网络安全专利检索分析报告

网络安全技术现状及发展唐跃强赵强易红春甘文珍乔凌云（国家知识产权局专利局电学发明审查部）一、硬件结构在国内外的技术现状分析（一）芯片技术现状及其技术发展阶段和特点芯片技术可以分为芯片结构（CPU、专用芯片、SOC芯片、生物芯片）（分类号包括：H01L27、H01L25、GO6F、G01N、C12Q）、驱动和接口技术（分类号包括：G06F15）、散热技术（分类号包括：H01L23、G06F9）、布线技术（分类号包括：H01L21）和封装技术（分类号包括：H01L23）。1.芯片结构的中外专利数量对比芯片结构主要体现在半导体器件芯片、集成电路布图设计等。1985—2006年年底，“半导体器件”类下公开的发明专利申请15969件，4624件来自国内申请人，不足总量的1/3（29％）；其中，我国中国台湾地区提出了2904件，占国内申请总量的62.8％。在1995年以前的十年里，国内仅仅提出236件，只占国外的40％。2000年以后，国内开始缩短了与国外的差距，内地和中国台湾地区的年申请量高速增长，2003年年申请量分别达到543件和755件。图1“半导体器件”发明专利分布（1985—2006年）截至2006年，我国共授予“半导体器件”类发明专利3999件，国内获得838件，约占21％；其中，我国中国台湾地区拥有417件，占国内总量的49.7％（图1）。“半导体器件”类下的发明专利申请和授权都呈现了向跨国企业集中的现象。1985—2006年，累计排名前10的申请人包括日本企业6家，分别是日本电气株式会社（1）、松下株式会社（2）、东芝株式会社（3）、三菱株式会社（4）、精工电子有限公司（7）和株式会社半导体能源研究所（9）。韩国三星电子株式会社、我国中国台湾地区的旺宏电子股份有限公司和美国的国际商业机器公司（IBM）分别排在第5、6和8位，如果将中国科学院（以下简称“中科院”）下属的研究院所和高校申报的专利全部纳入中科院名下，则其排名为第10名；这前10名的申请量之和占此类发明专利申请总量的27.3％。从表1、表2中可以看出，发明专利授权主要掌握在领先企业手中，总量的43.7％为前10名的机构拥有。其中日本企业5家，日本电气株式会社（1）、松下株式会社（4）、株式会社半导体能源研究所（5）、佳能株式会社（8）和三菱电机株式会社（9）；韩国企业2家，现代电子产业株式会社（2）和三星电子株式会社（6）；美国的IBM和德国的西门子公司分别排在第3和第7位；中科院仍居10名之末。但如果将中科院各下属单位视为独立的申请和专利权人，则中芯国际成为中国国内发明专利申请量最多的企业（101件），排在30名以外；而中国科学院半导体研究所和清华大学分别是国内拥有发明专利最多的前两名机构，仅仅获得21和19件。表1涉及半导体芯片的专利授权量分布表2涉及半导体芯片的发明专利申请量前十名2.半导体芯片专利的技术现状在半导体芯片领域，已申请的专利数量达到几十万件，涉及半导体芯片的设计、制造工艺、材料、元器件结构、测试以及制造设备。集成电路芯片供应商英特尔公司的重要专利申请包括：在硅衬底上形成隔离硅区和场效应器件的工艺过程（19851045510）、金属-氧化物半导体后部工艺（19851046509）、利用氟化气体混合物进行硅的等离子体蚀刻（19861032330）、具有缓变源漏区的金属氧化物半导体场效应集成电路的制造方法（19871076772）、具有超浅端区的晶体管及其制造方法（19951976214）、用于最大化每一布线层的信号线数目的具有可变间距触点阵列的集成电路模和/或组件（20008097852）、具有无凸块的叠片互联层的微电子组件（20018207138）、互联结构和无电镀引入互联结构的方法（20018215777）、多层相变存储器（20028169379）、掺杂碳和硅的铜互联（20038005840）。美国IBM公司的主要专利申请包括：用于亚0.05μmMOS器件的可处理的隔离层镶栅工艺（20001294857）、设置在载体上的超大规模集成芯片的设计系统以及由该系统设计的模块（1990106999X）、在晶片阶段内测试集成电路的方法和系统（19991188837）、用于容纳越过宏的芯片级连线电路放置的宏设计技术（20011114754）和半导体芯片设计方法（20011385367）。中国台湾地区积体电路制造股份有限公司（简称台积电）的主要申请包括：动态随机存取存储器及金属连线的制造方法（19981152201）、晶片缺陷检查及特性分析的方法（19991179196）、铜导线的无电镀方法（20031B42618）和球门阵列封装及其封装方法（20041496836）。作为仅次于美、日的世界第三大半导体芯片消费国，我国半导体芯片市场的80％依赖进口。从上述数据可知，国内在半导体芯片技术领域远远落后于发达国家，11％的申请量不足以构成巨大的产业并形成有效的保护，也就是说，在半导体芯片领域，存在着国外跨国公司垄断的趋势，我国必须发展自己的芯片产业，才能确保在应用领域-网络上的安全。3.集成电路布图设计（1）国内申请人分布。从表3中可以看出，仅有9家公司的申请超过10件。而上述申请人中，仅有上海贝岭股份有限公司、上海华虹集成电路有限责任公司、首钢日电电子有限公司具有一定的芯片制造能力，但上述公司的加工线宽远远低于国际平均水平。虽然申请数量占我国集成电路布图申请量的大部分，但其技术含量、芯片集成数量等都不能与国外半导体跨国公司相比。表3集成电路布图国内申请人分布（2）国外申请人分布。从表4可以看出，国外半导体公司的集成电路布图设计知识产权战略已初步形成，他们就应用芯片，在我国申请了大量的集成电路布图设计，特别是日本企业，已占国外企业在我国的申请量的47％，接近一半的申请量。而美国安那络公司的申请量为36％。表4集成电路布图国外申请人分布4.安全芯片技术（1）安全芯片。涉及安全芯片的申请，近年来已呈现出快速增长的趋势，其中在国家专利局的申请量和授权量也逐年增加。图2至图4标示出了所有在中国国家专利局进行申请的申请人、申请量以及申请时间分布。从图2至图4中可以看出，自1996年针对安全芯片进行申请以来，每年的申请量都呈快速增长趋势（因2006年、2007年的申请部分没有公开，数据有误差）。图2公司的申请量分布（安全芯片）图3申请国家分布（安全芯片）图4申请时间分布（安全芯片）（2）我国企业在该领域需要进一步投入和加强，构建知识产权战略。2002年4月，我国中国台湾地区盛群半导体股份有限公司凭借一项中国实用新型专利诉深圳市深兰微电子有限公司和杭州士兰微电子股份有限公司侵权一案已经造成了杭州士兰微电子股份有限公司股价的剧烈波动。2005年初，美国MP3播放器主控芯片领域知名企业SigmaTel将其中国竞争对手——珠海炬力集成电路有限公司分两次诉至美国奥斯汀市联邦法院和美国国际贸易委员会（ITC），状告侵犯其多项MP3播放器的芯片专利，要求珠海炬力公司停止在美国设计、制造和销售涉嫌侵犯专利的芯片并对其损失进行补偿。同时，SigmaTel还请求法庭下令禁止美国进口任何使用了珠海炬力公司IC的产品。1999—2001年，英特尔分别在威盛拥有较大市场的美国、德国、英国以及我国香港提起专利侵权诉讼，宣称威盛的两种芯片侵犯了该公司的5项专利。我国本土芯片企业目前尚没有卷入多宗专利侵权纠纷，主要原因是技术水平处于低端，还不具有与外国公司争夺市场的竞争实力。由于没有核心芯片，也就不能确保芯片和软件构建的网络领域的安全。（二）网络认证与数据安全技术1.有关利用协议的认证与安全（1）技术现状。首先，对与协议技术相关的专利申请的申请人分布、申请国家的分布及申请年限的分布进行统计。a）在中文库CPRS中申请分布的情况分析：从申请人分布（图5）来看，在申请量方面，国际商业机器公司申请3件，华为技术有限公司申请29件，清华大学申请5件，三星电子株式会社申请3件，上海交通大学申请6件，思科技术公司申请3件，微软公司申请6件，西安西电捷通无线网络通信有限公司申请5件，中国科学院计算技术研究所申请5件，中兴通讯股份有限公司申请10件，其他单位及个人的申请合计113件，其中授权的申请为42件。图5申请人前10名分布图分析：从申请国家分布（图6）来看，其中中国共申请145件，法国申请3件，芬兰申请2件，韩国申请6件，荷兰申请2件，加拿大申请1件，联邦德国申请2件，美国申请23件，日本申请3件，瑞典申请1件。图6申请国家前10名分布图分析：从申请的年限分布图（图7）可以看出，1996年申请3件，1997年申请1件，1999年申请3件，2000年申请6件，2001年申请9件，2002年申请17件，2003年申请23件，2004年申请35件，2005年申请47件，2006年申请44件。申请量基本呈现逐年上升的趋势。图71996—2006年申请年限前10名分布图b）在外文库EPOQUE中申请分布的情况分析：从申请人分布（图8）来看，在申请量方面TRW公司申请7件，NOVELL公司申请14件，微软公司申请29件，CYBERSAFE公司申请8件，QUESTSOFTWARE公司申请16件，IBM公司申请34件，UNISYS公司申请12图8申请人前10名分布图件，CITRIX系统公司申请9件，REDHAT公司申请8件，INTERLINK网络公司申请10件，其他单位及个人的申请合计73件，其中授权的申请为55件。分析：从申请国家分布（图9）来看，美国申请113件，法国申请28件，芬兰申请5件，韩国申请6件，荷兰申请9件，日本申请18件，联邦德国申请8件，挪威申请12件，俄罗斯申请12件，瑞典申请9件。图9申请国家前10名分布图分析：从申请年限分布图（图10）可以看出，1995年申请11件，1997年申请14件，1998年申请16件，1999年申请16件，2001年申请21件，2002年申请20件，2003年申请25件，2004年申请25件，2005年申请28件，2006年申请30件，其他年份申请14件。申请量基本呈现逐年上升的趋势。图101995—2006年申请年限前10名分布图其次，根据上面统计的专利文献数据，对各类协议认证技术的基础专利及其衍生专利的发展进行分析：一次性口令认证技术。与一次性口令认证技术相关的较早申请，如韩国的STARBRIDGE通信有限责任公司于2001年6月21日申请的申请号为KR20010035260的有关终端认证的申请；较晚的申请例如申请号为CN01131828的专利申请，该申请涉及一种证券公司或银行电话委托的一次性口令及交易认证方法。与Kerberos认证技术相关的较早申请，如美国的IBM公司于1994年5月9日申请的申请号为US19940239669的专利申请，该申请涉及一种在分布式处理系统中基于Kerberos协议的认证系统和方法；较晚的申请例如申请号为CN200410009384的专利申请，该申请涉及一种基于Kerberos基础的安全密码获取方法，其提出了适合于路由器之间动态、安全认证的，对等Kerberos实体对称认证方法。与公钥认证技术相关的较早申请，如KYBERPASS公司于1998年8月6日申请的申请号为US19980129795的专利申请；较晚的申请例如申请号为CN01139015的专利申请，该申请涉及一种基于公钥基础设施的网络信息内容分级管理方法。（2）发展趋势。随着网络技术的不断进步，在网络安全方面，网络协议与身份认证、生物识别以及加解密技术的结合越来越密切，因此在技术结合上的发展会越来越广阔。此外，新型协议，如SSL/TLS能通过使用TCP协议提供的可靠的数据流服务，把数据分割成带有报头和密码学保护的记录，为应用程序提供可靠的、加密的、完整性保护的数据流服务。因此在结合加密等技术的安全性高的新型协议的发展上，前景也十分乐观。2.利用生物认证技术（如指纹、视网膜等）进行的认证与安全（1）技术现状。1）有关生物认证技术包括：指纹识别技术，面部识别技术，声音识别技