安全协议专利在我国发展趋势研究

周　潇

摘 要:文章在专利文献数据的基础上,从技术总体发展情况和公司层面对安全协议领域进行研究。除了采用传统的统计、关联等分析方法外,还结合不同国家专利特点采用一些新型的分析方法，如OLAP分析等,得出了安全协议领域的主要技术发展趋势和处于领导地位的公司在该领域的主要动态等有价值的结论,从而对企业制定战略决策提供支持。

关键词:安全协议 专利数据 统计分析

中图分类号：D922.17 文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2009）02-096-03

一、引言

安全协议,有时也称作密码协议, 它针对当今计算机通信网络和分布式系统，利用现代密码理论和技术，以协议的方式保护网络通信的信息安全。安全协议的研究已经历经20多年，取得了丰硕的成果，特别是近几年的发展十分迅猛。

一方面，随着虚拟专用网（VPN）的兴起，公众通过互联网建立私有数据传输通道，将远程的分支办公室、商业伙伴、移动办公人员等连接起来。由于VPN将公众网可靠的性能、丰富的功能与专用网的灵活高效结合在一起，现在对它的使用也越来越多了。正因为如此，VPN的安全协议也走入了人们的视野，成为当今社会炙手可热的安全协议之一。

另一方面，随着网络经济的兴起，越来越多的人们利用网络解决日常生活的衣食住行。人们在网上进行电子商务，买卖物品，因此如何安全支付成为人们关注的焦点。针对这一问题，目前，已经提出了很多安全协议，典型的电子商务协议有SET协议，IKP协议等。可以预见，对电子商务安全协议的深入研究将会成为下一阶段的研究重点。

二、专利数据分析流程及框架

为了分析专利数据得到有效结论，首先应该进行数据获取。在获得数据之后应该对初始数据进行预处理，把处理好的清洁数据交由专业的分析系统进行数据分析，最后进行情报评估形成最终报告。（图略）

三、安全协议专利关键词的确定

本文中的实证研究将采纳中国专利资料进行研究。运用适当的分析方法对安全协议专利的总体情况和在这一领域处于领导地位的国家和公司进行分析。专题数据库的形成需要通过相关的检索词来获取相关的专利。只有恰当的选择检索词才能使得到的数据准确，从而确保分析结果的可信度。因此,关键词的选取至关重要,是专利分析前期必不可少的组成环节。

根据安全协议技术的特点, 本文相关关键词来源于以下几个方面：

1.从安全协议的安全性分析方法来看，可以包括“攻击检验方法”，“安全协议的形式化分析方法”这类关键词。

2.从安全协议的设计与分析来看，可以包括：“电子商务协议”，“IPSec协议”，“SSL/TLS协议”，“简单网络管理协议（SNMP）”，“PGP协议”，“PEM协议”，“S-HTTP 协议”，“S/MIME协议”，“密钥交换协议（IKE）”“VPN协议”等。

3.从安全协议所涉及领域来看，可以包括关键词：“信息”，“网络”，“通信”，“数据库”等。

四、分析方法研究

为了全面的分析安全协议专利的发展情况，本文采用了六种常见并有效的分析方法。

1.历年专利申请及授权趋势分析。以历年专利申请数和授权数的变化为依据，观察该领域的技术的发展趋势。以历年专利申请数和专利授权数为基础绘制曲线，可得知从申请到授权的时间差。

2.技术生命周期分析。透过技术生命周期图可发现产业所处的技术生命周期状况，如技术萌芽期、发展期、成熟期、衰退期、再发展期。该图可作为研发投入的重要参考，通常技术处于发展期可加大研发投入，处在衰退期则应减少研发投入。

技术生命周期是指某项特定技术从开发研制出来投入使用开始, 到该技术逐渐为社会生产部门所淘汰为止所经历的时间过程,常用曲线图表示。图1为技术生命周期通用曲线图。通过某一特定领域的技术生命周期图与通用曲线图的比较,可发现该产业所处的技术生命周期状况, 如技术萌芽期、发展期、成熟期、衰退期、再发展期。以此作为研发投入的重要参考,公司通常会加大处于发展期技术的研发投入,而减少处在衰退期的研发投入。

3.重要国家分析。针对投入此产业技术的竞争国家进行相关分析，可看出领先国家和最具发展潜力的国家。由历年专利件数国家趋势图监视技术领先国家及其他信息。

4.专利分类号（IPC）分析。专利在分类时会依照不同技术类别归类，通过专利分类号分析得知该技术主要集中在那些部类，以及各部类在该技术领域专利中所占的比重，并进一步了解各类技术研发投入程度与取得专利保护的情形，还有助于判断哪些技术类别为技术密集区域，哪些为空白区域。

5.技术发展趋势分析。根据每年专利申请类型及数量推断未来技术发展趋势。

6.关联分析。专利关联分析是指通过计算专利情报中相关关键词之间的共生关系来确定其技术体系中各研究主题之间的关联程度。在关联图中，主题关键词之间联系用线条表示，线条长度表示两个主题间的关联程度。一个主题与其它主题连线短而多，一方面说明该主题与其它主题有着较强的关系，另一方面也说明该主题的开放程度高，主题的外延在不断发展。关联分析包括主题关联分析、发明人关联分析、国家关联分析等。

7.联机分析处理。(OLAP)是共享多维信息的、针对特定问题的联机数据访问和分析的快速软件技术，是商务智能数据分析的核心技术。它不仅能进行数据汇总/聚集，建立多维度的分析、查询和报表，同时还提供切片、切块、下钻、上卷和旋转等数据分析功能，使分析人员从更快、更易使用的交互方式中获得信息。

五、实例分析

本文数据取自国家知识产权局专利数据库，在经过数据清洗、数据去重、数据整合、科技分词和数据格式化等步骤后形成安全协议技术专题中国专利数据库。

在安全协议领域，共下载专利975条，经过数据预处理，除去重复数据、噪声数据，得到898条专利，形成安全协议领域专题中国专利数据库。需要说明的是，本报告获取数据的时间2008年10月，考虑到随着时间的推移，其专利申请量会有一定的增加，因此，本报告所采用数据具有一定的局限性，导致分析结果也有一定的时限性。但这些并不影响我们对于整个领域的研究把握。

1.对行业发展趋势及生命周期分析。从安全协议领域中国专利历年申请状况看，安全协议专利在2000年以前申请数量一直相对较低，2000到2001年专利数目有了一定的提高。直到2002年开始专利申请数才大幅度增长，并在2006年达到最大值，为206件，说明该领域的技术正在快速地发展。需要指出的是，2007，2008年的专利数据统计尚不完全，但是这并不妨碍我们得到有效的结果。（专利申请年度情况分析表略）

在898件安全协议中国专利中，到2008年10月份为止，获得授权的专利个数为199条，授权率为22.2%。其中882件发明专利中获得授权的个数为186件，授权率为21.1%；16件实用新型获得授权的专利个数为13件，授权率为81.3%。安全协议专利获得授权的最早年份是1995年；2002年获得授权的专利个数最多，达到44件，其中42件为发明专利。（专利授权年度情况分析表略）

通过给定的数据，绘制专利申请曲线和专利授权曲线。图2描述了安全协议历年专利的申请和授权变化状况，其中红色线条标识的是专利（包括发明专利、实用新型专利和外观设计专利）申请总体数量的变化趋势，蓝色线条标识的是授权专利数量的变化趋势。从图中可以轻易的看出这两条曲线走势基本相同，都是逐年递增的。两条曲线间的差额主要是由于专利授权率较低。这是因为在我国针对这一领域的研究才刚刚起步，专利的质量还不高。

2.安全协议技术生命周期分析。根据技术生命周期分析的理论，对中国专利数据库收集的安全协议领域的专利进行分析，由于2008年的44条专利数据是不足一年的统计，在这里暂且不计，进一步分析854件专利数据，得出了从1995年——2007年的专利申请量和申请人数量，并绘制出安全协议领域专利生命周期曲线，见图3。考虑到2007年的专利数据很有可能没有完全公布，为了研究的准确性，也不予考虑。结合技术生命周期通用曲线图(图1)，可以发现安全专利领域的技术仍处于发展期。这个时期，技术不断完善和标准化，专利数量加速增长，相关产品也逐渐兴起。对于实力较强的公司，应该注重对核心技术的创新与应用；而对于一些规模较小的公司，则可以选择专利跟踪或技术引进等策略，以提高自己的技术实力，避免因自主研发造成的巨大成本。

3.重要国家和公司分析。针对投入此产业技术的竞争国家进行相关分析,可看出领先国家和潜在进入者。根据对898条专利数据的统计分析，我们可以得到图4。

从图4中可以看到在中国安全协议领域申请专利排名前10的国家。中国由于本土优势，数量占据首位，有625件，占据专利总量的71%。其次是美国和日本，专利数量分别为92件和66件，分别占据专利总量的10%和8%。这说明，除了中国占据本土优势外，美国和日本这两个国家在安全协议技术这一领域有着不俗的实力，未来发展不可小觑。

如果从企业的角度考虑这一技术领域的发展，我们可以得到更多的结论。

图5展示了申请专利数量排名前八的机构。华为技术有限公司专利数量最多，共有239件，其中发明专利有239件，授权量达到86件，占总授权率的35.9%，反映出该机构在领域技术研发实力的雄厚和对专利保护的重视。排在第二位的中兴通讯股份有限公司也是我国的一家企业，该企业安全协议领域的技术实力也比较突出，所申请的117件专利全部为发明专利，授权率为10.3%。杭州华为三康技术有限公司排在第三位，共有专利32件，且全为发明专利，相较于中兴通讯股份有限公司，杭州华为三康技术有限公司专利质量明显更高，授权专利率（18.8%）将近前者的2倍。从图中可以很清楚的看出，华为技术有限公司在这一领域有着很大的优势，它可以算是这一领域的领军人物。

4.专利分类号（IPC）分析。专利在分类时会依照不同技术类别归类，通过专利分类号分析得知该技术主要集中在那些部类。为了更加清楚地说明各个IPC的意义，表1给出了各个IPC的含义。这里主要是排名前七位的IPC详解。

我们还给出了各国在安全协议这一大的领域中IPC的分布情况。（表略）

我们可以发现各国主要研究领域都集中在H04L（数字信息的传输）且相对其他研究领域来说H04L的专利数量摇摇领先。这也就间接导致了该IPC的专利比例的领先优势。下图6是排名前5的国家在前5个IPC中的分布图。

从图6中可以看出，中国在H04L（数字信息的传输）方面的研究比较多，远远高于其他的几个国家，排在第二的美国和第三的日本在这方面的研究成果也是非常可观的。中国的本土优势非常明显。相较于HO4L，安全协议的其它几个方向发展较慢。它们的数量非常少，可以说才刚刚起步。可以预见，在未来几年，对HO4L方向的研究还会是安全协议的领头军。

与国家IPC分布相类似，申请人IPC也同样集中在HO4L上。以华为技术有限公司、杭州华为三康技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、杭州华三通信技术有限公司及思科技术公司为例，这五家机构的主要精力都集中在H04L（数字信息的传输）方面的研究，其中以华为技术有限公司的数量最多。这个方向研究的是安全协议的核心技术，即信息的传输，其他IPC类，分散在这一领域的其它方向，例如电话通信等，专利数量都很少。由此可以看出，安全协议领域现在的发展仍以核心技术的研发为主，在应用产业化方面还比较薄弱。可以预测，随着核心技术的不断成熟，在各行业的应用研究会逐渐增多。

5.技术发展趋势分析。我们在看前九IPC技术年度分布状况。安全协议领域的技术申请专利最早出现在1995年，分布在H04L（数字信息的传输）部类。在以后的年度，各类IPC技术不断发展，申请专利数量逐渐增多。G01R（测量电变量；测量磁变量）部类出现的最晚，在2005年才有第1条专利，说明这时安全协议技术在测量电磁变量的应用研究才开始。（表略）

从图7中，我们可以更清楚的看到前九IPC技术的发展趋势。很明显地，专利数量最多的H04L（数字信息的传输）部类，专利数量呈递阶式增长，在2006年达到最高值，成为安全协议领域的主要发展技术。值得说明的是，由于专利数据的时滞性，2007和2008年的数据统计还不完全。但按照发展走向来看，对安全协议技术的研究应呈上升趋势。

6.关联分析。首先对安全协议中国专利展开申请国家关联分析。对这一领域的研究主要分为两个团体。一个以中国为核心，其中中国、美国、法国、瑞典联系紧密。另一个则相对分散，各国之间联系松散。中国是申请专利最多的国家。美国作为在中国申请专利最多的非本土国家，在安全协议技术的发展中占有一定地位，由此可以看出美国在这一领域的雄厚实力。（申请国家关联图略）

下面对安全协议中国专利展开申请人关联分析，结果见图8。从图中可以看出，申请人在一个群组中，彼此之间联系复杂。其中以华为技术有限公司，杭州华为三康技术有限公司以及中兴通讯股份有限公司申请的专利数量最多。可见中国安全协议技术的研发还是以科技公司为主。杭州华三通信技术有限公司，思科技术公司，阿尔卡特公司申请的专利数量也相当可观。英特尔公司、松下电器公司则处在了群组的边缘位置。

7.OLAP分析。图9是对国家、专利申请年份、专利类型以及IPC等4个维度进行OLAP分析的结果。可以从这张四维分析图中，看到每个国家每年在各研究领域中申请各种类型专利的数量。其中，我们可以选择任意的申请年份，查看该年的专利信息。并且可以选择需要分析的国家、专利类型和主IPC等，从不同的维度展示了国家专利申请的详细状况。图中，每个国家不同带状颜色的峰值表示该IPC领域专利的数量，带状的面积代表了该领域专利的数量，面积越大，说明专利数量越多。从图中我们可以看出最近几年各国在中国申请专利的状况。其中H04L（数字信息的传输）领域的专利数量最多，主要集中在中国，这说明中国具有很大的本土优势。

六、结论

综合以上的分析，可以得出如下结论：

1.我国安全协议领域的专利技术在2001年后发展迅猛，但整体专利授权率仅为22.2%，相对较低。

2.从技术发展的生命周期来看，安全协议领域的技术还处在发展时期，专利数量不断增长，技术趋于成熟。

3.从专利的国家分布来看，由于具有本土优势，我国在安全协议技术领域中占据绝对优势。其中华为技术有限公司更是在这一领域中举足轻重，这说明该公司拥有一支精英团队，研发实力不可小觑，相信未来几年在安全协议这一领域上一定会有更大的发展。

4.从主IPC上看，安全协议技术领域的专利主要集中在H04L（数字信息的传输）。这类IPC占据了安全协议技术领域88%的专利，是安全协议技术发展最密切的领域。

参考文献：

1.http://hi.baidu.com/fairex/blog/item/27ed83ddbdca3d345882dd39.html

2.张诚，朱东华，汪雪锋.集成电路封装技术中国专利数据分析研究.现代情报，2006（9）

（作者单位：北京理工大学管理与经济学院 北京 100081）

（责编：纪毅）