我国区块链领域研究现状及热点探究

文 谢可新 刘 玮

1.引言

相对于区块链，可能比特币的概念更为大众所知晓。比特币的概念最早来源于中本聪2008年在比特币论坛上发表的文章—— 《比特币：一种点对点的电子现金系统》。支持比特币发展的就是区块链了。区块链是一种基于非对称加密算法的分布式基础架构与计算范式，其技术发展也并不是一蹴而就的，区块链的萌芽甚至可以追随到上世纪。区块链借助于对称加密、分布式账本、智能合约、共识机制等核心技术，保障交易过程中的信任和安全问题，可以基于较低的成本和风险实现跨部门、跨区域的信息协同与资源共享，具有传统的数据存储和交易方式无可比拟的独特优势。2019年10月24日，习近平总书记组织中央政治局第18次集体学习，强调“把区块链作为核心技术自主创新重要突破口”，这更加激发了国内区块链研究的热潮。本文借助CiteSpace软件对该研究领域的大量文献资料进行定量分析，增加了研究的广度与深度，展示研究状况及特点，把握区块链研究的现状以及热点主题。

区块链是一种基于非对称加密算法的分布式基础架构与计算范式，其技术发展也并不是一蹴而就的。

2.数据来源

文献来源于美国科学情报研究所（Institute for Scientific Information，ISI）的WOS数据库，该数据库是全球最具权威和影响力的文献数据库之一，也是全球学者获取学术资源的重要渠道。检索文献方式为TS=（“blockchain”），数据库=（SCI-EXPANDED,SSCI, CCR-EXPANDED,IC.），时间跨度=2008——2020。但检索得到的数据最早为2015年，于是最终选择2015-2020年六年来的3367篇文献，其中涵盖701个期刊。所下载的论文数据，包含除正文以外的文献题录信息还有作者、地址、关键词、摘要、学科分类及参考文献等信息。

3.文献计量分析

3.1 文献产出趋势分析

首先画出区块链领域历年论文累计数量的趋势图，如图1所示。

图1 区块链领域累计发文曲线

图表1 区块链领域主要研究国家情况

图2 研究机构合作网络

如果看各作者文献发表情况，按照普赖斯定义的高产作者最少发文数量，其中maxN为所数据集中最高产作者的发文量，发表论文数在M篇以上的作者即为高产作者通过计算得到区块链领域高产作者仅占到了领域所有作者的4%，占比非常少，这也说明目前区块链相关领域尚缺少高产作者。

3.2 国家及科研机构分析

结合发表文献总数、中心性以及平均被引次数三项指标（能够在一定程度上反映不同国家的在区块链领域的整体科研实力和学术影响力）得到发表文献总数前7的国家情况，如图表1所示。

中国的发表文献总数是远高于其他国家的，但中心性以及平均被引次数上不如美国、英国等，这说明中国论文学术影响力还与其他国家有一定差距，论文质量需要更加提高。

利用CiteSpace软件得到区块链领域各研究机构合作网络，如图2所示。

发文量较多的研究机构有北京邮电大学、西安电子科技大学、中国科学院、电子科技大学以及沙特阿拉伯国王大学等著名高校，无论是在发表论文总数方面还是节点的中心度方面排名靠前。值得注意的是，区块链领域研究机构发文量较多的是高校。总体来看各研究机构相互之间合作已经初具规模，但还需要进一步加强各机构之间的合作。在该网络中中国高校表现显著，这也说明在区块链研究领域，我国有着举足轻重的地位。

3.3 作者合著分析

利用CiteSpace软件得到作者共现网络，如图3所示。

作者发表文献数较多的有ZHANG Y、CHOO KKR、GUIZANI M、KUMAR N、SALAH K以及YU FR，发表文献数量达30篇。但作者合著网络密度仅有0.0083，相对较少，这也说明在区块链领域专家学者合作相对较少，有待进一步加强相关的合作，共同促进区块链领域的快速发展。

3.4 文献引文分析

利用Histcite软件按照LCS（即Local Citation Score：某一文献在本地数据集中的被引用次数。如果某一篇文献的LCS值很高，就意味着它非常有可能是该研究领域内的重要文献。）进行排序，画出引文分析图，如图4所示。

在该网络中中国高校表现显著，这也说明在区块链研究领域，我国有着举足轻重的地位。

图3 作者合著网络

图4 LCS引文编年

图中椭圆图形里面的数字指明该节点文献在文献集合里的序号，椭圆图形的大小代表文献被引频次的多少，椭圆图形间的箭头表示文献节点之间的引用关系，箭头指向文献为被引用的文献。

可以看出，虽然中本聪的《A Peer-to-Peer Electronic Cash System》早在2008年就出现，但并没有作为经典之作出现。但2016年来自IEEE ACCESS期刊的《Blockchains and Smart Contracts for the Internet of Things》以及来自SECURITY AND COMMUNICATION NETWORKS的《FairAccess: a new Blockchain-based access control framework for the Internet of Things》。却成了其中的高被引论文，这也说明其在该领域占有非常重要的地位。如果想要快速了解区块链领域，那么可以阅读CR（cited references）排序靠前的文献，比如《Blockchain for Cities-A Systematic Literature Review》、《A systematic literature review of blockchain-based applications: Current status, classification and open issues》等综述文献。

图5 基于关键词的引文分析

图表2 关键词突变

图6 区块链研究前沿时区视图

3.5 研究分支及热点分析

利用CiteSpace软件引文分析并进行分类得到结果，如图5所示。

按照关键词进行分类得到13个大类，分别是比特币、供应链管理、众筹、医疗健康、任务分析、以太坊、CPS、超级账本、物联网、点对点能源交易、群智感知、有向无环图、智能制造。虽然区块链有一些分支，但从图中也可以看出各个分类之间距离仍比较近，分支不够明显。但也能看出区块链凭借自身的特点慢慢渗透于社会生活许多领域，尤其是疫情期间兴起的健康码，极大方便了疫情的防控工作，也促进了区块链技术的发展与应用。

图6中圆环颜色越接近红色代表出现的年份越接近2020年。结合图表2以及图7可以得到，Bitcoin作为区块链的首个广为人知的产品，从2015年至今都是研究的热点，这跟区块链刚开始兴起有关，但也可得知，几乎所有的研究成果到目前都在研究。只是研究的领域更多，分支更多了。

从图7中可以看出，区块链研究热点包括智能合约、隐私协议、区块链技术、智能物联网、超级账本、边缘计算、非对称加密、云计算等方面，主要涉及数字货币以及金融领域。在不久的将来，我们有理由相信区块链在更多的领域会有更加广泛的应用。

在不久的将来，我们有理由相信区块链在更多的领域会有更加广泛的应用。

4.总结

①MelanieSwan是区块链科学研究所的创立者，首次将区块链技术分为1.0、2.0和3.0三个研究阶段。在全球区块链产业发展中，已由早期比特币阶段（区块链1.0）到联盟链、公链阶段(区块链2.0)，发展到区块链+行业的解决方案——区块链3.0时代。截至2019年8月全球区块链企业数量2450家，呈现良好的发展趋势。

②从2019年10月24日中共中央总书记习近平在中共中央政治局举行的第十八次集体学习中对区块链做出的重要指示，到2020年8月14日中国商务部发布的在京津冀、长三角、粤港澳大湾区及中西部具备条件的试点地区开展数字人民币试点的通知，这些举措无不展示了国家对于区块链领域的重视，把区块链作为核心技术自主创新重要突破口，也会更加激发区块链领域研究热情，创造出更多的成果。

图7 区块链研究发展时区视图

③我国在区块链领域表现突出，发表论文数量远超于其他国家，但中国论文学术影响力仍不够，需要通过加强国际合作等方式提高自身影响力，提升话语权和规则制定权。

④区块链专业化、权威性的期刊和研究中心正逐渐形成，校校、校社以及校企三种机构合作模式也已出现，符合当前“共享资源，合作发展”的时代需求，也符合区块链领域发展的需要。

⑤目前区块链利用自身特点来解决实际问题，比如征信问题、学历认证以及医疗卫生领域等，或者某些技术，比如有向无环图、分布式存储、量子密码技术等，与区块链相结合应用，使得区块链发展更加迅速。但是也许注意依法治网落实到区块链管理中，推动区块链安全有序发展。

区块链在共识机制与性能、跨链、治理机制、身份管理、隐私保护、数字钱包、智能合约与自组织商业模式、与其他科技的融合等方向有着广泛的应用。它的去中心化、匿名性、可追溯性等良好特性使得其可以解决社会生活中很多问题，就比如征信问题等，在生活中有许多潜在的应用。目前区块链还处于快速发展的阶段，需要共同努力使区块链3.0时代更好的发展。同时，区块链技术、政府监管和法律等领域面临着诸多挑战，但机遇总与危机并存，期待区块链正规化、多元化发展，更好地服务全社会。