基于区块链技术的专利申请现状及发展趋势

一、引言

随着比特币等数字货币在资本市场上引起广泛关注，作为比特币等数字货币的核心底层支撑技术区块链也呈现井喷式增长，区块链技术被认为是继蒸汽机、电力、互联网等之后的下一代科技创新革命，将深刻改变经济、金融、工业、农业等各领域。

区块链技术的快速发展引起各国政府和全球资本市场的广泛关注，2015年12月，美国纳斯达克推出基于区块链技术的证券交易平台Linq；2016年1月,英国政府发布区块链技术研究报告,鼓励区块链在金融和政府事务中的应用；2016年12月，《国务院关于印发“十三五”国家信息化规划的通知》首次将区块链列为战略性前沿技术写入；2017年10月，国务院发布《关于积极推进供应链创新与应用的指导意见》，提出将利用区块链、人工智能等技术建立供应链信用评价机制。随着国家层面相关政策的发布，截至2018年10月底，北京、上海、杭州、重庆、广州、青岛、长沙、成都、南京等各省市也纷纷出台鼓励区块链技术发展的优惠政策。

随着区块链技术的发展，区块链专利申请数量也随之增加。专利数量和质量在一定程度上代表了一个国家或地区的技术发展水平，对区块链专利现状研究将有利于掌握我国区块链技术发展现状。

二、区块链概述

区块链起源于2008年中本聪所发表的论文“Bitcoin:A Peer-to-Peer Electronic Cash System”，中本聪在文中提出一种完全通过点对点技术实现的电子现金系统，该电子现金系统通过运用随机散列对全部交易加上时间戳，将具有最长工作量证明的链条作为共识交易记录，交易记录形成后将不可更改[1]。

从概念上来说，区块链是一种以分布式节点共识算法生成和更新数据，以密码学方式保证数据无法篡改和伪造，用时间戳保证数据按时间顺序以区块链条方式储存的去中心化的分布式账本[2]。

根据区块链技术的发展脉络,可将区块链发展分为数字货币区块链1.0时代，这一时期以比特币为代表；以智能合约与数字货币相结合为特征的区块链2.0时代，这一时期以以太币为代表；以及除金融行业外在各行业应用场景落地的区块链3.0时代。目前区块链在电子政务、智能停车等多个应用场景开始落地，但是一般认为区块链3.0时代还远未成熟。

区块链具有去中心化、分布式储存、集体维护、不可篡改等特点，核心关键技术包含共识机制、数据储存、网络协议、加密算法、隐私保护和智能合约等。区块链中的数据验证、存储、传输等过程均是基于分布式结构,采用激励机制来鼓励节点参与，采用加密算法而非第三方机构来建立分布式节点间的信任关系，同时借助各节点的工作量证明等共识机制来保证数据的不可篡改和伪造。区块链技术将数据以区块形式按照时间顺序进行储存并连接成链,区块体储存了该区块创建期间所生成的所有数据，数据可验证和溯源，同时提供灵活的脚本代码系统,用户可创建高级的智能合约等应用。例如,用户基于以太坊（Ethereum）提供的图灵完备的脚本语言，可以构建任何精确定义的智能合约或交易类型[3]。

图1 中国各年度区块链公开专利数量

区块链的技术架构一般由数据层、网络层、共识层、激励层和应用层组成，其中除区块链1.0时代外，技术架构一般还包括合约层[4]。

三、区块链专利申请现状与发展趋势

本文基于国家知识产权局专利检索平台，对区块链相关主题词进行检索，采用限定分类号、限定申请日期、人工去除等方式对数据进行筛选。

（一）、中国各年度区块链专利申请数量趋势分析

截止2018年10月，我国已公开区块链专利申请数量共计2608件。从下图1中国各年度区块链公开专利数量可知，我国从2014年开始出现中国企业区块链相关专利的申请，2014年共申请区块链专利13件，2015年共申请区块链专利32件，该阶段是我国区块链技术的起步阶段，专利申请数量和专利申请人数量较少，区块链尚处于实验开发状态。2016年是我国区块链专利申请数量的爆发年，全年共申请区块链专利467件，区块链专利申请数量相较2015年增长近14.6倍，2017年我国区块链专利申请数量共1246件，申请总数较2016年增加779件，专利申请数量大幅提升，申请人数量亦增加，该阶段是我国区块链技术的发展阶段，多为区块链技术相关产品型专利。

表1 区块链专利数量申请Top20排行榜

（二）、中国区块链专利主要申请人分析

根据区块链相关主题词检索结果，区块链专利主要申请人见下表1区块链专利数量申请Top20排行榜。

根据主要申请人主营业务可将企业分为三类，第一类是传统IT互联网领域大型企业，如阿里巴巴、浪潮科技、奇虎科技、腾讯等，该类型企业在区块链技术上积极投入，保持并增强自身技术实力。

第二类是新兴区块链企业，该类型企业普遍成立时间较短，在专利申请人中占比数量最多，如杭州复杂美、北京瑞卓、中链科技、布比、欧链科技等。

区域经济发展水平与区块链专利申请数量具有相关性，区域经济发展水平越高，区块链技术发展水平越高，区块链专利申请数量越多，广州在区块链领域技术实力相对其经济发展水平落后。

在区块链专利数量申请Top20排行榜中，阿里巴巴共申请区块链专利89件，申请数量位居第1，远超申请数量排名第二的中国联通38件。中国联通共申请区块链专利51件，排名第2，杭州复杂美共申请区块链专利数37件，排名第3。

根据区块链专利申请数量，在此简单将主要申请人区块链技术发展水平分为2个梯队，其中专利申请数量超40件为第一梯队，申请数量20-40件为第二梯队。阿里巴巴和中国联通专利申请数量均超过50件，为第一梯队，该梯队专利申请数量较多，远超杭州复杂美、北京瑞卓等第二梯队企业，未来随着企业自身实力和区块链技术相关研发投入的差异，不同梯队企业数量将进一步分化，技术实力差距也将逐步拉大。

（三）、中国各省市区块链专利申请数量分析

我国目前区块链专利申请数量最多的城市是北京，共申请732件，远超其它城市，排名第二的是深圳，共申请397件，排名第三的是上海，共申请216件，排名第四的是杭州，共申请180件，排名第五的是广州和成都，共申请100件，区块链技术领域呈现“北深上杭广成”新格局，中国各省市区块链专利申请数量见下图。

1、我国区块链专利总数世界第一

此外，区块链专利申请数量也与各省市的政府支持力度有关，例如成都市印发《规划》制定区块链等新兴领域发展政策，鼓励区块链技术的发展，成都市的区块链专利申请总数与广州市相当。

（四）、各国申请人在中国专利申请分析

国外区块链专利申请人主要来自美国、日本、德国和英国。在我国申请区块链专利数量最多的企业是来自美国的万事达卡国际股份有限公司，共申请区块链专利11件。万事达卡是全球领先的支付公司，致力于打造更有效率和便利的金融支付环境。万事达卡是最早在中国申请区块链专利的外企之一，区块链专利集中于金融支付领域，已申请专利如“用于在现有支付网络上处理基于区块链的交易的系统和方法”、“用于基于区块链交易的欺诈控制的系统和方法”等。

图2 中国各省市区块链专利申请数量

图3 各国申请人在中国区块链专利申请分析

申请专利数量排名第二的是来自日本的索尼，共申请区块链专利6件，索尼是世界视听、电子游戏、通讯产品和信息技术等领域的先导者，专利多涉及信息处理和电子设备，如“客户端、服务端、方法和身份验证系统”、“基于区块链的系统以及系统中的电子设备和方法”等，近期，索尼宣布已开发基于区块链技术的数字内容版权管理系统。排名第三的是来自爱尔兰的埃森哲环球解决方案有限公司，主要业务是管理咨询和信息技术，共申请5件专利。埃森哲于今年推出基于区块链技术的集成管理解决方案，用于调解外部系统与区块链基础设施。埃森哲区块链专利多涉及底层硬件，申请专利如“硬件区块链校正共识操作程序的执行”、“用于对商品供应商的自主选择的设备、方法和系统”等。

四、结论与建议

本文通过对中国各年度区块链专利申请数量趋势、中国区块链专利主要申请人、中国各省市区块链专利申请数量、各国申请人在中国专利申请进行了分析及研究，结论和建议如下：

第三类是非IT领域企业，如中国联通、前海微众银行等，该类型企业积极把握新技术带来的机遇，利用区块链技术对传统业务进行优化改进，提升企业的竞争力。

目前我国区块链专利总数远远高于美国、日本、英国等发达国家，区块链技术处于世界领先水平，2014年至2015年是中国区块链技术的起步期，2016年至2017年是区块链技术的发展期。结合区块链技术发展路径来看，未来几年仍是区块链技术的发展期，政府可出台相关政策引导区块链技术发展，鼓励区块链技术应用落地。

2、新兴区块链企业在主要申请人中占比最大

我国区块链技术已初步形成产业发展，专利主要申请人可划分为传统IT互联网领域企业、新兴区块链企业和传统行业企业三大类型。新兴区块链企业如金丘、太一云等已在电子政务、供应链等应用场景上落地，然而目前我国大部分新兴区块链企业仍处于投入研发阶段，实现盈利的企业数量较少，未来可进一步推广区块链技术在各行业的应用，加速区块链应用场景落地。

3、区块链发展呈现“北深上杭广成”新趋势

区块链技术发展与所在城市经济发展水平、产业政策等多个因素相关。北京目前是区块链申请专利最多的城市，广州在一线城市中区块链专利总数相对较少，成都区块链专利申请总量与广州相当。各地可出台政策吸引区块链企业入驻，鼓励区块链企业发展，培育区块链产业集群。

4、万事达卡在国外申请人中专利数量最多

美国的万事达卡国际股份有限公司在金融支付领域申请多项区块链专利，在国外申请人中申请总量最多。目前区块链技术在金融领域已有多项研究成果，各领域企业可积极引入区块链技术对自身业务进行优化升级，保持企业在国际上的竞争力。■

参考文献：

[1] Nakamoto, S. Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System [Online], available: http:///bitcoin.pdf, April 10, 2018

[2] 工业和信息化部. 中国区块链技术和应用发展白皮书[M].2016.10

[3] Ethereum White Paper. A next-generation smart contract and decentralized application platform [Online],available: https://github.com/ethereum/wiki/wiki/WhitePaper, November 12, 2015

[4] 区块链技术发展现状与展望，自动化学报，2016年04期

原文刊载于《互联网天地》2018年10期，作者：邓栖霞，单位：中国信息通信研究院工业互联网创新中心（广东）有限公司，指导人：王洪岭，中国信息通信研究院工业互联网创新中心（广东）有限公司