基于知识图谱的国内区块链研究现状与趋势分析

基于知识图谱的国内区块链研究现状与趋势分析

刘纪敏刘义伟徐建国肖海峰文龙日（1.山东科技大学信息工程系，山东泰安271019;2.山东科技大学计算机科学与工程学院，山东青岛266590）摘要：研究区块链技术在国内的应用情况有利于掌握区块链技术在我国发展现状，发现我国区块链技术发展的优势及潜在问题。回顾了国内区块链研究进展，从Key、发文年份、作者合作关系、作者隶属机构等多个角度分析区块链发展现状及研究内容，并对研究趋势进行展望。Key：区块链;文献计量;CiteSpace;知识图谱DOI：10.11907/rjdk.182551开放科学（资源服务）标识码（OSID）：：TP3-0：A：1672-7800（2019）007-0001-03MappingKnowledgeDomainBasedAnalysisofCurrentSituationandTrendofChina'sBlockChainResearchLIUJi-min1，2，LIUYi-wei2，XUJian-guo2，XIAOHai-feng2，WENLong-ri1（1.DepartmentofInformaionEngineering，ShandongUniversityofScienceandTechnology，Taian271019，China;2.CollegeofComputerScienceandEngineering，ShandongUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266590，China）Abstract：StudyoftheresearchandapplicationofblockchaintechnologyinChinagivesustheinsighttounderstandthedevelopmentstatusofblockchainandtospotourstrengthsaswellasunderlyingproblems.ThispaperreviewedChinascurrentresearchprogressonblockchain，analysedcurrentsituationandtrendfromtheperspectiveofkeywords，yearofpublication，co-authorship，andinstitutions.Theresearchtrendwaspointedoutattheend.KeyWords：blockchain;bibliometrics;CiteSpace;mappingknowlegedomain0引言新技術的诞生往往会引发社会变革，蒸汽机的发明使人类社会进入工业时代，互联网的发明使人类进入信息时代。区块链（Blockchain）技术在去中心化等诸多方面有着巨大发展潜力，也将对社会经济产生重要影响。区块链是一种由多方共同维护，并使用密码学技术保证传输与访问安全，能够实现数据一致存储、难以篡改、防止抵赖的记账技术[1]。区块链本质是一种共识机制，其具有的不规定参与者人数的特点使其区别于其它共识机制[2]。区块链技术来源于中本聪（SatoshiNakamoto）在2008年发表的论文《Bitcoin：APeer-to-PeerElectronicCashSystem》[3]。利用区块链技术，人们得以在信息社会摆脱第三方中介，建立新的信任机制[3]。区块链技术在金融、工业、教育等领域均有着巨大的应用潜力[4]，例如提升电子商务中的交易可信度[5]、保护知识产权[6-7]，以及应对饥饿与粮食安全问题[8-11]等。随着区块链技术的快速发展，大量学者开始对区块链应用面临的技术挑战[12]、区块链在世界各国及不同产业应用情况[13]、区块链技术主要应用场景[14]以及国外区块链研究热点主题[15-17]等方面进行研究。如汪园等[18]对国内区块链研究现状的知识网络与理论结构进行了分析;王发明等[19]展示了我国区块链研究的时间与空间分布特征，以及最新研究热点等。本文以CNKI数据库作为数据来源，从中选择核心期刊数据进行分析，并过滤掉大部分未入选核心期刊的论文数据，以期准确分析我国区块链的研究现状与发展趋势。1区块链国内研究分析1.1数据获取与处理本文以CNKI数据库核心期刊数据为数据源，采用文献计量学方法及CiteSpace软件进行分析，并构建相关知识图谱。CiteSpace是由陈超美博士[20]开发的文献分析工具，用于对某一科学领域新兴发展趋势等问题的研究。科学知识图谱是以知识域（KnowledgeDomain）为对象，显示科学知识发展进程与结构关系的一种图像[21]。由于直至2015年，“区块链”概念才真正意义上作为研究主题开始出现于相关文献中[18]，因此本文将时间起点设置为2015年，终点为2018年，检索时间为2018年10月2日。进入CNKI期刊数据库，利用高级检索功能，设置检索条件为：【主题词】=“区块链”并且【Key】=“区块链”并且【Summary】=“区块链”、从2015年到2018年，【来源类别】仅勾选“核心期刊”，其它条件均不限制。经过检索得到346条结果，然后将346篇区块链文献题录数据导入CiteSpace5.3.R4进行分析。1.2研究现状1.2.1发文数量通过对选择时间段内每年的发文量进行统计分析，可以从宏观上看出我国区块链研究发文数量的变化趋势。2015-2018年发文量与年份的关系如图1所示。从图中可以看出，区块链概念诞生于2008年，但直到2015年相关文献中才开始出现针对“区块链”概念的研究，说明人们对区块链技术的理解以及区块链技术价值的体现都是一个缓慢的过程[15]。在2015-2018年间发文量持续增长且增速很快，由2015年的不到10篇迅速增长到2018年的160多篇。说明国内的区块链研究从2015年逐渐兴起，随后进入高速增长阶段。其中，2015-2016年间论文数量快速增长，2016-2017年间增速明显提高，但2017-2018年间增速有所放缓。图1年份与发文量关系1.2.2领先研究者及合作关系运行CiteSpace，选择时间段为2015-2018年，时间片长度为1年，节点类型仅选择“作者”，选择标准为“前50”，然后进行可视化操作。作者合作关系网络如图2所示，图中主要形成了1个较大和2个较小的网络，共3个合作网络。较大的网络为李彬、祁兵、曹望璋、崔高颖等形成的网络，较小的网络分别为由胡跃、刘炜、刘琦、佘维，以及邵奇峰、钱卫宁、金澈清、周傲英构成的网络。由图2可以看出，4个较大节点分别为李彬、祁兵、曹望璋、崔高颖所在节点，且4人均来自同一合作网络。因此，可以看出国内区块链研究的领军者为李彬、祁兵、曹望璋、崔高颖等，其发文量明显超过其他研究者，代表着我国区块链研究的最高水平，其所在的合作网络为国内区块链研究的领先合作团体。图2合作者关系网络1.2.3领先研究机构及合作关系运行CiteSpace，选择时间段为2015-2018年，时间片长度为1年，节点类型仅选择“机构”，选择标准为“前50”，然后进行可视化操作。合作者所在机构网络如图3所示。从图中可以看出，合作者所在机构网络主要分成两个网络以及多个独立节点，其中一个网络包括华北电力大学电气与电子工程学院等机构，另一个包括国防科学技术大学军事计算实验与平行系统技术中心等机构。可以看出，華北电力大学和中国科学院是国内区块链研究的两大主力机构，华北电力大学电气与电子工程学院作为图中的最大节点，发文量最多，在国内区块链研究中处于领跑位置，且大幅领先于其它机构，其中心度高，是其所在网络学术研究的中心，连接着网络中的其它机构。图3机构合作网络1.3主要研究内容通过对Key的统计分析，可以发现国内区块链相关文献研究的主要内容和主题。运行CiteSpace，选择时间段为2015-2018年，时间片长度为1年，节点类型仅选择“Key”，选择标准为“前50”，然后进行可视化操作，得到Key可视化结果（Key词频≥20）如图4所示。图4Key共现排名前10的Key及其词频、中心度如表1所示。从表中可以看出，出现频率最高的Key为区块链，其词频为326，远远超过其它词的词频，其中介中心性数值为0.96，也远超过其它Key。中介中心性（BetweennessCentrality）是标志节点在网络中的重要性指标之一，用来发现与衡量文献重要性，在软件中用紫色环进行重点标注[22]。从排名前10的Key中可发现区块链技术的具体应用场景有2个，分别是比特币和智能合约，其主要诞生于区块链1.0和2.0阶段[4]。具体应用领域也有2个，分别是金融和互联网。比特币是区块链1.0阶段的研究应用主题，智能合约、金融是区块链2.0阶段研究应用的主要主题[4]，由此可以看出，我国区块链研究目前主要针对区块链早期发展阶段内容，尚未开始进行区块链3.0阶段医疗、教育等领域的应用研究[4]。从中介中心性这一指标可以看出，排名第二的Key是“去中心化”。去中心化是与区块链紧密相连的概念，说明我国区块链研究的一个重要主题是针对其去中心化特性的研究。2研究趋势展望国内区块链研究从2015年开始，随后进入高速发展阶段。但目前国内主要专注于对区块链1.0和2.0阶段的研究，整体尚未涉足区块链3.0阶段研究，研究主题主要包括比特币、智能合约、去中心化等，研究领域主要包括金融、互联网等。相关研究学者已经形成了团体，但团体数量较少，且规模较小，因此还有很大的发展空间。基于对国内区块链发展现状的分析，本文认为国内区块链研究内容将会向区块链3.0阶段及更高层次发展，而且不再仅围绕互联网和金融，而是面向更广阔的领域，并逐渐开发以区块链技术为基础的更高层次的应用场景，更多的区块链研究学者和研究机构也将出现。随着区块链技术的发展和新应用场景的出现，我国区块链研究的层次与规模将会进一步提升。Reference：[1]中国信息通信研究院和可信区块链推进计划.区块链白皮书[EB/OL].http：///kxyj/qwfb/bps/201809/P020180905517892312190.pdf.[2]SAITOK，YAMADAH.Whatssodifferentaboutblockchain？—blockchainisaprobabilisticstatemachine[C].DistributedComputingSystemsWorkshops（ICDCSW），2016：168-175.[3]NAKAMOTOS.Bitcoin：Apeer-to-peerelectroniccashsystem[EB/OL].https：///bitcoin.pdf.[4]GATTESCHIV，LAMBERTIF，DEMARTINIC，etal.Toblockchainornottoblockchain：thatisthequestion[J].ITProfessional，2018，20（2）：62-74.[5]MINX，LIQ，LIUL，etal.Apermissionedblockchainframeworkforsupportinginstanttransactionanddynamicblocksize[C].Trustcom/BigDataSE/I？SPA，2016IEEE，2016：90-96.[6]ZHAOFENGM，WEIHUAH，HONGMING.Anewblockchain-basedtrustedDRMschemeforbuilt-incontentprotection[J].EURASIPJournalonImageandVideoProcessing，2018（1）：91.[7]MAZ，JIANGM，GAOH，etal.Blockchainfordigitalrightsmanagement[J].

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