发明创造名称：区块挖掘方法和装置
外观设计名称：
决定号：183772
决定日：2019-07-04
委内编号：1F260514
优先权日：2013-11-19
申请（专利）号：201480073590.9
申请日：2014-11-19
复审请求人：杨婕
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：郝晓丽
合议组组长：陈汝岩
参审员：颜世莹
国际分类号：G06F17/30
外观设计分类号：
法律依据：专利法第2条第2款
决定要点：如果一项权利要求请求保护的方案未解决技术问题、未采用技术手段也未获得技术效果，则该项权利要求请求保护的方法不构成专利法意义上的技术方案，不属于专利法保护的客体。
全文：
本复审请求涉及申请号为201480073590.9，名称为“区块挖掘方法和装置”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为杨婕，申请日为2014年11月19日，优先权日为2013年11月19日，公开日为2017年02月15日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年08月06日以权利要求1-14不符合专利法第2条第2款的规定为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为：申请日2016年07月19日提交的说明书第1-51段、说明书附图1-19、说明书摘要及摘要附图；以及2018年07月04日提交的权利要求第1-14项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种用于区块链系统的区块挖掘的方法，其特征在于，所述区块链系统包括一个适于共享相同消息表的扩展器、多个同步运行的压缩器以及中间状态生成器，所述区块包括区块头部、作为应用在所述区块头部的选定的散列函数，其中，由所述多个压缩器共享一个所述扩展器，所述扩展器执行所述选定的散列函数中包括的扩展操作，所述压缩器执行所述选定的散列函数中包括的压缩操作，所述中间状态生成器适于动态地为所述多个同步运行的压缩器中的每一个生成唯一的中间状态，所述方法包括以下步骤：
[1]通过所述中间状态生成器来开发m个中间状态，每个中间状态作为有选择地改变所述区块头部的选定的第一部分的函数；
[2]通过由所述多个同步运行的所述压缩器共享的一个所述扩展器来对所述区块头部的选定的第二部分执行所述扩展操作以产生消息表；以及
[3]通过所述多个所述压缩器同步运行来对于所述m个中间状态中的每一个，对所述中间状态与所述消息表执行压缩操作以产生相应的m个结果中的一个。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述区块头部的第一部分包括所述区块头部的最前面的4个字节。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述区块头部的第一部分包括交易的摘要。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，其中每个所述区块的交易包括产量交易；并且所述步骤[1]进一步的特征为改变所述产量交易。
5. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤[1]进一步的特征为改变选定的交易员的选定的部分。
6. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤[1]进一步的特征为改变多个交易的订单。
7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一部分包括树数据结构的根部。
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述树数据结构包 括Merkle树。
9. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤[1]进一步的特征为包括以下步骤：
[1.1.1]从多个第一候选子树散列中选择左子树散列；
[1.1.2]从多个第二候选子树散列中选择右子树散列；以及
[1.1.3]从所述左子树散列和所述右子树散列开发所述树数据结构的根部。
10. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤[1]进一步的特征为包括以下步骤：
[1.1]通过改变所述区块头部的第一部分开发候选区块头部；
[1.2]将过滤函数应用到所述候选区块头部，并且：
[1.2.1]如果所述候选区块头部未能通过所述过滤函数，丢弃所述候选区块头部；以及
[1.2.2]否则，开发作为所述候选区块头部的函数的中间状态；以及
[1.3]重复步骤[1.1]至[1.2]以开发m个中间状态，每个中间状态作为各自候选区块头部的函数。
11. 如权利要求10所述的方法，其特征在于：
在步骤[1.1]中，所述候选区块头部的第一部分包含28个字节，所述候选区块头部的第二部分包含4个字节；以及
在步骤[1.2.1]中，所受过滤函数还用于根据所述第二部分选择丢弃候选区块头部。
12. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤[2]进一步的特征为：
[2]对所述区块头部执行扩展操作，以产生包含有序的消息表元素序列的消息表；
以及所述步骤[3]进一步的特征为：
[3]对于所述m个中间状态中的每一个，对所述消息表元素序列执行压缩操作，以产生相应的m个结果中的一个。
13. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
[4]通过改变所述区块的选定部分来有选择地开发修改的区块头部；以及
[5]有选择地重复步骤[2]至[4]。
14. 一种存储可执行指令的计算机可读介质，所述可执行指令在处理系统中执行时，使所述处理系统执行根据权利要求1-13中任一项所述方法的步骤。”
驳回决定认为：权利要求1的方案是应用区块头部的选定的散列函数，利用该散列函数执行扩展操作和压缩操作，具体是利用中间状态生成器开发多个中间状态、利用扩展器来执行扩展操作、利用压缩器来执行压缩操作。对于本领域技术人员而言，在比特币区块挖掘技术领域，散列函数通常被定义为一种比特币协议，通过该散列算法对原始数据不断进行扩展和压缩，期望找到满足预设条件的随机数，进而挖矿成功，因此，如权利要求1中记载的特征可知，该方法主要是利用选定的散列函数来执行，其中该散列函数中又包括扩展函数和压缩函数，由此可见，该方法本质上是一种改进的比特币协议算法，只是其改变了该散列函数的输入数据，即有选择性的选择了区块头部的部分数据作为散列函数的输入数据，而该选择过程是基于人为规则选择的，因此该方法所采用的具体手段仍是一种纯数学计算算法，而不是一种利用技术手段或自然规律的技术方法，实质上并没有解决技术问题，其说明书中声称的“系统总硬件明显减少，功耗明显降低”效果属于本申请提出的散列算法本身相对于已有的比特币协议SHA-256算法的改进带来的效果，并不属于技术效果。因此，权利要求1不属于专利法第2条第2款规定的技术方案，不属于专利法保护的客体。权利要求2-13均直接或间接引用了权利要求1。其权利要求2-13所限定的附加特征均是对该算法中利用的数据结构构建的具体限定，因此也没有采用技术手段或自然规律的技术方法，也没有达到专利法意义上的技术效果。因此，权利要求2-13也不符合专利法第2条第2款的规定，不符合专利法保护的客体。权利要求14要求保护一种计算机可读介质，基于上述类似的理由，其也不符合专利法第2条第2款的规定。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年09月12日向国家知识产权局提出了复审请求，同时修改了权利要求书：权利要求1中增加了特征“其中单个所述扩展器与所述多个同步运行的压缩器连接”、“所述选定的散列函数包括扩展操作和压缩操作”和“其中每个所述压缩器提供各自的唯一输出状态”，且将特征“由所述多个压缩器共享一个所述扩展器”修改为“由所述多个同步运行的压缩器共享单个所述扩展器”、将特征“一个所述扩展器”修改为“单个所述扩展器”、及将“一个适于共享相同消息表的单个扩展器、多个同步运行的压缩器以及给中间状态生成器”修改为“中间状态生成器、适于共享相同消息表的单个扩展器以及多个同步运行的压缩器”。复审请求人认为：本申请针对硬件平台复杂、制造成本加大以及功耗增高的问题，解决的是特定技术领域中的特定技术问题；本申请的挖掘方法需要在特定的硬件系统中执行，中间状态数据和消息表数据是对加密货币区块头部的数据结构进行操作运算而获得的，而非仅仅人为任意随机选取后作为散列函数的输入参数，其属于技术手段；本申请的多个压缩器连接至同一个扩展器，由此获得了使执行该算法的系统硬件明显减少且功耗明显降低的符合自然规律的技术效果。提复审请求时新修改的独立权利要求1如下：
“1. 一种用于区块链系统的区块挖掘的方法，其特征在于，所述区块链系统包括：中间状态生成器、适于共享相同消息表的单个扩展器以及多个同步运行的压缩器，其中单个所述扩展器与所述多个同步运行的压缩器连接，所述区块包括区块头部，作为应用在所述区块头部的选定的散列函数，所述选定的散列函数包括扩展操作和压缩操作，其中，由所述多个同步运行的压缩器共享单个所述扩展器，所述扩展器执行所述选定的散列函数中包括的扩展操作，所述压缩器执行所述选定的散列函数中包括的压缩操作，所述中间状态生成器适于动态地为所述多个同步运行的压缩器中的每一个生成唯一的中间状态，所述方法包括以下步骤：
[1]通过所述中间状态生成器来开发m个中间状态，每个中间状态作为有选择地改变所述区块头部的选定的第一部分的函数；
[2]通过由所述多个同步运行的所述压缩器共享的单个所述扩展器来对所述区块头部的选定的第二部分执行所述扩展操作以产生消息表；以及
[3]通过所述多个所述压缩器同步运行来对于所述m个中间状态中的每一个，对所述中间状态与所述消息表执行压缩操作以产生相应的m个结果中的一个，其中每个所述压缩器提供各自的唯一的输出状态。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年09月19日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为：由权利要求1中记载的方案可知，该方案利用区块头部的选定的散列函数（包括扩展函数和压缩函数）来改变区块头部数据的选定，以此来生成中间状态数据和消息表数据，使得该多个压缩器能共享同一个扩展器，其实质是由单个消息扩展函数开发的消息表并行地应用到多个级联的压缩函数来解决散列函数存在的问题，属于抽象的算法；由此可见，该方法本质上仍是一种改进的比特币协议算法，即该方法所采用的具体手段仍是一种纯数学计算算法，而不是一种利用技术手段或自然规律的技术方法；其要解决的问题是该区块挖掘散列算法本身所存在的问题，并不是技术问题；其说明书中文字部分声称的“系统总硬件明显减少，功耗明显降低”效果属于本申请提出的散列算法本身相对于已有的比特币协议SHA-256算法的改进带来的效果，其是将区块挖掘方法应用于比特币挖掘过程中带来的效果，并不属于技术效果。综上所述，申请人的意见陈述不具备说服力，不予接受。因而坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019 年02 月28 日向复审请求人发出复审通知书，指出：由权利要求1记载的内容可知，其本质上是一种改进的比特币协议算法，通过改变散列函数的输入数据，即有选择性地选择了区块头部的部分数据作为散列函数的输入数据来实现的，但该选择过程是基于人为定义的规则选择的；产生的效果仅在于相对于已有的比特币协议SHA-256算法，能够快速的重新计算Merkle树，所获得的不是符合自然规律的技术效果。因此，权利要求1不属于专利法保护的客体，不符合专利法第2条第2款的规定。从属权利要求2-13的附加特征均是对算法中利用的数据结构、数据内容的具体限定，因此，权利要求2-13所要解决的问题也不是技术问题，采用的手段也不是符合自然规律的技术手段、也没有获得符合自然规律的技术效果，所以不构成技术方案，不符合专利法第2条第2款的规定。
权利要求14请求保护一种存储可执行指令的计算机可读介质，所述可执行指令在处理系统中执行时，使得系统执行权利要求1-13的方法的步骤，由上述权利要求1-13的评述可知，基于相同的理由，权利要求14也不属于专利法保护的客体，不符合专利法第2条第2款的规定。
复审请求人于2019 年04 月12 日提交了意见陈述书，并修改了权利要求书：对权利要求1、2、10、11进行了修改：将权利要求1中的特征“所述中间状态生成器适于动态地为所述多个同步运行的压缩器中的每一个生成唯一的中间状态”、“每个中间状态作为有选择地改变所述区块头部的选定的第一部分的函数”及“通过由所述多个同步运行的所述压缩器共享的单个所述扩展器对所述区块头部的选定的第二部分执行所述扩展操作以产生消息表”修改为“所述中间状态生成器改变区块头部第一部分并保持所述区块头部第二部分不变，第一部分执行所述散列函数得到所述的中间状态”、“m个中间状态为m个所述区块头部第二部分相同且第一部分不同并由第一部分执行函数的结果”及“所述区块头部的选定的第二部分执行所述扩展操作以产生消息表”；将权利要求2中的特征“最前面的4个字节”修改为“区块版本号4个字节”；将权利要求10中的特征“每个中间状态作为各自候选区块头部的函数”修改为“每个中间状态作为各自候选区块头部的散列函数结果”；将权利要求11中的特征“所述候选区块头部的第一部分包含28个字节，所述候选区块头部包含4个字节”修改为“所述候选区块头部的第一部分包含区块版本号、前一个区块的交易的摘要、目标交易摘要的前28个字节，所述候选区块头部的第二部分包含目标交易摘要的后4个字节”，且增加了特征“开发所述候选区块头部第二部分相同且所述候选区块头部第一部分不同的m个区块头部”。复审请求人认为：修改后的权利要求1涉及一种用于区块链系统的区块挖掘方法，着眼于现有区块链系统硬件平台结构的优化及精简，要解决的问题属于技术问题；本申请的方法涉及的并不是纯数学意义上的散列函数算法，采用的技术手段是在设定的计算周期内使多个压缩器共享单个扩展器，从而使得多个压缩操作共享一个扩展操作，与现有技术中的硬件平台存在本质的区别；能够获得使执行该算法的系统硬件明显减少且功耗明显降低的技术效果。
答复复审通知书时修改的权利要求书如下：
“1. 一种用于区块链系统的区块挖掘的方法，其特征在于，所述区块链系统包括：中间状态生成器、适于共享相同消息表的单个扩展器以及多个同步运行的压缩器，其中单个所述扩展器与所述多个同步运行的压缩器连接，所述区块包括区块头部，作为应用在所述区块头部的选定的散列函数，所述选定的散列函数包括扩展操作和压缩操作，其中，由所述多个同步运行的压缩器共享单个所述扩展器，所述扩展器执行所述选定的散列函数中包括的扩展操作，所述压缩器执行所述选定的散列函数中包括的压缩操作，所述中间状态生成器改变区块头部第一部分并保持所述区块头部第二部分不变，第一部分执行所述的散列函数得到所述的中间状态，所述方法包括以下步骤：
[1]通过所述中间状态生成器来开发m个中间状态，m个中间状态为m个所述区块头部第二部相同且第一部分不同并由第一部分执行散列函数的结果；
[2]所述区块头部的选定的第二部分执行所述扩展操作以产生消息表；以及
[3]通过所述多个所述压缩器同步运行来对于所述m个中间状态中的每一个，对所述中间状态与所述消息表执行压缩操作以产生相应的m个结果中的一个，其中每个所述压缩器提供各自的唯一的输出状态。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述区块头部的第一部分包括所述区块头部的区块版本号4个字节。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述区块头部的第一部分包括交易的摘要。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，其中每个所述区块的交易包括产量交易；并且所述步骤[1]进一步的特征为改变所述产量交易。
5. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤[1]进一步的特征为改变选定的交易员的选定的部分。
6. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤[1]进一步的特征为改变多个交易的订单。
7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一部分包括树数据结构的根部。
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述树数据结构包括Merkle树。
9. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤[1]进一步的特征为包括以下步骤：
[1.1.1]从多个第一候选子树散列中选择左子树散列；
[1.1.2]从多个第二候选子树散列中选择右子树散列；以及
[1.1.3]从所述左子树散列和所述右子树散列开发所述树数据结构的根部。
10. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤[1]进一步的特征为包括以下步骤：
[1.1]通过改变所述区块头部的第一部分开发候选区块头部；
[1.2]将过滤函数应用到所述候选区块头部，并且：
[1.2.1]如果所述候选区块头部未能通过所述过滤函数，丢弃所述候选区块头部；以及
[1.2.2]否则，开发作为所述候选区块头部的函数的中间状态；以及
[1.3]重复步骤[1.1]至[1.2]以开发m个中间状态，每个中间状态作为各自候选区块头部的散列函数结果。
11. 如权利要求10所述的方法，其特征在于：
在步骤[1.1]中，所述候选区块头部的第一部分包含区块版本号、前以区块的交易的摘要、目标交易摘要的前28个字节，所述候选区块头部的第二部分包含目标交易摘要的后4个字节；以及
在步骤[1.2.1]中，所述过滤函数还用于根据所述第二部分选择丢弃候选区块头部，开发所述候选区块头部第二部分相同且所述候选区块头部第一部分不同的m个区块头部。
12. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤[2]进一步的特征为：
[2]对所述区块头部执行扩展操作，以产生包含有序的消息表元 素序列的消息表；
以及所述步骤[3]进一步的特征为：
[3]对于所述m个中间状态中的每一个，对所述消息表元素序列执行压缩操作，以产生相应的m个结果中的一个。
13. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
[4]通过改变所述区块的选定部分来有选择地开发修改的区块头部；以及
[5]有选择地重复步骤[2]至[4]。
14. 一种存储可执行指令的计算机可读介质，所述可执行指令在处理系统中执行时，使所述处理系统执行根据权利要求1-13中任一项所述方法的步骤。”
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审程序中，复审请求人在2019年04月12日答复复审通知书时，提交了权利要求书的修改替换页。上述修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此，本复审请求审查决定所针对的审查文本为：2016年07月19日国际申请进入中国国家阶段日提交的说明书第1-51段、说明书附图图1-19、说明书摘要和摘要附图；以及2019年04月12日提交的权利要求第1-14项。
关于专利法第2条第2款
专利法第2条第2款规定：“发明，是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案。”
如果一项权利要求请求保护的方案未解决技术问题、未采用技术手段也未获得技术效果，则该项权利要求请求保护的方案不构成专利法意义上的技术方案，不属于专利法保护的客体。
2.1）权利要求1请求保护一种用于区块链系统的区块挖掘的方法，其应用区块头部的选定的散列函数，利用该散列函数执行扩展操作和压缩操作，具体是利用中间状态生成器开发多个中间状态、利用扩展器来执行扩展操作、利用压缩器来执行压缩操作。
对于本领域技术人员而言，在比特币区块挖掘技术领域，散列函数通常被定义为一种比特币协议，通过该散列算法对原始数据不断进行扩展和压缩，期望找到满足预设条件的随机数，进而挖矿成功。由权利要求1中记载的内容可知，其是利用选定的散列函数来执行，其中该散列函数中又包括扩展函数和压缩函数。由此可见，该方法本质上是一种改进的比特币协议算法，其要解决的是区块挖掘散列算法中重新计算Merkle树时需要重新处理完整的区块头部的问题；而这是通过改变该散列函数的输入数据，即有选择性的选择了区块头部的部分数据作为散列函数的输入数据来实现的，但该选择过程是基于人为规则选择的；产生的效果仅在于相对于已有的比特币协议SHA-256算法，能够快速的重新计算Merkle树，所获得的不是符合自然规律的技术效果。综上所述，该申请解决的问题不是技术问题，采用的手段也不是符合自然规律的技术手段，也没有获得符合自然规律的技术效果。因此，权利要求1不属于专利法保护的客体，不符合专利法第2条第2款的规定。
2.2）权利要求2-13均直接或间接引用了权利要求1。其权利要求2-13所限定的附加特征均是对该算法中利用的数据结构、数据内容的具体限定。因此，权利要求2-13解决的问题不是技术问题，采用的手段也不是符合自然规律的技术手段，也没有获得符合自然规律的技术效果，所以不构成技术方案。因而权利要求2-13也不属于专利法保护的客体，不符合专利法第2条第2款的规定。
2.3）权利要求14要求保护一种存储可执行指令的计算机可读介质，所述可执行指令在处理系统中执行时，使得系统执行权利要求1-13的方法的步骤。而由上述评述可知，基于相同的理由，权利要求14也不属于专利法保护的客体，不符合专利法第2条第2款的规定。
对复审请求人相关意见的评述
针对复审请求人在答复复审通知书时陈述的意见，合议组认为：在加密货币区块挖掘技术领域，具体涉及比特币挖掘过程中，散列函数本质上是一种比特币协议（例如目前广泛使用的SHA-256散列函数），挖矿机在运行过程中，通过该散列算法对原始账单数据不断进行扩展和压缩计算（该过程由压缩器和扩展器执行），当找到满足预设条件的随机数，判断挖矿成功，上述过程是本领域的公知常识；而在本申请中，该区块挖掘方法主要是对选定的部分区块头部数据进行散列运算，即利用了中间状态生成器有选择的改变/选定区块头部的第一部分数据，因而其与本领域常用的比特币协议散列算法的区别在于其调整了该散列函数的输入数据（即改变区块头部的第一部分数据），而该选择过程是基于人为规则选择的，不是符合自然规律的技术手段；解决的区块挖掘散列算法中重新计算Merkle树时需要重新处理完整的区块头部的问题，是算法本身所存在的问题，而非技术问题；而对于本申请说明书中文字部分声称的“系统总硬件明显减少，功耗明显降低”，当数学算法借助计算机系统进行计算时，显然不同的算法所需要的计算资源不尽相同，因此本申请的方法所采用的具体手段仍是一种纯数学计算算法，所获取的效果属于本申请提出的散列算法应用于比特币挖掘过程中所带来的效果，而非技术效果。
综上所述，复审请求人的意见陈述不能被予接受。
基于以上理由，合议组依法作出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018 年08 月06 日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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