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区块链知识产权分析报告


区块链专利数量今后会井喷,应用布局范围日益广泛:尽管区块链目前已有数百件专利申请,但从一个技术的长远发展来看,这些专利数量是远远不够的,尚处于专利布局的初级阶段。这对中国相关企业来说也是契机,因为尽管区块链目前是开源技术,但不意味与申请专利相抵触,而且目前已有诸多主导开源的公司在积极推进开源的同时进行大量区块链专利申请,中国相关企业如果尽早布局区块链专利,不仅可以在今后竞争中占据一席之地,而且可以将竞争对手技术公开避免遭受专利威胁。目前中国的区块链专利虽然全球排名第二,但总体技术水平低于国外,数量和质量上存在上升空间。目前在全球范围内,金融领域的银行、投资机构、知名ICT企业、比特币相关公司在区块链的专利布局上态度积极,今后他们的相关专利布局势必覆盖全面且不断拓展领域,而且随区块链应用范围拓展,其他产业各方也将开启相关专利布局。尽管目前区块链领域尚无专利侵权诉讼,但随该产业发展成熟且利益丰厚之际,因竞争排斥以及NPE导致有潜在侵权诉讼的可能性,但短期内该现象不会发生。

产业联盟应体现桥梁搭建和信息共享优势。产业联盟应积极主动吸引多方产业加入,构建多方利益代表存在的区块链体系。这是因为区块链最大的优势在于其能将相互之间不信任的节点连接在一起实现价值传递,区块链目前并无法实现绝对的去中心化,但随着代表不同利益方节点的不断加入,所构建的区块链体系将趋于去中心化,此体系的信任度进一步提高。并且区块链目前商用成熟案例并不多,可借鉴经验较少,产业联盟加强联盟内信息共享和沟通,将降低成员研发成本,促进联盟内会员达成良好合作关系。因此,为推动和实现桥梁搭建、专利和研发资源共享,产业联盟可以考虑跨区乃至跨市吸收创业企业如太一云科技、Onchain、杭州复杂美科技、布比等,金融机构如中国银联、深圳前海微众银行股份有限公司等,科研院校如清华大学深圳研究生院、北航、中国科学院、上海交通大学等。

区块链所适用的应用场景将不断延展。目前尽管业界对区块链概念炒作的火热朝天,纷纷探索区块链应用场景,但区块链不是漫无边际的适用诸多领域,不是所有场景都对区块链有需求的。根据区块链的特点和优点,其更适用于登记溯源、金融支付、认证、版权、监管等场景,这些场景普遍特点是涉及多方信息交互和信息共享、跨域交互(如跨行业、跨国、跨地区、)相互之间缺乏信任,信任成本过高、中心化成本过高、解决信任过程周期过长、监管成本高。从专利分析也看出,在安全、版权、认证、支付等领域存在较多专利。而且区块链在某些场景下的适用也分短期和长期,例如在物联网和车联网等场景下,受物理基础设施配备、交易速度、可靠性、功耗、安全性等因素制约,区块链的应用前提是需要这些制约瓶颈都已克服解决,相关产业成熟,催生相关需求。

通过收购短时间内提高研发实力。目前在区块链领域一些初创公司研发较深入,专利布局较多,创新思维活跃,大型银行可以考虑通过收购该类初创企业加强研发实力,缩短研发周期,提高专利储备实力。一些初创公司的专利申请能反映该公司的技术研发方向和技术创新活跃度。例如北京太一云科技公司,该公司及其CEO名下数十件区块链专利,该公司研究方向主要为基于区块链的数字资产处理;杭州复杂美科技有限公司,该公司研究方向多为基于区块链的计费、清算等。但需要注意的是,最好结合实际需求,深入考察在此技术领域有研究的对象并予以收购。

报告节选

概述

(一)数据库及检索范围

时间范围:本报告的数据来源源自INCOPAT数据库,专利检索的时间范围为2008-2016期间的已公开区块链专利申请。起始时间选择2008年的原因是虽然区块链目前已经应用到诸多领域,但区块链的前生是源自比特币的,而比特币在中本聪的白皮书公布于世之后,为世人所知的时间可以认为是2008年之后开始。

检索地域:本次检索原则上默认为INCOPAT数据库的全部国家地区,但实际上,经检索,区块链专利布局国家地区为美国、中国、世界知识产权组织、韩国、日本、中国台湾、英国、德国、澳大利亚、欧洲专利局和印度。

检索策略:由于区块链(block chain)一词具有显著特征,因此在专利标题、摘要、权利要求和说明书等全部字段对该词的中英文及各种变形进行检索,并且由于检索该词会引入密码区块链消息CBC、存储管理、车辆链条、化学聚合物、光学摄像元件等杂质,因此对区块链进行技术范围限定,限定关键词选取原则为具有鲜明区块链技术特色的词汇以及区块链广泛适用场景,如“共识、工作量证明、拜占庭、双花、挖矿、比特币、数字货币、智能合约、总账、去中心”等词的中英文及各种变形,由于限定检索范围会导致范围缩小,因此尽可能多选取限定用关键词,最后累计选取限定用关键词数量接近100个,且检索结果趋于收敛,不再因加入限定关键词而明显检索结果发生变化,并且重要专利申请人都已囊括在检索结果中,此时认定区块链相关技术都大部分涵盖在检索结果中。并且在检索中,结合区块链重点出现技术领域的ipc分类进行限制,过滤明显不相干专利ipc分类号,考虑到区块链的广范围应用领域,尽量避免用大量ipc分类号进行大规模删砍,而更多考虑细化到ipc的大类甚至大组级别。最后在专利粗检的结果基础上,对重点专利申请人进行细筛,滤出明显引入噪声的申请人,以及对其他不相干专利进行人工阅览后手动删除。最后累计获得区块链专利全球未合并同族384件。(注:该数量是较为准确的,因检索者之前曾用德温特数据库、PatentStrategies数据库、innojoy数据库等多个数据库均进行过检索,并逐篇阅读标引过,这些数据库检索区块链专利的总数比较一致,业界目前一直传言区块链专利数量为2000余件,对于该数目笔者持有怀疑态度,2000这个数量可能是检索策略中引入了未含区块链概念的数字货币专利,以及上述提及到的各种噪声导致虚高)。

说明:本报告针对区块链专利的具体分析,如专利的标准与开源风险、应用领域场景详述、重要申请人专利布局详细剖析等方面不予展开。欲了解详情可与中国信息通信研究院知识产权中心联系,联系方式详见报告尾部。

(二)区块链技术概述

区块链(Block chain),是在没有中央控制点的分布式对等网络,使用分布式集体运作的方法,实现一套不可篡改的,可信任的数据库技术方案,其特点为去中心化存储、信息高度透明、不易篡改等。

区块链技术不易被破解:区块链基于密钥和哈希算法等等安全加密措施保障;

区块链技术实现了无需中心化机构、无需相互信任进行价值交换:现在互联网上的价值交换需求趋于强烈,消除信息不对称的信息互联网正在向传递价值、降低价值交换成本的价值互联网进化。区块链的出现,使得交换双方无需依靠中心化机构即可进行价值交换,区块链技术可以成为支付、清算、股票、房产、公证、医疗、物联网乃至任何数字世界里其他价值物的公共总账本,从而降低了成本,降低了对中心化平台的依赖;

区块链技术抗攻击和网络故障能力强:区块链中,总账本在海量节点中均有备份,攻击个别节点对区块链运行不会造成影响。攻击者要在全网范围内展开大规模攻击则需耗费巨量的资源。.

由于区块链具有诸多优点,目前全球范围内对区块链技术表现出了殷切期待,一些国家甚至将区块链列为国家战略目标。目前,我国也在十三五信息规划中多次提及区块链技术,凸显了国家对战略性前沿技术的关注和重视程度。在政府大方向认同的情况下,无论是在科技圈还是金融圈,区块链成为技术宠儿。

区块链专利分析

(一)专利申请趋势分析

目前区块链概念火热,吸引了全球投融资金额越来越高,自2012年以来,区块链创业领域共发生217起融资/并购事件,融资额共142890.77万美元。投资地域也在全球范围内越来越广,关注区块链并予以投融资的群体范围也越来越广泛。像IBM、阿里巴巴、Linux基金会、腾讯、百度等互联网知名公司也相继宣布进入区块链领域。从2013年至2016年4月,全球区块链行业投融资项目具体情况如图1所示。

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图1 区块链的全球投融资

但由于目前区块链技术的标准和应用前景有待明晰,尽管投资热情高涨,但围绕区块链技术的专利量尚未大量井喷。不过,国外企业已经开始不断囤积相关专利了。其中,金融领域的银行、投资机构和比特币相关公司在区块链的专利布局上态度尤为积极。

有两个不同的投资时期决定了区块链产业发展速度,由此也影响到区块链的专利布局数量。2009年到2013这几年的专利申请数量还不是很多,区块链技术的应用几乎只局限在比特币交易、版权、算法和身份认证等技术上,区块链技术处于萌芽期,可以看到2012年几乎没有太多的公开投资情况出现,相应的区块链专利量寥寥无几。到2015年,已经出现众多投资事件,并且覆盖在了区块链行业的多个领域。相应的,区块链专利的申请态势从2014年开始迅猛增加,年申请量接近百件。由于区块链的去中心化、信任可靠等优点使其可以广泛应用在多领域,因此今后还会进一步产生诸多投资融资项目,相应的也会带动区块链技术研发不断发掘、专利申请不断涌现。

图2是区块链专利申请的总体趋势分析图。截止2016年12月全球区块链专利数量384件,总量并不是非常多,这是因为区块链目前没有大规模商用,未形成完整产业链导致。申请量从2014年开始有了显著增长,并且中美两国的区块链专利布局明显速度快于其他国家地区。

数据来源:incoPat

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图2 区块链专利申请总体趋势

不过由于专利从申请到公开一般需要持续一段时间,甚至可能长达18个月,如果申请人通过PCT程序提出国际申请,则进入国家阶段的周期还可延长到30个月。因此,2014年及以后的专利申请有部分还没有被公开,因此图中近几年的专利申请量并未反映真实申请情况,真实总量比图中所示还多。随区块链技术的不断成熟和完善,以及在金融、选举、资产管理等领域引发的广泛关注,预计区块链专利的申请量今后还会持续呈现快速增长趋势。

(二)区块链技术应用领域分析

1.技术申请趋势

对区块链专利不同国家所涉及的IPC分类布局特点进行分析,见图3,美国、中国、WIPO、韩国和日本这几个主要的区块链专利申请国家大部分的区块链IPC分为支付类和安全类两种。

支付类:G06Q(专门适用于行政、商业、金融、管理、监督或预测目的支付方案体系结构或协议),

安全类:H04L(用于检验系统用户的身份或凭据)和G06F(防止未授权行为,以便保护计算机或计算机系统)。

即区块链专利的IPC反映出,区块链专利主要申请集中在数字货币支付以及相关安全领域。并且,美国在G06Q领域的专利申请量非常大,明显数量上超过中国和其他国家。

数据来源:incoPat

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图3 区块链不同国家的IPC分布领域

实际上,区块链目前开源吸引了诸多企业投入其中,并且成立了很多国内外的项目。项目类型包括账簿登记、数据安全、跨境支付、金融市场交易清算、贸易金融、艺术、音乐、物联网、网络安全、保险、医疗、零售等。见表1。

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表1 区块链技术应用在多个领域内

随区块链技术在上述各种应用领域中的不断探索,相应的专利布局也全面展开,由于IPC不能细致反映区块链具体应用场景,故对区块链全部专利按照实际涉及应用场景进行人工标引和归纳总结,其涉及具体应用场景详见图4。图中立方块的体积大小体现了该技术应用领域的区块链专利量多少。可以看到,交易安全、身份认证、溯源防伪、版权等是区块链专利布局的主流场景,这是因为目前区块链产业发展比较快的仍主要集中在金融领域,区块链使得交易速度增快,交易维护成本下降,诸多行业都看到了新技术背后带来的巨大经济效益,因此积极探索区块链在金融领域的应用,并进行区块链金融应用布局专利。但目前区块链技术也并未完全被银行也所垄断,各个行业在自己的应用领域均有区块链专利布局。诸如物联网、版权、广告、不动产管理、身份认证、医疗、安全防御等领域有专利布局,例如通过区块链保护医疗数据不被篡改;通过区块链保护著作版权;通过区块链实现商品零售、电子商务、优惠券礼品卡、基于位置兴趣推送和广告推送;通过区块链实现物联网的物流跟踪溯源;通过区块链实现投票;通过区块链实现游戏、赌注和保险;通过区块链实现域名管理;通过区块链确保云安全;通过区块链实现智能合同和拍卖;通过区块链进行安全防御、攻击检测和通信验证;通过区块链实现工程工业建筑;通过区块链进行能源管理和等。不过目前这些领域专利量很少,未来存在可大量布局专利的空间。

数据来源:中国信息通信研究院知识产权中心

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图4 区块链专利的应用领域

(三)申请人分析

1.申请人排名

对区块链专利的申请人按照专利申请量排序,生成图5,可见专利量较多的区块链专利持有人包括:初创公司如布比(北京)网络技术有限公司(BUBI)、杭州复杂美科技,比特币交易公司如Coinbase、21 Inc,金融机构如Bank of America等,他们的区块链专利申请量都较大。但预计区块链专利今后会爆发增长,很多公司的区块链专利尚未公开,预计当前的区块链专利申请人排名今后会出现显著波动,不排除一些知名国际公司后来居上。目前区块链专利申请局面是各方产业皆有介入,无明显占据垄断优势地位的专利申请人出现。其中,邓迪虽然以个人名义申请了较多区块链专利,但实际上,邓迪是太一云科技董事长,太一云科技这家公司在区块链上构建了多个并发的链外转账通道,在链外通道内实现高速高频转账交易,其提出的超导网络在区块链技术中具有创新性。

数据来源:incoPat

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图5 区块链专利的申请人分布

2.申请人类型构成

从图6可见,区块链中国专利申请的主要力量还是来自企业,其次是个人、大专院校和科研单位。实际上,区块链技术在全球范围内也是由企业主导并积极推动的,目前区块链多以联盟组建、项目合作和平台建设模式推进,众多跨领域企业携手推进区块链应用开发和标准推进,并以专利保护相关业务。国际上较为知名的区块链联盟有R3 CEV,并且IBM主导的超级账本项目也是在国际知名机构组建的区块链联盟推动下进行的。基于区块链技术的平台目前国际较为知名的有以太坊和Rootstock。

数据来源:incoPat

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图6 区块链专利的申请人类型

2015年9月R3 CEV区块链联盟成立,该联盟主要致力于为银行提供探索区块链技术的渠道以及建立区块链概念性产品。不久前摩根史丹利、澳大利亚国民银行、高盛和西班牙桑坦德银行都退出R3联盟。但这些退出者并未止步区块链的探索,仍然申请专利和布局区块链业务。

IBM主导的超级账本项目行业跨度大且项目推进速度快。IBM在2015年底派 Linux 基金会推出了开放式账本项目(Open Ledger Project),后改名为Hyperledger。IBM为该项目贡献了技术、4.4万行代码和相应知识产权,希望未来建造没有任何限制的各类应用类型和框架。截止2016年11月,已有95家成员参与该项目。目前中国的初创公司Onchain、北京艾亿新融资本管理有限公司、华为、恒生电子股份有限公司、趣链科技、深圳前海招股金融服务有限公司和深圳新国都技术股份有限公司都已加盟该项目。超级账本项目主管在2016年底提出创建超级账本中国技术工作组以期加快全球区块链工作进程。这些参与者一方面积极参与联盟活动,推进项目开发,并且积极申请和布局专利,以保护区块链的知识产权。如围绕区块链技术申请40件专利的美国银行,还包括Coinbase公司,其在加入超级账本项目的同时,围绕其比特币业务进行了线上线下、汇率、钱包、密钥等多方面申请了十余件区块链专利,以便进行知识产权保护。

以太坊和Rootstock的平台被业界广为使用但缺乏专利保驾护航。以太坊是2014年1月由发明家和项目负责人Vitalik Buterin创立的,并在年底公开发售代币获得1800万美金融资,是一个独立的开源平台,是加密电子货币和区块链平台,是为开发者提供创建和发布区块链应用的平台。目前以太坊和Rootstock都没有相应的区块链专利申请被公开,在平台规模不断扩大,客户不断增多的情况下,若缺乏有效的知识产权保护,尤其欠缺安全方面的保障,预计发展道路上会遇到一定的知识产权障碍牵绊。

3.申请人申请趋势

图7示出区块链主要几位专利申请人从2009年到2016年的专利布局情况,可见这些申请人基本都是从2013年之后才开始进行区块链专利布局,在此时间之前这几位主要专利申请人都没有进行区块链专利布局。并且从布局的时间早晚来看,美国银行、21 Inc、 Coinplug、 ncloud这几家区块链专利布局时间较早,并且从图中气泡的面积来看,布比公司、coinbase、美国银行的区块链专利这几年申请数量较多。也反映出这些公司在区块链领域拓展的决心较大。这些公司在区块链领域的技术发展值得予以关注和跟踪。其专利布局态势也有必要做出预警分析。

数据来源:incoPat

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图7 区块链专利主要申请人历年专利申请情况

4.申请人技术构成

通过图8看出,区块链领域这几家主要申请人涉及的技术领域分布,可见布比公司的业务范围较为均匀,G06Q、H04L和G06F均有涉及,即其申请的区块链专利包括了支付以及安全加密,其次,如比特币交易所Coinbase和美国银行这些支付类专利申请人,其申请的区块链专利也大量的集中在了G06Q,与支付相关的业务,可见这些公司是围绕其业务紧密布局专利的。

数据来源:incoPat

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图8 区块链专利主要申请人的专利IPC分布

5.申请人技术价值

图9示出,区块链专利主要申请人的专利技术价值排名以及不同价值评分下专利数量多少。此排名参考INCOPAT数据库自设的合享价值度作为专利申请人技术价值评价指标,该指标通过合享新创自主研发的专利价值模型实现,从技术稳定性(是否有诉讼发生)、技术先进性(该专利及其同族专利在全球被引用次数,根据涉及IPC小组判断应用领域是否广泛、研发人员投入人次、是否发生转让)和保护范围(权利要求数目和同族国家)三个方面综合评价专利的价值,该专利价值模型融合了专利分析行业内常见和重要的技术指标,系统对每篇专利进行专利强度自动评价。

图9示出布比公司的区块链专利大部分技术价值在4-5分左右,Coinbase的区块链专利虽然数量少于布比公司,但其专利技术价值较高,分值在4-7分之间,美国银行的区块链专利价值也较高,分数在4-8分之间。从国内外专利申请人所申请区块链专利的技术价值排名对比来看,中国申请人的专利技术价值打分普遍较低,在3-4分之间,而一些国外专利申请人的专利技术价值打分较高,个别专利分值接近9分。实际上,区块链技术的传播路线也是从国外传播到中国的,国外较多组织和公司做出了积极探索和研发,国内虽然成立联盟兴趣高涨,各路有关加强区块链研究的呼声不断,但在整体仍处于初级阶段,技术贡献度相对较低。

数据来源:incoPat

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图9 区块链专利主要申请人的专利技术价值排名

6.发明人排名

图10示出区块链专利的主要发明人分布,可见区块链领域,蒋海、王璟、赵正涌、胡楠和翟海滨的专利申请数量较多,这是由于这四位发明人隶属于布比公司,多次作为共同发明人提交区块链专利申请,并且专利申请人为布比公司。其中蒋海为布比网络创始人和CEO,是中国科学院博士,其在在网络通信和互联网领域具有近十年的科学研究和产品开发经验。布比区块链用于数字资产、股权债券、贸易金融、供应链溯源、商业积分、联合征信、公示公证、数据安全等领域。韩国人어준선和홍재우的区块链专利发明数量也较多,这是由于二位发明人隶属于Coinplug公司,多次作为共同发明人申请了区块链专利,所申请专利的申请人为Coinplug公司。Coinplug是韩国最大的比特币创业公司,业务范围包括比特币交易,还包括开发比特币钱包和商户的支付软件。Coinplug公司申请的专利与其业务模式紧密相关,申请的专利围绕其比特币交易业务,包括有基于区块链实现证书颁发、金融机构文档校验、虚拟数字货币交易过程等,并且Coinplug与韩国国民银行合作,制定基于区块链的国际汇款方案,同时也申请了基于区块链进行全球汇款的专利。

数据来源:incoPat

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图10 区块链专利主要发明人排名

任务发布者反馈(资本实验室创始人兼CEO 冉伟):

本报告从专利角度出发,对区块链公司与相关机构的专利布局进行了深度分析;同时紧密结合市场现状,对区块链的产业与市场格局也进行了一定解读。值得一提的是,报告中还提出了若干启发和建议,体现了“刚性”数据基础上有价值的“柔性”思考。本报告对于投资机构把握区块链技术的研发与应用趋势,识别本行业的投资机会有很好的参考作用。

极客群评价

一、检索关键词选取合理

极客报告中指出,此次极客任务执行过程中,对区块链进行了技术范围限定,限定关键词选取原则为具有鲜明区块链技术特色的词汇以及区块链广泛适用场景,最后累计选取限定用关键词数量接近100个,如“共识、工作量证明、拜占庭、双花、挖矿、比特币、数字货币、智能合约、总账、去中心”等词的中英文及各种变形。

二、准确进行了数据噪音的去除

此报告中,根据任务要求将重要专利申请人囊括在检索结果内,并结合区块链重点出现技术领域的ipc分类进行了限制。此外,考虑到区块链的广范围应用领域,尽量避免用大量ipc分类号进行大规模删砍,而更多考虑细化到ipc的大类甚至大组级别。最后在专利粗检的结果基础上,对重点专利申请人进行细筛,滤出明显引入噪声的申请人,以及对其他不相干专利进行人工阅览后手动删除,准确进行了数据噪音的去除.

三、启发建议完整清晰并具有一定前瞻性

本次报告针对任务要求中提出的第2、3、4项内容给出了完整的结论,包括区块链专利申请走势、应用布局范围、产业联盟构建(包括建议吸纳的具体成员)、区块链未来适用的应用场景及研发方向、收购相关初创公司的建议(包括建议的具体公司)等,从研发、专利布局、投资等多角度给出了较为完整清晰的建议,具有一定前瞻性。

四、分析维度全面但重点不够突出

本次任务最终报告呈现了一个非常完整的分析维度,共形成22个分析图,包括专利申请趋势分析、技术应用领域分析、申请人分析、地域分析、法律及运营分析、专利代理分析的全部维度进行了分析,但其中的法律运营、专利代理分析对于本次任务无明显参考价值,反而使得重点不够突出。另外对于整个报告的亮点分析结论可进行总结,便于报告更加清晰地呈现其核心分析结论。

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