特許 7521692 分散型台帳システム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-16

(45)【発行日】2024-07-24

(54)【発明の名称】分散型台帳システム及び方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 9/50 20060101AFI20240717BHJP

【ＦＩ】

G06F9/50 150A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023509229

(86)(22)【出願日】2022-03-23

(86)【国際出願番号】 JP2022013368

(87)【国際公開番号】W WO2022202865

(87)【国際公開日】2022-09-29

【審査請求日】2023-08-30

(31)【優先権主張番号】63/165,520

(32)【優先日】2021-03-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】ファン ヤウェン

(72)【発明者】

【氏名】黄 浩倫

(72)【発明者】

【氏名】徐 ▲シン▼

【審査官】坂庭 剛史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０３９５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１７８３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２５０６５５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００７－０２８４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０２２５９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１１－５２３５１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０４４３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１２１９０９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／２０２３９３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１９７８７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ９／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロセッサ（２１）及びメモリ（２２）を備え、トランザクションが記録される台帳（２３）を前記メモリにそれぞれ保存する複数の参加ノード（ＮＤ）と、
前記複数の参加ノードから、前記トランザクションを検証するための複数の検証ノードを選択する検証ノード選択処理を行う、検証ノード選択装置（４）と、を備え、
前記検証ノード選択装置は、前記検証ノード選択処理として、
前記複数の参加ノードのそれぞれについて、少なくとも前記トランザクションの処理速度または信頼性に関するスコアを算出し、
前記複数の参加ノードから、高い前記スコアを有する参加ノードを所定数以上選択することで、前記複数の検証ノードを決定し、
前記選択された複数の検証ノードのそれぞれが前記トランザクションを検証することで合意形成を行い、
前記各参加ノードは、複数の事業体（ＢＥ）のいずれか一つによって管理されており、
前記検証ノード選択装置は、前記各参加ノードを管理する前記事業体の従業員数に基づいて前記信頼性に関するスコアを信頼性スコアとして算出する、
分散型台帳システム。

【請求項2】

前記検証ノード選択装置は、前記各参加ノードのプロセッサ使用率に基づいて前記トランザクションの処理速度に関するスコアを効率性スコアとして算出する、
請求項１に記載の分散型台帳システム。

【請求項3】

前記検証ノード選択装置は、前記各参加ノードのメモリ使用率に基づいて前記トランザクションの処理速度に関するスコアを効率性スコアとして算出する、
請求項１又は２に記載の分散型台帳システム。

【請求項4】

前記検証ノード選択装置は、前記各参加ノードの物理的な位置に基づいて前記トランザクションの処理速度に関するスコアを効率性スコアとして算出する、
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の分散型台帳システム。

【請求項5】

前記検証ノード選択装置は、
前記複数の参加ノードの各参加ノードについて、前記トランザクションの処理速度に関する効率性スコアと、前記信頼性に関する信頼性スコアとを合算することで、前記スコアを算出する、
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の分散型台帳システム。

【請求項6】

前記検証ノード選択装置は、
前記効率性スコアに重み付けした値と、前記信頼性スコアに重み付けした値とを合算することで、前記スコアを算出する、
請求項２ないし５のいずれか一項に記載の分散型台帳システム。

【請求項7】

前記検証ノード選択装置は、新たなノードが前記分散型台帳システムに参加ノードとして参加する際に、前記検証ノード選択処理を行う、
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の分散型台帳システム。

【請求項8】

前記検証ノード選択装置は前記検証ノード選択処理を予めされた所定のタイミングで周期的に行う、
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の分散型台帳システム。

【請求項9】

前記検証ノード選択装置は、前記複数の参加ノードのうちいずれかひとつが前記分散型台帳システムから離脱する際に、前記検証ノード選択処理を行う、
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の分散型台帳システム。

【請求項10】

分散型台帳システム（１）において、トランザクションを検証することで合意形成を行う方法であって、
前記トランザクションが記録される台帳（２３）をメモリ（２２）に保存する複数の参加ノード（ＮＤ）のそれぞれについて、少なくとも前記トランザクションの処理速度または信頼性に関するスコアを算出し、
前記複数の参加ノードから、高い前記スコアを有する参加ノードを所定数以上選択することで、複数の検証ノードを決定し、
前記選択された複数の検証ノードのそれぞれが前記トランザクションを検証することで合意形成を行い、
前記各参加ノードは、複数の事業体（ＢＥ）のいずれか一つによって管理されており、前記検証ノードを決定における前記参加ノードの選択のために、前記各参加ノードを管理する前記事業体の従業員数に基づいて前記信頼性に関するスコアを信頼性スコアとして算出する、
方法。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

本出願は、２０２１年３月２４日に出願された米国仮出願番号６３／１６５，５２０に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

【技術分野】

【0002】

本開示は、分散型台帳システムに関する。

【背景技術】

【0003】

ブロックチェーンシステムに代表される分散型台帳データベースは、Ｐ２Ｐネットワークにより複数のノードにまたがって存在し、各ノードが同一の台帳を複製・保存する。例えば、このような分散型台帳システムの一例として、Ｑｕｏｒｕｍが知られている。Ｑｕｏｒｕｍは、許可されたノードのみによって構成されるコンソーシアム型のブロックチェーンシステムを構成する（非特許文献１参照）。Ｑｕｏｒｕｍでは、ビザンチン障害耐性を有する合意形成アルゴリズムとして、特定の検証ノードによってトランザクションの検証を行うＲａｆｔ又はＩＢＦＴ（Ｉｓｔａｎｂｕｌ Ｂｙｚａｎｔｉｎｅ Ｆａｕｌｔ Ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）等を選択可能となっている。しかしながら、これら合意形成アルゴリズムを達成する検証ノードは常に同じであるため、例えば、検証ノードのプロセッサ使用率が高く検証に割けるリソースが少ない場合であっても、当該検証ノードによる合意形成が行われてしまう。したがって、トランザクションの合意形成に時間がかかる問題があった。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【文献】Ｑｕｏｒｕｍ Ｗｈｉｔｅｐａｐｅｒ

【発明の概要】

【0005】

本開示の一態様による分散型台帳システムは、プロセッサ及びメモリを備え、トランザクションが記録される台帳をメモリにそれぞれ保存する複数の参加ノードと、複数の参加ノードから、トランザクションを検証するための複数の検証ノードを選択する検証ノード選択処理を行う、検証ノード選択装置と、を備える。検証ノード選択装置は、検証ノード選択処理として、複数の参加ノードのそれぞれについて、少なくともトランザクションの処理速度または信頼性に関するスコアを算出し、複数の参加ノードから、高いスコアを有する参加ノードを所定数以上選択することで、複数の検証ノードを決定する。選択された複数の検証ノードのそれぞれはトランザクションを検証することで合意形成を行い、各参加ノードは、複数の事業体（ＢＥ）のいずれか一つによって管理されており、検証ノード選択装置は、各参加ノードを管理する事業体の従業員数に基づいて信頼性に関するスコアを信頼性スコアとして算出する。

【0006】

本開示の一態様による方法は、分散型台帳システムにおいて、トランザクションを検証することで合意形成を行う方法である。方法は、トランザクションが記録される台帳をメモリに保存する複数の参加ノードのそれぞれについて、少なくともトランザクションの処理速度または信頼性に関するスコアを算出することと、複数の参加ノードから、高いスコアを有する参加ノードを所定数以上選択することで、複数の検証ノードを決定することと、選択された複数の検証ノードのそれぞれがトランザクションを検証することで合意形成を行うことと、を含む。ここで、各参加ノードは、複数の事業体（ＢＥ）のいずれか一つによって管理されている。方法は、検証ノードを決定における参加ノードの選択のために、各参加ノードを管理する事業体の従業員数に基づいて信頼性に関するスコアを信頼性スコアとして算出することと、を含む。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本開示の一実施形態による分散型台帳システムの全体を示す概念図である。

【図2】本開示の一実施形態による事業体を示すブロック図である。

【図3】本開示の一実施形態による検証ノード選択装置及びサーバーを示すブロック図である。

【図4】本開示の一実施形態による検証ノード選択処理を示すフローチャートである。

【図5】本開示の一実施形態によるノード数評価テーブルを示す図である。

【図6】本開示の一実施形態によるプロセッサ使用率評価テーブルを示す図である。

【図7】本開示の一実施形態によるメモリ使用率評価テーブルを示す図である。

【図8】本開示の一実施形態による物理的位置評価テーブルを示す図である。

【図9】本開示の一実施形態による事業体規模評価テーブルを示す図である。

【図10】本開示の一実施形態による経過年数評価テーブルを示す図である。

【図11】本開示の一実施形態によるノード情報及び検証ノード選択処理結果の一例を示す図である。

【図12】本開示の一実施形態による合意形成処理及び台帳更新処理を示すフローチャートである。

【図13】本開示の一実施形態による合意形成処理を示す図である。

【図14】本開示の変形例による分散型台帳システムの全体を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本開示の実施形態を図面に基づき説明する。

【0009】

図１に示す本開示の分散型台帳システム（以下、システムと呼ぶ）１は、事業体ＢＥによってそれぞれ管理される複数のノードＮＤと、当該システム１を構築するサーバー３と、検証ノード選択装置（マネージャー）４とを備えている。各事業体ＢＥは、１または２以上のノードＮＤを管理するようなっている。同一の事業体ＢＥに管理される複数のノードＮＤは、例えば、当該事業体ＢＥの事業所や関連会社によって管理されるノードＮＤである。複数のノードＮＤは、互いに通信可能に接続されてネットワークＮＷを形成している。なお、システム１は、ブロックチェーン、Ｈａｓｈｇｒａｐｈ、Ｃｏｒｄａ等、種々の分散型台帳技術を用いて構成可能である。

【0010】

図１に示すように、本実施形態のシステム１は、４つの事業体ＢＥ１～ＢＥ４と、７つのノードＮＤ１～ＮＤ７とから構成されている。事業体ＢＥ１は、３つのノードＮＤ１～ＮＤ３を管理している。すなわち、ノードＮＤ１～ＮＤ３は、事業体ＢＥ１に所属している。また、事業体ＢＥ２は、１つのノードＮＤ４を管理している。すなわち、ノードＮＤ４は、事業体ＢＥ２に所属している。事業体ＢＥ３は、１つのノードＮＤ５を管理している。すなわち、ノードＮＤ５は、事業体ＢＥ３に所属している。さらに事業体ＢＥ４は、２つのノードＮＤ６，ＮＤ７を管理している。すなわち、ノードＮＤ６，ＮＤ７は、事業体ＢＥ４に所属している。

【0011】

図２に示すように各ノードＮＤは、少なくとも一つのプロセッサ（ノードプロセッサ２１）と、少なくとも一つのメモリ（ノードメモリ２２）とを備えている。ノードメモリ２２は、コンピュータにより読み取り可能なプログラム及びデータ等を非一時的に記憶する、例えば半導体メモリ、磁気媒体、及び光学媒体等のうち、少なくとも一種類の非遷移的実体的記憶媒体である。ノードプロセッサ２１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、及びＲＩＳＣ（Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｅｔ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）－ＣＰＵ等のうち、少なくとも一種類をコアとして含む。ノードプロセッサ２１は、ノードメモリ２２に記憶されたプログラムに含まれる複数の命令を実行する。ノードメモリ２２に記憶されるプログラムには、後述する合意形成処理を行うためのプログラムが含まれる。

【0012】

各ノードＮＤは、例えばシステム１に参加する複数の事業体ＢＥ間での取引（トランザクション）を記録した台帳２３を保存している。トランザクションの内容としては、システム１の目的や参加する事業体ＢＥの事業態様などに応じて、多様な取引情報が含まれる。例えば、本システム１が、自動車部品のサプライチェーンを構成している場合には、トランザクションとして、自動車部品の原材料の購入記録や自動車部品の出荷時における出荷品目録などが取引情報として含まれる。

【0013】

また、各ノードＮＤは、ユーザー端末からの台帳更新要求を受信可能に構成されている。ユーザー端末は、各事業体ＢＥにおいてそれぞれ管理される、例えばスマートフォン、タブレット、コンピュータ等であって、各事業体ＢＥの従業員によって操作される。例えば、自動車部品を出荷する際に、その事業体ＢＥの従業員がユーザー端末を操作することで、出荷目録などのトランザクションを本システム１の分散台帳に記録するよう台帳更新要求を送信する。台帳更新要求が送信され合意形成処理を経て認証されたトランザクションが、各ノードＮＤに保存された台帳２３に追加されることで、台帳２３は更新および同期される。これにより、各ノードＮＤは共通の台帳２３を保存している。

【0014】

図３に示すサーバー３は、ノードＮＤと同様に、少なくとも一つのプロセッサ（サーバープロセッサ３１）及び少なくとも一つのメモリ（サーバーメモリ３２）を備えた、例えばクラウドサーバーである。サーバーメモリ３２は、コンピュータにより読み取り可能なプログラム及びデータ等を非一時的に記憶する、例えば半導体メモリ、磁気媒体、及び光学媒体等のうち、少なくとも一種類の非遷移的実体的記憶媒体である。サーバープロセッサ３１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、及びＲＩＳＣ（Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｅｔ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）－ＣＰＵ等のうち、少なくとも一種類をコアとして含む。

【0015】

サーバープロセッサ３１は、サーバーメモリ３２に記憶されたプログラムに含まれる複数の命令を実行する。サーバーメモリ３２に記憶されるプログラムには、システム１に参加しているノード（参加ノード）ＮＤの情報を取得する監視プログラムが含まれる。

【0016】

図１に示すように、サーバープロセッサ３１は、システム１に参加している全ノードＮＤの情報を定期的に取得し、取得したノードＮＤの情報をノード情報データベース３３に保存する。サーバープロセッサ３１によって取得されるノードＮＤの情報は、例えば、各ノードＮＤを管理する事業体ＢＥ（以下、対応事業体）、対応事業体の従業員数、各ノードＮＤがシステム１に参加した時からの経過年数、各ノードＮＤの物理的位置等の情報が含まれる。これらの情報は、比較的長い期間ごと（例えば、数日または数か月ごと）に取得される。また、ノードＮＤの情報として、各ノードＮＤのプロセッサ使用率、各ノードＮＤのメモリ使用率等が取得される。これらの情報については、比較的短い期間ごと（例えば、毎秒または毎分）に取得される。サーバープロセッサ３１は、取得したノードＮＤの情報によって、ノード情報データベース３３を更新する。

【0017】

サーバーメモリ３２には、トランザクションの検証を行う検証ノードを指定した検証ノードリスト３４が保存されている。後述するように、この検証ノードリスト３４は、検証ノード選択装置４で検証ノードが選択されると当該選択結果に基づいて随時更新されるようになっている。サーバープロセッサ３１は、検証ノードリスト３４にて指定されたノードＮＤを、検証ノードとして機能させる。

【0018】

サーバー３は、システム１の参加事業体ＢＥと利害関係の無い第三者によって管理されるか、全参加事業体ＢＥの共同によって管理される。これにより、参加事業体ＢＥによる検証ノードリスト３４の改ざん等の不正が抑止されている。

【0019】

検証ノード選択装置４は、ノードＮＤ及びサーバー３と同様に、少なくとも一つのプロセッサ（選択装置プロセッサ４１）及び少なくとも一つのメモリ（選択装置メモリ４２）を備えている。選択装置メモリ４２は、コンピュータにより読み取り可能なプログラム及びデータ等を非一時的に記憶する、例えば半導体メモリ、磁気媒体、及び光学媒体等のうち、少なくとも一種類の非遷移的実体的記憶媒体である。選択装置プロセッサ４１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、及びＲＩＳＣ（Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｅｔ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）－ＣＰＵ等のうち、少なくとも一種類をコアとして含む。

【0020】

選択装置プロセッサ４１は、選択装置メモリ４２に記憶されたプログラムに含まれる複数の命令を実行する。選択装置メモリ４２に記憶されるプログラムには、後述する検証ノード選択処理を行うための検証ノード選択プログラムが含まれる。さらに選択装置メモリ４２には、図５～図１０に示す複数の評価テーブル（後述）が保存されている。各評価テーブルの内容は必要に応じて変更可能であるが、当該変更には全参加事業体ＢＥの承認が必要である。

【0021】

図３に示すように検証ノード選択装置４は、例えばインターネットを介してサーバー３と通信可能に接続されている。選択装置プロセッサ４１は、サーバー３へデータ提供要求を送信することで、サーバー３のノード情報データベース３３に保存されたノード情報を取得する。さらに検証ノード選択装置４は、取得したノード情報に基づいて検証ノード選択処理を実行し、検証ノードを選択する。検証ノード選択処理の結果がサーバー３へ送信されることで、サーバー３の検証ノードリスト３４が更新される。

【0022】

以下、検証ノードを選択するための検証ノード選択処理と、検証されたトランザクションを用いて台帳２３を更新するための合意形成処理と、について説明する。

【0023】

（検証ノード選択処理）
図４に示す検証ノード選択処理は、検証ノード選択装置４により所定のタイミングで実行される。検証ノード選択処理は、例えば、システム１を構築して始動させるタイミングや、新たなノードＮＤがシステム１に参加したり、ノードＮＤがシステム１から離脱したタイミングで実施される。これらのタイミングに加え、検証ノード選択処理は、予め設定された所定時間毎に定期的に実行される。当該所定時間は、例えば、サーバープロセッサ３１がノード情報データベース３３を更新する時間間隔（例えば、毎秒または毎分ごと）に合わせて設定される。検証ノード選択処理では、合意形成処理においてトランザクションの検証及び合意形成を行う検証ノードを、複数のノードＮＤから選択する。

【0024】

Ｓ１０１において選択装置プロセッサ４１は、サーバー３へデータ提供要求を行うことで、ノード情報データベース３３に保存されたノード情報（図１１参照）を取得する。Ｓ１０２において選択装置プロセッサ４１は、取得したノード情報と、図５～１０に示す各評価テーブルと、に基づいて、各ノードＮＤのスコアを算出する。尚、図５～１０に示す評価テーブルの評価値は一例であり、適宜変更可能である。ここで評価値とは、合意形成の処理速度や、本システム１に対する信頼性に応じて付与される値である。各ノードＮＤは、複数項目（ノード情報ごと）について評価値が算出され、当該評価値の合計値がスコアとして求められる。そして、高いスコアを持つノードＮＤが優先的に検証ノードとして選択されることになる。

【0025】

ここで、Ｓ１０２におけるスコアの算出例を、図５～１１を参照しつつ説明する。図１１は、システム１を構成するノードＮＤ１～ＮＤ７のノード情報を示す表であって、所定のタイミングにおけるノード情報の内容が示されている。ノード情報としては、前述したように、各ノードＮＤが所属する所属事業体ＢＥ、所定のタイミングでの各ノードＮＤのプロセッサ使用率およびメモリ使用率、各ノードの物理的位置、所属事業体ＢＥの従業員数、およびノードＮＤの参加後経過年数が一例として挙げられている。

【0026】

図５は、ノード数評価値を算出するためのノード数評価テーブルを示している。システム１に参加しているノードＮＤを多数管理しているような事業体ＢＥは、トランザクションの改ざん等の不正を行ってシステム１自体の信頼性や価値を棄損する動機付けが低い。そして、そのような事業体ＢＥに属しているノードＮＤも、不正を働くメリットは少なくなる。そこで本実施形態では、ノードＮＤを多数管理している事業体ＢＥに所属するノードＮＤが優先的に検証ノードとして選出されるように、当該ノードＮＤに対して高いノード数評価値が与えられている。したがって、ノード数評価値は、システム１におけるノードＮＤの信頼性に関する信頼性スコアと見なすことができる。

【0027】

図６、７はそれぞれ、プロセッサ使用率評価値及びメモリ使用率評価値を算出するためのプロセッサ使用率評価テーブル及びメモリ使用率評価テーブルを示している。一般的に、ノードＮＤによるトランザクションの処理速度は、プロセッサ使用率及びメモリ使用率に依存する。つまり、プロセッサ使用率及びメモリ使用率が低いノードＮＤは、トランザクションの処理に割けるリソースを多く有しているため、それらの使用率が高い場合に比べ、トランザクションを早く処理することができる。そこで本実施形態では、プロセッサ使用率及びメモリ使用率が低いノードＮＤが優先的に検証ノードとして選出されるように、プロセッサ使用率及びメモリ使用率が低いノードＮＤに対して高いプロセッサ使用率評価値及びメモリ使用率評価値が与えられている。尚、プロセッサ使用率評価値及びメモリ使用率評価値は、ノードＮＤにおけるトランザクションの処理速度に関する効率性スコアと見なすことができる。

【0028】

図８は、物理的位置評価値を算出するための物理的位置評価テーブルを示している。ノードＮＤ間の通信速度は、ノードＮＤ間の物理的な位置関係に依存する。具体的に、ノードＮＤ同士の物理的位置が近い場合、これらのノードＮＤ間における通信速度は速くなる（レイテンシが低くなる）傾向にある。さらに、トランザクションの検証処理においては、全ての検証ノード間で通信が行われるため、同一の地域に集まった互いに物理的位置の近いノードＮＤを検証ノードとして選択することで、全体的なトランザクションの処理速度を高めることができる。そこで本実施形態では、互いに物理的位置の近いノードＮＤが優先的に検証ノードとして選出されるように、多くのノードＮＤが集まる地域（以下、ノード数最多地域と呼ぶ）に位置したノードＮＤ群に対して高い物理的位置評価値が与えられている。また、ノード数最多地域に近い地域に位置するノードＮＤも、ノード数最多地域のノードＮＤ群との通信速度が速くなる傾向にある。そこで本実施形態では、ノード数最多地域と同一国内の別地域に位置したノードＮＤ群に対して、最高の物理的位置評価値に次いで高い物理的位置評価値が与えられている。尚、物理的位置評価値も、トランザクションの処理速度に関する効率性スコアと見なすことができる。

【0029】

図９は、事業体規模評価値を算出するための事業体規模評価テーブルを示している。一般的に、規模が大きい事業体ＢＥは、認知度が高く、社会的信用も得られている場合が多い。このような事業体ＢＥが、トランザクションの改ざん等の不正を行って、自身の社会的地位を損ねるような行動をとる可能性は低い。また、事業規模の大きい事業体ＢＥは、ソフトウェア障害やハードウェア障害を起こさないように管理するための十分な資本を有していると考えられる。つまり、規模が大きい事業体ＢＥ及び該事業体ＢＥに所属するノードＮＤは信頼性が高いと考えられる。そこで本実施形態では、規模が大きい事業体ＢＥ、具体的には従業員数が多い事業体ＢＥに所属するノードＮＤが優先的に検証ノードとして選出されるように、当該ノードＮＤに対して高い事業体規模評価値が与えられている。

【0030】

図１０は、経過年数評価値を算出するための経過年数評価テーブルを示している。一般的に、システム１に参加した時点からの経過年数が長いノードＮＤは、トランザクションの改ざん等の不正を行って、システム１自体の価値を棄損する動機付けは低いと考えられる。つまり、システム１に参加した時点からの経過年数が長いノードＮＤは、信頼性が高いと考えられる。そこで本実施形態では、システム１に参加した時点からの経過年数が長いノードＮＤが優先的に検証ノードとして選出されるように、当該ノードＮＤに対して高い経過年数評価値与えられている。事業体規模評価値及び経過年数評価値は、ノード数評価値と同様に、ノードＮＤの信頼性に関する信頼性スコアと見なすことができる。

【0031】

以下、Ｓ１０２のスコア算出例を、ノードＮＤ１を例に具体的に説明する。ノードＮＤ１は、ノードＮＤを合計３つ有する事業体ＢＥ１に属している。この場合、ノードＮＤ１には、図５に示すノード数評価テーブルに基づいて、ノード数評価値として「２」が付与される。また、図１１に示すノードＮＤ１のこのタイミングでのプロセッサ使用率は７０％である。この場合、ノードＮＤ１には、図６に示すプロセッサ使用率評価テーブルに基づいて、プロセッサ使用率評価値として「１」が付与される。図１１に示すノードＮＤ１のメモリ使用率は５０％である。この場合、ノードＮＤ１には、図７に示すメモリ使用率評価テーブルに基づいて、メモリ使用率評価値として「２」が付与される。図１１に示すように、ノードＮＤ１は東京（Ｔｏｋｙｏ）に位置している。図１１の例では、東京に位置するノードＮＤの数は、他の地域に位置するノードＮＤの数よりも大きくなっている。この場合、ノードＮＤ１には、図８に示す物理的位置評価テーブルに基づいて、物理的位置評価値として「３」が付与される。図１１に示すように、ノードＮＤ１が属する事業体ＢＥ１の従業員数は１０００人である。この場合、ノードＮＤ１には、図９に示す事業体規模評価テーブルに基づいて、事業体規模評価値として「３」が付与される。図１１に示すように、ノードＮＤ１は、システム１に参加してからの経過年数が２年である。この場合、ノードＮＤ１には、図１０に示す経過年数評価テーブルに基づいて、経過年数評価値として「２」が付与される。さらに選択装置プロセッサ４１は、以上の各評価値を合計して、ノードＮＤ１のスコアを算出する。こうして算出されたノードＮＤ１のスコアは「１３」である（図１１参照）。選択装置プロセッサ４１は、他ノードＮＤ２～ＮＤ７についても、同様にスコアを算出する。

【0032】

Ｓ１０３において選択装置プロセッサ４１は、算出したスコアの高い所定数（以下、検証ノード数という）のノードＮＤを、検証ノードとして選出する。ここで、システム１における障害許容ノード数をｆとした時、検証ノード数は３ｆ＋１以上に設定される。本実施形態では、ｆ＝１として、検証ノード数が４に設定されている。したがって、スコアの高い順に４つ以上のノードが、検証ノードとして選択装置プロセッサ４１により選出される。本実施形態では、図１１に示すように、７つのノードＮＤのうち４つのノードＮＤ１，ＮＤ２，ＮＤ５，ＮＤ７が検証ノードとして選出される。また、本実施形態のシステム１では、最も高いスコアを有するノードＮＤ２が、合意形成処理におけるリーダーノードとして設定される。

【0033】

Ｓ１０４において選択装置プロセッサ４１は、検証ノードとして選択されたノードＮＤを特定した検証ノード選択結果をサーバー３へ送信する。検証ノード選択結果を受信したサーバー３は、Ｓ１０５において、サーバーメモリ３２に保存されている検証ノードリスト３４を更新する。

【0034】

以上の検証ノード選択処理によれば、ノードＮＤの処理速度に基づいて検証ノードが選択され得る。したがって、処理速度の速いノードＮＤを優先的に検証ノードとして選択することができる。したがって、処理速度の速い検証ノードによる効率的な合意形成処理を行うことができる。

【0035】

上記した検証ノード選択処理によれば、ノードＮＤ同士の通信速度に基づいて検証ノードが選択され得る。したがって、通信速度の速いノードＮＤ群を優先的に検証ノードとして選択することができる。したがって、通信速度の速い検証ノード群による効率的な合意形成処理を行うことができる。

【0036】

上記した検証ノード選択処理によれば、ノードＮＤの属する事業体ＢＥ及びノードＮＤ自体の信頼性に基づいて検証ノードが選択され得る。したがって、信頼性の高いノードＮＤを優先的に検証ノードとして選択することができる。したがって、不正や障害を起こす可能性の低い検証ノードによる効率的な合意形成処理を行うことができる。

【0037】

（合意形成処理及び台帳更新処理）
次に、図１２、１３を用いて、台帳２３を更新するための合意形成処理及び台帳更新処理について説明する。図１２，１３において、Ｓ２０１～Ｓ２１２が合意形成処理に対応し、Ｓ２１３～Ｓ２１５が台帳更新処理に対応する。本実施形態の合意形成処理は、ユーザー端末からいずれかのノードＮＤへ送信される台帳更新要求に応じて実行される。合意形成処理は、台帳更新要求を受信したノードＮＤ（以下、受付ノードと呼ぶ）、リーダーノード、及び上述した選択処理で選択された検証ノードによって実行される。以下、検証ノードとして選択されなかったノード（以下、非検証ノードと呼ぶ）ＮＤ３が台帳更新要求を受信した場合の合意形成処理及び台帳更新処理について説明する。

【0038】

以下の説明では、ノードＮＤ３を管理する事業所において、自動車部品を出荷する場合を例に説明を行う。この場合、ノードＮＤ３は、当該事業所にて管理されるユーザー端末からの台帳更新要求を受信する受付ノードとなる。Ｓ２０１において受付ノードＮＤ３は、台帳更新要求に基づいて、出荷する自動車部品数、出荷先の事業所等を含むトランザクションを生成する。

【0039】

次に、Ｓ２０２において受付ノードＮＤ３は、サーバー３に対して、いずれのノードＮＤがリーダーノードであるか問い合わせる。サーバー３は、受付ノードＮＤ３から問い合わせを受けると、サーバーメモリ３２に保存された検証ノードリスト３４を参照して、現時点で選択されたリーダーノード（図１１の例では、最も高いスコアを付与されたノードＮＤ２）を受付ノードＮＤ３へ通知する。

【0040】

Ｓ２０３において受付ノードＮＤ３は、サーバー３からの通知を受けると、生成したトランザクションをリーダーノードＮＤ２へ送信する。

【0041】

Ｓ２０４においてリーダーノードＮＤ２は、サーバー３にいずれのノードＮＤが検証ノードであるかを問い合わせる。リーダーノードＮＤ２から問い合わせを受けたサーバー３は、サーバーメモリ３２に保存された検証ノードリスト３４を参照して、現時点で選択された検証ノード（図１１の例では、ノードＮＤ１，ＮＤ２，ＮＤ５，ＮＤ７）をリーダーノードＮＤ２に通知する。

【0042】

Ｓ２０４に続くＳ２０５においてリーダーノードＮＤ２は、サーバー３から通知を受けると、検証ノードＮＤ１，ＮＤ２，ＮＤ５，ＮＤ７のうち、自身を除く検証ノードＮＤ１，ＮＤ５，ＮＤ７に対してトランザクションを転送する。

【0043】

Ｓ２０６において各検証ノードＮＤ１，ＮＤ５，ＮＤ７は、サーバー３にいずれのノードＮＤが検証ノードであるかを問い合わせる。各検証ノードＮＤ１，ＮＤ５，ＮＤ７から問い合わせを受けたサーバー３は、サーバーメモリ３２に保存された検証ノードリスト３４を参照して、現時点で選択された検証ノードを各検証ノードＮＤ１，ＮＤ５，ＮＤ７に通知する。

【0044】

Ｓ２０６に続くＳ２０７において各検証ノードＮＤ１，ＮＤ５，ＮＤ７は、サーバー３から通知を受けると、検証ノードＮＤ１，ＮＤ２，ＮＤ５，ＮＤ７のうち、自身を除く検証ノードに対してトランザクションを転送する。

【0045】

Ｓ２０８において、リーダーノードＮＤ２を含む各検証ノードＮＤ１，ＮＤ２，ＮＤ５，ＮＤ７は、受信したトランザクションを検証する。トランザクションの検証においては、少なくとも、受信した全てのトランザクションが一致しているか否かが確認される。Ｓ２０９において各検証ノードＮＤ１，ＮＤ５，ＮＤ７は、検証の結果、トランザクションが一致するか否かを判断する。トランザクションが一致する場合、合意形成処理はＳ２１０へ進む。一方、トランザクションの内容が正しくない場合、合意形成処理はＳ２１１へ進む。

【0046】

Ｓ２１０において各検証ノードＮＤ１，ＮＤ２，ＮＤ５，ＮＤ７は、トランザクションの検証が完了した旨の通知（検証完了通知）を、他の検証ノード全てに送信する。

【0047】

Ｓ２０９又はＳ２１０に続くＳ２１１において各検証ノードＮＤ１，ＮＤ２，ＮＤ５，ＮＤ７は、一定数以上の検証ノードから検証完了通知を受信したか否かを判断する。本実施形態の検証ノードは、検証ノード数（４つ）の２／３＋１以上の検証ノード、つまり、３以上の検証ノードから検証完了通知を受信したか否かを判断する。これにより本実施形態のシステム１は、検証ノードのうちいずれか１つによる不正又は障害に対する耐性（ビザンチン障害耐性）を有する。一定数以上の検証ノードからの検証完了通知を受信した場合、合意形成が完了し、台帳更新処理のＳ２１３に進む。一方、一定数以上の検証ノードからの検証完了通知を受信していない場合、合意形成は失敗し、合意形成処理はＳ２１２に進む。

【0048】

Ｓ２１２においてリーダーノードＮＤ２は、合意形成に失敗した旨の通知を受付ノードＮＤ３へ送信する。

【0049】

合意形成処理に続く台帳更新処理のＳ２１３において各検証ノードは、合意形成されたトランザクションに基づいて自身の台帳２３をそれぞれ更新する。Ｓ２１４においてリーダーノードＮＤ２は、非検証ノードＮＤ３，ＮＤ４，ＮＤ６へトランザクションを転送（ブロードキャスト）し、それぞれの台帳２３を更新させる。

【0050】

Ｓ２１２又はＳ２１４に続くＳ２１５において受付ノードＮＤ３は、台帳更新の要求元であるユーザー端末に、合意形成処理及び台帳更新処理の結果、つまり、台帳２３が更新されたか否かを送信する。

【0051】

以上の合意形成処理及び台帳更新処理によれば、台帳２３を更新するトランザクションの合意形成は、検証ノード選択処理によって選択された検証ノードによって行われる。また、検証ノード選択処理では、処理速度の速いノードＮＤが優先的に、検証ノードとして選択される。したがって、処理速度の速いノードＮＤによって、効率的な合意形成を行うことができる。

【0052】

検証ノード選択処理では、通信速度の速いノードＮＤ群が優先的に、検証ノードとして選択される。したがって、通信速度の速いノードＮＤ群によって、効率的に合意形成を行うことができる。

【0053】

検証ノード選択処理では、信頼性の高いノードＮＤが優先的に、検証ノードとして選択される。したがって、信頼性の高いノードＮＤによって、効率的に合意形成を行うことができる。

【0054】

さらに、上記した検証ノード選択処理は定期的に実行される。つまり、検証ノードが定期的に変更され得る。したがって、常に適した検証ノードによって合意形成処理を実行することができる。

【0055】

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

【0056】

本開示の合意形成処理は、上記実施形態に記載したものに限定されず、検証ノード選択処理において選択された検証ノードによってトランザクションの検証・合意形成を行うものであればよい。

【0057】

検証ノード選択処理では、プロセッサの処理能力（性能）を示すプロセッサ性能評価値に基づいて、スコアを算出してもよい。この場合、処理能力の高いノードに対して高いプロセッサ性能評価値を付与することによって、処理能力の高いノードが検証ノードとして選択されやすくなるため、合意形成処理をより効率的に実行することができる。

【0058】

検証ノード選択装置４の選択装置プロセッサ４１は、システム１の目的や、参加する事業体ＢＥの事業態様などによって、各評価値に対する係数の値を設定（重み付け）し、各評価値にそれぞれ重み付けしたものの合計を、各ノードＮＤのスコアとして算出してもよい。例えば、合意形成速度を重視したシステム１を構築する場合、プロセッサ使用率評価値、メモリ使用率評価値、及び物理的位置評価値に対する係数として「１」を設定すると共に、それら以外の評価値に対する係数として「０．５」を設定してもよい。この場合、トランザクションの処理速度の速いノードＮＤ、及び、通信速度が速いノードＮＤ群が、検証ノードとして選出されやすくなる。したがって、係数を設定しない場合に比べて、システム１における合意形成速度が向上し得る。さらに例えば、安全性を重視したシステム１を構築する場合、所属事業体評価値、事業体規模評価値、及び経過年数評価値に対する係数として「１」を設定すると共に、それら以外の評価値に対する係数として「０．５」を設定してもよい。この場合、信頼性の高いノードＮＤが検証ノードとして選出されやすくなる。したがって、係数を設定しない場合に比べて不正や障害が発生する可能性を低減し、システム１の安全性が向上し得る。

【0059】

上記実施形態では、最も高いスコアを有するノードＮＤがリーダーノードとして設定される。しかし、リーダーノードは、特定のノードＮＤであってもよい。また、リーダーノードは、一定時間毎に順番に変更されてもよい。

【0060】

検証ノード選択処理は、ユーザー端末からの台帳更新要求に応じて、合意形成処理に先立って実行されてもよい。

【0061】

サーバー３は、検証ノードリスト３４の更新に伴って、各ノードＮＤに検証ノードリスト３４を配布してもよい。この場合、合意形成処理において受付ノード、リーダーノード、及び各検証ノードは、リーダーノード及び検証ノードについてサーバー３へ問い合わせることなく、配布された検証ノードリスト３４に従ってトランザクションを送信してもよい。

【0062】

サーバー３のハードウェア又はソフトウェア障害等により上記検証ノード選択処理及び合意形成処理を実行できない場合、全参加ノードＮＤが検証ノードとしてトランザクションを検証することで合意形成を行ってもよい。

【0063】

ハードウェア又はソフトウェア障害がサーバー３に発生した際にも、検証ノード選択処理及び合意形成処理が行われるように、サーバー３と同様の構成を有するバックアップサーバーによってサーバー３を冗長化してもよい。

【0064】

上述した実施形態では、第三者によって管理された単一のサーバー及び単一の検証ノード選択装置４によって、ノード情報の収集および検証ノードの選択が実施されていた。一方、図１４に示す変形例に係るシステム１ａでは、各事業体ＢＥがそれぞれサーバー３ａ及び検証ノード選択装置４を有していてもよい。全参加ノードＮＤのノード情報を直接各ノードＮＤから取得する上記実施形態のサーバー３に対して、サーバー３ａは、自身の所属する事業体ＢＥのノードＮＤのノード情報をノードＮＤから直接取得する。さらにサーバー３ａは、他事業体ＢＥに所属するサーバー３ａから、当該他事業体ＢＥのノードＮＤのノード情報を取得する。こうして各サーバー３ａにおけるサーバーメモリのノード情報データベース３３には、全ノードＮＤのノード情報が保存される。以上により、各サーバー３ａのノード情報データベース３３は互いに同期され、全ノードＮＤについて共通のノード情報が保存される。また、各サーバー３ａのサーバーメモリには、上記実施形態のサーバー３と同様に検証ノードリストが保存されている。各事業体ＢＥに管理される検証ノード選択装置４は、同一の事業体ＢＥによって管理されるサーバー３ａ（以下、対応サーバーと呼び）と通信可能に接続されている。さらに検証ノード選択装置４は、対応サーバー３ａにデータ提供要求を送信することで上記実施形態と同様の検証ノード選択処理を実行し、対応サーバー３ａの検証ノードリストを更新可能である。尚、本変形例では、各事業体ＢＥによって管理される検証ノード選択装置４のうち、いずれかの検証ノード選択装置４が検証ノード選択処理を実行する。本変形例のシステム１ａによれば、いずれかの検証ノード選択装置４にハードウェア又はソフトウェア障害が起こった場合でも、他の検証ノード選択装置４によって検証ノード選択処理を継続することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】