我國區塊鏈領域研究現狀及熱點探究

文 謝可新 劉 瑋

1.引言

相對于區塊鏈，可能比特幣的概念更為大眾所知曉。比特幣的概念最早來源于中本聰2008年在比特幣論壇上發表的文章—— 《比特幣：一種點對點的電子現金系統》。支持比特幣發展的就是區塊鏈了。區塊鏈是一種基于非對稱加密算法的分布式基礎架構與計算范式，其技術發展也并不是一蹴而就的，區塊鏈的萌芽甚至可以追隨到上世紀。區塊鏈借助于對稱加密、分布式賬本、智能合約、共識機制等核心技術，保障交易過程中的信任和安全問題，可以基于較低的成本和風險實現跨部門、跨區域的信息協同與資源共享，具有傳統的數據存儲和交易方式無可比擬的獨特優勢。2019年10月24日，習近平總書記組織中央政治局第18次集體學習，強調“把區塊鏈作為核心技術自主創新重要突破口”，這更加激發了國內區塊鏈研究的熱潮。本文借助CiteSpace軟件對該研究領域的大量文獻資料進行定量分析，增加了研究的廣度與深度，展示研究狀況及特點，把握區塊鏈研究的現狀以及熱點主題。

區塊鏈是一種基于非對稱加密算法的分布式基礎架構與計算范式，其技術發展也并不是一蹴而就的。

2.數據來源

文獻來源于美國科學情報研究所（Institute for Scientific Information，ISI）的WOS數據庫，該數據庫是全球最具權威和影響力的文獻數據庫之一，也是全球學者獲取學術資源的重要渠道。檢索文獻方式為TS=（“blockchain”），數據庫=（SCI-EXPANDED,SSCI, CCR-EXPANDED,IC.），時間跨度=2008——2020。但檢索得到的數據最早為2015年，于是最終選擇2015-2020年六年來的3367篇文獻，其中涵蓋701個期刊。所下載的論文數據，包含除正文以外的文獻題錄信息還有作者、地址、關鍵詞、摘要、學科分類及參考文獻等信息。

3.文獻計量分析

3.1 文獻產出趨勢分析

首先畫出區塊鏈領域歷年論文累計數量的趨勢圖，如圖1所示。

圖1 區塊鏈領域累計發文曲線

圖表1 區塊鏈領域主要研究國家情況

圖2 研究機構合作網絡

如果看各作者文獻發表情況，按照普賴斯定義的高產作者最少發文數量，其中maxN為所數據集中最高產作者的發文量，發表論文數在M篇以上的作者即為高產作者通過計算得到區塊鏈領域高產作者僅占到了領域所有作者的4%，占比非常少，這也說明目前區塊鏈相關領域尚缺少高產作者。

3.2 國家及科研機構分析

結合發表文獻總數、中心性以及平均被引次數三項指標（能夠在一定程度上反映不同國家的在區塊鏈領域的整體科研實力和學術影響力）得到發表文獻總數前7的國家情況，如圖表1所示。

中國的發表文獻總數是遠高于其他國家的，但中心性以及平均被引次數上不如美國、英國等，這說明中國論文學術影響力還與其他國家有一定差距，論文質量需要更加提高。

利用CiteSpace軟件得到區塊鏈領域各研究機構合作網絡，如圖2所示。

發文量較多的研究機構有北京郵電大學、西安電子科技大學、中國科學院、電子科技大學以及沙特阿拉伯國王大學等著名高校，無論是在發表論文總數方面還是節點的中心度方面排名靠前。值得注意的是，區塊鏈領域研究機構發文量較多的是高校。總體來看各研究機構相互之間合作已經初具規模，但還需要進一步加強各機構之間的合作。在該網絡中中國高校表現顯著，這也說明在區塊鏈研究領域，我國有著舉足輕重的地位。

3.3 作者合著分析

利用CiteSpace軟件得到作者共現網絡，如圖3所示。

作者發表文獻數較多的有ZHANG Y、CHOO KKR、GUIZANI M、KUMAR N、SALAH K以及YU FR，發表文獻數量達30篇。但作者合著網絡密度僅有0.0083，相對較少，這也說明在區塊鏈領域專家學者合作相對較少，有待進一步加強相關的合作，共同促進區塊鏈領域的快速發展。

3.4 文獻引文分析

利用Histcite軟件按照LCS（即Local Citation Score：某一文獻在本地數據集中的被引用次數。如果某一篇文獻的LCS值很高，就意味著它非常有可能是該研究領域內的重要文獻。）進行排序，畫出引文分析圖，如圖4所示。

在該網絡中中國高校表現顯著，這也說明在區塊鏈研究領域，我國有著舉足輕重的地位。

圖3 作者合著網絡

圖4 LCS引文編年

圖中橢圓圖形里面的數字指明該節點文獻在文獻集合里的序號，橢圓圖形的大小代表文獻被引頻次的多少，橢圓圖形間的箭頭表示文獻節點之間的引用關系，箭頭指向文獻為被引用的文獻。

可以看出，雖然中本聰的《A Peer-to-Peer Electronic Cash System》早在2008年就出現，但并沒有作為經典之作出現。但2016年來自IEEE ACCESS期刊的《Blockchains and Smart Contracts for the Internet of Things》以及來自SECURITY AND COMMUNICATION NETWORKS的《FairAccess: a new Blockchain-based access control framework for the Internet of Things》。卻成了其中的高被引論文，這也說明其在該領域占有非常重要的地位。如果想要快速了解區塊鏈領域，那么可以閱讀CR（cited references）排序靠前的文獻，比如《Blockchain for Cities-A Systematic Literature Review》、《A systematic literature review of blockchain-based applications: Current status, classification and open issues》等綜述文獻。

圖5 基于關鍵詞的引文分析

圖表2 關鍵詞突變

圖6 區塊鏈研究前沿時區視圖

3.5 研究分支及熱點分析

利用CiteSpace軟件引文分析并進行分類得到結果，如圖5所示。

按照關鍵詞進行分類得到13個大類，分別是比特幣、供應鏈管理、眾籌、醫療健康、任務分析、以太坊、CPS、超級賬本、物聯網、點對點能源交易、群智感知、有向無環圖、智能制造。雖然區塊鏈有一些分支，但從圖中也可以看出各個分類之間距離仍比較近，分支不夠明顯。但也能看出區塊鏈憑借自身的特點慢慢滲透于社會生活許多領域，尤其是疫情期間興起的健康碼，極大方便了疫情的防控工作，也促進了區塊鏈技術的發展與應用。

圖6中圓環顏色越接近紅色代表出現的年份越接近2020年。結合圖表2以及圖7可以得到，Bitcoin作為區塊鏈的首個廣為人知的產品，從2015年至今都是研究的熱點，這跟區塊鏈剛開始興起有關，但也可得知，幾乎所有的研究成果到目前都在研究。只是研究的領域更多，分支更多了。

從圖7中可以看出，區塊鏈研究熱點包括智能合約、隱私協議、區塊鏈技術、智能物聯網、超級賬本、邊緣計算、非對稱加密、云計算等方面，主要涉及數字貨幣以及金融領域。在不久的將來，我們有理由相信區塊鏈在更多的領域會有更加廣泛的應用。

在不久的將來，我們有理由相信區塊鏈在更多的領域會有更加廣泛的應用。

4.總結

①MelanieSwan是區塊鏈科學研究所的創立者，首次將區塊鏈技術分為1.0、2.0和3.0三個研究階段。在全球區塊鏈產業發展中，已由早期比特幣階段（區塊鏈1.0）到聯盟鏈、公鏈階段(區塊鏈2.0)，發展到區塊鏈+行業的解決方案——區塊鏈3.0時代。截至2019年8月全球區塊鏈企業數量2450家，呈現良好的發展趨勢。

②從2019年10月24日中共中央總書記習近平在中共中央政治局舉行的第十八次集體學習中對區塊鏈做出的重要指示，到2020年8月14日中國商務部發布的在京津冀、長三角、粵港澳大灣區及中西部具備條件的試點地區開展數字人民幣試點的通知，這些舉措無不展示了國家對于區塊鏈領域的重視，把區塊鏈作為核心技術自主創新重要突破口，也會更加激發區塊鏈領域研究熱情，創造出更多的成果。

圖7 區塊鏈研究發展時區視圖

③我國在區塊鏈領域表現突出，發表論文數量遠超于其他國家，但中國論文學術影響力仍不夠，需要通過加強國際合作等方式提高自身影響力，提升話語權和規則制定權。

④區塊鏈專業化、權威性的期刊和研究中心正逐漸形成，校校、校社以及校企三種機構合作模式也已出現，符合當前“共享資源，合作發展”的時代需求，也符合區塊鏈領域發展的需要。

⑤目前區塊鏈利用自身特點來解決實際問題，比如征信問題、學歷認證以及醫療衛生領域等，或者某些技術，比如有向無環圖、分布式存儲、量子密碼技術等，與區塊鏈相結合應用，使得區塊鏈發展更加迅速。但是也許注意依法治網落實到區塊鏈管理中，推動區塊鏈安全有序發展。

區塊鏈在共識機制與性能、跨鏈、治理機制、身份管理、隱私保護、數字錢包、智能合約與自組織商業模式、與其他科技的融合等方向有著廣泛的應用。它的去中心化、匿名性、可追溯性等良好特性使得其可以解決社會生活中很多問題，就比如征信問題等，在生活中有許多潛在的應用。目前區塊鏈還處于快速發展的階段，需要共同努力使區塊鏈3.0時代更好的發展。同時，區塊鏈技術、政府監管和法律等領域面臨著諸多挑戰，但機遇總與危機并存，期待區塊鏈正規化、多元化發展，更好地服務全社會。