声明：本文旨在传递更多市场信息，不构成任何投资建议。文章仅代表作者观点，不代表火星财经官方立场。
边肖：记得要集中注意力。
来源：零壹财经
编者按：原标题为《银行区块链应用与案例分析报告》。
由于金融行业的特殊性和强监管性，科技公司很难直接获取金融机构真实、全面的业务痛点和技术需求，直接造成金融科技公司提供的产品和服务很少完美满足金融机构的需求。
因此，零一智库从专利申请的角度解读金融机构的业务痛点、技术需求和解决方案，并通过这些信息推测未来的发展趋势，也为科技公司的战略部署提供参考。
本报告以银行为研究对象，从专利角度分析区块链技术在银行业的应用分布，筛选出七个应用场景进行分析。
报告显示，截至2019年12月1日，国内共有15家银行申请了区块链技术相关专利，专利申请量达到433件；专利申请量最多的三家银行分别是微众银行、工商银行和中国银行。从业务和场景来看，数字资产是银行最关注的。5家工、农、二行申请了相关专利，专利申请量达到17件；其次是信贷业务和供应链金融业务，各有4家银行申请了相关专利。
一、区块链银行累计专利数量已达433项。据零一智库统计，截至2019年12月1日，国内共有15家银行申请了区块链技术相关专利，专利申请总数达到433件。专利申请量最多的三家银行分别是微众银行、工商银行和中国银行，分别为288件、50件和40件。
1.从2016年12月到2019年12月，银行业申请的区块链专利数量从11项增加到433项。
从2016年到2019年12月，银行区块链专利申请数量从11个增加到433个，数量增长了约39倍，参与区块链专利申请的银行数量从2个增加到15个。
从专利申请时间来看，我国银行业金融机构最早申请区块链专利可以追溯到2016年。中国银行和微众银行分别申请了7项和4项区块链专利。
图1:2016-2019年银行申请的区块链专利(单位：件)
资料来源：WIPO统计数据库，零一智库
随着区块链概念的普及和银行数字化转型的需要，区块链的去中心化、可追溯、不可篡改、安全保密等特点吸引了越来越多银行的关注。同时，也吸引了一些银行投入时间、人力和资金来研发区块链技术在银行业的应用。申请区块链专利的银行数量从2家逐渐增加到15家，专利数量增加到433项。
2.2019年1-11月，银行业申请区块链专利284件，微众银行占比81%
据零壹智库统计，截至11月底，2019年已有9家银行申请了区块链相关专利，专利总数达284件，比2018年增长近2倍。
其中，微众银行以229件位居第一，占2019年(1-11月)新增专利总量的81%；中国工商银行排名第二，2019年申请35件，占总数的12%；其他7家银行的专利申请量都在10件以下。
图2:2019年银行区块链专利申请情况(1-11月)
资料来源：WIPO统计数据库，零一智库
与2018年相比，申请区块链专利的银行数量从11家减少到9家，而区块链专利申请数量从95家增加到284家，成为增速最高的一年。区块链专利数量的大幅增长可以归功于微众银行。
按照专利申请数量可以分为三个梯队：专利申请数量超过100的，只有一家微众银行；专利申请量在10-100件之间，有4件，分别是中国工商银行、中国银行、招商银行和福建省农村信用合作联社。专利申请量在10件以下的，有10件。
二。银行区块链专利申请人的专利图册为了让专利审核人员知道申请的专利是否具有创新性、实用性和独特性，往往会将专利技术背景、业务痛点、技术痛点、解决方案和具体流程写入专利申请中。因此，本报告对区块链技术和应用场景进行了整理和统计。
1.与金融业务和应用场景相关的区块链专利有139项。
据零一智库不完全统计，银行申请的区块链专利中，有151项专利与基础设施和底层技术相关，139项专利与金融业务和应用场景相关。
图3:银行区块链专利分布
资料来源：WIPO统计数据库，零一智库
基础设施和底层技术：数据处理是专利申请中出现频率最高的技术。据不完全统计，数据处理相关的专利申请量已达54件。其中，数据处理包括数据存储、数据读取、数据访问、数据共享、数据检测、数据归约、数据同步等技术。其次，智能合约、共识算法、加密技术出现在10多项专利中。
业务和应用场景：区块链专利按业务可分为11项业务，其中支付结算、供应链金融和跨境支付是专利申请量最多的三项业务，专利申请量分别为13项、7项和6项。按照应用场景分类，身份认证是专利申请数量最多的应用场景，有7项专利申请，其次是权限管理、区块链投票和事件发布订阅，有5项专利申请。此外，还有17项与数字资产相关的专利。
2.银行区块链(业务)专利图集
从业务来看，数字资产、信贷业务和供应链金融是银行最关注的三个领域。五家银行申请了与数字资产相关的专利，包括中国银行、中国工商银行和中国农业银行。四家银行分别为信贷业务和供应链金融业务申请了相关专利。
此外，支付结算、征信、跨境支付也是银行比较重视的应用场景。三家专利银行已经申请了这些领域。
图4:银行区块链(业务)专利图谱
资料来源：WIPO统计数据库，零一智库
微型银行凭借数量优势，在业务分布上处于领先地位。他们的区块链专利涵盖数字资产、供应链金融、支付和结算、信用报告和汇款。中国银行的区块链专利涵盖数字资产、信贷业务、征信、跨境支付、资金存管和结售汇。工行的区块链专利主要集中在数字资产和供应链金融业务。3.银行区块链专利图谱(应用场景)
从应用场景来看，身份认证、区块链投票和资产转移是目前银行最关注的三个场景。其次是积分管理、区块链可追溯性、秘密交易、风险管理和账单处理。
图5:银行区块链专利图谱(应用场景)
资料来源：WIPO统计数据库，零一智库
三七家银行区块链专利申请场景案例分析1。农业银行：区块链技术解决征信单点故障。
目前，征信系统存在单点故障。一旦征信系统出现服务异常、数据丢失等故障，将直接影响整个征信系统的正常运行。
因此，中国农业银行发明了基于区块链技术的征信系统，可以通过联盟链避免集中式征信系统带来的单点故障，有效降低银行的风险管理成本。
该系统由七个模块组成，即数据存取模块
其中，数据访问模块负责上传信用数据的有效性检测和一致性，对测试后的信用数据进行预处理，补充缺失数据并存储在联盟链中；
信用报告生成模块通过智能合约计算信用等级，生成信用报告，并将约定的报告存储在联盟链中；
信用查询模块主要接收用户的信用查询请求，并将请求记录存储在联盟链中；
异议处理模块接收用户发送的异议处理请求，并进行数据纠错；
数据归档管理模块将过期的信用数据归档；
异常监控模块实时或定期统计用户行为数据，并将异常用户行为数据推送给监管部门。
此外，该系统还可以支持支付机构作为节点加入联盟链，支付机构可以将其业务数据上传至区块链征信系统，丰富银行征信数据，提高征信数据的可靠性。
2.中国银行：利用区块链技术解决网上交易欺诈问题。
目前，网络电信诈骗越来越多，给用户财产造成严重损失。由于银行和支付机构的反欺诈系统是独立的，银行很难有效识别交叉支付机构的网上交易欺诈问题，也无法及时向用户进行风险提示。
图7:中国银行在线交易欺诈解决方案
来源：零一智库，专利申请
因此，中国银行利用区块链技术建立了一个联盟链，通过该链检查问题账户。具体步骤如下：
1)公安机关、行业监管部门、支付机构筛选出问题账户，制定问题账户认定标准。账户分为黑名单和灰名单账户；黑名单账户是被欺诈交易过的账户，灰名单账户是陌生账户和高风险账户。
2)将这些问题账户打包成块，广播到联盟链网中的所有支付机构节点。
3)当用户请求跨支付机构进行交易时，银行使用联盟链检查交易双方的账户。如果账号是正常账号，直接通过交易；如果账号是黑名单账号，则暂时冻结黑名单银行账号，并向用户说明原因；如果账号是灰名单账号，会以短信或提示的形式对用户进行预警，并对用户进行二次风险确认和身份认证。
4)二次认证后，联盟链会对账号进行二次判断，将灰名单账号转换为正常账号和黑名单账号。如果判断结果为正常账号，则通过交易将该账号转换为正常账号；如果判断结果为黑名单账户，冻结账户，将灰名单账户转为黑名单账户，并向用户说明原因；如果判断结果仍然是灰名单账号，重复上述灰名单处理步骤。
5)具有灰名单的账户被转换成正常账户和黑名单账户，并且该信息将被广播到区块链联盟网络中的所有支付节点。
这方面通过建立联盟链对问题账户进行核查，提高银行的反欺诈识别能力和风险管理能力。通过正规合同识别问题账户，提高欺诈识别效率，降低人为造成的操作风险；将问题账户打包成块，广播到联盟链网，促进数据信息共享，解决支付机构间的数据孤岛问题；对用户进行实时风险预警，提高其风险防范意识。
3.中国银行：基于区块链支付系统的跨境支付方式
目前跨境支付业务基于SWIFT代理模式，但存在以下痛点：跨境支付业务需要经过多家代理行，支付路径过长，效率低；由于银行或节假日的时差，跨境支付耗时较长；跨境支付需要向代理行支付，增加了成本；核销率低；不能
中国银行开发了基于区块链技术的区块链跨境支付系统。该系统由区块链网络、区块链支付网关和区块链网络管理系统组成。其中区块链网络包括多个区块链节点；区块链支付网关负责连接区块链节点、区块链网管系统和参与银行的支付系统，接收和访问普通银行支付系统提交的支付数据；区块链网络管理系统负责接收参与银行的开户请求，授权参与银行或账户管理银行开立区块链托管账户和区块链账户。
图8:中国银行区块链专利跨境支付系统架构图
来源：零一智库，专利申请
具体支付方式分为三个流程：注册交易流程、转账交易流程、提现交易流程。
注册流程：普通银行向账户管理银行发送注资请求，账户管理银行将注资金额注入注资银行的实体托管账户，并更新至区块链网；区块链网络根据注资结果将注资金额从区块链托管账户注入到注资银行的区块链账户。
转账交易流程：汇款银行根据汇款客户发起的转账请求，将客户账户和汇款银行区块链账户入账，并将转账请求发送至区块链网络；区块链网络的每个节点通过一致算法对转移请求和转移结果进行投票。如果投票通过，区块链账户将被转移到收款银行的区块链账户，付款消息将被发送到收款银行。
取现交易流程：账户管理行接收普通银行发送的取现请求，从账户管理行的当前实体账户转出取现金额，更新至区块链网；区块链网络将取现金额转账至账户管理银行的区块链托管账户。
图9:中国银行区块链专利跨境支付交易流程图
来源：零一智库，专利申请
与SWIFT的跨境支付模式相比，区块链跨境支付系统具有以下优势：汇款行与收款行之间的点对点交易，节省了代理行带来的时间成本和资金成本，提高了银行间的跨境支付效率；支持7*24小时交易，不受时差和节假日影响；可以通过区块链分布式账本实时核销；支持交易转账状态的实时查询；可以保证数据存储的安全性，防止数据泄露的风险；通过区块链网络可以促进数据共享，提高工作效率。
4.微众银行：基于区块链技术的讨债
在中国，通过法院仲裁讨债已经成为银行催收的主要方式之一。但目前的仲裁流程主要包括提交仲裁、仲裁庭受理、收集证据、之前调整、当庭举证、法院裁定等一系列常规步骤，耗时且效率低下。
为此，微众银行开发了一套催债系统，基于区块链技术实现了自动化、在线催债。系统基于区块链智能合约、共识算法等技术自动触发仲裁流程，减少人工干预，简化催收流程，提高催收效率。
当系统发现用户贷款逾期时，可以自动判断是否按照规则进行仲裁；根据逾期数据和区块链节点存款数据自动生成仲裁内容并发送给仲裁系统；仲裁费用的自动支付；得到仲裁胜诉的消息后，触发并执行催债请求，实现仲裁案件的自动化。
图10:微众银行区块链科技仲裁收款流程图
来源：零一智库，专利申请
该系统还与催收系统、仲裁系统、保证金系统、冻结系统、大数据平台相连接，可实现仲裁催收的全流程管理。其中，t
具体流程是：
1)催收系统接收大数据平台发布的逾期数据，检测逾期数据是否符合预设的风险规则；如果逾期数据符合风险规则，则从存管系统的区块链节点获取与逾期数据对应的存管数据，并根据存管数据和逾期数据生成仲裁内容；如果不符合风险规则，将向过期用户发送警报消息。
2)采集系统将仲裁内容发送给仲裁系统，并检测仲裁审理的进度；
3)仲裁系统收到仲裁请求后，将通过区块链节点验证存管数据是否处于可信状态，是否符合立案条件；如果存款数据处于可信状态，则通过初审，向催收系统发送信息，检查催收系统是否成功支付仲裁费。
4)收款系统收到预审通过信息后，通过财务系统支付仲裁费；如果在规定时间内未收到信息，采集系统判定该仲裁案件不符合立案条件。此时需要修改仲裁内容，重新生成仲裁请求；
5)仲裁系统接收支付信息，对仲裁案件进行立案，并检测案件是否已经审理并处于胜诉状态；
6)如果收款系统收到仲裁成功，则检测还款结算状态；如果处于还款结算状态，触发撤销指令撤销仲裁案件；如果不是结算状态，则触发冻结指令，发送给冻结系统，冻结逾期用户的财产。
5.福建农信：基于区块链技术简化扶贫贷款流程。
目前我国扶贫贷款存在流程复杂、信息不对称、数据可信度低、监管难等痛点。与普通贷款相比，扶贫贷款涉及各级政府部门，不同部门的流程需要整合；而且要对用户的借款需求、还款能力、还款意愿、是否为贫困户进行评估判断；此外，还要通过银行贷款系统、财务系统、扶贫贷款管理系统等系统确认贷款审批和贷款资金拨付进度。
因此，福建农信股份有限公司发明了一套基于区块链技术的扶贫贷款管理系统，在精准扶贫、贷款流程、监管等方面都有明显提升。
图11:福建农信区块链扶贫贷款解决方案
来源：零一智库，专利申请
首先，系统突破了与各个政府系统和银行系统的数据壁垒，将各个系统的数据存储在区块链网络中。银行可以通过区块链网络直接获取分散在各个部门的客户数据，促进了金融机构和政府部门之间的数据共享。而且基于区块链的不可变更、可追溯等特点，可以保证数据的真实性、安全性、及时性和全面性，有效降低银行扶贫贷款业务难度，提高扶贫贷款用户识别的准确性。
其次，系统利用智能合约，简化扶贫贷款的审批流程和发放环节，提高贷款审批速度和资金发放速度，使贷款业务在线化、自动化。福建农信股份有限公司在基于智能合同的扶贫贷款管理系统中增加了贷款审批流程合同、贷款管理合同和扶贫贷款贴息申请合同。用户在申请时可以触发智能合约，系统会自动收集、整理和分析区块链网络中的用户数据。
此外，系统还为政府部门提供数据采集接口。政府可以通过区块链网络监控扶贫代理过程的信息流、资金流和审批流。通过这个系统，政府可以了解贷款的进展情况，并对贷款过程中的违法行为进行监督和管理。
6.福建农信：基于区块链技术的产品营销。
目前银行的营销手段是可以筛选出潜力的
福建省农村信用社发明了一种基于区块链和物联网技术的营销方式。利用区块链指导客户营销，在物联网设备之间开放客户营销，可以提高银行营销的准确性、有效性和便捷性。
图12:福建省农村信用社区块链专利智能营销
来源：零一智库，专利申请
具体地，该方法包括：在区块链参与者之间的网络架构中建立广告链和客户链；在两个区块链上分别建立客户链账本和广告链账本；金融区块链联盟发起人建立并保管广告积分总账，负责广告积分；整合物联网和区块链进行定向客户营销和开放式客户营销。
本文只关注银行如何利用物联网和区块链技术进行有针对性的客户营销。具体步骤如下：
首先，银行会基于大数据技术计算出金融产品或服务对应的客户，利用区块链加密技术将客户推荐的产品加密保存到客户链中，以取得共识。当客户进入银行并连接到银行网点的wifi网络时，客户手机中的银行app会自动与银行的智能终端建立通信连接。
之后，银行根据手机银行app发送的客户号ID，通过区块链获取客户公开信息和客户推荐产品目录。将银行推荐的产品目录与自身网点营销策略进行对比。如果有，银行会将推荐的产品目录发送到客户的手机银行app和大堂经理的营销终端。如果没有，智能终端取消推送，
客户收到并购买推荐产品后，银行的智能终端会对推荐产品进行标记，避免重复营销，并保存在客户链中，以供共识。
这项专利基于区块链技术，为银行创造了一种新的营销模式，可以避免传统营销方式存在的问题。客户链与广告链连接的营销模式，更能实现银行精准营销的目的。基于物联网和区块链技术的针对性营销，使得营销模式更加精准及时。通过广告点做广告，可以有效防止送羊毛床上用品时间。
此外，推荐产品目录存储在区块链，只能通过银行终端设备获取信息，可以有效保护数据安全，避免数据泄露风险。
7.玉山商业银行：基于区块链技术，实行额度授权管理。
目前，跨国企业在需要资金时可以申请跨境授信，将企业授信额度范围扩展到境外，使境外业务也能得到信贷资金的支持。银行在对境外企业进行授权时，由于境内外分支机构的授信额度和使用信息都存储在各自的系统中，查询跨境授信额度极为不便。
而且跨境提款业务主要依靠电子邮件、电话等传统通信方式，增加了授信额度管理的难度。因此，玉山商业银行发明了一项专利，利用区块链技术实现信贷额度管理。
图13:玉山商业银行区块链专利跨境授信额度管理
来源：零一智库，专利申请
首先，一个私人的区块链网络是由银行建立的，世界各地的所有分支机构作为发放信贷的节点。每个节点运行相同的共识软件程序，分布式存储授信额度批准书和授信额度数据，记录所有历史使用记录，并基于加密技术对信息进行加密。
然后，用户可以在银行的总行、分行或支行建立授信审批函，添加跨境共享额度，建立跨境共享额度审批函。系统将信用批准信编译成数字合同文件，将其打包成块，并将其发布到多个信用授予节点。
当用户在海外分行或支行使用信用额度时，使用记录将被编译成数字合同文件，该文件将被打包成块并分发到多个信用额度