基于区块链的技术交易平台系统研究

江婷 邵祥东 黄祥国

摘要：我国创新驱动发展战略深入推进实施，科技成果转化工作作为其中的关键环节，是推动创新发展的重要力量。目前，国内技术交易所区域化分布、各自为政等问题突出，难以满足现阶段技术交易市场需求，而区块链技术可以实现数据共识性、去中心化和不可篡改性，为问题解决提供了可靠方式。基于区块链特点和技术优势，通过建构技术资产数据区块链交易模型，进一步探索技术交易中的资产登记、资产交易、用户账户、后台管理、行业云区块链和数据节点等技术，并设计技术与资本高效对接的技术交易平台，有针对性地克服区域分化、各自为政的交易壁垒，阻遏网络侵权等问题，推动科技成果转化工作快速发展，促进我国科研成果快速转化为现实生产力。

关键词：区块链;技术交易;共识机制;智能合约

DOI： 10. 11907/rjdk.192399

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

中图分类号：TP399

文献标识码：A

文章编号：1672-7800（2020）001-0225-04

0 引言

区块链（ Block Chain）于2008年11月1日由中本聪（ Satoshi Nakamoto）在《比特币：一种点对点的电子现金系统》一文中提出，直到2013年才逐渐被社会大众广泛关注。2015年，区块链迎来了井喷式发展，该年被称为区块链研究“元年”，随后学术界和社会大众对区块链技术的关注度不断攀升[1-2]。2016年12月，央行数字货币研究所正式成立[3]。2017年，中国工业和信息化部成立了“可信区块链开放实验室”研究机构。近3年，与区块链应用密切相关的学术论文共180篇（不包含比特币及加密货币的研究），其中谷歌学术100篇，IEEEXplore数据库30篇，AISeL（ AIS Electronic Library）数据库50篇。通过文献综述发现，最近3年对区块链的应用研究主要涉及6个领域，分别是金融、信息管理、娱乐与传播、政府、电商市场和供应链等。其中，金融占34%，数字档案管理研究占25%，供应链与区块链研究占23%，这3类占了区块链市场应用研究的82%[4-6]。

技術交易平台是为技术市场主体提供交易和相关衍生服务的平台。目前，国内技术交易平台主要通过汇聚各类科技服务机构、投融资机构、高校、科研院所和企业等，为技术市场供需双方提供信息发布、信息交流、技术交易（挂牌、拍卖）、科技咨询等专业化服务，以推动高校、科研院所、国有企业的科技成果得以转化。同时，推动产学研合作，促进企业依托科研力量实现产业升级和创新发展。

当前，国内技术交易有区域化分布的特点，且交易所的交易系统适用性较弱，实现方式基本靠线上获取信息，线下完成最终交易，这样的操作容易带来交易效率低、科技成果转化慢、数据易被篡改和窃取、传输不安全等问题。

鉴于此，本文从区块链技术在科技领域的技术交易应用研究角度，提出一种技术资产数据区块链交易模型，帮助解决技术资产数据存储、安全共享难、数据可信度过度依赖组织机构等问题，实现去中心化、安全、不可篡改的技术资产数据分享[7-8]。此外，通过打造基于区块链公有链系统的技术交易平台，构建功能完善、运行高效的区块链技术交易体系，为企业和技术开发者提供科技成果转移转化服务，充分发挥技术市场配置科技资源的基础性作用，推动区块链领域科技成果的交易及推广。

1 区块链特点及引入优势

区块链的本质是一个分布式数据储存和使用节点，类似于公共账本性质，任何区块链使用者都可对该数据储存和使用节点进行核查，任何单一的用户都不能控制整个数据节点。区块链系统构成框架中各数据节点参与者共同构成和维持了整个数据节点的更新。整个区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成[9-10]。区块链可以应用到任何领域，在金融、物流、公共服务等领域都有大量案例，2016年11月，我国正式将区块链列入“十三五”规划纲要中。

区块链的基本原理简单易懂，包括4个方面。①分布式账本：有效地将数据保存在区块链中各节点上，并以公钥或私钥的形式进行访问验证，能够为数字信息保护建立一个可靠的数据信任壁垒;②完善的数据保护机制：区块链账户身份数据是经过高度加密的，但账户交易信息数据是公开的，访问数据信息时，只有获得数据拥有者的授权之后才能访问该数据，保障了平台账户数据安全和交易者隐私;③遵守共识：区块链中所有记账节点之间拥有共同构建的基础公式标准，且各记账节点之间自发遵守预先设定的建构公式标准规则，通过规则判断出每笔记录的真伪，只有判断为真的记录才能写入区块链中;④数据智能：基于数据节点中已经判断为真且不可篡改的数据，允许在没有第三方的情况下形成可信数据，自动化执行一些预先定义好的规则和条款，实现交易可追踪且不可逆转[11]。

通过引入区块链的多个优点，本文设计了基于区块链核心技术的全国技术转移市场方案。具有以下优势：①归属证明：每一个技术资产的权属信息，在区块链上生成唯一真实且不可篡改的存在性证明，通过整个区块链系统的可靠性为其背书;②流转可追溯：每笔技术资产的授权、交易、转让，都能被记录和追踪。通过时间戳的精细化管理为各类纠纷提供准确的司法取证;③智能追踪履约情况：结合智能合约，自动追踪履约情况、限制交易执行，非常适合产生、流转、消费过程的互联网技术资产确权，使用权更简单便捷;④侵权证明与存证：提供作品的自动筛查和智能比对服务，在锁定侵权事实后自动抓取证据，并提交至区块链实现证据固化，形成不可篡改的电子证据。

2 技术交易数据区块链模型

2.1 技术交易数据区块链模型类型划分

本文将技术交易数据区块链模型分为两部分：

（1）各省级技术交易平台仓库。各区域技术交易平台仓库模块本质上是交易所已有的线上交易系统，虽然每家交易所的系统功能不完全一样，标准也不尽相同，但是基本都涉及技术资产的注册、流转、交易、质押、注销等多功能。本文提出的技术资产数据区块链模型需要以原有的各区域技术交易平台仓库数据为基础，并在此基础上以区块链属性进行工作。一旦交易所用户对应的交易发生状态变更，例如挂牌、流转、摘牌、信息修改等操作，平台仓库模块的原始数据就会发生变化，并传递到行业云区块链系统中，经区块链共识判定有效后将直接写入整个区块链中。

（2）行业云区块链系统。行业云区块链系统本质上是一种联盟链。通过将各区域技术交易平台节点系统纳人管理节点，形成行业云区块链系统。①系统账本：总账用Merkle Tree数据结构描述当前网络状态，任何节点都可以阅读总账，即可以读取整个区块链网络中的所有交易活动记录;②共识：区块链网络中的数据节点通过数据共识机制实现对总数据节点的修改。目前，区块链技术中主流的几种数据共识解决方案包括DPos股份授权证明算法、PBFT实用拜占庭容错算法、POW工作量证明算法。然而，在分布式交易系统中，由于节点间需要同步沟通，为提高共识效率，本文主要采用了瑞波共识协议（Ripple Consen-sus Protocol，RCP）进行共识。在区块链3种典型场景中，联盟链是介于公有链及私有链之间的区块链，可实现“部分去中心化”。联盟链特点是链上各节点通常有与之相对应的实体机构或者组织;参与者通过授权加入网络并组成利益相关联盟，共同维护区块链运行，具有成本较低、效率较高的特点，适用于不同实体间的交易、结算。由于以技术资产交易为核心的区域交易所都是交易所会员制，会员基本都是以企业、高校、科研院所、投资机构为代表进行相互的科技成果转化，门槛起点高，这种情况更适合联盟链的区块链授权准人制度[12-13]。

2.2 交易数据节点存储结构块Block

交易数据节点起于地方交易所的交易平台系统，交易平台系统任意数据的操作同时进行区块打包，封装成存储结构块称为区块（ Block）。

如图1所示，每个数据区块包含区块头和区块体。区块头封装了当前版本号、前一区块哈希值、当前区块的随机数（ Nonce）、时间戳以及Merkle根信息（Tx_Root）。区块体则包括当前区块经过验证的、区块创建过程中生成的所有交易记录，这些记录通过Merkle树的哈希过程生成唯一的Merkle根并记人区块头。

区块头一般是80字节，但交易中每个交易至少是几百字节，而且平均每个区块包含多个交易。因此，包含完整交易的区块比区块头要大得多。

区块体包括本次交易的会员编号、会员类型、会员身份信息、交易所编号、公钥（注册时生成，类似比特币钱包）、交易类型。本系统中，在Block中存储的每条技术资产信息数据类型一般分为两种，一种是可公开的，例如某项技术资产所涉及專利名称、描述等，另外一种是不公开的，涉及重要信息，可能是一段文本、相关材料图片或者一小段视频等。公钥字段作为绑定用户的唯一标识可以方便地查到区块链数据节点中某用户发布的数据记录以及自己是否拥有访问权限，元数据部分存放数据的电子资源[14-15]。

2.3 基于区块链的技术资产交易系统模型

如图2所示，技术资产交易所系统框架主要包括四大功能模块：资产登记、资产交易、用户账户、后台管理。

（1）资产登记。技术资产登记利用区块链不可纂改、公信力算法机制，提供产权登记保护。主要包括自动登记、自动审核/人工审核、证书下载、资产查询等功能。用户在技术资产科技成果注册并登录后可以自行登记其科技成果，包括研发专利、实用发明等，系统将采取自动审核与人工审核相结合的方法对其进行审核，通过后发放电子认证书，其他用户可以通过该系统查询到证书。

（2）资产交易。利于区块链去中心化机制，提供安全、可靠的技术资产交易路通环境，主要包括：货币化定价、技术资产商城、在线支付、自动交易、交易流转链条追溯等。用户可以在系统中对已审核成功确权的技术资产进行定价转让，其他用户可以在商城中对他人技术资产作品进行购买，整个购买过程、资产流转信息等都会被记录到区块链中，作为技术资产详细信息的一部分以备查验。

（3）用户账户。与传统技术资产交易账户体系相比，本文账户体系利用了区块链的匿名性、加密性，通过保证交易双方的交易公开、透明，可以最大限度地将线下交易转变为线上直接交易。每个用户在注册成功后都会生成一个区块链钱包，对应公开的区块链访问地址，其中公钥在每次交易中自动带人，私钥须自己保存。

（4）后台管理。管理人员可以在本系统中查看系统中所有用户的操作，审核区块链运行状态，审核用户提交的技术资产权益内容和信息。同时，也需对存在性证明、权属证明、相似性证明等重要证明的实施过程进行监督和二次确认[16-19]。

3 结语

区域技术交易平台主要循着“技术、产权、交易”3个维度展开，是技术融合、资产融合和市场融合的产物，通过引导和鼓励金融机构以及其它民间资金参与科技创业投资，实现科技与经济更加紧密的结合。本文提出技术资产数据区块链交易模型，可以帮助现有技术资产交易的数据中心进行转型，安全高效记录技术资产交易的整个交易过程，不仅可以破除区域分化、各自为政的交易壁垒，还能有效阻遏网络侵权，较好地保护了技术资产专利的所有权，将有力推动科技成果转化工作健康发展，促进我国科研成果快速转化为现实生产力。

参考文献：

[1]杨玉宛.基于区块链技术的版权保护问题研究[J].科技传播，2018（ 13）：165-168.

[2] 马昂，潘晓，吴雷，等.区块链技术基础及应用研究综述[J].信息安全研究，2017（ 11）：968-980.

[3] 闫斌.关于《央行法定数字货币研究取得阶段性成果》[EB/0L].http： www.eeo.com.cn/2017/0 105/295992.Shtml.

[4] 中华人民共和国国务院.国务院关于印发“十三五”国家信息化规划的通知[EB/OL].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2016一l 2/27/content_515341 l.html.

[5] 曹磊.区块链：金融的另一种可能[J].首席财务官，2015 （24）：12-13.

[6] 王文，刘玉书.区块链十周年：发展现状、趋势与监管政策研究[J]当代金融研究.2018（ 4）：1-10.

[7]何渝君，龚国成.区块链技术在物联网安全相关领域的研究[J].电信工程技术与标准化，2017（6）：12-16.

[8]周致成，李立新.基于区块链技术的高效跨域认证方案[J].计算机应用，2018（6）：316-320.

[9]李莉，周斯琴，刘芹，等.基于区块链技术的数字版权交易系统[J]网络与信息安全学报，2018，4（ 6）：22-29.

[10]杨兴寿.电子商务环境下的信用和信任机制研究[D].北京：对外经济贸易大学，2016.

[11] 龔鸣.简单谈谈究竟什么是“区块链”技术[EB/OL].2015-10-23http： //mt.sohu.com/2015 1023/n424005566.shtml.

[12]黄步添，刘琦，何钦铭.基于语义嵌入模型与交易信息的智能合约自动分类系统[J].自动化学报，2017，43（9）：1532-1543.

[13] 李超，戴炳荣，王晓强.基于区块链的数字版权保护与交易系统[J].现代计算机，2018（ 10）：80-84.

[14] 吕坤，鲍可进.基于区块链的数字资产交易系统设计与实现[J]软件导刊，2018（ 7）：209-213.

[15]王晓峰.基于区块链技术的智能合约网络证券交易模型[J].对外经贸，2017（4）：101-105.

[16] 叶小榕，邵晴，肖榕.基于区块链、智能合约和物联网的供应链原型系统[J].科技导报，2017，35（ 23）：62-69.

[17]赵赫，李晓风，占礼葵，等.基于区块链技术的采样机器人数据保护方法[J].华中科技大学学报，2015，10（43）：216-219。

[18]李经纬，贾春福，刘哲理，等.可搜索加密技术研究综述[J].软件学报，2015，26（1）：109-128.

[19]李海平，凌广明，裴宸平.基于椭圆曲线数字签名系统的设计与实现[J].计算机时代，2015（5）：44-46.

[20] 王延川.智能合约的构造与风险防治[J].法学杂志，2019（2）：43-51.

（责任编辑：孙娟）

基金项目：湖北省科技厅软科学研究类项目（ 2018ADC007）

作者简介：江婷（1985-），硕士，湖北技术交易所助理研究员，研究方向为科技管理、科技成果转化;邵祥东（1985-），硕士，中南民族大学科学研究发展院实习研究员，研究方向为科研管理、公司治理;黄祥国（1976-），硕士，湖北技术交易所副研究员，研究方向为科技管理、科技成果转化。