2016-12-23 潘荣恩 区块链专利笔记
比特币（bitcoin），或说数位货币、加密货币等倚赖的区块链（blockchain）技术是个渐渐取代传统金融行业的一种虚拟交易模式，要了解其中技术可以参考相关专利，经过简单检索，发现区块链技术主要应用在「数位货币」，也就是「经过网络传递的加密货币」；但应用更多，比如一些专利提到的电子投票、医疗服务、股票交易，交易基于极为安全的区块链因为采用分散式管理，网络上的节点共同维护交易帐本，不容易被黑客破坏；另仍可以中央集中管理，这可以提供”传统”网络银行（银行担负交易第三方仲裁者）与数位货币的连结。区块链的交易技术主要仍是一个平行管理的去中心化方式。
虽然用”blockchain”搜寻区块链的专利是一个很直觉的方式，但是一定会漏掉不少，至少基础专利应该不会使用”blockchain”这个用语，不过却可以一窥究竟。
这里部分信息源自经济部智慧财产局「FinTech专利前瞻趋势与挑战金融科技专利现况」简报。（公众号后台回复“金融专利现况”，即可下载本报告文本）
一些区块链专利分享，从其中可以学到区块链技术。
21 Inc.
21 Inc.（图来源：https://21.co/）
US20160125040（溯及2014年优先权）
揭露一种具有分享处理逻辑的数位货币探勘电路。其为一种具有加密货币能力的IC。
应用的基础就在比特币，右图显示点对点比特币的运作协定，如节点10以连线12连接其他节点，节点为计算机装置，每个节点10维护一个关于所有或部分全球网络上以比特币交易的帐本（ ledger ），节点之间将确认每笔交易，以维护帐本的有效性。
点对点比特币的运作协定
下方显示几种加密货币交易模式下的封包信息
几种加密货币交易模式下的封包信息
图3显示一笔交易120的封包信息包括了档头122、输入124与输出126。档头122包括一些栏位，其中记载识别此比交易的识别符、时间与交易信息。使用比特币交易时，双方都有个数位钱包，封包信息即记载了来源与目的地的数位钱包信息，输入124与输出126也就代表了来源与目的地的数位钱包。
图4表示交易130，输入124包括前一笔交易的识别符，以及数位签章，也就是维护的全球帐本的前一笔交易，并有一记载前一笔交易目的地钱包的栏位126。
图5为记载以比特币交易的原始信息，包括识别符142、区块高度144与随机值146。区块高度144用于识别交易记载在帐本的位置，随机值146是运算所需的值。
此专利所称探勘演算是用来确认与记录交易资料，以及产生全球帐本的区块（block）。
图6显示一个区块150，这就是一个全球帐本，包括有档头152、比特币交易资料140，以及各笔交易内容156。
图9显示一个区块链200，其中包括启始块150‘（没有前一区块），每一个接续的区块150则如箭头202显示指向前一个区块150。在探勘演算中，装置收集尚未被区块链200记载的交易资料，使得每个新增的区块具有识别前一笔交易的识别符，以接续记载在区块链200上。若区块链200上具有连结同一识别符的分支204区块，将因重复记载而被忽略。
Coinbase
（图来源：https://www.coinbase.com/）
US20150262137A1
揭露一种结合区块链内交易的链外交易技术，比特币可以使用数位钱包以电子邮件传送，因而没有需要缴付手续费。商人与客户之间的交易可以锁在一个本地端的汇率上。其中提出一种保险库（vault），其中有多个电子邮件，可以授权转换比特币到保险库外。比特币的转换可以让使用者随己意定价而交易。
下图显示比特币交易的网络环境12，发明提出第一主机计算机14与第二主机计算机16，使用者18, 20经网际网络22连接前述第一主机计算机14，使用者装置24连接第二主机计算机16，比特币交易网络环境12有多个外部节点32A~D，还有比特币交换计算机系统26与一探勘者计算机系统28，分别连接网络12中的不同节点。
前述第一主机计算机14主要用来交易「区块链外」的比特币，其中提供一个网站34，提供使用者界面，让使用者可以登入服务，其中有建立钱包以及管理钱包的功能，这是一种以电子邮件为基础的数位钱包。
上图示意表示如何使用电子邮件执行比特币交易，其中连结就是指向前述主机计算机的网站，藉此可以让使用者使用网页浏览器进入系统，执行比特币交易。
一些比特币交易的网页界面，其中包括可以绑银行账号与信用卡，使得比特币成为容易流通的虚拟货币。
主机计算机中维护的数位钱包。
所述第一主机计算机14包括一个区块链检查器567以及一比特币更新器568，区块链检查器567周期性地检查区块链，判断是否有新的交易，若有新的交易即要求比特币更新器568更新。
如此达成链外交易。
**Synack **
（图来源https://www.synack.com/）
有关比特币交易安全的专利：
- US2016078221A1
- US9195809B1
- US9015847B1
- US9177156B1
- EP2942750A1
- CN105100042A 用于对应用中的漏洞进行分布式发现的计算机系统
- AU2015202373A1
Blockchain
（图来源：https://www.blockchain.com/）
WO2016022864A3
揭露一种安全接收与计算选票的系统与方法。（区块链的应用）
这是一种区块链技术，应用在电子投票系统，每个投票机器有条形码刷卡机，通讯装置与提供投票的计算机，区块链用来储存投票结果。当有投票行为，每一张票经刷卡机完成投票，这些信息经加密后更新在投票区块链（voting blockchain）中。
下图显示有一投票机器701，有个扫描器702，用以扫描选票，计票以投票软件703执行，其中包括一个区块链客户端程序704，当投票软件接收到投票资料，将加密后传送到区块链客户端程序704，投票资料将封装于区块链封包中，经网络界面705广播到网络上。
下图显示投票区块之间使用滑动链（slidechain）的技术，每个投票区块1301建立分支区块，用以储存投票资料1306，其中安全机制可以防止非授权投票资料，防止窜改。
利用前述滑动链的技术，形成唯一区块链1400，其中投票区块1401产生分支区块，用以储存特定投票人的投票资料，每个分支链包括唯一投票区块1402，用以储存由投票区块1401识别的人的投票资料。
前述滑动链用以储存投票人与投票资料，特别以分支区块储存。
当有投票资料储存在根区块1502的分支区块1503时，即应用滑动链作为投票数据库，可将投票资料储存到每个投票区块中。每个投票行为将更新计数区块1505。
US20150363769（这是虚拟货币风险管理的技术）
揭露一种加密货币实时转换系统，所提出的系统包括有多个货币转换规则，也就是将实际货币转换为加密货币的技术，并能判断是否为理想的转换。
目前公开的请求项范围界定的系统包括有存储器与处理器，经处理器执行的指令后，让系统执行：
(1)接收加密货币转换的请求；
(2)接收到价格资料，并取得第一、第二货币的价值；
(3)判断两个货币的转换是否为最佳？
(4)判断汇率；
(5)执行最佳转换。
US 20150332395
揭露一种在金融市场中证券结算的加密货币技术，其中建立一种加密货币协定，可支援虚拟钱包，其中包括证券与现金账户，可以管理加密货币。提供安全的虚拟钱包交易转换加密货币。
上图显示有个交易者A具有一个数位钱包702，要转虚拟货币到另一个交易者B的钱包704，交易者B传送位址给交易者A，交易者A即产生交易讯息，使用加密技术后，传送虚拟货币，并将此交易广播到网络上。在网络上确认此笔交易（帐本，区块链），使得交易者A有虚拟货币的拥有权。
美国专利（新创商业技术）
另外，简单用几个关键字检索美国专利（我相信这类新创商业技术还是美国有最完整的相关专利），以下列举几件。
US9436923（揭露追踪物品来源的技术）
即便物品经过再次单位化、重新包装或是转换，系统将点对点追踪经标记的物品的来源，系统可挖掘出第一、第二加密代码，其中包括私钥，可用为标记，具有公钥，则是用来识别在distributed consensus network的密码位址。系统可藉由公开连结于原始第一加密可验证纪录与原始数量而追踪一个来源项目，于是系统可以藉由公开至网络，以及公开至连结于新的库存单元的第二加密可验证纪录而重新单位化来源项目。
图中显示一个物品来源管理系统200，具有区块链分析引擎202以及交易引擎206，来源管理系统200维护一个加密公钥的信任管理处210，公钥用以验证数位签章。区块链分析引擎202连接一区块链界面212，此界面可用以存取前述网络中的分散式共识系统，此系统维护区块中的程序，区块记载着曾经发生的交易信息。区块链分析引擎202即用以分析区块链中的交易，以判断当中的模式（pattern）、事件（event）、趋势（trend）以及警告（warning），交易引擎206可以存取信任管理处210，以取出公钥来验证数位签章。
此图描述确认物品来源的流程，系统提供使用者可以利用区块链的技术查询过去交易纪录，并产生来源报表，以追溯物品来源而协助做信任判断。
US9413735
比特币为一个软件为基础的点对点交易技术，比特币一般储存在数位钱包中，数位钱包储存在云端、个人计算机或行动装置中，使用此钱包即运作如一个虚拟银行账户，让使用者传送与接收比特币，可进行支付，执行的交易纪录于公开的帐本中，也就是区块链的技术，其中记载了各个交易的比特币位址识别符。
本篇专利就是将执行比特币交易的安全金钥的处理技术，金钥经一处理成分散在不同储存装置中的片段，加强其安全性，之后需要使用的时候，将重组金钥。
US9397985
揭露一种提供交换信息的加密平台的技术，各种交易信息记载于公开帐本中，交易信息如交易双方识别资料、交易内容，并且经加密保护在帐本中。系统100就是一个交换信息（交易）的平台，从平台进出的信息就要经过加解密，包含了帐本142，本篇专利就是讨论透过此加密平台中来往信息的加解密技术。
US 9135787 B1
提出一种比特币ATM，其中执行的步骤有：（i）经由用户界面接收客户行动电话号码；（ii）向客户的行动电话发送资料，包括随机码；（iii）接收和确认由客户通过用户界面输入的随机码；（iv）接收由客户经由用户界面输入的密码；（v）经由生物测定学界面接收手掌静脉图案；（vi）拍摄客户照片；以及（vii）判读照片的识别数据。
本篇参考内容：
http://www.coindesk.com/looming-war-blockchain-patents/
这里很多信息源自经济部智慧财产局「FinTech专利前瞻趋势与挑战金融科技专利现况」简报，公众号后台回复“金融专利现况”即可下载
搜寻区块链资料时，看到前辈的资料：
http://synergytek.com.tw/blog/2016/10/18/區塊鏈技術會引爆還是阻止新的專利大戰發生？/
其他参考：
全球最大区块链联盟R3（R3CEV LLC，http://www.r3cev.com/）
https://buzzorange.com/techorange/blockchain/https://kknews.cc/tech/geormy.htmlhttps://en.wikipedia.org/wiki/Blockchain_(database)
Ron
