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特開2025-1655パブリックノード識別子を用いた分散合意方法、装置およびこれを用いたブロックチェーン生成方法

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025001655

(43)【公開日】2025-01-08

(54)【発明の名称】パブリックノード識別子を用いた分散合意方法、装置およびこれを用いたブロックチェーン生成方法

(51)【国際特許分類】

H04L 9/32 20060101AFI20241225BHJP

【ＦＩ】

H04L9/32 200Z

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024098042

(22)【出願日】2024-06-18

(31)【優先権主張番号】10-2023-0078605

(32)【優先日】2023-06-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2024-0063090

(32)【優先日】2024-05-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】596099882

【氏名又は名称】エレクトロニクスアンドテレコミュニケーションズリサーチインスチチュート

【氏名又は名称原語表記】ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＡＮＤＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳＲＥＳＥＡＲＣＨＩＮＳＴＩＴＵＴＥ

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】オージン－テイ

(72)【発明者】

【氏名】キムユン－チャン

(72)【発明者】

【氏名】イムジョン－チュル

(57)【要約】（修正有）

【課題】ブロック単位でランダムなノードを合意体として選択し、これらの合意体によって新規ブロックをチェーンに追加するための合意が行われるようにする方法及びシステムを提供する。
【解決手段】分散合意方法は、ブロックチェーンを構成するノードに相応するパブリックノード識別子を用いてパブリック投票識別子を生成するステップと、パブリック投票識別子それぞれに対して、成功確率（ｐ）に相応する演算（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を行って通過投票リストを生成するステップと、前記通過投票リストに相応する合意体ノードの少なくとも一部に基づいて分散合意を行うステップと、を含む。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

分散合意装置によって行われる分散合意方法において、
ブロックチェーンを構成するノードに相応するパブリックノード識別子を用いてパブリック投票識別子を生成するステップと、
パブリック投票識別子それぞれに対して、成功確率（ｐ）に相応する演算（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を行って通過投票リストを生成するステップと、
前記通過投票リストに相応する合意体ノードの少なくとも一部に基づいて分散合意を行うステップと、
を含む、分散合意方法。

【請求項2】

前記通過投票リストは、
前記ブロックチェーンを構成するノードそれぞれが、前記パブリック投票識別子に基づいて自分を含む前記ノードに対する前記演算を行って生成され、前記ブロックチェーンを構成するノードが特定のタイミングで生成した通過投票リストは、互いに同一である、
請求項１に記載の分散合意方法。

【請求項3】

前記演算（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）は、前記パブリック投票識別子および前ブロック情報を用いて生成されたランダム値を、前記成功確率に相応する閾値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）と比較するものである、
請求項２に記載の分散合意方法。

【請求項4】

前記パブリック投票識別子は、
前記ノードそれぞれに相応するパブリックノード識別子を用いて、前記ノードそれぞれに対して前記ノードそれぞれの投票権数だけ生成される、
請求項３に記載の分散合意方法。

【請求項5】

前記合意体ノードは、前記通過投票リストに含まれるノードの中から選択される、
請求項４に記載の分散合意方法。

【請求項6】

前記前ブロック情報に相応する前ブロックに対する合意が、現在ブロックのための前記合意体ノードの中から選択されたチェア（ｃｈａｉｒ）ノードによって最終的に確認される、
請求項５に記載の分散合意方法。

【請求項7】

前記パブリック投票識別子は、
前記ノードそれぞれに相応するパブリックノード識別子に、０を含む生成値のうち１を足したり引いたりして生成される、
請求項５に記載の分散合意方法。

【請求項8】

前記パブリックノード識別子は、
前記ノードに相応する公開キーである、
請求項７に記載の分散合意方法。

【請求項9】

前記合意体ノードのうち前記演算の結果に相応する値が最も大きいか最も小さいノードがチェア（ｃｈａｉｒ）ノードになる、
請求項３に記載の分散合意方法。

【請求項10】

１つ以上のプロセッサと、
前記１つ以上のプロセッサによって実行される少なくとも１つ以上のプログラムを格納する実行メモリと、
を含み、
前記少なくとも１つ以上のプログラムは、
ブロックチェーンを構成するノードに相応するパブリックノード識別子を用いてパブリック投票識別子を生成し、
パブリック投票識別子それぞれに対して、成功確率（ｐ）に相応する演算（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を行って通過投票リストを生成し、
前記通過投票リストに相応する合意体ノードの少なくとも一部に基づいて分散合意を行う、
分散合意装置。

【請求項11】

前記通過投票リストは、
前記ブロックチェーンを構成するノードそれぞれが、前記パブリック投票識別子に基づいて自分を含む前記ノードに対する前記演算を行って生成され、前記ブロックチェーンを構成するノードが特定のタイミングで生成した通過投票リストは、互いに同一である、
請求項１０に記載の分散合意装置。

【請求項12】

前記演算（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）は、前記パブリック投票識別子および前ブロック情報を用いて生成されたランダム値を、前記成功確率に相応する閾値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）と比較するものである、
請求項１１に記載の分散合意装置。

【請求項13】

前記パブリック投票識別子は、
前記ノードそれぞれに相応するパブリックノード識別子を用いて、前記ノードそれぞれに対して前記ノードそれぞれの投票権数だけ生成される、
請求項１２に記載の分散合意装置。

【請求項14】

前記合意体ノードは、前記通過投票リストに含まれるノードの中から選択される、
請求項１３に記載の分散合意装置。

【請求項15】

前記前ブロック情報に相応する前ブロックに対する合意が、現在ブロックのための前記合意体ノードの中から選択されたチェア（ｃｈａｉｒ）ノードによって最終的に確認される、
請求項１４に記載の分散合意装置。

【請求項16】

ブロックチェーンのノードに相応するコンピュータ装置が、
前ブロックに相応するコミッテッド（ＣＯＭＭＩＴＴＥＤ）メッセージを受信するステップと、
前記前ブロックに関する情報およびパブリック投票識別子を用いて通過投票リストを生成するステップと、
現在ブロックに相応するチェアノードが、前記通過投票リストに相応する合意体ノードからコンファーム（ＣＯＮＦＩＲＭ）メッセージを受信し、前記コンファームメッセージに基づいて前記前ブロックの合意結果を最終的に確認するステップ（前記チェアノードは前記通過投票リストに基づいて認識される）と、
前記チェアノードが、前記合意体ノードの中から選択された委員会ノードに、前記現在ブロックを前記ブロックチェーンに連結するためのプリペア（ＰＲＥＰＡＲＥ）メッセージを送信するステップと、
を含む、ブロックチェーン生成方法。

【請求項17】

前記チェアノードが、
前記委員会ノードからコミット（ＣＯＭＭＩＴ）メッセージを受信するステップと、
前記チェアノードが、すべてのノードに、前記現在ブロックに相応するコミッテッド（ＣＯＭＭＩＴＴＥＤ）メッセージを送信するステップと、
をさらに含む、請求項１６に記載のブロックチェーン生成方法。

【請求項18】

前記通過投票リストは、
前記ブロックチェーンを構成するノードそれぞれが、前記パブリック投票識別子に基づいて、自分を含む前記ノードに対する、成功確率（ｐ）に相応する演算（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を行って生成され、前記ブロックチェーンを構成するノードが特定のタイミングで生成した通過投票リストは、互いに同一である、
請求項１７に記載のブロックチェーン生成方法。

【請求項19】

前記演算（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）は、前記パブリック投票識別子および前記前ブロックに関する情報を用いて生成されたランダム値を、前記成功確率に相応する閾値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）と比較するものである、
請求項１８に記載のブロックチェーン生成方法。

【請求項20】

前記パブリック投票識別子は、
前記ノードそれぞれに相応するパブリックノード識別子を用いて、前記ノードそれぞれに対して前記ノードそれぞれの投票権数だけ生成される、
請求項１９に記載のブロックチェーン生成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ブロックチェーン分散合意技術に関し、特に、ブロック単位でランダムなノードを合意体として選択し、これらの合意体によって新規ブロックをチェーンに追加するための合意が行われるようにする技術に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、ブロックチェーンの参加ノードの数が増加すると、ブロックを確定するのにかかる時間も共に増加する。これを克服するための方法の一つとして、全体ノードの一部を合意体（ｃｏｎｓｅｎｓｕｓｃｏｎｇｒｅｓｓ）として選抜し、この合意体によって新規ブロックが確定されるようにすることでブロック確定時間を短縮することができる。この時、固定されたノードを合意体として用いる場合、中央化の問題が発生し、これを防止するために、ランダムノードを合意体として選抜する方式が使用されてきた。ランダムノードを合意体として選抜する既存の方式でＶＲＦ（ＶｅｒｉｆｉａｂｌｅＲａｎｄｏｍＦｕｎｃｔｉｏｎ）を用いて全体ノードの中から任意にノードを選択したり、ナンスチェーン（ｎｏｎｃｅｃｈａｉｎ）を用いてランダムに合意体を構成するノードを選択したりする分散合意技術が紹介されている。

【0003】

ＶＲＦを用いた分散合意技術では、各ノードがＶＲＦに相応する演算を行い、その結果に応じて合意体選定の有無が決定される。合意体として選抜されたノードは、ノードの投票結果を証拠と共に提出する。しかし、この方法の短所は、合意体の大きさを確率分布でしか知ることができず、正確にいくつのノードが合意体として選択されるかを知ることができないということである。したがって、合意体の過半または２／３がいくつのノードなのかを正確に知ることができないので、複雑な合意過程を経なければならない。

【0004】

２０２０年１０月２０日付で公開された論文「ＡｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎＢｙｚａｎｔｉｎｅａｇｒｅｅｍｅｎｔａｍｏｎｇｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄａｇｅｎｔｓ（ＢＡＤＡ）」、米国公開特許第２０１９－０３２７０８４号、米国公開特許第２０１９－０３７９５３８号、米国公開特許第２０２０－０４０３７７６号および米国公開特許第２０２３－００６６１６９号には、ナンス（ｎｏｎｃｅ）チェーンベースの合意体選定方法およびこれを用いたブロックチェーン生成方法が詳細に開示されている。前記論文および特許に開示された技術は、参加ノードの数に応じて合意体の大きさを決定可能で、合意体が決定されると、過半または２／３がいくつのノードなのかを知ることができるので、ＰＢＦＴ（ＰｒａｃｔｉｃａｌＢｙｚａｎｔｉｎｅＦａｕｌｔＴｏｌｅｒａｎｃｅ）のような簡単な合意アルゴリズムを用いることができる。しかし、この方式も、合意体を決定するためのメッセージ伝達プロトコルを必要とするという短所がある。

【0005】

合意体を決定するためのメッセージ伝達プロトコルは、合意体構成のためのメッセージをノードの間でやり取りする過程を含み、これはブロックチェーンに参加するノードの数が増加するほどシステムに大きな負荷となる。したがって、合意体構成のためのメッセージの交換を低減または除去できる新たなブロックチェーン合意技術の必要性が切実に求められる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、合意体構成のためのメッセージの交換を最小化しながら参加ノードの数に応じて決定された合意体の大きさに相応する個数のランダムノードを選択してブロックチェーン合意体を構成することである。

【0007】

また、本発明の目的は、パブリックノード識別子を用いて合意体構成のためのメッセージの交換なしにも、毎ブロックごとにランダムに選択された合意体がＰＢＦＴなどの単純な合意アルゴリズムを用いて合意を行うことにより、ブロックチェーンシステムのメッセージ複雑度を低減し、性能を向上させながらも脱中央化を維持することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の目的を達成するための、本発明による分散合意装置によって行われる分散合意方法は、ブロックチェーンを構成するノードに相応するパブリックノード識別子（ｐｕｂｌｉｃｎｏｄｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒｓ）を用いてパブリック投票識別子（ｐｕｂｌｉｃｖｏｔｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒｓ）を生成するステップと、パブリック投票識別子それぞれに対して（ｆｏｒｅａｃｈｏｆｔｈｅｐｕｂｌｉｃｖｏｔｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒｓ）、成功確率（ｐ）に相応する演算（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を行って通過投票リスト（ｐａｓｓｖｏｔｅｌｉｓｔ）を生成するステップと、前記通過投票リストに相応する合意体ノードの少なくとも一部に基づいて分散合意を行うステップとを含む。

【0009】

この時、前記通過投票リストは、前記ブロックチェーンを構成するノードそれぞれが、前記パブリック投票識別子に基づいて自分を含む前記ノードに対する前記演算を行って生成される。この時、前記ブロックチェーンを構成するノードが特定のタイミングで生成した通過投票リストは、互いに同一であってもよい。

【0010】

この時、前記演算（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）は、前記パブリック投票識別子および前ブロック情報を用いて生成されたランダム値を、前記成功確率に相応する閾値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）と比較するものであってもよい。

【0011】

この時、前記パブリック投票識別子は、前記ノードそれぞれに相応するパブリックノード識別子を用いて、前記ノードそれぞれに対して前記ノードそれぞれの投票権数だけ生成される。

【0012】

この時、前記合意体ノードは、前記通過投票リストに含まれるノードの中から選択される。

【0013】

この時、前記前ブロック情報に相応する前ブロックに対する合意が、現在ブロックのための前記合意体ノードの中から選択されたチェア（ｃｈａｉｒ）ノードによって最終的に確認される。

【0014】

この時、前記パブリック投票識別子は、前記ノードそれぞれに相応するパブリックノード識別子に、０を含む生成値のうち１を足したり引いたりして生成される。

【0015】

この時、前記パブリックノード識別子は、前記ノードに相応する公開キーであってもよい。

【0016】

この時、前記合意体ノードのうち前記演算の結果に相応する値が最も大きいか最も小さいノードがチェア（ｃｈａｉｒ）ノードになってもよい。

【0017】

また、本発明の一実施例による分散合意装置は、１つ以上のプロセッサと、前記１つ以上のプロセッサによって実行される少なくとも１つ以上のプログラムを格納する実行メモリとを含む。

【0018】

この時、前記少なくとも１つ以上のプログラムは、ブロックチェーンを構成するノードに相応するパブリックノード識別子を用いてパブリック投票識別子を生成し、パブリック投票識別子それぞれに対して、成功確率（ｐ）に相応する演算（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を行って通過投票リストを生成し、前記通過投票リストに相応する合意体ノードの少なくとも一部に基づいて分散合意を行うことができる。

【0019】

【0020】

【0021】

【0022】

この時、前記合意体ノードは、前記通過投票リストに含まれるノードの中から選択される。

【0023】

【0024】

また、本発明の一実施例によるブロックチェーン生成方法は、前ブロックに相応するコミッテッド（ＣＯＭＭＩＴＴＥＤ）メッセージを受信するステップと、前記前ブロックに関する情報およびパブリック投票識別子を用いて通過投票リストを生成するステップと、現在ブロックに相応するチェアノードが、前記通過投票リストに相応する合意体ノードからコンファーム（ＣＯＮＦＩＲＭ）メッセージを受信し、前記コンファームメッセージに基づいて前記前ブロックの合意結果を最終的に確認するステップ（前記チェアノードは前記通過投票リストに基づいて認識される）と、前記チェアノードが、前記合意体ノードの中から選択された委員会ノードに、前記現在ブロックを前記ブロックチェーンに連結するためのプリペア（ＰＲＥＰＡＲＥ）メッセージを送信するステップと、を含む。

【0025】

この時、本発明の一実施例によるブロックチェーン生成方法は、前記チェアノードが、前記委員会ノードからコミット（ＣＯＭＭＩＴ）メッセージを受信するステップと、前記チェアノードが、すべてのノードに、前記現在ブロックに相応するコミッテッド（ＣＯＭＭＩＴＴＥＤ）メッセージを送信するステップとをさらに含むことができる。

【0026】

この時、前記通過投票リストは、前記ブロックチェーンを構成するノードそれぞれが、前記パブリック投票識別子に基づいて、自分を含む前記ノードに対する、成功確率（ｐ）に相応する演算（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を行って生成される。この時、前記ブロックチェーンを構成するノードが特定のタイミングで生成した通過投票リストは、互いに同一であってもよい。

【0027】

この時、前記演算（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）は、前記パブリック投票識別子および前記前ブロックに関する情報を用いて生成されたランダム値を、前記成功確率に相応する閾値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）と比較するものであってもよい。

【0028】

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば、議長（ｃｈａｉｒ）ノードを含めたブロックチェーンノードがすべて、他のノードが合意体として選択されたか否かに関するメッセージを受ける前に、合意体に選定されたノードがどのノードであり、いくつなのか、議長が誰なのかを知ることができるので、合意体構成関連メッセージの交換なしにすぐに合意が進行できる。

【0030】

また、本発明は、合意体構成のためのメッセージの交換を最小化しながら参加ノードの数に応じて決定された合意体の大きさに相応する個数のランダムノードを選択してブロックチェーン合意体を構成することができる。

【0031】

また、本発明は、パブリックノード識別子を用いて合意体構成のためのメッセージの交換なしにも、毎ブロックごとにランダムに選択された合意体がＰＢＦＴなどの単純な合意アルゴリズムを用いて合意を行うことにより、ブロックチェーンシステムのメッセージ複雑度を低減し、性能を向上させながらも脱中央化を維持することができる。

【0032】

また、本発明は、追加的なメッセージの交換なしに、ブロック単位で大きさが確定されたブロック合意体を効率的に再構成することができる。

【0033】

さらに、本発明は、合意体構成のためのメッセージの交換が不要なため、それによるプロトコルの複雑度増加および遅延を減少させることができる。

【0034】

また、本発明は、合意体構成メッセージの交換なしにも、参加ノードの数に応じて大きさが確定された合意体を構成して、既存の単純な合意アルゴリズムに適用することが容易である。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】本発明の一実施例によるパブリック投票識別子から通過投票リストが生成される過程の一例を示す図である。

【図2】本発明の一実施例による分散合意方法の一例を示す図である。

【図3】本発明の一実施例による分散合意方法の他の例を示す図である。

【図4】本発明の一実施例による分散合意方法のさらに他の例を示す図である。

【図5】本発明の一実施例によるパブリックノード識別子からパブリック投票識別子が生成される過程の一例を示す動作フローチャートである。

【図6】本発明の一実施例による分散合意方法において通過投票リストの使用例を示す図である。

【図7】本発明の一実施例による分散合意方法の一例を示す動作フローチャートである。

【図8】本発明の一実施例によるブロックチェーン生成方法の一例を示す動作フローチャートである。

【図9】本発明の一実施例によるコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

本発明の利点および特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付した図面と共に詳細に後述する実施例を参照すれば明確になる。しかし、本発明は以下に開示される実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現され、単に本実施例は本発明の開示が完全となるようにし、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は請求項の範疇によってのみ定義される。明細書全体にわたって同一の参照符号は同一の構成要素を指す。

【0037】

たとえ「第１」または「第２」などが多様な構成要素を述べるために使用されるが、このような構成要素は前記のような用語によって制限されない。前記のような用語は単に１つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用される。したがって、以下に言及される第１構成要素は、本発明の技術的思想内で第２構成要素であってもよい。

【0038】

本明細書で使用された用語は実施例を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は文言で特に言及しない限り、複数形も含む。明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、言及された構成要素または段階が１つ以上の他の構成要素または段階の存在または追加を排除しないという意味を含む。

【0039】

他に定義がなければ、本明細書で使用されるすべての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に共通して理解できる意味で解釈される。また、一般的に使用される辞書に定義されている用語は、明らかに特に定義されていない限り、理想的または過度に解釈されない。

【0040】

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明し、図面を参照して説明する時、同一または対応する構成要素は同一の図面符号を付し、これに関する重複した説明は省略する。

【0041】

前述した既存の技術は、合意体の構成過程において、議長（ｃｈａｉｒ）ノードが、他のノードが合意体として選択されたか否かに関するメッセージを受ける前には、いくつのノードが合意体候補として選択されるかを知ることができなかった。したがって、既存の技術による議長ノードは、合意体（ｃｏｎｓｅｎｓｕｓｃｏｎｇｒｅｓｓ）構成のために閾値時間を設定し、３ｆ＋１（ｆはビザンチンサイズで１以上の整数）個のノードが応答するまで待機し、閾値時間が終了する時、合意体を構成するノードの個数が３ｆ＋１個より小さい場合、これを処理するための例外処理プロセスが必要であった。しかし、本発明によれば、すべてのノードがコイントス（ｃｏｉｎｔｏｓｓ）演算に成功したノードがいくつなのか、議長は誰なのか、合意体を構成するノードは誰なのかを知ることが可能で、合意体構成関連メッセージの交換なしにもすぐに合意を進行させることができる。

【0042】

ブロック合意開始のためにブロックチェーンに参加する参加ノードがネットワークに連結されたと仮定することができる。この時、一般的に、ノードは、伝達データ無欠性などのために公開キーベースの暗号化を用い、このために、ブロックチェーンノードｘは、自分の個人キーｓｋ_ｘから公開キーｐｋ_ｘを生成し、ネットワークに連結された他のノードに自分の公開キーを共有することができる。以後、ノードｘは、自分の個人キーｓｋ_ｘを用いてデータを安全に伝達することができ、他のノードは、ノードｘの公開キーｐｋ_ｘを用いて伝達されたデータを復号することができ、データの出所を認証することもできる。この時、ブロックチェーンノードそれぞれの公開キーは、本発明の一実施例によるパブリックノード識別子（ｐｕｂｌｉｃｎｏｄｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）の一例になってもよい。すなわち、本発明の一実施例において、パブリックノード識別子は、他のノードに公開された情報で、特定のノードを識別できる情報であってもよい。この時、パブリックノード識別子は、他のノードが知っているか知ることのできる特定のノードの識別子であってもよい。この時、パブリックノード識別子は、当該ノードから他のノードに共有され、当該ノードから他のノードに送信されるメッセージに含まれた情報によって伝達される。例えば、パブリックノード識別子は、ブロックチェーンノードそれぞれに対して割当てられたシリアル番号であってもよい。例えば、パブリックノード識別子は、ブロックチェーンノードそれぞれの公開キー自体、または公開キーに基づいて生成された識別情報であってもよい。

【0043】

前述した米国公開特許第２０２３－００６６１６９号に詳細に説明されているように、ブロックチェーンノードは、保有持分に相応する個数の投票権（ｖｏｔｅｓ）を有することができる。本発明においても、ブロックチェーンノードは、１を超える個数の投票権を有することができ、投票権に相応する個数だけ成功確率ｐに相応する演算を行った結果に基づいて合意体が選定される。例えば、特定のノードが２個の投票権を有し、これら２個の投票権の１つでも成功確率ｐに相応する演算に成功すれば、合意体候補になる。

【0044】

図１は、本発明の一実施例によるパブリック投票識別子から通過投票リストが生成される過程の一例を示す図である。

【0045】

図１を参照すれば、パブリック投票識別子が格納された投票識別子リストＩＤ＿ｌｉｓｔを用いて通過投票リストｐａｓｓ＿ｌｉｓｔが生成されることが分かる。

【0046】

パブリック投票識別子は、それぞれの投票権（ｖｏｔｅ）（またはコイントス）に対応する識別子であってもよく、パブリックノード識別子から生成される。この時、パブリック投票識別子は、ブロックチェーンに参加するノードそれぞれに相応するパブリックノード識別子を用いて、前記ノードそれぞれに対して前記ノードそれぞれの投票権数だけ生成される。例えば、ノードＡが１０個の持分（ｓｈａｒｅｓ）を有していて１０個の投票権を有するならば、ノードＡのための１０個のパブリック投票識別子がノードＡのパブリックノード識別子に基づいて生成される。例えば、ノードＢが２個の持分（ｓｈａｒｅｓ）を有していて２個の投票権を有するならば、ノードＢのための２個のパブリック投票識別子がノードＢのパブリックノード識別子に基づいて生成される。

【0047】

図１に示された投票識別子リストＩＤ＿ｌｉｓｔには、ブロックチェーンに参加するノードの個数が４の場合のパブリック投票識別子が格納されている。図１の例において、４個のノードは、それぞれ固有のパブリックノード識別子を有することができる。この時、１番目ノードのパブリックノード識別子はＩＤ_０であってもよく、２番目ノードのパブリックノード識別子はＩＤ_１であってもよく、３番目ノードのパブリックノード識別子はＩＤ_２であってもよく、４番目ノードのパブリックノード識別子はＩＤ_３であってもよい。この時、パブリックノード識別子ＩＤ_０、ＩＤ_１、ＩＤ_２、ＩＤ_３は各ノードの公開キーであってもよい。

【0048】

図１の例において、１番目ノードは３個の投票権を有し、２番目ノードは１個の投票権を有し、３番目ノードは１個の投票権を有し、４番目ノードは１個の投票権を有することができる。すなわち、図１に示された例において、総投票権の数は６である。

【0049】

１番目ノードは、自分のパブリックノード識別子（例えば、公開キーｐｋ_０）と３個の投票権を所有した旨を他のノードに伝達する。このデータを受信した他のノードは、それぞれ１番目ノードのパブリック投票識別子３個（ＩＤ_０、ＩＤ_０＋１、ＩＤ_０＋２）を計算することができ、計算された１番目ノードのパブリック投票識別子３個は投票識別子リストＩＤ＿ｌｉｓｔに格納される。他のノードも、同様の方式で自分のパブリックノード識別子と自分の有する投票権の数を他のノードに伝達するので、ブロックチェーンに参加したノードは、それぞれ図１に示された投票識別子リストＩＤ＿ｌｉｓｔを生成することができる。

【0050】

図１に示された例において、４個のノードが計６個の投票権を有する場合に、ノードが互いに自分の投票権情報を交換し、それぞれ６個のパブリック投票識別子が含まれる投票識別子リストＩＤ＿ｌｉｓｔを生成する。

【0051】

したがって、２番目ノード、３番目ノードおよび４番目ノードそれぞれのためには、１個ずつのパブリック投票識別子が生成され、１番目ノードのためには、３個のパブリック投票識別子が生成される。この時、１番目ノードのための３個のパブリック投票識別子の１つ（ＩＤ_０）は、１番目ノードのパブリックノード識別子（例えば、公開キーｐｋ_０）と同一に設定される。この時、１番目ノードのための３個のパブリック投票識別子の他の１つ（ＩＤ_０＋１）が自分のパブリックノード識別子に１を加えた値に設定される。この時、１番目ノードのための３個のパブリック投票識別子のさらに他の１つ（ＩＤ_０＋２）が１番目ノードのパブリックノード識別子に２を加えた値に設定される。特に、パブリックノード識別子に公開キーが用いられる場合、このように、パブリックノード識別子に１ずつ加えて生成されたパブリック投票識別子を用いても、パブリック投票識別子の重複が問題になる可能性はゼロに近い。すなわち、パブリック投票識別子ＩＤ_０＋１、ＩＤ_０＋２は、ノードの公開キーに任意の値を加えた値で、これに対応する個人キーを見つけることは不可能に近くて、任意の（ａｒｂｉｔｒａｒｙ）データといえる。このように、投票識別子リストＩＤ＿ｌｉｓｔには、ノードの公開キーと任意の（ａｒｂｉｔｒａｒｙ）データとが総投票権の数だけ格納される。

【0052】

この時、２番目ノードのためのパブリック投票識別子ＩＤ_１は、２番目ノードのパブリックノード識別子（例えば、公開キーｐｋ_１）と同一に設定される。この時、３番目ノードのためのパブリック投票識別子ＩＤ_２は、３番目ノードのパブリックノード識別子（例えば、公開キーｐｋ_２）と同一に設定される。この時、４番目ノードのためのパブリック投票識別子ＩＤ_３は、４番目ノードのパブリックノード識別子（例えば、公開キーｐｋ_３）と同一に設定される。

【0053】

結果的に、図１に示されるように、４個のノードのための計６個のパブリック投票識別子ＩＤ_０、ＩＤ_０＋１、ＩＤ_０＋２、ＩＤ_１、ＩＤ_２、ＩＤ_３が投票識別子リストに格納され、この投票識別子リストは、すべてに公開されたパブリックノード識別子に基づいて生成されたものであるので、ブロックチェーンに参加するノードそれぞれによって独立に生成される。生成されたパブリック投票識別子は、投票権と１対１でマッチングされるものであってもよい。

【0054】

図１の例においては、１つのパブリックノード識別子から複数のパブリック投票識別子が生成される場合、パブリックノード識別子を予め設定された数（例えば、１）だけずつ増加させる方法（１番目パブリック投票識別子はパブリックノード識別子に設定）を使用したが、１つのパブリックノード識別子から複数のパブリック投票識別子を生成する方法は、その他にも多様な方式が使用可能である。特に、１つのパブリックノード識別子から複数のパブリック投票識別子を生成する時、重複するパブリック投票識別子が生成される可能性を最小化する方式が使用されることが好ましい。

【0055】

すなわち、本発明の一実施例によれば、ブロックチェーンに参加するノードそれぞれが、自分のパブリックノード識別子（例えば、公開キー）と自分の有する投票権の数を他のノードに公開することができる。したがって、ブロックチェーンに参加するすべてのノードそれぞれは、自分を含むブロックチェーンに参加するすべてのノードのパブリックノード識別子および投票権の数を知ることができるので、図１に示された投票識別子リストＩＤ＿ｌｉｓｔを生成することができる。この時、投票識別子リストＩＤ＿ｌｉｓｔに含まれるパブリック投票識別子は、それぞれ投票権（ｖｏｔｅ）に対応できる。

【0056】

図１に示された例において、ブロックチェーンに追加されるブロックが入力されると、投票識別子リストＩＤ＿ｌｉｓｔに格納されたデータを抽出して通過投票リストｐａｓｓ＿ｌｉｓｔを生成することができる。すなわち、本発明の一実施例による通過投票リストｐａｓｓ＿ｌｉｓｔは、合意ブロックが完成した後に生成され、当該ブロックのためにのみ維持できる。

【0057】

ブロックチェーン合意過程で合意ブロックが完成してコミッテッドメッセージに格納されてすべてのノードに伝播される。すなわち、議長（ｃｈａｉｒ）は、ブロックチェーン合意過程のうちコミット（ＣＯＭＭＩＴ）ステップで完成したブロックを、コミッテッド（ＣＯＭＭＩＴＴＥＤ）ステップですべてのノードに伝播することができる。したがって、ブロックチェーンの各ノードは、合意ブロックが完成する時点ですでに投票識別子リストＩＤ＿ｌｉｓｔを生成しておくことができ、合意ブロックが完成してすべてのノードに伝播されるコミッテッド（ＣＯＭＭＩＴＴＥＤ）メッセージを受信すると、完成したブロックのヘッド値Ｂｌｏｃｋ＿Ｈｅａｄｅｒを用いて、成功確率（ｐ）に相応する演算を行って通過投票リストｐａｓｓ＿ｌｉｓｔを生成することができる。

【0058】

すなわち、ブロックを受信したノードは、ブロックのヘッド値Ｂｌｏｃｋ＿Ｈｅａｄｅｒを抽出し、これを図１のように生成されている投票識別子リストＩＤ＿ｌｉｓｔ内のパブリック投票識別子と共に用いて、成功確率（ｐ）に相応する演算（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を行うことにより、通過投票リストｐａｓｓ＿ｌｉｓｔを生成する。

【0059】

図１に示された例において、Ｈａｓｈ（）は、ブロックのヘッド値Ｂｌｏｃｋ＿Ｈｅａｄｅｒとパブリック投票識別子とを入力とするハッシュ関数であり、Ｈ_ｉ（ｉは投票権識別子）は、ハッシュ関数により生成されたランダム値である。この時、投票識別子リストＩＤ＿ｌｉｓｔからパブリック投票識別子を１つずつ持ってきて、ブロックのヘッド値Ｂｌｏｃｋ＿Ｈｅａｄｅｒと共にハッシュ演算を行ってＨ_ｉを計算することができる。この時、Ｈ_ｉは、Ｈａｓｈ（Ｈｅａｄｅｒ＿Ｂ_ｎ、ＩＤ_ｉ）のように示すことができる。この時、Ｈｅａｄｅｒ＿Ｂ_ｎは、図２に示されたブロックＢ_ｎに相応するＢｌｏｃｋ＿Ｈｅａｄｅｒを示すものであってもよく、ＩＤ_ｉは、インデックスｉに相当するパブリック投票識別子であってもよい。

【0060】

この時、ハッシュ関数は、ＳＨＡ２５６などであってもよい。この時、パブリック投票識別子ＩＤ_ｉに相応して生成されたランダム値Ｈ_ｉは、ハッシュ関数の出力の一部のビットのみを抽出した値であってもよい。例えば、ランダム値Ｈ_ｉは、ＳＨＡ２５６関数の出力２５６ビット［２５５：０］の一部のビット（例えば、下位３２ビット［３１：０］）に相応する値であってもよい。

【0061】

すなわち、それぞれ投票権それぞれに相応するランダム値Ｈ_ｉが生成され、生成されたランダム値のうち予め設定された閾値Ｔより大きくない値のみ通過投票リストｐａｓｓ＿ｌｉｓｔに［ノード番号、Ｈ_ｉ］対の形態で格納される。

【0062】

この時、閾値Ｔは、任意の（ａｒｂｉｔｒａｒｙ）値が使用できるが、前述した米国公開特許第２０２３－００６６１６９号などに説明されているように、下記数式１および２を適用してノードの投票（コイントス）成功確率ｐと合意体（ｃｏｎｓｅｎｓｕｓｃｏｎｇｒｅｓｓ）の大きさ３ｆ＋１を計算することができる。この時、ランダム値Ｈ_ｉの最大値を考慮して、コイントスの成功確率ｐを満足する閾値Ｔを計算することができる。

【数1】

【数2】

【0063】

閾値Ｔとランダム値Ｈ_ｉの大きさを比較する過程（演算）により成功確率ｐであるコイントスを実現してすべてのランダム値Ｈ_ｉに対してコイントスを行い、コイントスに成功した場合、［ノード番号、Ｈ_ｉ］対を通過投票リストｐａｓｓ＿ｌｉｓｔに追加する。

【0064】

図１に示された例において、６個の投票権のうち５個の投票権に相当するランダム値のみが通過投票リストｐａｓｓ＿ｌｉｓｔに含まれていることが分かる。すなわち、１番目ノードのための３個のパブリック投票識別子ＩＤ_０、ＩＤ_０＋１、ＩＤ_０＋２のうち２個の投票識別子ＩＤ_０、ＩＤ_０＋１に相応するランダム値Ｈ_０、Ｈ_０＋１のみが演算に成功（閾値比較結果、ランダム値がＴを超えない）し、１個の投票識別子ＩＤ_０＋２に相応するランダム値Ｈ_０＋２は、演算に失敗（閾値比較結果、ランダム値がＴを超える）したことが分かる。残りのノードのためのパブリック投票識別子ＩＤ_１、ＩＤ_２、ＩＤ_３に相応するランダム値Ｈ_１、Ｈ_２、Ｈ_３がすべて演算に成功（閾値比較結果、ランダム値がＴを超えない）して、通過投票リストｐａｓｓ＿ｌｉｓｔには、計５個のランダム値Ｈ_０、Ｈ_０＋１、Ｈ_１、Ｈ_２、Ｈ_３が相応するノード番号と共に格納されたことが分かる。

【0065】

すなわち、図１の例の通過投票リストｐａｓｓ＿ｌｉｓｔには、演算に成功（閾値比較結果、ランダム値がＴを超えない）した結果のみが格納されるので、１番目ノードのためには、パブリック投票識別子ＩＤ_０を用いて演算した結果である［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０］と、パブリック投票識別子ＩＤ_０＋１を用いて演算した結果である［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０＋１］の２個の結果が格納され、２番目ノードのためには、パブリック投票識別子ＩＤ_１を用いて演算した結果である［ＮＯＤＥ_１、Ｈ_１］が格納され、３番目ノードのためには、パブリック投票識別子ＩＤ_２を用いて演算した結果である［ＮＯＤＥ_２、Ｈ_２］が格納され、４番目ノードのためには、パブリック投票識別子ＩＤ_３を用いて演算した結果である［ＮＯＤＥ_３、Ｈ_３］が格納される。

【0066】

この時、通過投票リストｐａｓｓ＿ｌｉｓｔに格納された結果値は、ランダム値の大きさの順に整列される。例えば、通過投票リストｐａｓｓ＿ｌｉｓｔに格納された結果値は、ランダム値の大きさに応じて昇順に整列される。図１に示された例において、ランダム値の大きさはＨ_２＜Ｈ_０＜Ｈ_３＜Ｈ_０＋１＜Ｈ_１であることが分かる。この時、すべてのパブリック投票識別子に対する演算が終わった後、通過投票リストｐａｓｓ＿ｌｉｓｔから昇順に３ｆ＋１個のノードを選定して合意体（ｃｏｎｓｅｎｓｕｓｃｏｎｇｒｅｓｓ）として定めることができる。

【0067】

図２は、本発明の一実施例による分散合意方法の一例を示す図である。

【0068】

図２を参照すれば、計４個のノードＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ１、ＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ３がブロックチェーンに参加し、総投票権の数は６個（ＮＯＤＥ０のための３個、ＮＯＤＥ１のための１個、ＮＯＤＥ２のための1個、ＮＯＤＥ３のための１個）であることが分かる。

【0069】

ノードＮＯＤＥ２は、ブロックＢ_ｎのための合意の議長（ｃｈａｉｒ）ノードであり、ブロックＢ_ｎの合意のためのプリペア（ＰＲＥＰＡＲＥ）メッセージを合意委員会ノードＮＯＤＥ１、ＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ３に送信し、合意委員会ノードＮＯＤＥ１、ＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ３からコミット（ＣＯＭＭＩＴ）メッセージを受信して合意ブロックＢ_ｎを完成した後、完成した合意ブロックＢ_ｎをすべてのノードＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ１、ＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ３に伝播するコミッテッド（ＣＯＭＭＩＴＴＥＤ）メッセージを送信する。

【0070】

完成した合意ブロックＢ_ｎに対するコミッテッド（ＣＯＭＭＩＴＴＥＤ）メッセージを受信したすべてのノードＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ１、ＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ３は、完成した合意ブロックＢ_ｎに対するブロック情報Ｈｅａｄｅｒ＿Ｂ_ｎを用いてブロックＢ_ｎ＋１のための合意体（ｃｏｎｓｅｎｓｕｓｃｏｎｇｒｅｓｓ）を構成することができる。

【0071】

すなわち、図２に示されるように、合意ブロックＢ_ｎに相応する議長ノードＮＯＤＥ２は、コミット（ＣＯＭＭＩＴ）ステップで完成したブロックＢ_ｎを、コミッテッド（ＣＯＭＭＩＴＴＥＤ）ステップですべてのノードＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ１、ＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ３に伝播する。

【0072】

ブロックＢ_ｎを受信したノードは、ブロックＢ_ｎのヘッド値を抽出し、これを投票識別子リストに含まれるパブリック投票識別子それぞれと共にハッシュ演算してランダム値を生成し、このランダム値を予め設定された閾値と比較して通過投票リストを生成する。

【0073】

ブロックＢ_ｎ＋１に対する通過投票リストは、ブロックＢ_ｎに相応するコミッテッドメッセージを受信したすべてのノードが計算することができ、通過投票リストの合意体の構成員に関する情報は、ブロックＢ_ｎ＋１に相応するコミッテッドメッセージを受信したすべてのノードがブロックの有効な署名者によって署名されたことを確認するために維持される必要がある。この時、議長（ｃｈａｉｒ）は、合意体（ｃｏｎｓｅｎｓｕｓｃｏｎｇｒｅｓｓ）と委員会（ｃｏｎｓｅｎｓｕｓｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）を構成するために、合意のすべてのステップ（ＣＯＮＦＩＲＭ、ＰＲＥＰＡＲＥ、ＣＯＭＭＩＴ、ＣＯＭＭＩＴＴＥＤ）で通過投票リストの合意体の構成員情報が必要になりうる。議長を除いた残りのノードは、自分が合意体の構成員の場合、議長ノードを確認し、合意を進行させるために通過投票リストの合意体の構成員情報が必要になり、合意体に含まれていないノードは、コミッテッドブロックが委員会に属するノードによって署名されたかを確認するために通過投票リストの合意体の構成員情報が必要になりうる。

【0074】

この時、ブロックＢ_ｎ＋１に対する通過投票リストは、ブロックＢ_ｎに相応するコミッテッドメッセージを受信した後にのみ生成され、よって、有効な通過投票リストの維持される時間が過度に長くないように管理され、適切にコイントス（成功確率がｐの演算）に用いられるランダム値が生成される。

【0075】

図２に示された例において、ブロックＢ_ｎ＋１のための通過投票リストには、［ＮＯＤＥ_１、Ｈ_１］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０］、［ＮＯＤＥ_３、Ｈ_３］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０＋１］および［ＮＯＤＥ_２、Ｈ_２］がランダム値Ｈ_ｉの大きさの順に昇順整列されて格納されていてもよい。すなわち、図２に示された例において、ランダム値の大きさはＨ_１＜Ｈ_０＜Ｈ_３＜_Ｈ０＋１＜Ｈ_２であることが分かる。また、図２に示された例において、６個の投票権のうちノードＮＯＤＥ０の３番目投票権に相応するパブリック投票識別子のみコイントスに失敗し、残りのパブリック投票識別子はすべてコイントスに成功したことが分かる。

【0076】

この時、［ＮＯＤＥ_１、Ｈ_１］は、ノードＮＯＤＥ１のパブリック投票識別子（１個）に基づいて計算されたランダム値Ｈ_１に相応する演算結果であり、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０］は、ノードＮＯＤＥ０のパブリック投票識別子（３個）のうち１番目パブリック投票識別子（例えば、ノードＮＯＤＥ０の公開キー）に基づいて計算されたランダム値Ｈ_０に相応する演算結果であり、［ＮＯＤＥ_３、Ｈ_３］は、ノードＮＯＤＥ３のパブリック投票識別子（１個）に基づいて計算されたランダム値Ｈ_３に相応する演算結果であり、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０＋１］は、ノードＮＯＤＥ０のパブリック投票識別子（３個）のうち２番目パブリック投票識別子（例えば、ノードＮＯＤＥ０の公開キー＋１）に基づいて計算されたランダム値Ｈ_０＋１に相応する演算結果であり、［ＮＯＤＥ_２、Ｈ_２］は、ノードＮＯＤＥ２のパブリック投票識別子（１個）に基づいて計算されたランダム値Ｈ_２に相応する演算結果であってもよい。図２の例において、ノードＮＯＤＥ０のパブリック投票識別子（３個）のうち３番目パブリック投票識別子（例えば、ノードＮＯＤＥ０の公開キー＋２）に基づいて計算されたランダム値Ｈ_０＋２は、閾値比較（コイントス）を通過できないことが分かる。

【0077】

この時、Ｂ_ｎ＋１ブロックの合意体２０１は、［ＮＯＤＥ_１、Ｈ_１］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０］、［ＮＯＤＥ_３、Ｈ_３］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０＋１］で構成される。この時、［ＮＯＤＥ_１、Ｈ_１］が最も小さいランダム値に相応するので、図２に示されるように、ノードＮＯＤＥ１が次ブロックＢ_ｎ＋１の合意のための議長ノードになってもよい。

【0078】

図２の例において、ブロックＢ_ｎ＋１の合意が始まって、議長であるノードＮＯＤＥ１が合意委員会（ｃｏｎｓｅｎｓｕｓｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）２０２として［ＮＯＤＥ_１、Ｈ_１］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０］、［ＮＯＤＥ_３、Ｈ_３］を選択し、これに相当するノードＮＯＤＥ１、ＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ３にプリペア（ＰＲＥＰＡＲＥ）メッセージを送信する。

【0079】

このように、既存の技術は、ノードの持分による投票権それぞれが合意体の個別で行使できなかったが、本発明の一実施例によれば、合意体を選ぶ時、ノードの投票権別に分けられて合意体選定のための投票権が行使できる。

【0080】

ブロックＢ_ｎ＋１の合意は、図２に示されるように、議長ノードＮＯＤＥ１が合意委員会に相当するノードＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ１、ＮＯＤＥ３からコミット（ＣＯＭＭＩＴ）メッセージを受信し、これに相応するコミッテッド（ＣＯＭＭＩＴＴＥＤ）メッセージをすべてのノードに送信する過程で行われる。

【0081】

ブロックＢ_ｎ＋１に相応するコミッテッドメッセージを受信すると、すべてのノードは、ブロックＢ_ｎ＋２に相応する通過投票リストを生成することができる。すなわち、ブロックＢ_ｎ＋１に相応するコミッテッドメッセージを受信したノードは、それぞれブロックＢ_ｎ＋１のヘッド値を抽出し、これを投票識別子リストに含まれるパブリック投票識別子それぞれと共にハッシュ演算してランダム値を生成し、このランダム値を予め設定された閾値と比較してブロックＢ_ｎ＋２のための通過投票リストを生成する。

【0082】

図２に示された例において、ブロックＢ_ｎ＋２のための通過投票リストには、［ＮＯＤＥ_３、Ｈ_３］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０＋１］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０］、［ＮＯＤＥ_２、Ｈ_２］および［ＮＯＤＥ_１、Ｈ_１］がランダム値Ｈ_ｉの大きさの順に昇順整列されて格納されていてもよい。すなわち、図２に示された例において、ブロックＢ_ｎ＋２の合意のために生成されたランダム値の大きさはＨ_３＜Ｈ_０＋１＜Ｈ_０＜Ｈ_２＜Ｈ_１であることが分かる。また、図２に示された例において、６個の投票権のうちノードＮＯＤＥ０の３番目投票権に相応するパブリック投票識別子のみコイントスに失敗し、残りのパブリック投票識別子はすべてコイントスに成功したことが分かる。

【0083】

この時、［ＮＯＤＥ_３、Ｈ_３］は、ノードＮＯＤＥ３のパブリック投票識別子（１個）に基づいて計算されたランダム値Ｈ_３に相応する演算結果であり、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０＋１］は、ノードＮＯＤＥ０のパブリック投票識別子（３個）のうち２番目パブリック投票識別子（例えば、ノードＮＯＤＥ０の公開キー＋１）に基づいて計算されたランダム値Ｈ_０＋１に相応する演算結果であり、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０］は、ノードＮＯＤＥ０のパブリック投票識別子（３個）のうち１番目パブリック投票識別子（例えば、ノードＮＯＤＥ０の公開キー）に基づいて計算されたランダム値Ｈ_０に相応する演算結果であり、［ＮＯＤＥ_２、Ｈ_２］は、ノードＮＯＤＥ２のパブリック投票識別子（１個）に基づいて計算されたランダム値Ｈ_２に相応する演算結果であり、［ＮＯＤＥ_１、Ｈ_１］は、ノードＮＯＤＥ１のパブリック投票識別子（１個）に基づいて計算されたランダム値Ｈ_１に相応する演算結果であってもよい。図２の例において、ノードＮＯＤＥ０のパブリック投票識別子（３個）のうち３番目パブリック投票識別子（例えば、ノードＮＯＤＥ０の公開キー＋２）に基づいて計算されたランダム値Ｈ_０＋２は、ブロックＢ_ｎ＋2のための合意体の構成時にも閾値比較（コイントス）を通過できないことが分かる。

【0084】

この時、Ｂ_ｎ＋２ブロックの合意体２０５は、［ＮＯＤＥ_３、Ｈ_３］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０＋１］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０］、［ＮＯＤＥ_２、Ｈ_２］で構成される。この時、［ＮＯＤＥ_３、Ｈ_３］が最も小さいランダム値に相応するので、図２に示されるように、ノードＮＯＤＥ３が次ブロックＢ_ｎ＋２の合意のための議長ノードになってもよい。

【0085】

図２の例において、ブロックＢ_ｎ＋２の合意が始まって、議長であるノードＮＯＤＥ２が合意委員会（ｃｏｎｓｅｎｓｕｓｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）２０６として［ＮＯＤＥ_３、Ｈ_３］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０＋１］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０］を選択し、これに相当するノードＮＯＤＥ３、ＮＯＤＥ０にプリペア（ＰＲＥＰＡＲＥ）メッセージを送信する。

【0086】

ナンスチェーンを用いた分散合意方式など既存の分散合意技術は、コイントスに成功したノードが、自分がコイントスに成功したことを証明するためのメッセージを作って他のノードに送信しなければならなかった。他のノードは、特定のノードから受信されたメッセージに基づいて当該ノードがコイントスに成功したことを確認し、合意体を構成するしかなかった。

【0087】

しかし、本発明によれば、公開キーなどノードそれぞれに対して割当てられたパブリックノード識別子を用いて、すべてのノードが特定のブロックに対して同一の通過投票リストを生成することができ、よって、どのノードで合意体が構成されたか、合意体構成のための別のメッセージなしにも容易に確認可能なため、合意効率が極大化できる。

【0088】

すなわち、本発明によれば、ブロックチェーンに連結された分散ノードが他のノードから新規合意体関連メッセージを受けなくても、自ら次ブロックの合意体の構成を計算することができる。合意に参加したノードは、独立にすべての参加ノードのパブリック投票識別子と現在ブロックから抽出したデータから、各ノードのための次ブロックの合意体選定のための値を計算して次ブロックの合意体を計算することができる。

【0089】

図３は、本発明の一実施例による分散合意方法の他の例を示す図である。

【0090】

図３を参照すれば、計５個のノードＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ１、ＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ３、ＮＯＤＥ４がブロックチェーンに参加し、総投票権の数は５個（各ノードが１個ずつ）であることが分かる。すなわち、図３は、参加ノードがすべて１の持分を有する場合、合意体構成のための追加的なメッセージの交換なしにランダム合意体を構成し、これらが合議する過程を示す。

【0091】

図３の例は、ブロックチェーンに参加する参加ノードが互いにパブリックノード識別子および保有した投票権数を共有した後、初期ブロック生成の過程に相当するものであってもよい。この時、図３に示された過程が行われる前に、パブリック投票権識別子を含む投票権識別子リストのセットアップが完了していてもよい。

【0092】

図３に示された例においては、説明の便宜のために、すべてのノードがそれぞれ１個の投票権を有する場合を仮定して、初期ブロック生成と合意過程のためのプロトコルを説明したが、前述のように、ノードそれぞれは複数の投票権を有してもよい。ノードの一部が複数の投票権で合意体に参加する場合、合意のためのメッセージは１つのみ伝達し、合意カウントは委員会（ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）に含まれたカウントを用いると、効率的な合意が可能である。

【0093】

初期ブロックＢ_ｉｎｉｔのための合意過程で任意に初期ブロックの合意のための議長に選定されたノードＮＯＤＥ０が、単独でプリペア（ＰＲＥＰＡＲＥ）およびコミット（ＣＯＭＭＩＴ）ステップなどを経て、ブロックに署名して初期ブロックを作り、これをすべてのノードＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ１、ＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ３、ＮＯＤＥ４に伝達する。

【0094】

図３に示されるように、合意過程は４段階を経る。初期ブロックＢ_ｉｎｉｔのための合意過程で合意体にはノードＮＯＤＥ０のみが参加しているため、プリペア（ＰＲＥＰＡＲＥ）およびコミット（ＣＯＭＭＩＴ）ステップは、ノードＮＯＤＥ０の内部で行われる。この過程で、ノードＮＯＤＥ０の個人キーを用いて初期ブロックＢ_ｉｎｉｔに対する署名が行われ、署名が完了した最終ブロックがコミッテッド（ＣＯＭＭＩＴＴＥＤ）ステップですべてのノードＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ１、ＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ３、ＮＯＤＥ４に伝達される。図３の例においては、ＥＣ－ｓｃｈｎｏｒｒ多重署名を合意に用いることができる。合意過程での多重署名などは、前述した米国公開特許第２０２０－０４０３７７６号などに詳細に開示されている。

【0095】

コンファーム（ＣＯＮＦＩＲＭ）ステップにおいて、各ノードは、初期ブロックＢ_ｉｎｉｔの署名を検証して、問題がある場合には、合意に失敗したものであるので、再合意プロトコルを進行させる。検証結果に問題がない場合、格納されたノードの投票識別子リストＩＤ＿ｌｉｓｔに格納された投票識別子と、初期ブロックＢ_ｉｎｉｔのヘッダー値とを用いて、図１により説明したように、通過投票リストｐａｓｓ＿ｌｉｓｔを生成する。前述のように、コミッテッドメッセージを受信したすべてのノードは、通過投票リストを生成することができる。

【0096】

図３の例においては、５個のノードＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ１、ＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ３、ＮＯＤＥ４がそれぞれ１個の投票権をもって参加したと仮定するので、前記数式１および数式２を満足するｐは１．０であり、ｆは１である。閾値比較条件を満足したすべての［ノード番号、Ｈ_ｉ］対は通過投票リストｐａｓｓ＿ｌｉｓｔに追加され、これらの中からＨ_ｉの昇順に４個のノードが合意体として選択される。図３の例において、５個の投票権のすべてが閾値比較を通過して、５個の［ノード番号、Ｈ_ｉ］対が通過投票リストｐａｓｓ＿ｌｉｓｔに昇順に整列されて格納されていてもよい。この時、格納された値の中から、３ｆ＋１である４個のノードＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ４、ＮＯＤＥ３に関する結果値が合意体に相応するものとして選択される。したがって、次ブロックＢ_{ｉｎｉｔ＋１}の合意のための合意体ノードはノードＮＯＤＥ２、ノードＮＯＤＥ０、ノードＮＯＤＥ４およびノードＮＯＤＥ３になり、このうち最も小さいＨ_ｉに相応するノードＮＯＤＥ２がブロックＢ_{ｉｎｉｔ＋１}の議長ノードになる。

【0097】

図３には、ノードＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ４、ＮＯＤＥ３が合意体として選択されて合意を進行させる例が示されている。この過程は、分散したすべてのノードによって行われ、同一の初期ブロックＢ_ｉｎｉｔを確認したすべてのノードの演算（コイントス）結果が同一であるので、合意体を構成するためのノード間のメッセージの交換なしにも、すべてのノードが同一の合意体を構成することができる。

【0098】

再び図３を参照すれば、コンファーム（ＣＯＮＦＩＲＭ）ステップにおいて、次ブロックの合意体に選定されたノードＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ４、ＮＯＤＥ３は、それぞれランダムｋ_ｉを生成し、楕円曲線上でＱ_ｉを生成する。合意体に含まれる各ノードは、自分の受けたブロックヘッダーのチェックサム（ｃｈｅｃｋｓｕｍ）とＱ_ｉを次ブロックＢ_{ｉｎｉｔ＋１}の議長ノードであるノードＮＯＤＥ２に伝達して初期ブロックＢ_ｉｎｉｔの合意結果を確証できるようにし、次ブロックの合意を準備する。この時、チェックサム（ｃｈｅｃｋｓｕｍ）とＱ_ｉは、ノードｉの署名と共に伝達して無欠性を保障する。この時、合意体に選定されたノードは、未処理のトランザクションを議長ノードに伝達して議長がこれらを処理できるようにする。

【0099】

ブロックＢ_{ｉｎｉｔ＋１}の議長であるノードＮＯＤＥ２は、チェックサムとＱ_ｉを提出したノードの中から任意に２ｆ＋１個を選定して、選定されたノードのチェックサムが互いに同一であるかを検査して、ノードが同一のブロックＢ_ｉｎｉｔを受信したことを確認し、これら２ｆ＋１個のノードと合意を進行させる。図３に示された例において、ブロックＢ_{ｉｎｉｔ＋１}の議長であるノードＮＯＤＥ２は、４個（３ｆ＋１個）の合意体ノードＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ４、ＮＯＤＥ３のうち３個（２ｆ＋１個）の委員会ノードＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ３を選択し、ノードＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ３のチェックサムが同一であることを確認し、ノードＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ３と合意を進行させる。

【0100】

図３から分かるように、初期ブロックＢ_ｉｎｉｔを始めた議長はノードＮＯＤＥ０であるが、次ブロックＢ_{ｉｎｉｔ＋１}の議長であるノードＮＯＤＥ２が初期ブロックＢ_ｉｎｉｔの合意結果を最終的に確認することができる。

【0101】

ブロックＢ_{ｉｎｉｔ＋１}のプリペア（ＰＲＥＰＡＲＥ）ステップにおいて、ノードＮＯＤＥ２は、自分がゲスト（ｇｕｅｓｔ）から受信したトランザクション、またはブロックＢ_ｉｎｉｔのコンファーム（ＣＯＭＦＩＲＭ）ステップでノードから伝達されたトランザクションを含む予備ブロックを生成する。この時、合意のために、ノードＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ３それぞれの公開キーとＱ_ｉとを結合したＰｋ、Ｑおよびｒ値をブロックに含むことでプリペア（ＰＲＥＰＡＲＥ）メッセージ（プリペアブロックを含む）を生成し、これをノードＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ３に伝達することができる。プリペア（ＰＲＥＰＡＲＥ）メッセージを受けたノードＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ３は、ブロックの異常の有無を確認し、異常がない場合、自分の個人キーで署名したｓ_ｉを生成して議長ノードＮＯＤＥ２にコミット（ＣＯＭＭＩＴ）メッセージを送り返す。すべてのコミット（ＣＯＭＭＩＴ）メッセージを受信した議長ノードＮＯＤＥ２は、ｓ_ｉを結合してＳを生成した後、署名（ｒ、Ｓ）を完成してコミッテッド（ＣＯＭＭＩＴＴＥＤ）ブロックを生成して、すべてのノードに伝達する。

【0102】

コミッテッドブロックを受信したノードは、それぞれ合意体の２ｆ＋１個のノードに相応する公開キーと署名を検査して、ブロックの有効性を検査する。検査結果が有効であれば、ブロックＢ_{ｉｎｉｔ＋１}のヘッダー値でＨ_ｉを計算し、次の通過投票リストを作ることができ、ブロックＢ_{ｉｎｉｔ＋２}の合意体を構成することができる。図３の例においては、ノードＮＯＤＥ４、ＮＯＤＥ３、ＮＯＤＥ１、ＮＯＤＥ２が合意体になって、ブロックＢ_{ｉｎｉｔ＋２}の議長であるノードＮＯＤＥ４にコンファームメッセージを送信する。すなわち、ブロックＢ_{ｉｎｉｔ＋１}のコンファーム（ＣＯＭＦＩＲＭ）ステップでは、ノードＮＯＤＥ４、ＮＯＤＥ３、ＮＯＤＥ１、ＮＯＤＥ２がそれぞれチェックサムとＱ_ｉをノードＮＯＤＥ４に伝達してブロックＢ_{ｉｎｉｔ＋１}の合意を完成する。すると、ブロックＢ_{ｉｎｉｔ＋１}に対して前述のような過程によりブロックＢ_{ｉｎｉｔ＋２}の合意を進行させることができる。

【0103】

図４は、本発明の一実施例による分散合意方法のさらに他の例を示す図である。

【0104】

図４を参照すれば、ノードＮＯＤＥ５が、既存の5個のノードＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ１、ＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ３、ＮＯＤＥ４に加えて、参加ノードに追加されることが分かる。

【0105】

すなわち、図４を通して、ブロックＢ_ｎの合意時間にノードＮＯＤＥ５が参加ノードに追加された場合、ノードＮＯＤＥ５がブロックＢ_ｎ＋１の合意から正常に合意体に参加可能であること（ノード追加過程）が分かる。

【0106】

図４の例において、ブロックＢ_ｎの議長であるノードＮＯＤＥ３にノードＮＯＤＥ５の合意参加の意思が伝達されたと仮定する。ノードＮＯＤＥ５は、合意が進行しているネットワークにまず接続して、現在合意に参加したノードの情報を収集する。合意ノードに関する情報とパブリックノード識別子（例えば、公開キー）を受信した後、これに基づいてパブリック投票識別子を含む投票識別子リストＩＤ＿ｌｉｓｔを作り、自分の合意参加の意思を他のノードに伝達する。ブロックＢ_ｎ－１に相応する時間に新規参加ノードに関する情報を受信したノードは、それぞれブロックＢ_ｎに相応する時間に議長であるノードＮＯＤＥ３に当該内容を伝達することができる。ノードＮＯＤＥ３は、当該内容を合議するトランザクションに含ませて合意を進行させることができる。この時、コミット（ＣＯＭＭＩＴ）ステップが完了したブロックには、新規参加ノードに関する情報が含まれていてもよい。したがって、議長であるノードＮＯＤＥ３は、コミット（ＣＯＭＭＩＴ）ステップが完了すると、自分の投票識別子リストＩＤ＿ｌｉｓｔにノードＮＯＤＥ５のパブリック投票識別子を追加することができる。議長であるノードＮＯＤＥ３は、コミッテッド（ＣＯＭＭＩＴＴＥＤ）ステップですべてのノードに生成されたブロックを伝達することができる。コミッテッドメッセージを受信したすべてのノードは、それぞれ新規ノードであるノードＮＯＤＥ５のパブリック投票識別子を自分の投票識別子リストＩＤ＿ｌｉｓｔに追加する。したがって、ブロックＢ_ｎのコンファーム（ＣＯＭＦＩＲＭ）ステップからノードＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ１、ＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ３、ＮＯＤＥ４、ＮＯＤＥ５が合意に参加できるようになる。

【0107】

ブロックＢ_ｎ＋１の合意ステップにおいて、議長ノードであるノードＮＯＤＥ２は、プリペア（ＰＲＥＰＡＲＥ）とコミット（ＣＯＭＭＩＴ）により新規ブロックを合意し、完成したブロックをすべてのノードに伝播する。すなわち、図４に示されたような過程により新しいノードが合意に参加できる。

【0108】

図５は、本発明の一実施例によるパブリックノード識別子からパブリック投票識別子が生成される過程の一例を示す動作フローチャートである。

【0109】

図５を参照すれば、ノードのパブリックノード識別子の一例として公開キーが用いられ、ノードの公開キーに基づいてパブリック投票識別子が生成されて投票識別子リストＩＤ＿ｌｉｓｔに含まれることが分かる。

【0110】

図５に示されたステップは、特定のノードのために、当該ノードのパブリックノード識別子を用いて１つ以上のパブリック投票識別子を生成する過程を示す。図５に示された各ステップは、パブリックノード識別子ごとに行われる。図５に示された過程により特定のパブリックノード識別子（例えば、公開キー）に対して当該ノードの投票権数だけのパブリック投票識別子が生成される。

【0111】

まず、ステップＳ５１０において、パブリック投票識別子を生成するための変数が初期化される。すなわち、ステップＳ５１０において、変数ｌｏｏｐは、当該ノードの投票権数（ＮＵＭＢＥＲＯＦＶＯＴＥＳ）に相当する値に設定され、変数ｃｏｕｎｔは０に設定され、投票識別子リストＩＤ＿ｌｉｓｔは初期化される。

【0112】

以後、ステップＳ５２０において、変数ｃｏｕｎｔと変数ｌｏｏｐとが比較される。ステップＳ５２０の比較結果、ｃｏｕｎｔがｌｏｏｐより小さい場合、投票識別子リストＩＤ＿ｌｉｓｔに当該ノードの公開キー（ＰＵＢＬＩＣＫＥＹ、パブリックノード識別子）に変数ｃｏｕｎｔを加えた値に相当するパブリック投票識別子が追加される（Ｓ５３０）。図５に示されるように、投票識別子リストＩＤ＿ｌｉｓｔには、パブリック投票識別子と共にノード番号が格納されてもよい。

【0113】

ステップＳ５３０において、パブリック投票識別子が追加されると、変数ｃｏｕｎｔを１増加させ（Ｓ５４０）、再びステップＳ５２０へ戻って、変数ｃｏｕｎｔと変数ｌｏｏｐとを比較する。

【0114】

ステップＳ５２０の比較結果、ｃｏｕｎｔがｌｏｏｐより小さくない場合、当該ノードに対する投票識別子生成過程を終了する。

【0115】

図５に示された過程により特定のノードに対して相応する投票権数だけのパブリック投票識別子（公開キー、公開キー＋１、公開キー＋２、．．．、公開キー＋投票権数－１）が生成される。

【0116】

図５の例において、パブリックノード識別子に予め設定された数が加えられてパブリック投票識別子が生成される場合を例に挙げたが、パブリックノード識別子から投票権数だけのパブリック投票識別子が生成される方式は、多様な方式であってもよい。

【0117】

この時、パブリック投票識別子は、投票識別子生成器（関数）によって生成される。図５に示された例において、投票識別子生成器は、入力されるパブリックノード識別子（公開キー）に１ずつ増加するｃｏｕｎｔを加える関数であってもよい。

【0118】

投票識別子生成器（関数）は、パブリックノード識別子を入力として受けて投票権数だけのパブリック投票識別子を出力する多様な形態の関数であってもよい。この時、投票識別子生成器は、生成されたパブリック投票識別子の重複の有無をチェックする重複チェック器を含むことができる。この時、重複チェック器は、生成されたパブリック投票識別子と他の投票識別子との重複の有無だけでなく、生成されたパブリック投票識別子と他のノードに相応するパブリックノード識別子との間の重複の有無をチェックすることもできる。

【0119】

このように、１つのノードの投票権の数だけパブリック投票識別子を生成し、これを用いてコイントスを行う場合、特定のノードで１つのコイントス結果をハッシングして次のコイントスを行う方式に比べてコイントスの並列実行が可能で、合意体選定のための演算速度が速くなる。

【0120】

投票識別子生成器によって生成されたパブリック投票識別子は、結局、ノードが有する投票権にそれぞれ対応する固有識別子であってもよく、パブリック投票識別子を示すビット数と、パブリックノード識別子を示すビット数とは、互いに同一でもよく、異なっていてもよい。

【0121】

図６は、本発明の一実施例による分散合意方法において通過投票リストの使用例を示す図である。

【0122】

図６を参照すれば、ブロックＢ_ｎのコミッテッドブロックを受信したノードＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ１、ＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ３が生成した通過投票リスト６０１が同一であることが分かる。この時、ノードＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ１、ＮＯＤＥ２、ＮＯＤＥ３は、それぞれ議長がノードＮＯＤＥ１であり、自分が合意体に含まれているか否かを確認することができる。

【0123】

ノードＮＯＤＥ０は、通過投票リストから［ＮＯＤＥ_１、Ｈ_１］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０］、［ＮＯＤＥ_３、Ｈ_３］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０＋１］までが合意体として選択されたことを確認し、自分に相当する結果値（［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０］）が通過投票リスト上の２番目に位置することを確認して、自分が合意体に選定されたことを確認することができる。この時、ノードＮＯＤＥ０は、通過投票リストの１番目の結果値（［ＮＯＤＥ_１、Ｈ_１］）に基づいてノードＮＯＤＥ１が議長になったことが分かる。さらに、ノードＮＯＤＥ０は、自分に相当する結果値（［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０＋１］）が通過投票リスト上の４番目に位置することを確認して、自分が合意体で２個の投票権を有することを確認することができる。

【0124】

ノードＮＯＤＥ１は、通過投票リストから［ＮＯＤＥ_１、Ｈ_１］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０］、［ＮＯＤＥ_３、Ｈ_３］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０＋１］までが合意体として選択されたことを確認し、１番目の結果値（［ＮＯＤＥ_１、Ｈ_１］）に基づいて自分が合意体に選定されたことと、自分が議長になったことが分かる。

【0125】

ノードＮＯＤＥ２は、通過投票リストから［ＮＯＤＥ_１、Ｈ_１］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０］、［ＮＯＤＥ_３、Ｈ_３］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０＋１］までが合意体として選択されたことを確認し、自分に相当する結果値（［ＮＯＤＥ_２、Ｈ_２］）が合意体に含まれていないことを確認することができる。この時、ノードＮＯＤＥ２は、通過投票リストの１番目の結果値（［ＮＯＤＥ_１、Ｈ_１］）に基づいてノードＮＯＤＥ１が議長になったことが分かる。

【0126】

ノードＮＯＤＥ３は、通過投票リストから［ＮＯＤＥ_１、Ｈ_１］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０］、［ＮＯＤＥ_３、Ｈ_３］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０＋１］までが合意体として選択されたことを確認し、自分に相当する結果値（［ＮＯＤＥ_３、Ｈ_３］）が通過投票リスト上の３番目に位置することを確認して、自分が合意体に選定されたことを確認することができる。この時、ノードＮＯＤＥ３は、通過投票リストの１番目の結果値（［ＮＯＤＥ_１、Ｈ_１］）に基づいてノードＮＯＤＥ１が議長になったことが分かる。

【0127】

ノードＮＯＤＥ１は、自分が議長であるので、合意体ノードＮＯＤＥ０、ＮＯＤＥ１、ＮＯＤＥ３からコンファーム（ＣＯＭＦＩＲＭ）メッセージを受信する。

【0128】

ノードＮＯＤＥ０およびノードＮＯＤＥ３は、自分が議長ではないものの、合意体に含まれていることを確認し、コンファーム（ＣＯＭＦＩＲＭ）メッセージをノードＮＯＤＥ１に送る。

【0129】

議長は合意体（ｃｏｎｓｅｎｓｕｓｃｏｎｇｒｅｓｓ）のうち委員会（ｃｏｎｓｅｎｓｕｓｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）を構成するが、図６に示された例においては、ノードＮＯＤＥ１、ノードＮＯＤＥ０およびノードＮＯＤＥ３が委員会に選定されたことが分かる。この時、ノードＮＯＤＥ０の２番目パブリック投票識別子ＩＤ_０＋１に相応する結果値（［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０＋１））は、合意体には含まれるが、委員会には含まれない。

【0130】

もし、議長が図６に示されるように、ノードＮＯＤＥ１、ノードＮＯＤＥ０およびノードＮＯＤＥ３を委員会として構成する場合、議長が公開キーを結合する時、ノードＮＯＤＥ１、ノードＮＯＤＥ０およびノードＮＯＤＥ３の公開キーを結合したＰｋ_１０３を用いてｒ_１０３を生成し、これを委員会ノードに提供する。

【0131】

もし、議長が、図６に示されたものとは異なり、合意体に相当する結果値のうち［ＮＯＤＥ_１、Ｈ_１］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０］、［ＮＯＤＥ_０、Ｈ_０＋１］で委員会を構成する場合、議長が公開キーを結合する時、ノードＮＯＤＥ１およびノードＮＯＤＥ０の公開キーを結合したＰｋ_１０を用いてｒ_１０を生成し、これを委員会ノードに提供する。

【0132】

したがって、委員会の構成によって生成されたＰｋとｒが異なるので、委員会の構成員は互いに誰が署名するかを知らない状態で、受信されたｒを用いてｓ_ｉを生成し、議長は同時に２個の多重署名を作ることができない。

【0133】

しかし、議長が２ｆ＋１個の署名を受けて合意を完成するかを確認するために、委員会に属するノードが誰なのかを委員会ノードに知らせる必要がある（６０３）。この時、すべてのノードが通過投票リストｐａｓｓ＿ｌｉｓｔを有しているので、議長ノードに０番を付与し、通過投票リスト上の位置によって順に番号を付与し、委員会の構成情報はビットマップで表現して伝達することができる。

【0134】

図６に示されるように、議長は、署名した委員会の構成員を確認するために、通過投票リストｐａｓｓ＿ｌｉｓｔで委員会を維持する（６０４）。

【0135】

多重署名が完了すると、コミッテッドブロックで合意完了したブロックを伝達する。この時、委員会の構成情報が提供されて、通過投票リストｐａｓｓ＿ｌｉｓｔ上で署名したノードを確認するのに用いられる（６０５）。

【0136】

さらに、ノードは、受信されたブロックを用いて、次ブロックＢ_ｎ＋２のための合意体構成のために通過投票リストｐａｓｓ＿ｌｉｓｔを再び生成する。

【0137】

図７は、本発明の一実施例による分散合意方法の一例を示す動作フローチャートである。

【0138】

図７を参照すれば、本発明の一実施例による分散合意方法は、ブロックチェーンを構成するノードに相応するパブリックノード識別子を用いてパブリック投票識別子を生成する（Ｓ７１０）。

【0139】

【0140】

【0141】

この時、前記パブリックノード識別子は、前記ノードに相応する公開キーであってもよい。

【0142】

また、本発明の一実施例による分散合意方法は、パブリック投票識別子それぞれに対して、成功確率（ｐ）に相応する演算（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を行って通過投票リストを生成する（Ｓ７２０）。

【0143】

この時、前記通過投票リストは、前記ブロックチェーンを構成するノードそれぞれが、前記パブリック投票識別子に基づいて自分を含む前記ノードのための前記演算を行って生成される。この時、前記ブロックチェーンを構成するノードが特定のタイミングで生成した通過投票リストは、互いに同一であってもよい。

【0144】

【0145】

また、本発明の一実施例による分散合意方法は、前記通過投票リストに相応する合意体ノードの少なくとも一部に基づいて分散合意を行う（Ｓ７３０）。

【0146】

この時、前記合意体ノードは、前記通過投票リストに含まれるノードの中から選択される。

【0147】

【0148】

この時、前記合意体ノードのうち前記演算の結果に相応する値が最も大きいか最も小さいノードがチェア（ｃｈａｉｒ）ノードになってもよい。

【0149】

図７に示された分散合意方法は、分散合意装置によって行われる。分散合意装置は、図９に示された構成で実現可能である。

【0150】

図８は、本発明の一実施例によるブロックチェーン生成方法の一例を示す動作フローチャートである。

【0151】

図８を参照すれば、本発明の一実施例によるブロックチェーン生成方法は、前ブロックに相応するコミッテッド（ＣＯＭＭＩＴＴＥＤ）メッセージを受信する（Ｓ８１０）。

【0152】

また、本発明の一実施例によるブロックチェーン生成方法は、前記前ブロックに関する情報およびパブリック投票識別子を用いて通過投票リストを生成する（Ｓ８２０）。

【0153】

【0154】

【0155】

【0156】

また、本発明の一実施例によるブロックチェーン生成方法は、現在ブロックに相応するチェアノードが、前記通過投票リストに相応する合意体ノードからコンファーム（ＣＯＮＦＩＲＭ）メッセージを受信し、前記コンファームメッセージに基づいて前記前ブロックの合意結果を最終的に確認する（Ｓ８３０）。この時、前記チェアノードは前記通過投票リストに基づいて認識される。

【0157】

また、本発明の一実施例によるブロックチェーン生成方法は、前記チェアノードが、前記合意体ノードの中から選択された委員会ノードに、前記現在ブロックを前記ブロックチェーンに連結するためのプリペア（ＰＲＥＰＡＲＥ）メッセージを送信する（Ｓ８４０）。

【0158】

さらに、本発明の一実施例によるブロックチェーン生成方法は、前記チェアノードが、前記委員会ノードからコミット（ＣＯＭＭＩＴ）メッセージを受信する（Ｓ８５０）。

【0159】

また、本発明の一実施例によるブロックチェーン生成方法は、前記チェアノードが、すべてのノードに、前記現在ブロックに相応するコミッテッド（ＣＯＭＭＩＴＴＥＤ）メッセージを送信する（Ｓ８６０）。

【0160】

図９は、本発明の一実施例によるコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。

【0161】

実施例による分散合意装置、ブロックチェーン生成装置およびブロックチェーンを構成するノードは、コンピュータで読み込み可能な記録媒体のようなコンピュータシステム９００で実現される。

【0162】

コンピュータシステム９００は、バス９２０を介して互いに通信する１つ以上のプロセッサ９１０と、メモリ９３０と、ユーザインターフェース入力装置９４０と、ユーザインターフェース出力装置９５０と、ストレージ９６０とを含むことができる。また、コンピュータシステム９００は、ネットワーク９８０に連結されるネットワークインターフェース９７０をさらに含むことができる。プロセッサ９１０は、中央処理装置またはメモリ９３０やストレージ９６０に格納されたプログラムまたはプロセッシングインストラクションを実行する半導体装置であってもよい。メモリ９３０およびストレージ９６０は、揮発性媒体、不揮発性媒体、分離型媒体、非分離型媒体、通信媒体、または情報伝達媒体の少なくとも１つ以上を含む記憶媒体であってもよい。例えば、メモリ９３０は、ＲＯＭ９３１やＲＡＭ９３２を含むことができる。

【0163】

この時、メモリ９３０には少なくとも１つのプログラムが記録される。

【0164】

この時、プロセッサ９１０は、前記プログラムを実行することができる。この時、前記プログラムは、ブロックチェーンを構成するノードに相応するパブリックノード識別子を用いてパブリック投票識別子を生成し、パブリック投票識別子それぞれに対して、成功確率（ｐ）に相応する演算（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を行って通過投票リストを生成し、前記通過投票リストに相応する合意体ノードの少なくとも一部に基づいて分散合意を行うことができる。

【0165】

【0166】

【0167】

【0168】

この時、前記合意体ノードは、前記通過投票リストに含まれるノードの中から選択される。

【0169】

【0170】

【0171】

この時、前記パブリックノード識別子は、前記ノードに相応する公開キーであってもよい。

【0172】

この時、前記合意体ノードのうち前記演算の結果に相応する値が最も大きいか最も小さいノードがチェア（ｃｈａｉｒ）ノードになってもよい。

【0173】