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摘 要： 摘要：隨著區(qū)塊鏈技術開發(fā)的熱潮，區(qū)塊鏈技術領域的專利也出現(xiàn)了快速增長，然而單從專利的數(shù)量并不足以判斷專利的質量，國內區(qū)塊鏈企業(yè)手握的專利是否足以抵御外來侵略，中國的創(chuàng)新團隊是否能夠超越老牌大公司搶占先機，中國區(qū)塊鏈企業(yè)之間的較量又如何?通過
摘要：隨著區(qū)塊鏈技術開發(fā)的熱潮，區(qū)塊鏈技術領域的專利也出現(xiàn)了快速增長，然而單從專利的數(shù)量并不足以判斷專利的質量，國內區(qū)塊鏈企業(yè)手握的專利是否足以抵御外來侵略，中國的創(chuàng)新團隊是否能夠超越老牌大公司搶占先機，中國區(qū)塊鏈企業(yè)之間的較量又如何?通過研究全球區(qū)塊鏈專利的布局情況，希望能夠對中國區(qū)塊鏈企業(yè)的技術研發(fā)以及產業(yè)發(fā)展規(guī)劃提供可參考的思路。
關鍵詞：區(qū)塊鏈;專利布局;應用層
1引言
區(qū)塊鏈技術是被認為繼蒸汽機、電力、信息、互聯(lián)網科技之后的最有潛力引發(fā)顛覆性革命的核心技術，同時也是人類信用進化史上繼血親信用、貴金屬信用、央行信用之后的第4個里程碑。
區(qū)塊鏈技術具有普適性的底層技術框架，可以為金融、經濟、科技甚至政治等各領域帶來深刻變革，按照目前區(qū)塊鏈技術的發(fā)展脈絡，區(qū)塊鏈技術將會經歷可以編程數(shù)字加密貨幣體系為主要特征的區(qū)塊鏈1.0模式、可以編程金融系統(tǒng)為主要特征的區(qū)塊鏈2.0模式、可以編程社會為主要特征的區(qū)塊鏈3.0模式，而現(xiàn)如今，區(qū)塊鏈技術正處于2.0模式的初期。但是上述模式并非演進式發(fā)展，而是平行發(fā)展的，即使是1.0模式，也還遠未成熟，因此區(qū)塊鏈相關的空間仍然巨大。
整體來看，區(qū)塊鏈具有去中心化、時序數(shù)據(jù)、集體維護、可編程和安全可信的特點，正因為上述特點以及可應用的領域廣泛，在過去的一年中，區(qū)塊鏈技術迅速地席卷整個世界;在國內，也快速替代原先的熱點——共享經濟，成為2017年一大新的投資熱點。
近日，在中國科學院第十九次院士大會、中國工程院第十四次院士大會中，習近平主席也提到了進入21世紀以來，全球科技創(chuàng)新進入空前密集活躍的時期，以人工智能、量子信息、移動通信、物聯(lián)網、區(qū)塊鏈為代表的新一代信息技術加速突破應用。
而隨著區(qū)塊鏈技術開發(fā)的熱潮，區(qū)塊鏈技術領域的專利申請也出現(xiàn)了快速增長，然而單從專利的數(shù)量并不能完整判斷區(qū)塊鏈技術領域的綜合實力，國內區(qū)塊鏈企業(yè)手握的專利是否足以抵御外來侵略，中國的創(chuàng)新團隊是否能夠超越老牌大公司搶占先機，中國區(qū)塊鏈企業(yè)之間的較量又如何?研究全球區(qū)塊鏈企業(yè)的專利布局情況，希望能夠對中國區(qū)塊鏈企業(yè)的技術研發(fā)以及產業(yè)發(fā)展規(guī)劃提供可參考的思路。
期刊推薦：《中國發(fā)明與專利》雜志是由國家知識產權局主管，中國發(fā)明協(xié)會和知識產權出版社主辦，是一份從發(fā)明與專利角度出發(fā)，為我國知識經濟服務的雜志。服務對象為注重技術創(chuàng)新、關心知識產權戰(zhàn)略的企業(yè)界人士、廣大發(fā)明人、專利權人、項目尋求者，同時還包括廣大專利界的專家學者、專利代理人以及發(fā)明創(chuàng)新愛好者、有創(chuàng)業(yè)意識和新項目的有識之士等�！吨袊l(fā)明與專利》雜志本著弘揚創(chuàng)新精神、服務專利事業(yè)的辦刊宗旨，制定了以發(fā)明與專利為大視點、以科技與財富為熱賣點、以人文與時尚為結合點、以新聞與爭鳴為切入點的采編方針。
2研究方法
首先對區(qū)塊鏈技術分三級進行了解構(見表1)，一級分支分為6個，分別為數(shù)據(jù)層、網絡層、共識層、激勵層、合約層以及應用層。
對一級分支進行二級解構，數(shù)據(jù)層包括區(qū)塊頭、區(qū)塊主體、鏈式結構、數(shù)據(jù)安全;網絡層包括去中心化、傳播機制、聯(lián)盟鏈、公有鏈、私有鏈和多鏈;共識層包括POW、POS、DPOS、PAXOS、PAFT、RIPPLE;合約層包括腳本代碼和智能合約;應用層包括金融、物聯(lián)網、法律、醫(yī)療、公益、娛樂社交、智能制造、能源和教育。
對應用層的二級分支，又做了三級解構，金融包括電子商務、證券服務、數(shù)字貨幣和資產信用管理;物聯(lián)網包括物流、租賃和產品溯源;法律包括知識產權版權保護、證據(jù)保全和電子智能合同;醫(yī)療包括藥品溯源和數(shù)字病例;公益包括善款溯源和公益尋人;娛樂社交包括直播、游戲、音樂、虛擬偶像和社區(qū)聊天工具;智能制造包括內部信息系統(tǒng)的縱向集成、不同制造企業(yè)建的橫向集成和生產制造過程的智能化管理;能源包括智能電網和數(shù)字化管理;教育包括教育存證和產學合作。
在全球專利數(shù)據(jù)庫和中國專利數(shù)據(jù)庫中，基于區(qū)塊鏈檢索主題，首先進行簡單檢索，以主題名稱為關鍵詞，選擇合適的分類號;其次，對各技術分支，確定基本檢索要素，然后提取關鍵詞，結合主題、關鍵詞暨分類號，對檢索規(guī)模進行合理限定，初步過濾檢索噪音。在外文檢索中，使用寬泛的分類號與區(qū)塊鏈的英文表達方式合并檢索，保障檢索結果的準確性和完備性。初步檢索之后統(tǒng)計重點申請人，針對重點申請人進行補充檢索。通過人工篩選，去除與區(qū)塊鏈無關的專利文獻。
檢索截止日期為2018年3月28日，檢索結果為：中文專利1777件，最終確定為1379件;全球專利3357項，最終確定為2341項。
3研究成果
(1)全球專利申請趨勢
從技術創(chuàng)新角度來看，該領域的全球專利申請量逐年提升，截至檢索日，申請量已達2341項。
●萌芽期(2010—2013年)
2009年，比特幣發(fā)行“創(chuàng)世紀塊”;2010年，開始出現(xiàn)了區(qū)塊鏈技術相關的專利申請。不過，之后一直延續(xù)到2013年，該領域的專利申請數(shù)量一直處于較低狀態(tài)，每年的專利申請量不過幾十項。
期間，主要申請人包括BritishTelecommunications、微軟、國際商業(yè)機器公司(IBM)、英偉達(NVIDIA)、BEA、斯特拉斯堡大學(UniversiteDeStrasbourg)、東芝、麻省理工學院等。尤其是英國的BritishTelecommunications與美國的微軟公司，申請量較多，是該方面研發(fā)的先驅者。
●增長期(2014—2015年)2014—2015年短短兩年間，算是區(qū)塊鏈領域由萌芽到快速增長的蛻變。該時期內，相關專利申請迅速增多，兩年間的專利申請量幾乎比2013年之前的申請量總和還要多7成。不僅如此，隨著區(qū)塊鏈殺手級應用比特幣的走熱，不僅是IT技術公司在研究區(qū)塊鏈，連一些金融企業(yè)也加入了區(qū)塊鏈技術的研發(fā)隊伍，客觀上加速了該領域的研發(fā)增長，壯大了研發(fā)實力。
此期間，申請區(qū)塊鏈相關專利的公司大致可以分為3類：第一類是老牌的IT企業(yè)，重視新技術的研發(fā)，技術涉及面廣，實力雄厚，如微軟、思科、國際商業(yè)機器公司(IBM)、愛立信公司、戴爾等;第二類是金融類企業(yè)，主要是受到以比特幣為代表的代幣持續(xù)走熱的影響，不想把數(shù)字貨幣交易業(yè)務拱手讓人，于是快馬加鞭，加入競爭隊伍，代表有美國銀行(BankofAmericaCorporation)、萬事達卡國際股份有限公司、TheToronto-DominionBank等;第三類是專門從事區(qū)塊鏈技術研發(fā)的新創(chuàng)企業(yè)，多是成立時間不長，瞄準先機，專營區(qū)塊鏈相關研發(fā)業(yè)務，代表企業(yè)有21,Inc、Coinbase,Inc、Monegraph,Inc、BlockchainTechnologiesCorporation、NtrustTechnologySolutionsCorp、Coinplug,Inc(韓)等。
●爆發(fā)期(2016年至今)
2016年開始，區(qū)塊鏈相關技術開始了井噴式增長，相關專利申請激增。各國政府也紛紛開始重視該項技術，多國政府投入到區(qū)塊鏈技術的研發(fā)大軍中。一方面，區(qū)塊鏈研發(fā)的先驅企業(yè)不斷加大該領域的研發(fā)投入;另一方面，新創(chuàng)企業(yè)如雨后春筍般迸發(fā)、成長，促進了該領域的技術升級。
(2)全球專利申請地域分布
國內在區(qū)塊鏈領域的專利申請量已經遙遙領先，這得益于2016—2017年兩年間國內專利申請的大爆發(fā)。僅2016年一年，國內在區(qū)塊鏈領域的專利申請量就近乎趕上美國這些年來的總和;而2017年一年中，國內在區(qū)塊鏈領域的專利申請量又近乎翻倍式增長。而在該領域有著一定研發(fā)起步優(yōu)勢的美國，在2017年后已被國內反超。
美國現(xiàn)作為該領域研發(fā)的第二梯隊，雖較我國國內專利申請數(shù)量較少，但其一方面擁有大量區(qū)塊鏈早期的核心專利，專利質量較高;另一方面，其專利布局更為廣泛，不少美國公司不僅在美國本土申請了區(qū)塊鏈相關專利，還在他國也申請了同族專利，積極投身專利布局。在這一方面，國內企業(yè)意識還相對薄弱。美國相對于處于第三梯隊的韓國、日本、歐洲等國，其在該領域的專利申請量還是遠遠超越的。
(3)全球專利申請人排名
由于區(qū)塊鏈相對于其他傳統(tǒng)的IT技術，還屬于新興技術。因此，各公司最多也就申請了不到60件專利申請。但同時，排名靠前的公司間，其申請數(shù)量的差別并不大，甚至對于一些新創(chuàng)型小微企業(yè)而言，其專利申請數(shù)量甚至可以超過一些國際巨頭，這在其他傳統(tǒng)的IT技術領域是不可想象的。這也說明，區(qū)塊鏈技術正處于群雄逐鹿的風口浪尖，大家還都是處于相近的起跑線上。
另一方面，國內申請人在該領域熱情高漲，許多國內企業(yè)已輕松擠入該領域的專利申請量前10，可以說站到了世界前沿。雖然一些公司規(guī)模并不大，甚至還處于風投融資階段，但其研發(fā)力量與技術積累已成為世界先進水平。
國內在區(qū)塊鏈領域的研發(fā)多方并進，其研發(fā)主體并不單一。既包括IT巨頭阿里巴巴，也包括小微企業(yè)布比、通付盾、杭州復雜美科技有限公司等;既包括IT企業(yè)，也包括通訊企業(yè)(聯(lián)通)和大學，這些都說明國內研發(fā)環(huán)境很好，同時競爭也極為激烈。
具體而言，萬事達卡、美國銀行等專注于區(qū)塊鏈在金融領域的應用;聯(lián)通則更側重于BaaS平臺的搭建以及物聯(lián)網的相關應用。阿里巴巴，作為現(xiàn)今中國贏利最好的IT企業(yè)之一，極其重視研發(fā)創(chuàng)新。不僅在其原有的主營業(yè)務電子交易、支付驗證等領域實力強勁，并對于新興的、跨度較大的陌生領域，如區(qū)塊鏈、量子通信等，也積極進行投入布局。應用區(qū)塊鏈技術分布式記賬的特點，可以對該司原有的主營業(yè)務進行升級，既可以進一步保障電子交易安全，也可以促成物聯(lián)網的產品溯源，一舉兩得。不僅如此，由于螞蟻金服的存在，區(qū)塊鏈技術在金融領域也有較好的試驗平臺和落地應用。相信隨著時間的推進，阿里巴巴在該領域將會厚積薄發(fā)，甚至引領產業(yè)升級。
在2018年5月28日舉辦的第三屆中國國際大數(shù)據(jù)產業(yè)博覽會“區(qū)塊鏈與社會治理專場”上，中國信息通信研究院云計算與大數(shù)據(jù)研究所所長、可信區(qū)塊鏈推進計劃常務副理事長何寶宏指出，區(qū)塊鏈知識產權競爭日趨激烈，萬物互聯(lián)將擴展專利布局，區(qū)塊鏈專利申請目前缺乏市場引領者，它不像云計算、大數(shù)據(jù)出身于貴族，區(qū)塊鏈出身于草根，所以導致沒有主導性企業(yè)申請的現(xiàn)象，這也給大家創(chuàng)造了更多的機會。
(4)全球專利一級分支申請趨勢
首先，申請量最大，同時也是占比最大的，是應用層相關的專利申請。而在應用層中，又以金融為最，物聯(lián)網次之。應用層的許多專利申請，實質上并不涉及對區(qū)塊鏈底層技術的改進，也即非實質性、根本性的改進，而大多是利用區(qū)塊鏈分布式記賬的優(yōu)勢，構建相關應用。其中，由于以比特幣為代表的代幣持續(xù)升溫，以及各國金融公司、企業(yè)的融入，致使金融類應用增長最快。其次物聯(lián)網類應用，也是利用了區(qū)塊鏈中的塊內數(shù)據(jù)不可更改的特性，進行實物溯源。在這一層，無論是國內申請人，還是國外申請人，產生的專利申請量都是最大的一個分支。
其次是數(shù)據(jù)層，雖然數(shù)據(jù)層的體系結構相較于其它層相對簡單，但與應用層不同的是，對于數(shù)據(jù)層的改進實質上已經涉及到了對區(qū)塊鏈技術的底層。尤其是對于鏈式結構、索引方式等的改進，將會提升區(qū)塊鏈整體性能。并且這種改進可以應用到涉及區(qū)塊鏈技術的方方面面，因此技術含量還是比較高的。國內申請人在該層的技術創(chuàng)新也比較積極。
而網絡層、共識層、激勵層的專利申請量相對較少。而這3層實質上涉及區(qū)塊鏈最核心的技術，也是其相對于現(xiàn)有的中心化體系架構的區(qū)別點。在這幾層的改進相對較難，其含金量也是最高的。可以想象，每一次對共識方式的改進，都可能引發(fā)整個區(qū)塊鏈行業(yè)的升級。因此，如何在核心技術上進行創(chuàng)新，也是國內申請人需要考慮的重要問題。
(5)全球專利申請授權情況
目前，區(qū)塊鏈技術的專利申請，全球授權專利數(shù)量為194件，占全球申請量的不到10%。授權專利主要集中在微軟、思科、國際商業(yè)機器、BlockchainTechnologies、CambridgeBlockchain、Coinbase和NewVoiceMedia這7家公司手中。具體各公司專利授權數(shù)量參見表2。
上述7家公司可以分為兩類，一類是微軟、思科、國際商業(yè)機器，3家公司都是ICT領域老牌的巨無霸企業(yè);而另一類是專攻區(qū)塊鏈的初創(chuàng)企業(yè)：BlockchainTechnologies、CambridgeBlockchain、Coinbase、NewVoiceMedia。
具體來看，以微軟為代表的ICT巨頭，其申請的區(qū)塊鏈領域的專利多在底層鏈式結構的改進。雖然這些大型公司技術積累較為深厚，但在區(qū)塊鏈這個新興領域，對于核心技術的共識層、激勵層同樣改進不大，且應用指向也并不明確。反觀以Coinbase為代表的區(qū)塊鏈新興公司，其申請不僅涉及應用層，有著明確的應用指向，同時申請中也涉及到對激勵層、共識層的改進，因此反而比微軟等公司的授權專利含金量更高。
另一方面，以微軟為代表的ICT巨頭卻十分重視專利布局。其在該領域的上述授權專利，除了在美國本土申請專利，也可以查到中國的同族專利。也就是說，其已經積極籌備專利技術的全球布局。再以Coinbase為代表的區(qū)塊鏈新興公司，其多是僅在美國本土申請專利。這一點與國內企業(yè)有些相似。
目前，基于區(qū)塊鏈技術的專利申請，中國授權專利數(shù)量為36件。授權專利主要集中在公司申請人以及少數(shù)高校和個人申請人手中(見表3)，包括北京比特大陸、北京鑄銀博、濟南曼維信息3家公司以及中山大學，但其數(shù)量也僅有2件，沒有海外同族專利。究其原因，是國內申請的爆發(fā)期處于2016年以后，大部分專利還處于待審階段，預計再過一到兩年，中國授權專利數(shù)量將會迎來一個快速增長期。
(6)海外申請人和國內申請人布局比較
2014—2017年，海外申請人在中國布局專利申請共57件，約占中國專利申請的4%。從2014年起，海外申請人開始在中國進行基于區(qū)塊鏈技術的專利申請布局，以2015—2016年居多，主要涉及應用層和數(shù)據(jù)層，約占中國專利申請的4.5%。對于核心技術的共識層和激勵層有少量布局，對于核心技術的網絡層和合約層幾乎沒有涉及。目前還沒有中國申請人在國外進行專利布局。
(7)主要國內申請人專利布局情況
在15家國內企業(yè)中，2014年只有眾享比特對區(qū)塊鏈技術布局了3篇專利申請，2015年只有布比對區(qū)塊鏈技術布局了13篇專利申請，其余各家企業(yè)均是從2016年才開始布局區(qū)塊鏈技術。阿里巴巴在2017年布局52篇專利申請，一舉躍升區(qū)塊鏈專利申請榜第一。我國申請人在區(qū)塊鏈領域的改進大多集中于兩個方面：區(qū)塊鏈技術的應用，這方面改進相對簡單，與實際產品貼合最緊密，改進點易于直接作用到相關產品上，可以立竿見影收到成效，因此該層專利申請量最大。對于底層技術而言，大多是在數(shù)據(jù)層進行改進，例如區(qū)塊頭、區(qū)塊體以及鏈式關系的改進，這些改進均可歸納為是對數(shù)據(jù)存儲結構的改進，以及對搜索效率提高的改進。改進點許多是可以參照、對比現(xiàn)有技術中如何提高搜索效率以及如何提高數(shù)據(jù)壓縮比等手段，將其應用到區(qū)塊鏈領域。
比較而言，合約層/激勵層/共識層改進較少。區(qū)塊鏈技術相對于現(xiàn)有技術而言，其根本性區(qū)別的架構設置卻多是對激勵層/共識層的改進，因此如果想要提出根本性革新，能夠導致區(qū)塊鏈整體升級換代的技術及產品，不妨進一步著力于上述激勵層/共識層的創(chuàng)新。
15家企業(yè)在區(qū)塊鏈技術應用層的專利布局主要集中在金融領域，基本上每家都會涉及金融領域，尤其是電子商務、金融交易、身份認證方面。其次，15家企業(yè)在應用層的專利布局還集中在物聯(lián)網、供應鏈、法律、醫(yī)療領域，尤其是涉及食品、藝術品防偽溯源，以及著作權、版權保護方面。此外，阿里巴巴、布比、聯(lián)通、中鏈科技4家企業(yè)所布局區(qū)塊鏈技術應用層的領域相對較為廣泛，均涉及5個以上的領域。
4結束語
區(qū)塊鏈技術的專利申請，在全球范圍內已經進入快速增長期，區(qū)塊鏈研發(fā)的先驅企業(yè)不斷加大該領域的研發(fā)投入，新創(chuàng)企業(yè)如雨后春筍般迸發(fā)、成長，促進該領域的技術升級。而中國在區(qū)塊鏈領域的專利申請量遙遙領先，超過了全球申請的50%。中國的申請人在專利申請的排行榜上已占據(jù)多個位置，阿里巴巴以58件專利申請占據(jù)全球第一。全球專利申請多集中在應用層，這與國內專利申請的情況基本一致。截至目前，中外申請人在對方區(qū)域進行專利布局的都還不多，中國甚至還未開始在海外進行布局，而海外申請人也僅僅在應用層和數(shù)據(jù)層進行了少量布局，對于核心技術的其他層還未大規(guī)模占據(jù)。由此可見，對于中國申請人來說，現(xiàn)在開始放眼海外，進行專利布局，甚至核心技術方面的專利布局，還為時未晚。因此，為了能在新興的區(qū)塊鏈技術方面處于行業(yè)領先地位，中國申請人應該盡早對核心技術進行研發(fā)，除了在中國進行專利布局外，也要搶占海外專利市場，尤其是核心技術的網絡層、共識層、激勵層和合約層，才能在將來區(qū)塊鏈方面的專利戰(zhàn)中處于優(yōu)勢地位。
