王 亭，王莹莹，孔 旗

（1.国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心，苏州 215163；2.苏州高博软件技术职业学院，苏州 215163；3.展讯通信（上海）有限公司，上海 201203）

1 引言

自2008年中本聪的比特币面世以来，作为比特币底层技术和基础架构的区块链技术近几年迅速成为企业与科研工作者的研究热点。区块链成为继移动互联网、物联网、大数据、云计算之后的第五大热门技术。由于区块链能较好的解决信息系统中的信任危机，其最先在金融领域得到了迅速的发展。逐渐各领域的研究人员发现了区块链的巨大的潜力和价值，区块链逐渐应用到电子商务、物流、智能合约、物联网、保险等各个领域。

区块链（blockchain）是由多独立节点共同参与的分布式数据库系统，可以看做是一个去中心化的分布式账本。区块链具有去中心化、透明化、不可篡改性、匿名性等特点[1]。

2 区块链专利技术分支

目前，区块链通常被分为六层，分别是数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层，通过对区块链相关专利样本的统计分析，国内外关于区块链专利申请主要集中在两大方面：一是针对区块链技术本身，即区块结构、共识机制等；二是针对区块链相关应用场景，即区块链的各种应用场景。

2.1 区块链相关技术

区块链是一种链式数据结构，其按照时间顺序将数据区块链接在一起，以密码学的方式来保证数据不可被伪造、不可被篡改。每个数据区块包括块头和块体两部分，块头用于链接到前面的数据区块，块头包含前一区块的哈希值，该值是对前区块的块头进行哈希函数计算而得到的；块体用于记录交易信息是上一个区块形成之后，本区块创建之前所发生的交易数据[2]。关于区块链技术的专利申请主要集中在区块链的链、区块链节点、共识机制三个方面。

（1）区块链的生成、维护与重建。区块链是数据区块按照一定的规则连接在一起所形成的链式数据结构。当前针对区块链的链的相关专利的申请主要集中在链的生成方法，区块链生成之后的维护方法，当某台或某几台服务器遭受攻击或出现异常时区块链的重建方法等。

（2）区块节点。针对区块链节点变更的专利申请主要集中在区块链节点增加、减少与升级等几个方面。

（3）区块链共识机制。区块链是一种去中心化的体系。其共识机制的核心是解决节点间的信任问题，使节点能够达成一致。目前关于区块链共识机制的相关专利申请主要集中在共识机制的生成、校验以及管理等三个方面。

2.2 通信方式与数据传输

与区块链通信相关的专利申请主要集中在链内通信、跨链通信、和链外通信等方面，其中，跨链通信还涉及异构链之间的数据通信。

与区块链的数据传输相关的申请主要涉及：权限控制、身份管理、数据传输及同步、数据匹配、数据安全、数据库状态管理、数据时效性等方面。另外还有一些专利申请涉及数据监管、数据完整性、数据的容错等方面。

2.3 小结

综上所述，为了将区块链尽快的商用，目前主要针对布局以及应用过程中主要涉及的安全以及稳定等问题提出解决方案，当前关于区块链相关的专利申请拟主要解决以下几个方面的问题：网络的构建及扩展；数据的分发、传输及存储；确定共识；处理网络延迟；安全认证。

3 区块链应用分析

近几年区块链技术逐渐从金融领域扩展到各个领域。凡是要求数据公平、防止篡改的领域都可以应用到区块链技术。与区块链技术相关的专利申请主要集中在以下领域。

（1）交易管理。金融领域存在较多的交易如证券交易、转账汇款、股权众筹、基金等，传统的交易方式存在交易时间长，容易发生交易失误，中心化交易模式可信度低，成本高、效率低等缺点。将区块链技术应用到交易管理中可以缩短交易时间，降低交易风险，增加交易的可信度，提高交易的效率等[3]。

（2）商品的溯源与流通。在传统的商品溯源系统中，商品信息存在于单一的系统中，中心化严重，数据存在被篡改的危险[5]。将区块链技术应用到商品溯源系统中，可以保证数据的真实性，增加溯源系统的可信性。

（3）资产管理/人员信息管理。在传统的资产管理服务中，要实现资产的转移需要资产发行方、资产接收方以及流通平台三方的介入才可以完成，资产的流通渠道以及流通范围都受到了限制。将区块链用于资产登记、交易确认、记账对账和清算等，不仅保障了资产的安全交易，减少资产纠纷为题同时也扩大了资产的流通范围。将区块链技术应用到人才信息管理系统中，可以避免学术、学历、工作经历造假行为。

（4）智能合约。传统的合约存在信任危机。基于区块链技术的智能合约具有去中心化，不可篡改性、不可抵赖性，过程公开、透明、可追踪，条件触发时自动执行等特点，极大地保证了智能合约的可信度、降低了执行成本。

（5）大数据与云存储。将区块链技术应用到大数据中，区块链中的数据的具有时间戳，数据的不可篡改性以及可追溯性等特点，在很大程度上促进了大数据技术的发展。区块链技术与云存储技术的结合使得云端数据的安全性得到了提高。

（6）存在性证明。出生证、身份证、结婚证、学历证、文件版权[4]、专利证书等各类证明性的文件信息都可以记录到区块链上。这样任何人就可以在没有机构的情况下来验证文件的证明信息。

4 结束语

本文针对国内外与区块链相关的专利申请状况进行了分析。总结了区块链相关专利技术分支，当前国内外所申请的专利拟要解决的问题，以及区块链技术的相关应用场景。通过对区块链所涉及的研究热点问题及相关技术进行梳理，为更好的了解区块链的相关技术提供了良好的导向作用。