基于區塊鏈的知識產權信息共享激勵模型研究

賀 寧,陶亞輝,張俊波

(1.常州信息職業技術學院,江蘇 常州 213164;2.北京智谷星圖科技有限公司,北京 100000)

0 引言

前沿技術如互聯網、大數據、云計算、人工智能與區塊鏈的快速創新,使數字經濟持續釋放活力,已成為全球經濟增長的關鍵驅動力。數字經濟發展勢頭強勁,其特征在于生產要素數字化、互聯網支撐其交互、交易場景線上化以及商業模式平臺化。數字作品作為數字經濟的關鍵組成部分,類型日益豐富,涵蓋文字、圖像、音視頻、軟件、數據與算法等。數字作品易于復制與傳播、高度互動與定制,不僅提高了人們的信息消費體驗,也為經濟社會發展提供了新動能。數字作品的爆炸式增長,使知識產權保護面臨極為嚴苛的挑戰。傳統知識產權保護機制難以適應數字作品的新特性與交互方式,作品權屬界定困難,侵權行為監測與追責難度增大。

面對數字作品知識產權保護遭遇的困境,許多企業已經開始將區塊鏈技術運用到知識產權管理之中。在歐美國家,也出現了如Binded、Factom與Ujo Music等基于區塊鏈的知識產權解決方案。在我國,如“小犀版權鏈”“億書”“著作權家”“影聯”“螞蟻”等區塊鏈構建的著作權生態正在蓬勃發展。百度圖騰也利用區塊鏈技術解決了圖片類型原創內容確權成本高、盜版泛濫、維權難、變現模式單一等問題。在近期國內外的研究中:Savelyev[1]探討了區塊鏈技術對知識產權保護的機遇與挑戰;陳維超[2]研究了區塊鏈技術環境下的著作權許可問題;李悅等[3]主要研究區塊鏈技術構建數字著作權交易系統的功能價值;袁亦力等[4]研究了區塊鏈技術抑制著作權侵權的作用。現階段的研究大部分仍然在初步探索階段,主要關注將區塊鏈技術應用于知識產權保護的特定環境,如圖片或專利類型;或利用區塊鏈技術改變生產關系,如增加著作權授權機會、簡化著作權登記與侵權取證等[5]。區塊鏈技術的出現,開辟了建立基于數字作品的知識產權新防護機制的可能性。

1 研究背景與關聯技術

知識產權信息種類繁多,包括專利信息、商標信息與著作權信息等,這些信息分散記錄在不同部門與機構,難以實現有效整合與共享。不同知識產權申請與保護流程由不同部門或機構完成,信息無法實時同步,導致同一知識產權不同生命周期階段信息無法關聯,出現信息斷層。此外,不同類型知識產權信息數據庫和平臺相互獨立,信息無法實現有效對接和鏈接,使用戶難以在不同數據庫之間完成知識產權全景檢索。在知識產權信息的共享和利用方面,其開放程度不足,大部分信息處于半封閉狀態,信息應用范圍狹窄,這限制了經濟效益和社會效用的產生。

面臨困境需要打通信息孤島,推動知識產權信息生態體系建設。區塊鏈技術自2009年提出以來經歷多次技術迭代,應用領域從金融擴展至更多領域。目前,以區塊鏈方式存儲知識產權信息數據,不僅能有效保證數據安全,更重要的是基于區塊鏈的匿名性構建信息交流橋梁,將本互不信任的用戶以無形機制關聯,提高信息交互頻率和數據價值。

在區塊鏈技術的發展過程中,IPFS作為一種點對點的分布式超媒體分發協議,綜合了Git、自證明文件系統SFS、BitTorrent和DHT等分布式系統的優點,利用其網絡是不定的、細粒度的和分布式的特性,將各類內容進行快速數據存儲。目前,IPFS可以以去中心化方式共享大量數據,為每部分數據建立“電子標簽”。用戶訪問IPFS對應數據時,通過“電子標簽”獲取詳細信息,替代基于域名的尋址方法。IPFS的數據存儲模式使得用戶無須關注服務器的位置、文件存儲的名稱和路徑,僅需要關注自身的業務。

IPFS為知識產權信息提供開放持久的網絡存儲與傳播環境,有助于克服傳統中心化模式下知識產權信息孤島弊端,實現信息深度交聯與協作,釋放知識產權信息數據價值。

2 共享激勵模型設計方案

在知識產權信息共享平臺中,IPFS不依賴中心化服務器,而是通過內容自身的加密指針定位和訪問信息,進而突破知識產權信息孤島由中心化平臺引起的壁壘。IPFS網絡信息鏈式關聯且可永久訪問,通過實現不同共享信息之間有機連結,建立生命周期各階段數據銜接,從而形成知識產權信息全景圖譜。

基于IPFS知識產權信息共享實現了跨托管平臺和跨地域傳輸,突破語言障礙和制度差異導致信息隔離,實現知識產權信息資源有效集成,為用戶提供更豐富的信息獲取渠道。IPFS中的大規模分布式網絡為知識產權大數據存儲和計算提供基礎設施支撐。這種釋放中心化平臺在數據規模不斷擴大時面臨技術瓶頸,有助知識產權數據集聚和深入挖掘應用。知識產權信息在IPFS網絡上進行交易和傳輸,通過在區塊鏈上進行定向鏈接和時間戳記錄。這樣的機制為信息的永久性、不可篡改性和可信度提供保證,有利于知識產權信息的安全可控流通與應用。

基于IPFS和區塊鏈技術,創建一種數據存儲激勵模式,應用于IPFS和相關區塊鏈網絡,為用戶提供數據存儲激勵機制,并維持知識產權信息共享區塊鏈網絡的活力。激勵模式的使用形式如圖1所示。

圖1 區塊鏈網絡激勵模型

信息激勵模型作用范圍集中于用戶所使用的區塊鏈網絡中,通過植入激勵模型,鼓勵區塊鏈網絡中的用戶貢獻存儲功能,并將用戶分為索引用戶、數據用戶及存儲用戶。再根據知識產權信息應用層用戶分類以及用戶所提供存儲空間的大小、用戶在線時間、用戶在存儲過程中的誠信度、用戶在網絡中的響應時間,按照一定的獎勵關系式,對用戶進行基于區塊鏈的積分獎勵。圖2為節點用戶分類流程。

圖2 節點用戶分類流程

在網絡中設置積分機制:一方面,通過獎勵積分的形式提高節點用戶在區塊鏈中的權限與信用;另一方面,借助IPFS機制有效提高用戶數據存儲的安全性,有效擴大獎勵積分的使用范圍,激勵更多用戶及節點加入區塊鏈使用與共享數據存儲性能,形成良性循環。圖3為激勵模型的實現機制。

圖3 激勵模型的實現機制

3 共享激勵模型的實現

為了促使用戶在IPFS高安全性、區塊鏈低交易消耗的網絡環境中積極參與存儲并逐漸增加用戶節點,方案具體實現形式如下。

首先,共享激勵模型基于IPFS分布式文件系統和區塊鏈技術來實現;其次,引入相關變量,包括總積分值C、用戶存儲空間v(單位T)、用戶在線時間t(單位h)、用戶提供存儲響應時間t1(單位ms)、用戶信用度值k(前期交易記錄信用累計值)、基礎積分C1(存儲空間v決定)、響應積分C2(響應時間t1決定)、信用度積分C3(k值決定)。實現方法步驟如下。

步驟一:根據知識產權信息應用層平臺用戶自身的硬件存儲條件、提供存儲空間v的大小,將用戶分為索引用戶UA(0100 T)。

步驟二:從用戶登錄在線開始,記錄用戶在線時間t。

綜上所述，文章對研究組實施了心理護理，建立了良好的護患關心，并定期對患者實施心理疏導，在一定程度上提高了治療效果，并降低了患者負面情緒，同時，患者的生活質量也有所改善。

步驟三:用戶進行數據存儲或提供存儲,存儲用戶獲得一定獎勵積分,此積分僅作為提供存儲方的累計信用度k值的一部分,不直接累加計入總積分值C。用戶提出存儲數據時,產生提供存儲方的響應時間t1。基于IPFS協議,文件被分割成塊并放入IPFS節點,得到根據內容計算得到的唯一加密哈希值。哈希值直接反映文件內容,加密后提高數據存儲安全性。

步驟四:根據步驟二、三的各參數值,設置激勵機制擬合函數公式(1),實時計算節點用戶的總積分值C。

(1)

式(1)中,總積分值C由用戶在線時間t及用戶提供存儲空間v的乘積的平方根、基礎積分C1、響應積分C2以及信用度積分C3的總和而得到;其中,基礎積分C1由提供的存儲空間v決定,其關系如下:

(2)

式(1)中,響應積分C2由響應時間t1決定,其關系見公式(3),當響應時間t1增加時,響應積分C2反比例減少。響應積分C2為 :

(3)

公式(1)中信用度積分C3由k值決定,其關系見公式(4),當k值為正數時,隨著k值的增加,信用度積分C3呈對數增加:

(4)

上述公式(1)中,當提供存儲空間v確定后,則主要影響總積分值C的變量即為用戶在線時間t的大小。

步驟五:用戶使用獲取的積分,獲取自己所需服務。

步驟六:用戶間的共識交易記錄以區塊形式存儲在區塊鏈中,全網絡其他用戶可見,惡意篡改記錄受其他用戶監督。

4 模型的驗證

為了驗證激勵模型設計方案的可行性,現取3個用戶分別為:索引用戶UA,存儲空間vA=2 T;數據用戶UB,存儲空間vB=50 T;存儲用戶UC,存儲空間vC=120 T。設定3類用戶的信用度k值均為最佳值100,服務的響應時間t1均為2 ms,則此時總積分值C主要受到用戶類型及用戶在線時間t的影響:

(5)

(6)

(7)

由公式(5)、(6)、(7)計算用戶UA、UB、UC隨在線時間t變化的積分CA、CB、CC;假設用戶UA、UB、UC均一直在線,記錄3位用戶在30 d中每隔24 h的積分變化情況。

在k值最佳情況下,響應時間t1均相同,從圖4分析得知,隨著在線時間t的推移,3位用戶間的積分差值越來越大;由此可以看出,存儲空間v越大,對用戶的長期影響越大。因此,激勵用戶提升自己的存儲空間v的大小,從而獲取更高積分,獲取更多服務。

圖4 節點在線時間變化情況

5 結語

基于IPFS的區塊鏈技術提出的信息共享激勵模型,將用戶劃分為不同類型,根據用戶提供的存儲空間及響應時間等指標對其進行區塊鏈積分獎勵。獎勵積分可提高用戶在網絡中的權限與信用,激勵更多用戶加入并共享數據存儲資源,形成良性循環。該模型運用區塊鏈技術,保證了設計的透明度、公平性與可信度,為知識產權信息共享區塊鏈網絡提供技術參考,推動網絡建設與數據應用。

區塊鏈技術的深度運用,構建了一個安全高效的知識產權信息生態系統,在實施方面結合了IPFS協議的數據存儲安全性,以及區塊鏈技術節點交易的低消耗與公開性信任機制。此生態系統基于區塊鏈加密流通與稀缺性,通過激勵機制調動不同用戶為網絡提供關鍵資源,實現知識產權信息的數據積累、算法創新,推動知識產權領域數字化轉型與產業升級。