚類分析

通過沙盤聚類，接下來運(yùn)用各主題聚類來分析各主要研究機(jī)構(gòu)的技術(shù)領(lǐng)先程度，如圖5。此處本文將八類主題分別進(jìn)行矩陣分析，得到各研究主體中主要企業(yè)的技術(shù)發(fā)展情況，圖中橫坐標(biāo)為技術(shù)類別，縱坐標(biāo)為主要企業(yè)分布。本文在此選取華為技術(shù)公司、中興通訊股份有限公司、杭州安恒信息技術(shù)股份有限公司、國家電網(wǎng)公司、北京奇虎科技有限公司，重點(diǎn)分析其技術(shù)優(yōu)勢以及可發(fā)展空間。

圖5 我國網(wǎng)絡(luò)安全各技術(shù)主題的申請人技術(shù)領(lǐng)先程度表

從圖5 中可以看出華為公司的技術(shù)研發(fā)主要集中在訪問請求中的安全控制方法、驗(yàn)證研究中的網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證方法、安防系統(tǒng)中的應(yīng)用服務(wù)質(zhì)量以及網(wǎng)絡(luò)攻擊等方面的，在其余技術(shù)類的研究中涉及較少。因此基于華為公司強(qiáng)大的科研實(shí)力，其在其他領(lǐng)域還有很大的研究空間，其可以在發(fā)揮自己研究長處的同時(shí)放寬技術(shù)研究領(lǐng)域，爭取在其他技術(shù)類別中取得突破；從圖中可以看出中興公司的研究領(lǐng)域主要涉及在路由、認(rèn)證、系統(tǒng)防護(hù)和安全事件上，說明中興公司的研究基礎(chǔ)也比較廣闊，在對其后來的發(fā)展相當(dāng)有利；杭州安恒、北京奇虎涉及到的研究領(lǐng)域與技術(shù)探索力度要低于華為與中興兩家公司，但是其在網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)研究方面還是有一定的研究實(shí)力，其未來在網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的研究上仍然具有一定優(yōu)勢。國家電網(wǎng)公司則是在網(wǎng)絡(luò)安全管理上的研究有一定的突出，但在其他與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)方面的研究則很少，若國家電網(wǎng)公司能在其他領(lǐng)域投入研究，那么久有可能取得更多的技術(shù)突破，將會(huì)對我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展具有促進(jìn)優(yōu)勢。

3 結(jié)論與建議

本文運(yùn)用專利技術(shù)景觀分析，對我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)專利進(jìn)行了分析。從宏觀層次看我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)相關(guān)專利申請量偶有波動(dòng)，但總體處于增長的狀態(tài)，技術(shù)主要分布在北京、廣東等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、科技高速發(fā)展等地區(qū)。從中觀層面來看企業(yè)與大專院校等是主要申請主體并且主要研發(fā)機(jī)構(gòu)的技術(shù)擴(kuò)張潛力較低，但是從技術(shù)的價(jià)值性來看，我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)專利的價(jià)值相對較高，處于正常狀態(tài)；從微觀層次來看，我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)設(shè)計(jì)到的技術(shù)范圍較廣，不同的研究機(jī)構(gòu)涉及到的研究內(nèi)容有所差異，但各有所長。

本文建議戰(zhàn)略決策者加大技術(shù)發(fā)達(dá)地區(qū)的研發(fā)投入以及專業(yè)人才的輸入，對于其他重要研究地區(qū)建議實(shí)行單一技術(shù)著重研究，力求專項(xiàng)突破。管理者應(yīng)實(shí)行嚴(yán)格的監(jiān)管措施，力求專項(xiàng)資金專項(xiàng)使用，全力投入技術(shù)研發(fā)，加大專利技術(shù)申請質(zhì)量的提升。相關(guān)研發(fā)者可以根據(jù)自身不同的技術(shù)優(yōu)勢選取較為合適的研究單位，使得研究者本身的技術(shù)價(jià)值得以體現(xiàn)，使不斷強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)新技術(shù)的突破。本文在此總結(jié)出我國在網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)發(fā)展中的優(yōu)勢與劣勢：

本文通過對網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)相關(guān)專利的分析，得到了我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的整理發(fā)展?fàn)顩r，同時(shí)對我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)發(fā)展過程中存在的問題進(jìn)行說明，同時(shí)給出了幾點(diǎn)建議。本文的研究雖然對技術(shù)景觀分析進(jìn)行完善，但還缺少更細(xì)膩、深入的分析，例如對專利技術(shù)引文分析、機(jī)構(gòu)合作力度、核心關(guān)鍵技術(shù)分析等，因此后來的學(xué)者在分析過程中可將這些因素考慮進(jìn)去。