基于專利申請的我國區塊鏈研究與發展基況

劉長娥 程彬彬 原源 蔡小昂 張琴

摘? 要：區塊鏈是近年來全球關注的一項新興技術，其技術的發展對提升我國科技競爭力與企業創新能力具有重要意義。區塊鏈專利申請在一定程度上代表了區塊鏈相關技術的發展水平，通過分析中國區塊鏈專利申請現狀，從區塊鏈專利申請基況、主要研究區域與機構、不同技術研究分布、技術發展等方面，了解我國區塊鏈相關的技術研究與發展基況，以期為區塊鏈相關技術研究與企業發展提供參考。

關鍵詞：區塊鏈;專利申請;技術研究;技術發展

中圖分類號：TP311.13;G306? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2021）02-0159-05

Abstract：Blockchain is an emerging technology that has attracted global attention in recent years. The development of its technology is of great significance to the improvement competition of scientific technology and ability of enterprise innovation in China. Blockchain patent applications represent the development level of blockchain related technologies，to some extent，by analyzing the current situation of patent application of blockchain in China，from the aspect of blockchain patent application condition，main research areas and institutions，different technology research distribution，technology development，etc.，to understand the condition of blockchain related technology research and development in China，hoping to provide reference for blockchain related technology research and enterprise development.

Keywords：blockchain;patent application;technology research;technology development

0? 引? 言

“區塊鏈”是一種分布式的共享賬本和網絡數據庫，區塊鏈技術是一種由全民參與記賬的方式，具有數據的不可篡改、信息公開透明以及交易的可追溯性等特點。近年來區塊鏈已經成為全球關注的焦點，納入各國發展戰略，區塊鏈技術與人工智能、物聯網、大數據等新興信息技術相互交叉融合，為全球的經濟和社會帶來巨大改變，作為一項新興技術，區塊鏈必將推動人類社會進入一個嶄新的互聯網時代。

我國非常重視區塊鏈技術的研究，工信部于2016年10月印發了《中國區塊鏈技術和應用發展白皮書（2016）》，2019年10月中共中央政治局就區塊鏈技術發展現狀和趨勢進行了第十八次集體學習，引發了我國區塊鏈的研究熱潮。在區塊鏈技術領域，我國已經趕上美國的發展步伐[1-6]。

區塊鏈技術誕生于比特幣開源社區，其技術開源允許人們以專利的形式獲取相關的利益。由于專利包含了豐富的技術信息，企業能夠從專利中獲取直觀、可靠與超前的創新信息。專利申請可以對相關技術進行保護，區塊鏈專利申請的數量和質量在一定程度上代表了該區域相關技術的發展水平，通過分析中國區塊鏈專利申請現狀，可以了解我國區塊鏈相關的技術研究，掌握我國區塊鏈技術發展現狀[7-10]。

本文基于incoPat全球專利數據庫，根據中國區塊鏈發展基況，以“區塊鏈”為主題詞，2020年12月10日檢索近5年（2015—2019年）我國相關專利的申請情況，并通過申請號合并，獲取相關數據。

1? 區塊鏈技術研究基況

1.1? 區塊鏈專利申請基況

區塊鏈技術研究起步較早的國家是美國，2003年申請了“存儲器數據管理方法及其分配”專利，我國區塊鏈技術起步晚，2013年開始出現涉及區塊鏈的專利申請[9]，比國外晚了10余年，但是我國區塊鏈相關專利在全球占比高達50%以上，位居全球之首。

我國區塊鏈技術從2015年開始受到關注，2016年以太坊技術得到市場認可，我國相關的專利申請趨于增多;2017年區塊鏈技術的價值日益凸顯，企業申請相關專利的數量開始激增，2018年達到高峰，如圖1所示，相關的技術研究也成為熱點，目前相關技術仍然處于快速發展中。

我國申請的區塊鏈專利技術主要由G06Q、G06F、H04L組成，區塊鏈專利申請涵蓋了支撐技術和應用技術兩大領域，涉及數據層技術、合約層技術、共識層技術、網絡層技術、激勵層技術等幾乎所有區塊鏈技術分支[11]。隨著信息技術的發展，區塊鏈的技術種類更加豐富，如圖2所示。

1.2? 主要研究區域與機構

專利在很大程度上能夠反映一個企業的研發能力和技術創新活動，區塊鏈專利的持有量已經成為企業創新能力和核心競爭力的重要評價指標。區塊鏈技術借助分布式存儲、數據指紋、時序數據、去中心化共識機制、非對稱加密等技術，極大地突破了傳統中心化架構的范式和局限，引起全社會的廣泛關注，許多企業也紛紛將目光投向極具變革與創新能力的區塊鏈技術，并進行相關的專利申請[12]。

我國最早申請區塊鏈相關技術的機構主要來自北京和上海，其中，布比（北京）網絡技術有限公司和光載無限（上海）網絡科技有限公司專利申請量較多。

近5年區塊鏈相關專利的申請主要來自于廣東、北京、浙江、上海、江蘇、山東、四川、福建、湖北、陜西等地，其中，廣東和北京相關專利的申請量較多。可以看出，區塊鏈專利申請數量與區域經濟發展水平具有一定的相關性，經濟發展水平高的區域，區塊鏈專利申請數量通常較多，區塊鏈技術發展水平也越高，如圖3所示。

廣東從事區塊鏈相關技術研究的機構主要是深圳前海微眾銀行股份有限公司、深圳壹賬通智能科技有限公司、深圳市網心科技有限公司、中興通訊股份有限公司、中山大學、華為技術有限公司、平安科技（深圳）有限公司、深圳市元征科技股份有限公司、騰訊科技（深圳）有限公司、廣東工業大學、深圳眾享互聯科技有限公司、眾安信息技術服務有限公司、深圳前海華深安信物聯技術有限公司等。

北京從事區塊鏈相關技術研究的機構主要是布比（北京）網絡技術有限公司、北京艾摩瑞策科技有限公司、北京京東世紀貿易有限公司、北京京東尚科信息技術有限公司、北京工業大學、北京海益同展信息科技有限公司、北京京東金融科技控股有限公司、中電科大數據研究院有限公司、北京艾摩瑞策科技有限公司、中國聯合網絡通信集團有限公司、百度在線網絡技術（北京）有限公司、北京時代遠行信息科技有限公司、中金云金融（北京）大數據科技股份有限公司、北京瑞卓喜投科技發展有限公司、北京百度網訊科技有限公司等。

浙江從事區塊鏈相關技術研究的機構主要是阿里巴巴集團控股有限公司、杭州復雜美科技有限公司、杭州趣鏈科技有限公司、支付寶（杭州）信息技術有限公司等。

上海從事區塊鏈技術研究的機構主要是上海點融信息科技有限責任公司、上海唯鏈信息科技有限公司、上海分布信息科技有限公司等。

可以看出，我國從事區塊鏈專利申請的機構主要是互聯網/電子商務行業、計算機軟件行業、基金/證券/期貨/投資行業等。

1.3? 不同技術研究分布

區塊鏈技術研究主要集中分布于杭州、深圳、北京、廣州，各區域針對不同的技術進行了布局，許多企業專注于開發一種單一的技術，通過對比企業專利申請的側重點，進一步了解各企業在區塊鏈技術研發上的優勢與劣勢。

有關安全認證、交易信息、數字證書、服務終端、管理平臺、證書管理、信用等安全與隱私相關技術專利申請的前10機構排名為：阿里巴巴集團控股有限公司、騰訊科技（深圳）有限公司、杭州復雜美科技有限公司、區塊鏈控股有限公司、杭州趣鏈科技有限公司、眾安信息技術服務有限公司、北京艾摩瑞策科技有限公司、深圳前海微眾銀行股份有限公司、深圳壹賬通智能科技有限公司、深圳市網心科技有限公司。相關技術的研究機構主要分布于杭州與深圳，如圖4所示。

從事鏈碼技術相關專利申請的前10機構排名為：北京京東世紀貿易有限公司、北京京東尚科信息技術有限公司、北京工業大學、北京海益同展信息科技有限公司、北京京東金融科技控股有限公司、國際商業機器公司、中山大學、中電科大數據研究院有限公司、華為技術有限公司、南京理工大學。相關技術的研究機構主要分布于北京，如圖5所示。

從事數據、系統記錄、計算機程序、敏感信息、時間戳、數據控制等數據記錄與證明技術相關專利申請的前10機構排名為：阿里巴巴集團控股有限公司、騰訊科技（深圳）有限公司、北京艾摩瑞策科技有限公司、杭州復雜美科技有限公司、深圳壹賬通智能科技有限公司、平安科技（深圳）有限公司、中國聯合網絡通信集團有限公司、山東愛城市網信息技術有限公司、百度在線網絡技術（北京）有限公司、深圳市元征科技股份有限公司。相關技術研究機構主要分布于杭州、深圳、北京等地，如圖6所示。

從事共享、更新、安全、交通、平臺、出行等行業服務相關技術專利申請的前10機構排名為：騰訊科技（深圳）有限公司、阿里巴巴集團控股有限公司、北京艾摩瑞策科技有限公司、中國聯合網絡通信集團有限公司、深圳壹賬通智能科技有限公司、山東愛城市網信息技術有限公司、平安科技（深圳）有限公司、百度在線網絡技術（北京）有限公司、杭州趣鏈科技有限公司、杭州復雜美科技有限公司。相關技術研究機構主要分布于杭州、深圳、北京等地，如圖7所示。

從事傳輸系統、通訊傳輸、緩沖池等存儲與傳輸技術相關專利申請的前10機構排名為：北京時代遠行信息科技有限公司、中金云金融（北京）大數據科技股份有限公司、眾安信息技術服務有限公司、北京海益同展信息科技有限公司、北京瑞卓喜投科技發展有限公司、北京百度網訊科技有限公司、廣東工業大學、深圳眾享互聯科技有限公司、深圳前海華深安信物聯技術有限公司，相關的技術研究機構主要分布于北京和深圳，如圖8所示。

綜上可以看出，區塊鏈專利的研發熱點主要集中在鏈內技術的安全與隱私和智能合約這兩個模塊。區塊鏈技術的研發主體主要為企業，其中，阿里巴巴和騰訊不僅在專利申請量方面具有優勢，而且也非常重視區塊鏈專利技術的布局，在相關領域具有雄厚的技術實力。高校和科研機構在區塊鏈技術研究方面相對欠缺。

2? 區塊鏈技術發展基況

區塊鏈技術通常可以視為底層的分布式賬本技術，包括哈希算法、非對稱加密、P2P通信、分布式存儲、分布式計算、共識協議等。自2015年以來，隨著計算機科學、密碼學、分布式系統、P2P網絡等學科理論和技術的不斷成熟，區塊鏈技術也得到了快速的發展，引起國際社會的廣泛關注[11，13]。

2.1? 技術發展脈絡

美國是區塊鏈技術的首創國，我國區塊鏈技術于2015年以后得到快速發展，相關專利的申請量趨于增多。根據區塊鏈技術的發展脈絡，2015年至2017年主要是有關區塊鏈系統網絡中信息的記錄、信息存儲、驗證傳播、交易數據收集、數據的合法性校驗、全網各節點數據記錄的一致性等，涵蓋了數據層技術、網絡層技術、合約層技術、共識層技術以及激勵層技術，這一時期區塊鏈進入了以智能合約與數字貨幣相結合為特征的階段。隨著以太坊技術的廣泛應用，ICO、STO等新型融資手段相繼出現，人們對私密性更為重視，推動了整個加密貨幣市場的繁榮發展[11]，2018年后各種密鑰、加密保護、驗證文件、監控系統、交易、收款、訂單數據相關技術的專利申請量趨于增加，區塊鏈技術逐漸完善，市場體系日益成熟，區塊鏈進入了擴展應用階段，如圖9所示。

2.2? 技術發展現狀

創新是區塊鏈技術深入發展的核心驅動力，區塊鏈技術從生成到發展再到應用和推廣，已經完成了“去中心化”，區塊鏈的分布式“存儲、驗證、傳輸、交流”已經與計算機技術、密碼學、分布式系統、P2P網絡等學科理論和技術合流。Hash算法、數字簽名、數字證書、PKI體系和Merkle樹等有關密碼學方面的技術基本成熟。隨著區塊鏈技術的不斷完善，拜占庭容錯算法從BFT逐步發展為PBFT、DBFT和RPCA等多種改進型算法;共識算法在最初PoW基礎上也進一步發展了PoA、PoS和DPoS等新的共識算法;P2P網絡技術目前尚未有明顯改進。哈希函數作為底層安全技術，目前被廣泛應用于各類區塊鏈項目，而非對稱加密已成為區塊鏈隱私信息保護的成熟關鍵技術。當前基本形成了以密碼學、分布式系統、P2P網絡為主，多種改良技術為輔的區塊鏈技術體系，并且與人工智能、大數據、物聯網等前沿信息技術進一步深度融合，為我國產業轉型集成創新和行業升級提供強有力的技術支持[11，14]。

3? 結? 論

基于區塊鏈專利申請分析，近5年中國互聯網/電子商務行業、計算機軟件行業、基金/證券/期貨/投資行業等領域對區塊鏈較為關注，相關專利申請量逐年增加，尤其在2017—2018年。區塊鏈技術研究機構主要分布于杭州、深圳、北京、廣州，相關區域分別對區塊鏈技術進行了布局，并有所側重，區塊鏈作為我國未來發展的新引擎，為中國經濟轉型升級與實現高質量發展注入了新動能。

我國區塊鏈技術在2015年以后得到快速發展，智能合約與數字貨幣結合，加密貨幣和監控系統逐漸完善，區塊鏈技術從生成到發展再到應用和推廣技術體系日益成熟，并不斷融入使用場景，在工業、農業與服務業等行業諸多場景得到實際應用。區塊鏈技術仍在不斷擴張，未來將為人類社會的方方面面構建一個完善的信任體系。

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作者簡介：劉長娥（1967.03—），女，漢族，江蘇銅山人，副研究員，博士后，研究方向：生態環境與信息分析加工;通訊作者：程彬彬（1983.11—），女，漢族，安徽蕪湖人，副研究員，碩士，研究方向：信息分析加工與農業信息化;原源（1994.12—），女，漢族，山西臨汾人，研究實習員，碩士，研究方向：學科評價與信息分析加工;蔡小昂（1994.12—），女，漢族，上海人，研究實習員，碩士，研究方向：科技查新與信息分析加工;張琴 （1974.01—），女，漢族，上海人，助理研究員，研究方向：信息分析加工。