摘要：圍繞基于區(qū)塊鏈的高科技領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)展開研究，介紹了區(qū)塊鏈技術(shù)原理與去中心化、數(shù)據(jù)不可篡改、信息可追溯等主要特點(diǎn)。探討區(qū)塊鏈技術(shù)在知識產(chǎn)權(quán)確權(quán)、交易、侵權(quán)防范中的應(yīng)用，并基于該技術(shù)構(gòu)建高科技領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)系統(tǒng)，涵蓋系統(tǒng)架構(gòu)、功能模塊設(shè)計(jì)、安全保障機(jī)制等。該系統(tǒng)可以提升知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)水平，提高確權(quán)與交易效率，有效防范侵權(quán)行為，為高科技領(lǐng)域創(chuàng)新成果保護(hù)提供有力支撐，促進(jìn)科技穩(wěn)定、健康的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈技術(shù)；高科技領(lǐng)域；知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)系統(tǒng)；數(shù)據(jù)加密；智能合約

中圖分類號：TP311.13 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

在高科技領(lǐng)域，知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。創(chuàng)新成果的快速涌現(xiàn)使知識產(chǎn)權(quán)的管理和保護(hù)愈發(fā)復(fù)雜。一方面，知識產(chǎn)權(quán)信息在存儲和管理過程中，安全性嚴(yán)重不足，具有信息泄露以及被篡改的風(fēng)險(xiǎn)，時(shí)刻威脅知識產(chǎn)權(quán)的安全。另一方面，知識產(chǎn)權(quán)的交易過程透明度欠佳，交易糾紛頻繁發(fā)生，并且侵權(quán)行為難以被及時(shí)察覺和有效遏制[1]。區(qū)塊鏈技術(shù)憑借其獨(dú)特的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理方式，在數(shù)據(jù)存儲、信息共享等關(guān)鍵領(lǐng)域中能夠構(gòu)建高度安全的信息存儲環(huán)境，有效保證知識產(chǎn)權(quán)信息的完整性與可靠性[2]。同時(shí)，區(qū)塊鏈技術(shù)還可以在知識產(chǎn)權(quán)的交易環(huán)節(jié)中建立透明的流程，為交易雙方提供堅(jiān)實(shí)可靠的保障。在知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系的構(gòu)建中，區(qū)塊鏈技術(shù)的融入有望推動(dòng)保護(hù)模式的變革與創(chuàng)新。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)概述

1.1 區(qū)塊鏈技術(shù)原理

區(qū)塊鏈技術(shù)的原理基于分布式賬本技術(shù)（distributed ledger technology，DLT），旨在打造安全、透明且不可篡改的記錄系統(tǒng)，對知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)意義重大[3]。如圖1 所示，知識產(chǎn)權(quán)信息被打包成區(qū)塊，多個(gè)區(qū)塊由包含哈希指針（hash pointer，HP）的區(qū)塊頭依次相連構(gòu)成區(qū)塊鏈，確保數(shù)據(jù)連貫性與可追溯性。在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，眾多節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)賬本一致性。新知識產(chǎn)權(quán)信息經(jīng)加密算法生成哈希值并打包成區(qū)塊后，需多個(gè)節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證確認(rèn)才能添加到區(qū)塊鏈上，這種去中心化驗(yàn)證機(jī)制提升了系統(tǒng)安全性與可信度，讓知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)相關(guān)環(huán)節(jié)更高效、透明、可靠[4]。

1.2 區(qū)塊鏈技術(shù)主要特點(diǎn)

區(qū)塊鏈技術(shù)的本質(zhì)是去中心化。傳統(tǒng)中心化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲和控制較為集中，存在單點(diǎn)故障、權(quán)力濫用等風(fēng)險(xiǎn)。但是，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)無中心控制節(jié)點(diǎn)，所有節(jié)點(diǎn)地位平等，共同承擔(dān)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定與數(shù)據(jù)安全的職責(zé)，從而構(gòu)建自治可靠的網(wǎng)絡(luò)生態(tài)。

數(shù)據(jù)不可篡改是區(qū)塊鏈技術(shù)顯著特性。數(shù)據(jù)記錄在區(qū)塊鏈后更改難度較高，這源于區(qū)塊鏈具有鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)與加密算法的雙重保障，每個(gè)區(qū)塊通過存儲前一區(qū)塊哈希值，構(gòu)建連續(xù)且不可分割的鏈條。當(dāng)某個(gè)區(qū)塊被篡改，其哈希值必然改變，由于后續(xù)區(qū)塊會(huì)根據(jù)前一區(qū)塊哈希值進(jìn)行驗(yàn)證，引發(fā)一連串哈希值校驗(yàn)失敗，破壞整個(gè)區(qū)塊鏈的完整性。因此，區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)幾乎無法篡改，這確保了數(shù)據(jù)的安全可靠。

信息可追溯也是區(qū)塊鏈技術(shù)的突出優(yōu)勢。從最初交易到后續(xù)每次操作，所有過程都能在區(qū)塊鏈上查詢。在知識產(chǎn)權(quán)流轉(zhuǎn)中，該特性便于追蹤流轉(zhuǎn)過程，完整記錄轉(zhuǎn)讓、授權(quán)等操作，為明確責(zé)任歸屬提供技術(shù)支持，保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)所有者的權(quán)益，推動(dòng)市場健康發(fā)展。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)在知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)中的應(yīng)用

2.1 知識產(chǎn)權(quán)確權(quán)

在高科技領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)確權(quán)體系中，區(qū)塊鏈技術(shù)可以為知識產(chǎn)權(quán)的精準(zhǔn)界定與有效保障提供關(guān)鍵支撐。通過運(yùn)用區(qū)塊鏈的有向無環(huán)圖（directedacyclic graph，DAG）技術(shù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)存儲與確權(quán)驗(yàn)證機(jī)制。例如，航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)極為復(fù)雜，相關(guān)的知識產(chǎn)權(quán)涵蓋大量關(guān)鍵數(shù)據(jù)，利用DAG 技術(shù)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式存儲與組織，在確權(quán)時(shí)，DAG 技術(shù)還可以快速追溯、驗(yàn)證數(shù)據(jù)完整性和變更記錄，為確權(quán)行為提供堅(jiān)實(shí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)與可信證據(jù)鏈條。

區(qū)塊鏈的秘密分享技術(shù)有助于知識產(chǎn)權(quán)的確權(quán)保密與公正判定。在量子通信技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)領(lǐng)域，借助秘密分享技術(shù)，將量子密鑰分發(fā)算法、加密協(xié)議等關(guān)鍵信息拆分為多個(gè)秘密份額，分散存儲于不同區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)。確權(quán)時(shí)，經(jīng)授權(quán)的科研團(tuán)隊(duì)、企業(yè)等多方收集份額，通過專用機(jī)制重新組合，以獲取完整技術(shù)信息并進(jìn)行評估。這既保證量子通信技術(shù)細(xì)節(jié)的保密性，又利用區(qū)塊鏈不可篡改特性確保確權(quán)過程的公正透明。

區(qū)塊鏈的可信計(jì)算環(huán)境（trusted computingenvironment，TCE）技術(shù)能夠保障知識產(chǎn)權(quán)確權(quán)的安全性與可追溯性。以基因編輯技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)為例，TCE 技術(shù)為基因序列數(shù)據(jù)等關(guān)鍵要素提供安全隔離的運(yùn)算和存儲空間，所有確權(quán)操作在TCE 內(nèi)執(zhí)行，操作記錄存儲于區(qū)塊鏈，從而建立清晰、可追溯且不可篡改的證據(jù)鏈，明確知識產(chǎn)權(quán)歸屬與權(quán)益分配。

2.2 知識產(chǎn)權(quán)交易

知識產(chǎn)權(quán)交易在高科技領(lǐng)域中較為頻繁，區(qū)塊鏈構(gòu)建的交易環(huán)境為知識產(chǎn)權(quán)交易帶來變革。在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，知識產(chǎn)權(quán)的交易信息被公開、透明地記錄在各個(gè)節(jié)點(diǎn)。每一次交易都會(huì)生成新的區(qū)塊，用于記錄該交易過程信息，具體信息包括輸入方和輸出方的交易地址、交易金額、交易時(shí)間與附加內(nèi)容等，這些信息是不可篡改的。知識產(chǎn)權(quán)交易過程主要由參與實(shí)體、活動(dòng)和數(shù)據(jù)3 個(gè)組件構(gòu)成[5]，如圖2 所示。

智能合約（smart contract，SC）在知識產(chǎn)權(quán)交易中發(fā)揮著關(guān)鍵且不可替代的作用，其基于區(qū)塊鏈技術(shù)的自動(dòng)執(zhí)行合約程序，憑借高度智能化、自動(dòng)化的特點(diǎn)為知識產(chǎn)權(quán)交易帶來了變革。智能合約將交易規(guī)則和條件以代碼的形式寫入?yún)^(qū)塊鏈，以實(shí)現(xiàn)交易的自動(dòng)化執(zhí)行[6]。當(dāng)滿足特定的交易條件時(shí)，智能合約會(huì)自動(dòng)、迅速地執(zhí)行相關(guān)交易操作，無須任何第三方的干預(yù)。這一過程大幅提升了交易效率，避免了因人為因素可能導(dǎo)致的交易糾紛。此外，由于區(qū)塊鏈具有不可篡改的特性，交易記錄能夠永久保存，為交易雙方提供了可靠的保障。每一筆知識產(chǎn)權(quán)交易都被記錄在區(qū)塊鏈上，形成了不可篡改的交易歷史，這使得交易雙方可以隨時(shí)查詢交易記錄，確保交易的真實(shí)性和合法性[7]。

2.3 知識產(chǎn)權(quán)侵權(quán)防范

在高科技領(lǐng)域，知識產(chǎn)權(quán)侵權(quán)現(xiàn)象較為普遍。在知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)與維權(quán)體系中，溯源流程可精準(zhǔn)確定知識產(chǎn)權(quán)的權(quán)利歸屬和流轉(zhuǎn)軌跡。司法機(jī)構(gòu)與知識產(chǎn)權(quán)認(rèn)定部門能夠借助去中心化應(yīng)用（decentralized application，DApp）接口，對已登記知識產(chǎn)權(quán)的詳細(xì)資料（包括但不限于知識產(chǎn)權(quán)創(chuàng)作背景、技術(shù)細(xì)節(jié)，以及涉及交易、轉(zhuǎn)讓行為的雙方主體信息等）展開全面、深入的溯源查詢操作。

如圖3 所示，DApp 作為依托區(qū)塊鏈技術(shù)搭建的分布式應(yīng)用架構(gòu)，主要以電腦網(wǎng)頁端或客戶端（基于特定操作系統(tǒng)開發(fā)的本地應(yīng)用程序）的形式呈現(xiàn)，通過與區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)和智能合約進(jìn)行安全、穩(wěn)定的連接，為外部用戶提供高效、可信的服務(wù)接口。DApp還為明確知識產(chǎn)權(quán)在流轉(zhuǎn)過程中的最終權(quán)利歸屬提供有力支撐，有效保障知識產(chǎn)權(quán)所有者的合法權(quán)益，維護(hù)知識產(chǎn)權(quán)市場的健康秩序與穩(wěn)定發(fā)展[8]。

在高科技領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的復(fù)雜生態(tài)中，面對潛在侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，執(zhí)法部門、司法機(jī)構(gòu)與知識產(chǎn)權(quán)權(quán)利人需依托區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行證據(jù)保全[9]。區(qū)塊鏈所具備獨(dú)特的分布式存儲和加密技術(shù)，可以保障證據(jù)的真實(shí)性與完整性，形成可靠的證據(jù)鏈條，進(jìn)而增強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)維權(quán)在復(fù)雜技術(shù)和法律環(huán)境下的實(shí)施成效與可信度。

3 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高科技領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

在高科技領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)中，基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高科技領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)系統(tǒng)架構(gòu)發(fā)揮著重要的核心引領(lǐng)作用，該架構(gòu)主要由用戶端（user terminal，UT）和知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)（intellectual property protection blockchain network，IPPBN）組成，如圖4 所示。

UT 作為創(chuàng)作者與系統(tǒng)交互的關(guān)鍵端口，集成了檢測與傳輸工具[10]。作品上傳時(shí)，其內(nèi)置的抄襲檢測算法可以運(yùn)用文本挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來分析作品詞匯、語義語法特征，并且將作品內(nèi)容與海量文獻(xiàn)、專利庫及網(wǎng)絡(luò)文本進(jìn)行交叉比對，判斷作品的原創(chuàng)性，從而避免侵權(quán)現(xiàn)象的發(fā)生。作品通過檢測后，UT 向IPPBN 發(fā)起交易請求（transaction request，TR），調(diào)用產(chǎn)權(quán)登記合約（property registration contract，PRC）。將作品的技術(shù)原理、研發(fā)過程、創(chuàng)新點(diǎn)及哈希摘要等信息根據(jù)加密協(xié)議進(jìn)行編碼封裝，這些信息經(jīng)節(jié)點(diǎn)共識驗(yàn)證（node consensus verification，NCV）后進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈的新區(qū)塊。隨后，作品內(nèi)容采用分布式存儲技術(shù)，結(jié)合分片加密技術(shù)，即把作品數(shù)據(jù)切割成多個(gè)數(shù)據(jù)片段，對每個(gè)片段分別加密，并通過冗余備份機(jī)制儲存于可靠的分布式數(shù)據(jù)庫，從而保障知識產(chǎn)權(quán)權(quán)益。

IPPBN 在接收到UT 發(fā)送的TR 后，根據(jù)預(yù)設(shè)的智能合約邏輯與請求類型調(diào)用智能合約接口，啟用改進(jìn)型實(shí)用拜占庭容錯(cuò)（practical Byzantine faulttolerance，PBFT）機(jī)制。節(jié)點(diǎn)將本地交易數(shù)據(jù)按照特定的加密標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)打包成新區(qū)塊，再通過加密通道在全網(wǎng)廣播，各節(jié)點(diǎn)完成獨(dú)立驗(yàn)證與投票，在達(dá)成節(jié)點(diǎn)共識驗(yàn)證后，新區(qū)塊正式接入?yún)^(qū)塊鏈，確保數(shù)據(jù)的安全性與不可篡改性，進(jìn)而構(gòu)建一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)且高效的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系[11]。

3.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

3.2.1 產(chǎn)權(quán)登記模塊

產(chǎn)權(quán)登記模塊是高科技領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的基礎(chǔ)。在高端芯片研發(fā)中，芯片設(shè)計(jì)融合了大量前沿技術(shù)，且研發(fā)成本高昂。在登記階段，運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化特性，將芯片的電路布局圖、設(shè)計(jì)算法等核心信息，通過非對稱加密算法進(jìn)行打包處理，并添加至區(qū)塊鏈。這避免了傳統(tǒng)中心化登記模式中因服務(wù)器故障導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失問題，降低數(shù)據(jù)被篡改的風(fēng)險(xiǎn)，為高端芯片知識產(chǎn)權(quán)登記的安全性與可靠性提供保障。

3.2.2 交易管理模塊

交易管理模塊可處理高科技領(lǐng)域復(fù)雜的知識產(chǎn)權(quán)交易場景。以量子通信技術(shù)專利授權(quán)交易為例，量子通信專利涉及的技術(shù)專業(yè)性強(qiáng)，交易條款復(fù)雜。通過智能合約，將交易雙方約定的授權(quán)期限、使用范圍等條件進(jìn)行編碼設(shè)定。當(dāng)預(yù)設(shè)的交易條件滿足時(shí)，智能合約自動(dòng)執(zhí)行，完成交易確認(rèn)，提升量子通信專利交易的效率，保障交易公平性。

3.2.3 侵權(quán)監(jiān)測模塊

侵權(quán)監(jiān)測模塊依托區(qū)塊鏈技術(shù)賦能高新知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，在納米技術(shù)等高新科技領(lǐng)域作用顯著。以納米電子領(lǐng)域?yàn)槔?，從納米晶體管研發(fā)數(shù)據(jù)到芯片量產(chǎn)及產(chǎn)品銷售，區(qū)塊鏈都會(huì)留存完整且不可篡改的記錄。借助數(shù)據(jù)分析技術(shù)，系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)未經(jīng)授權(quán)使用納米技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)的行為，從而確定侵權(quán)主體，為納米技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)所有者維權(quán)提供有效保護(hù)。

3.3 系統(tǒng)安全保障機(jī)制

（1）網(wǎng)絡(luò)安全層面：針對基于區(qū)塊鏈技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)系統(tǒng)，為抵御高科技領(lǐng)域復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的惡意攻擊，對網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹R產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)包采用基于格的加密算法進(jìn)行加密傳輸。該算法具備較強(qiáng)的抗量子計(jì)算攻擊能力，能有效應(yīng)對量子計(jì)算發(fā)展對傳統(tǒng)加密算法的威脅，為知識產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸筑牢安全防線。

（2）存儲層面：為保障高科技領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)安全，運(yùn)用同態(tài)加密技術(shù)，在不影響數(shù)據(jù)密文形態(tài)的前提下，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的特定運(yùn)算（如密文數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、模式匹配、函數(shù)計(jì)算等），保證數(shù)據(jù)在處理過程中的隱私性。同時(shí)，采用分布式冗余存儲（distributed redundant storage，DRS） 策略， 將知識產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)按照復(fù)雜規(guī)則分割成多個(gè)片段，運(yùn)用糾刪碼技術(shù)編碼后，將這些片段分散存儲于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的不同節(jié)點(diǎn)。這種存儲方式可以保障當(dāng)單個(gè)節(jié)點(diǎn)受損時(shí)，數(shù)據(jù)仍能通過其他節(jié)點(diǎn)恢復(fù)，顯著提升了數(shù)據(jù)的抗攻擊性與容錯(cuò)能力，全方位保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)存儲的安全與完整 。

（3）訪問控制層面：根據(jù)不同知識產(chǎn)權(quán)類型（如機(jī)密級航天技術(shù)、普通級電子技術(shù)等）和用戶角色（如內(nèi)部研發(fā)人員、外部合作方等）構(gòu)建多維訪問控制模型。只有符合該模型權(quán)限規(guī)則的用戶，才能夠執(zhí)行數(shù)據(jù)操作。此模型通過對不同知識產(chǎn)權(quán)類型和用戶角色進(jìn)行精細(xì)權(quán)限劃分，有效避免數(shù)據(jù)的非法使用與泄露。

4 結(jié)語

本文利用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建了高科技領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)系統(tǒng)，將區(qū)塊鏈的去中心化特性與智能合約機(jī)制相結(jié)合，有效實(shí)現(xiàn)了知識產(chǎn)權(quán)信息的精準(zhǔn)登記、安全流轉(zhuǎn)以及侵權(quán)行為的及時(shí)預(yù)警。該系統(tǒng)建立了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)存儲與備份機(jī)制，知識產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)在存儲和傳輸過程中能夠保持高度的安全性與穩(wěn)定性。此外，系統(tǒng)能夠持續(xù)對知識產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)的狀態(tài)進(jìn)行跟蹤，確保其始終處于安全環(huán)境中。高科技領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)系統(tǒng)確保了知識產(chǎn)權(quán)在交易過程中的透明性與可靠性，促進(jìn)了高科技領(lǐng)域內(nèi)的資源合理配置。未來，應(yīng)繼續(xù)探索優(yōu)化知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)系統(tǒng)，推動(dòng)高科技領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)邁向新高度。

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