中國有多少家銀行申請了區塊鏈專利?從專利角度分析區塊鏈技術在銀行業的應用分佈情況,解析 7 項應用場景。

原文標題:《銀行區塊鏈應用與案例分析報告》
撰文:任萬盛
本報告由零壹智庫 & 數字資產研究院聯合發佈

由於金融行業的特殊性和強監管,科技公司很難直接獲取到金融機構真實、全面的業務痛點和技術需求,這也直接造成金融科技公司提供的產品和服務很少能夠完美契合金融機構的需求。

爲此,零壹智庫從專利申請角度解讀金融機構業務痛點、技術需求、解決方法等,通過這些信息去推測未來發展趨勢,也爲科技公司的戰略部署提供參考。

本報告以銀行爲研究對象,從專利角度分析區塊鏈技術在銀行業的應用分佈情況,並篩選了 7 項應用場景進行解析。

  • 報告顯示,截至 2019 年 12 月 1 日,我國累計有 15 家銀行申請了區塊鏈技術相關專利,專利申請數量累計達到 433 件;專利申請數量最多 3 家銀行分別是微衆銀行、工商銀行和中國銀行。
  • 從業務和場景角度來看,數字資產最受銀行關注,工、農、中等 5 家銀行均申請了相關專利,專利申請數 量達到 17 件; 其次是信貸業務和供應鏈金融業務,各有 4 家銀行申請了相關專利 。

一、銀行區塊鏈專利累計申請數量達 433 件

根據零壹智庫統計,截至 2019 年 12 月 1 日,我國共計有 15 家銀行申請了區塊鏈技術相關專利,專利申請數量合計達到 433 件。專利申請數量最多的三家銀行分別是微衆銀行、工商銀行和中國銀行,其數量分別爲 288、50 和 40 件。

1. 2016~2019 年 12 月,銀行業申請的區塊鏈專利從 11 件增至 433 件

2016 年~2019 年 12 月,銀行區塊鏈專利申請數量從 11 件增長至 433 件,數量翻了 39 倍左右,參與區塊鏈專利申請的銀行從 2 家增至 15 家。

從專利申請時間來看,我國銀行業金融機構申請區塊鏈專利最早可以追溯到 2016 年。中國銀行和微衆銀行分別申請了 7 件和 4 件區塊鏈專利。

一文縱覽國內銀行區塊鏈專利圖譜與 7 項應用場景圖 1:2016~2019 年銀行申請區塊鏈專利情況(單位:件),數據來源:WIPO 統計數據庫,零壹智庫

隨着區塊鏈概念的普及,以及銀行數字化轉型的需要,區塊鏈去中心化、可溯源、不可篡改、安全隱密等特性,受到越來越多銀行的關注。同時也也吸引了一些銀行投入時間、人力、資金去研發區塊鏈技術在銀行業的應用。申請區塊鏈專利的銀行業逐漸由 2 家增至 15 家,專利數量增至 433 件。

2. 2019 年 1~11 月,銀行業申請了 284 件區塊鏈專利,微衆銀行佔 81%

據零壹智庫統計,截至 11 月底,2019 年共計有 9 家銀行申請了區塊鏈相關專利,專利數量合計 284 件,比 2018 年增長了近 2 倍左右。

其中,微衆銀行以 229 件排在首位,佔到 2019 年(1~11 月)新增專利總數的 81%;排在第二的是工商銀行,在 2019 年申請了 35 件,佔總數的 12%;其餘 7 家銀行專利申請數量均在 10 件以下。

一文縱覽國內銀行區塊鏈專利圖譜與 7 項應用場景圖 2:2019 年(1~11 月)銀行區塊鏈專利申請情況,數據來源:WIPO 統計數據庫,零壹智庫

相較 2018 年,申請區塊鏈專利的銀行數量從 11 家縮減至 9 家,而區塊鏈專利申請數量則從 95 件增至 284 件,成爲增長幅度最高的一年。造成區塊鏈專利數量大幅度上升可歸結於微衆銀行,在 2019 年 1~11 月,累計申請 229 件區塊鏈專利。

3. 微衆、工行和中行是我國區塊鏈專利申請數量最多的 3 家銀行

截至 2019 年 12 月 1 日,我國共計 15 家銀行申請了區塊鏈相關專利,排在前 3 的銀行分別是微衆銀行、工商銀行和中國銀行。

一文縱覽國內銀行區塊鏈專利圖譜與 7 項應用場景表 1:2019 年 11 月銀行區塊鏈專利申請排行,數據來源:WIPO 統計數據庫,零壹智庫

按照專利申請數量可分爲 3 個梯隊:專利申請數量超過 100 件的,僅微衆銀行一家;專利申請數量在 10~100 件之間的,有 4 家,分別是工商銀行、中國銀行、招商銀行和福建省農村信用社聯合社;專利申請數量在 10 件以下的,有 10 家。

二、銀行區塊鏈專利圖譜

專利申請人爲了能夠讓專利審覈員瞭解所申請的專利是否具備創新性、實用性、獨特性,往往會將將專利技術背景、業務痛點、技術痛點、解決方法及具體流程寫入專利申請書中。爲此,本報告對區塊鏈技術、應用場景進行整理和統計。

1. 有 139 件區塊鏈專利與金融業務和應用場景有關

據零壹智庫不完全統計,銀行申請的區塊鏈專利當中,有 151 件專利與基礎設施和底層技術有關,139 件專利與金融業務和應用場景有關。

一文縱覽國內銀行區塊鏈專利圖譜與 7 項應用場景圖 3:銀行區塊鏈專利分佈情況,數據來源:WIPO 統計數據庫,零壹智庫

基礎設施和底層技術:數據處理是專利申請中出現次數最多的技術,據不完全統計,與數據處理相關專利申請數量達到 54 件。其中,數據處理包含了數據存儲、數據讀取、數據訪問、數據共享、數據檢測、數據縮容、數據同步等技術。其次,智能合約、共識算法和加密技術三項技術在專利中的出現次數達到 10 件以上。

金融業務及應用場景:按照業務可將區塊鏈專利分爲 11 項業務,其中支付結算、供應鏈金融和跨境支付是專利申請數量最多的 3 項業務,其專利申請數量分別爲 13、7 和 6 件。按照應用場景分類,身份認證是專利申請數量最多的應用場景,專利申請數量有 7 件,其次是權限管理、區塊鏈投票和事件發佈與訂閱,專利申請數量均爲 5 件。除此之外,還有 17 件專利與數字資產有關。

2. 銀行區塊鏈專利圖譜(業務)

從業務角度來看,數字資產、信貸業務和供應鏈金融是最受銀行關注的 3 個領域。有 5 家銀行申請了數字資產相關專利,包含中國銀行、工商銀行、農業銀行 3 家大型國有銀行。信貸業務和供應鏈金融業務分別有 4 家銀行申請了相關專利。

除此之外,支付結算、徵信和跨境支付也是銀行比較關注的應用場景,申請這些領域專利銀行均達到 3 家。

一文縱覽國內銀行區塊鏈專利圖譜與 7 項應用場景圖 4:銀行區塊鏈專利圖譜(業務),數據來源:WIPO 統計數據庫,零壹智庫

  • 微衆銀行憑藉數量優勢,在業務分佈上處於領先優勢,其區塊鏈專利覆蓋了數字資產、供應鏈金融業務、支付結算業務、徵信和匯款業務。
  • 中國銀行的區塊鏈專利覆蓋了數字資產、信貸業務、徵信、跨境支付、資金存管和結售匯業務。
  • 工商銀行的區塊鏈專利主要集中在數字資產和供應鏈金融業務。

3. 銀行區塊鏈專利圖譜(應用場景)

從應用場景角度考慮,身份認證、區塊鏈投票和資產轉移是目前最受銀行所關注的 3 個場景。其次是積分管理、區塊鏈溯源、祕密交易、風險管理和票據處理。

一文縱覽國內銀行區塊鏈專利圖譜與 7 項應用場景圖 5:銀行區塊鏈專利圖譜(應用場景),數據來源:WIPO 統計數據庫,零壹智庫

三、7 家銀行區塊鏈專利應用場景案例解析

1. 農業銀行:區塊鏈技術解決徵信單點故障

目前的徵信系統存在單點故障問題,徵信系統一旦出現服務異常、數據損失、丟失等故障,直接影響整個徵信系統的正常運行。

爲此,農業銀行發明一項基於區塊鏈技術的徵信系統,可通過聯盟鏈避免中心化徵信系統造成的單點故障問題,可有效減低銀行風險管理成本。

該系統由 7 個模塊組成,分別是數據接入模塊、信用報告生成模塊、徵信查詢模塊、權限管理模塊、異議處理模塊、數據歸檔管理模塊和異常監測模塊。

一文縱覽國內銀行區塊鏈專利圖譜與 7 項應用場景圖 6:農業銀行區塊鏈徵信系統模型,信息來源:零壹智庫,專利申請書

其中,數據接入模塊負責對上傳的徵信數據進行有效性檢測和共識,對通過檢測的徵信數據進行預處理,補充缺失數據並存儲到聯盟鏈中;

信用報告生成模塊,通過智能合約計算信用等級,生成信用報告,並將共識後的報告存儲到聯盟鏈中;

徵信查詢模塊,主要接收用戶徵信查詢請求並將請求記錄存儲在聯盟鏈上;

異議處理模塊,接收用戶發送的異議處理請求並進行數據糾錯;

數據歸檔管理模塊,對過期的徵信數據進行歸檔;

異常監測模塊,實時或定時統計用戶行爲數據,並將異常用戶行爲數據推送至監管部門。

除此之外,該系統還可以支持支付機構作爲節點加入聯盟鏈,由支付機構將其業務數據上傳至區塊鏈徵信系統,豐富銀行徵信數據,提高徵信數據的可靠性。

2. 中國銀行:利用區塊鏈技術解決網絡交易欺詐問題

目前,網絡電信詐騙越來越多,對用戶的財產造成嚴重損失。由於銀行和支付機構的反欺詐系統都是獨立的,當遇到跨支付機構的網絡交易欺詐問題,銀行很難進行有效識別,也無法及時對用戶進行風險預警。

一文縱覽國內銀行區塊鏈專利圖譜與 7 項應用場景圖 7:中國銀行網絡交易欺詐解決方案,信息來源:零壹智庫,專利申請書

爲此,中國銀行利用區塊鏈技術組建聯盟鏈,通過聯盟鏈對問題賬號進行排查。其具體步驟爲:

1)由公安機關、行業監管部門和支付機構篩選出問題賬號,並制定問題賬號判定標準。問題賬號分爲黑名單和灰名單賬號兩種;黑名單賬號即曾經進行過欺詐交易的賬號,灰名單賬號爲陌生賬號和高危險賬號。

2)將這些問題賬號打包成區塊,並廣播至聯盟鏈網絡中所有的支付機構節點。

3)當用戶請求跨支付機構進行交易時,銀行利用聯盟鏈對交易雙方賬號進行排查。如果賬號爲正常賬號,則直接通過交易;如果賬號爲黑名單賬號,則暫時凍結黑名單銀行賬號並向用戶說明原因;如果賬號爲灰名單賬號,則以短信或提示語的形式向用戶進行預警,同時對用戶進行第二次風險確認和身份認證。

4)在第二次認證結束後,聯盟鏈會對賬號進行第二次判斷,將灰名單賬號轉化爲正常賬號和黑名單賬號。如果判斷結果爲正常賬號,則通過交易,並將賬號轉化爲正常賬號;如果判斷結果爲黑名單賬號,則凍結賬號,將灰名單賬號轉化爲黑名單賬號,並向用戶說明原因;如果判斷結果仍爲灰名單賬號,則重複上述灰名單處理步驟。

5)有灰名單賬號轉化爲正常賬號和黑名單賬號,會將該信息廣播至區塊鏈聯盟網絡中所有支付節點。

該方面通過建立聯盟鏈對問題賬號進行排查,以提高銀行反欺詐識別能力和風險管理能力。通過規則合約識別問題賬戶,提高欺詐事件識別效率,降低人爲所導致的操作風險;將問題賬戶打包成區塊並廣播至聯盟鏈網絡中,促進數據和信息的共享,解決支付機構之間數據孤島問題;實時對用戶進行風險預警,提高用戶風險防範意識。

3. 中國銀行:基於區塊鏈支付系統的跨境支付方法

目前的跨境支付業務是基於 SWIFT 代理模式進行交易,但存在以下痛點:跨境支付業務需要經過多個代理行,支付路徑過長,效率較低;由於各銀行之間存在時差或處於節假日,導致跨境支付時間漫長;跨境支付需要向代理行支付費用,成本增高;銷賬率較低;無法實時查詢交易情況。

中國銀行基於區塊鏈技術研發了一套區塊鏈跨境支付系統。該系統由區塊鏈網絡、區塊鏈支付網關和區塊鏈網絡管理系統組成。其中區塊鏈網絡中包含多個區塊鏈節點;區塊鏈支付網關負責連接區塊鏈節點、區塊鏈網絡管理系統和參加行支付系統,接收並存取普通行支付系統提交的的支付數據;區塊鏈網絡管理系統負責接收審覈參加行開戶請求,授權參加行爲普通行或賬戶管理行,開設區塊鏈託管賬戶與區塊鏈帳戶。

一文縱覽國內銀行區塊鏈專利圖譜與 7 項應用場景圖 8:中國銀行區塊鏈專利之跨境支付系統架構圖,信息來源:零壹智庫,專利申請書

具體支付方法分爲 3 個流程,註冊交易流程、轉賬交易流程和取現交易流程。

註冊交易流程:普通行向賬戶管理行發送注資請求,賬戶管理行將注資行的實體帳戶向實體託管賬戶注入注資金額,並更新到區塊鏈網絡中;區塊鏈網絡根據注資結果將區塊鏈託管賬戶向注資行區塊鏈賬戶注入注資金額。

轉賬交易流程:匯款行根據匯款客戶發起的轉賬請求對客戶賬戶及匯款行區塊鏈賬戶進行記賬,並將轉賬請求發送到區塊鏈網絡;區塊鏈網絡各節點通過共識算法對轉賬請求和轉賬結果進行表決,若表決通過則將區塊鏈賬戶向收款行區塊鏈賬戶轉入金額,並將支付報文發給收款行。

取現交易流程:帳戶管理行接收普通行發送的取現請求,將賬戶管理行的實體託管賬戶向取現行實體帳戶轉入取現金額,並更新到區塊鏈網絡中;區塊鏈網絡向賬戶管理行的區塊鏈託管賬戶轉入取現金額。

一文縱覽國內銀行區塊鏈專利圖譜與 7 項應用場景圖 9:中國銀行區塊鏈專利之跨境支付交易流程圖,信息來源:零壹智庫,專利申請書

相較 SWIFT 代理模式的跨境支付,區塊鏈跨境支付系統具有以下優點:匯款行與收款行之間點對點進行交易,省去了代理銀行造成的時間成本和資金成本,提高了銀行間跨境支付效率;支持 7*24 時間交易,不受時差與節假日影響;可通過區塊鏈分佈式賬本實時銷賬;支持實時查詢交易轉賬狀態;可保障數據存儲安全,防止數據泄露風險;可通過區塊鏈網絡促進數據共享,提高工作效率。

4. 微衆銀行:基於區塊鏈技術的債務催收

在我國,通過法院仲裁進行債務催收成爲銀行催收的主要方式之一。然而,目前的仲裁流程主要包括提交仲裁、仲裁庭受理、收集證據、按前調節、出庭舉證、組庭裁決等一系列常規步驟,耗時長、效率低。

爲此,微衆銀行研發了一種債務催收系統,基於區塊鏈技術將債務催收自動化、線上化。 該系統基於區塊鏈智能合約、共識算法等技術自動觸發仲裁流程,減少人工干預,簡化催收流程,提高催收效率。

當系統發現用戶貸款逾期之後,可以根據規則自動判斷是否仲裁;根據逾期數據和區塊鏈節點存證數據自動生成仲裁內容併發送至仲裁系統;自動繳納仲裁費用;獲得仲裁勝訴消息之後,觸發並執行債務催收請求,實現仲裁案件的自動化。

一文縱覽國內銀行區塊鏈專利圖譜與 7 項應用場景圖 10:微衆銀行區塊鏈技術之仲裁催收流程圖,信息來源:零壹智庫,專利申請書

該系統還連接了催收系統、仲裁系統、存證系統、凍結系統和大數據平臺,可實現仲裁催收的全流程管理。其中,大數據平臺會定時對貸款系統中逾期用戶的逾期利息進行計算,並將逾期利息和逾期信息發送給催收系統。

催收系統負責檢測逾期用戶是否是黑名單用戶。存證系統負責存儲貸款合同文檔、還款計劃表、貸款時刷臉認證數據、貸款承諾書、電話錄音。仲裁系統負責對仲裁進度進行實時提醒,也可以成立網上仲裁庭,通過仲裁系統雙方進行對峙。凍結系統負責資產資產凍結。

具體流程爲:

1)催收系統接收大數據平臺發放的逾期數據,並檢測逾期數據是否符合預設的風險規則;若逾期數據符合風險規則,則從存證系統的區塊鏈節點中獲取逾期數據對應的存證數據,並根據存證數據和逾期數據生成仲裁內容;如果不符合風險規則,則發送告警信息給逾期用戶;

2)催收系統將仲裁內容發送給仲裁系統,並對仲裁審理進度進行檢測;

3)仲裁系統在收到仲裁請求之後,會通過區塊鏈節點驗證存證數據是否處於可信狀態,是否滿足立案條件;若存證數據處於可信狀態則通過預審,併發送信息給催收系統,並檢測催收系統是否成功繳納仲裁費;

4)催收系統收到預審通過信息之後,通過財務系統繳納仲裁費用;若規定時間內未收到信息,催收系統則確定爲仲裁案件不符合立案條件,此時需要修改仲裁內容,重新生成仲裁請求;

5)仲裁系統接收到繳費信息,對仲裁案件進行立案,並檢測案件是否審理完成並處於勝訴狀態;

6)若催收系統接收到仲裁勝訴之後,檢測還款結清狀態;如果處於還款結清狀態,則觸發撤銷指令,撤銷仲裁案件;如果不處於結清狀態,則觸發凍結指令,將凍結指令發送給凍結系統將逾期用戶財產凍結。

5. 福建農信:基於區塊鏈技術簡化扶貧貸款流程

目前我國扶貧貸款存在流程複雜、信息不對稱、數據可信度低、監管難等痛點。相比普通貸款,扶貧貸款涉及到各級政府部門,需要對不同部門的流程進行整合;並且,還需要對用戶借款需求、還款能力、還款意願、是否是貧困戶進行評估和判斷;除此之外,還需要通過銀行貸款系統、財務系統、扶貧貸款管理系統等系統進行關聯,確認貸款審批進度和貸款資金髮放進度。

爲此,福建農信基於區塊鏈技術,發明了一套扶貧貸款管理系統,在精準扶貧、貸款流程、以及監管監督都具有明顯的提升。

一文縱覽國內銀行區塊鏈專利圖譜與 7 項應用場景圖 11:福建農信區塊鏈之扶貧貸款解決方案,信息來源:零壹智庫,專利申請書

首先,該系統打通了與各政府系統、銀行系統之間的數據壁壘,將各系統數據保存在區塊鏈網絡中。銀行可通過區塊鏈網絡直接獲取到分散在各個部門之間的客戶數據,促進了金融機構與政府部門之間數據共享。並且,基於區塊鏈不可篡改、可溯源等特性,可保障數據的真實性、安全性、及時性和全面性,有效降低銀行扶貧貸款業務的難度,提高扶貧貸款用戶識別的準確率。

其次,該系統利用智能合約,簡化了扶貧貸款審覈流程和發放環節,提高了貸款審批速度和資金髮放速度,將貸款業務線上化、自動化。福建農信基於智能合約在扶貧貸款管理系統中加入了貸款審批流程合約、貸款管理合約和扶貧貸款貼息申請合約,用戶可在申請時,觸發智能合約,由系統自動在區塊鏈網絡自動收集、整理、分析用戶數據。

除此之外,該系統還爲政府部門提供了數據獲取接口。政府部門可通過區塊鏈網絡監控扶貧代理過程的信息流、資金流、審批流。政府部門可通過該系統瞭解貸款進度,並且對貸款過程中的違規違法行爲進行監督管理。

6. 福建農信:基於區塊鏈技術進行產品營銷

目前銀行的營銷方式可以通過大數據分析平臺篩選出相關金融產品或服務所對應的潛在客戶。但在實際應用中,由於監管要求,銀行的營銷方式受到很多限制,很大程度上,仍需要客戶親來到銀行網點或客戶經理上門營銷;電話、短信、郵件等營銷方式因受到監管要求,效果並不理想。

福建農信基於區塊鏈和物聯網技術,發明一種營銷方法,在物聯網設備之間利用區塊鏈定向客戶營銷和開放式客戶營銷,可提高銀行營銷準確性、有效性、便捷性。

一文縱覽國內銀行區塊鏈專利圖譜與 7 項應用場景圖 12:福建農信區塊鏈專利之智能營銷,信息來源:零壹智庫,專利申請書

具體方法爲:在區塊鏈參與者之間的網絡架構中建立一條廣告鏈和一條客戶鏈;在 2 條區塊鏈上分別建立客戶鏈賬本和廣告鏈賬本;由金融區塊鏈聯盟發起者建立、保存廣告積分總賬,並負責投放廣告積分;將物聯網與區塊鏈融合進行定向客戶營銷和開放式客戶營銷。

本文僅對銀行如何利用物聯網和區塊鏈技術進行定向客戶營銷,具體步驟爲:

首先,銀行會基於大數據技術計算出金融產品或服務所對應的客戶,並利用區塊鏈加密技術將客戶推薦產品進行加密保存到客戶鏈上進行共識。當客戶進入到銀行並連接到銀行網點 wifi 網絡之後,客戶手機中的銀行 app 會自動與銀行智能終端建立通訊連接。

之後,銀行基於手機銀行 app 發送的客戶號 ID 通過區塊鏈獲得客戶公開信息以及客戶推薦產品目錄。銀行將推薦產品目錄與自身網點營銷策略進行比對是否符合。如何符合,銀行則將推薦產品目錄發送至客戶手機銀行 app 和大堂經理營銷終端。如果不符合,智能終端則取消推送。

當客戶接收併購買推薦產品之後,銀行智能終端會對推薦產品進行標記避免重複營銷,同時保存在客戶鏈上進行共識。

該專利基於區塊鏈技術,開創了銀行新的營銷模式,可避免傳統營銷方式所存在的問題。將客戶鏈和廣告鏈互通的營銷模式,可進一步實現銀行精準營銷的目的。基於物聯網和區塊鏈技術的定向營銷,讓營銷模式更加精準、及時。通過廣告積分進行廣告投放,可有效防止褥羊毛時間的發送。

除此之外,將推薦產品目錄存儲在區塊鏈當中,只能通過銀行終端設備獲取信息,可有效保護數據安全,避免數據泄露風險。

7. 玉山商業銀行:基於區塊鏈技術進行額度授權管理

目前,跨國企業在遇到資金需求時,可申請跨境授信,將企業授信額度使用範圍擴展國外,使海外業務也能得到授信資金支持。當銀行對海外企業進行授權時,由於海內外分行授信額度與動用信息儲存在各自系統,查詢跨境額度極爲不方便。

並且跨境動拔業務主要依賴電子郵件和電話等傳統通信方式確認,增加了授信額度管理的難度。爲此,玉山商業銀行發明了一項專利,利用區塊鏈技術實現對授信額度的管理辦法。

一文縱覽國內銀行區塊鏈專利圖譜與 7 項應用場景圖 13:玉山商業銀行區塊鏈專利之跨境授信額度管理,信息來源:零壹智庫,專利申請書

首先,由銀行建立一個私有區塊鏈網絡,全球各分行作爲執行授信的節點。各節點都運行同一個共識軟件程序,分佈式存儲授信額度批覆書和授信額度數據,並記錄所有歷史動用記錄信息,並基於加密技術對信息進行加密處理。

然後,用戶可以在銀行總行、分行或支行設立授信批覆書、新增跨境共享額度、建立跨境共享額度批覆書等操作。節點系統將授信批覆書編譯成數字化合約文件,並打包成區塊發佈至多個執行授信的節點。

當用戶在境外分行或支行動用授信額度時,動用記錄會編譯成數字化合約文件,並打包成區塊發佈至多個授信的節點。

通過該方法,不僅提高了企業授信額度的使用率,緩解現金流壓力;還提高了銀行跨境額度管理能力。

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