特許 7654567 ブロックチェーントランザクションの中のインスクリプト関数

(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】2025-03-24

(45)【発行日】2025-04-01

(54)【発明の名称】ブロックチェーントランザクションの中のインスクリプト関数

(51)【国際特許分類】

   H04L 9/32 20060101AFI20250325BHJP

【ＦＩ】

H04L9/32 200Z

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2021569440

(86)(22)【出願日】2020-04-22

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-07-27

(86)【国際出願番号】 IB2020053817

(87)【国際公開番号】W WO2020240299

(87)【国際公開日】2020-12-03

【審査請求日】2023-03-24

(31)【優先権主張番号】1907347.7

(32)【優先日】2019-05-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(73)【特許権者】

【識別番号】318001991

【氏名又は名称】エヌチェーン ライセンシング アーゲー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】タータン，クロエ

(72)【発明者】

【氏名】アマール，バセム

(72)【発明者】

【氏名】デイヴィーズ，ジャック

(72)【発明者】

【氏名】ジャーン，ウエイ

(72)【発明者】

【氏名】ヴォーン，オーウェン

(72)【発明者】

【氏名】ライト，クレイグ

(72)【発明者】

【氏名】ワハブ，ジャド

【審査官】青木 重徳

(56)【参考文献】

【文献】松浦 健一郎 ほか，入門 仮想通貨の作り方，第１版第１刷，日本，株式会社秀和システム，2018年12月25日，ｐ．１４１－１４８

【文献】淵田 康之，特集：イノベーションと金融 ブロックチェーンと金融取引の革新，野村資本市場クォータリー，日本，株式会社野村資本市場研究所，2015年11月01日，第１９巻第２号（通巻７４号），ｐ．１１－３５

【文献】株式会社ストーンシステム，図解入門 最新ブロックチェーンがよ～くわかる本，第１版第４刷，日本，株式会社秀和システム，2018年04月15日，ｐ．１０８－１２２

【文献】アーヴィンド・ナラヤナン ほか （長尾 高弘），仮想通貨の教科書，第１版第２刷，日本，日経ＢＰ社，2017年12月20日，ｐ．１１７－１３０

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ９／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ブロックチェーンのトランザクションを実行する方法であって、前記トランザクションは、ロックスクリプトを含む少なくとも１つのアウトプットを含み、前記ロックスクリプトは、第１オペコードのインスタンス、及び第２オペコードの１つ以上のインスタンスを含み、前記第２オペコードの各インスタンスは、前記ロックスクリプトの部分を分け、前記方法は、ブロックチェーンネットワークのノードのコンピュータ機器により実行され、
前記第１オペコードのインスタンスを呼び出すと、前記ノードのスクリプトエンジンが、少なくとも１つのスタックから第１データ要素をリードするステップであって、前記第１データ要素は、異なるトランザクションのアンロックスクリプトにより、前記スクリプトエンジンによる前記ロックスクリプトの実行の間に生成される、ステップと、
前記第２オペコードの前記１つ以上のインスタンスのうち前記第１データ要素に対応するインスタンスに続く、前記ロックスクリプトの第１部分を出力するステップと、
を含む方法。

【請求項2】

前記スクリプトエンジンが、前記ロックスクリプトの前記第１部分のうちの少なくとも一部を実行するステップ、を含む請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記スクリプトエンジンが、サブスクリプトを生成するステップであって、前記サブスクリプトは、前記第２オペコードの第１インスタンスから開始し、前記ロックスクリプトの、前記第２オペコードの前記第１インスタンスの後に実行される部分が続き、前記ロックスクリプトの前記第１部分は前記サブスクリプトの第１部分である、ステップ、を含む請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

前記ロックスクリプト及び前記サブスクリプトは、前記ノードのメモリに格納され、前記スクリプトエンジンが、前記ロックスクリプトの未実行部分を前記メモリ内の前記サブスクリプトの前記第１部分により置き換えるステップ、を含む請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記スクリプトエンジンによる前記ロックスクリプトの実行の前に、前記スクリプトエンジンが、前記第１オペコードのインスタンスについて前記ロックスクリプトをスキャンするステップと、
前記ロックスクリプトが前記第１オペコードのインスタンスを含む場合、前記スクリプトエンジンが、前記サブスクリプトを生成するステップと、
を含む請求項３又は４に記載の方法。

【請求項6】

前記スクリプトエンジンが、前記第１データ要素を前記第２オペコードのインスタンスのアドレスとして解釈するステップ、を含む請求項１～５のいずれかに記載の方法。

【請求項7】

以下：
前記第１データ要素が正整数ではない、
前記第１データ要素が前記第２オペコードのインスタンスの合計数より多い、
のうちの少なくとも１つの場合に、前記スクリプトエンジンが、前記ロックスクリプトの実行を終了するステップ、を含む請求項１～６のいずれかに記載の方法。

【請求項8】

前記ロックスクリプトの前記第１部分は、前記第１オペコードの第２インスタンスを含み、前記方法は、
前記第１オペコードの前記第２インスタンスを呼び出すと、前記スクリプトエンジンが、少なくとも１つのスタックから第２データ要素をリードするステップであって、前記第２データ要素は、前記ロックスクリプトの第１部分の実行中に生成される、ステップと、
前記第２オペコードの前記１つ以上のインスタンスのうち前記第２データ要素に対応するインスタンスに続く、前記ロックスクリプトの第２部分を出力するステップと、
を含む、請求項２に従属する請求項３～７のいずれかに記載の方法。

【請求項9】

前記スクリプトエンジンが、前記ロックスクリプトの前記第２部分のうちの少なくとも一部を実行するステップ、
を含む請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記ロックスクリプトの前記第２部分は前記サブスクリプトの第２部分であり、前記方法は、前記スクリプトエンジンが、前記ロックスクリプトの前記第１部分の未実行部分を、前記メモリ内のサブスクリプトの第２部分により置き換えるステップ、を含む請求項４に従属する請求項９に記載の方法。

【請求項11】

ブロックチェーンネットワークのノードにより実行されると前記ノードに請求項１～１０のいずれかに記載の方法を実行させるコンピュータプログラム。

【請求項12】

コンピュータ機器であって、
１つ以上のメモリユニットを含むメモリと、
１つ以上の処理ユニットを含む処理機器と、
を含み、
前記メモリはコードを格納し、前記コードは前記処理機器上で実行されると前記処理機器に請求項１～１０のうちのいずれかに記載の方法を実行させるよう構成される、コンピュータ機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、インスクリプト（in-script）合成関数（composite function）を実施するために、ブロックチェーンのトランザクションを使用することに関する。例えば、合成関数は、トランザクションのスクリプト内でループを生成するために使用されてよい。

【背景技術】

【0002】

ブロックチェーンとは、分散型データ構造の形式を指し、ブロックチェーンの複製のコピーは、ピアツーピア(peer-to-peer (P２P))ネットワーク内の複数のノードのそれぞれにおいて維持される。ブロックチェーンは、データのブロックのチェーンを含み、各ブロックは１つ以上のトランザクションを含む。各トランザクションは、シーケンスの中の先行するトランザクションを指してよい。トランザクションは、新しいブロックに含まれるようネットワークへ提出され得る。新しいブロックは、「マイニング」として知られる処理により生成される。「マイニング」は、複数のマイニングノードの各々が「proof-of-work」を実行するために競争する、つまりブロックに含まれることを待っている保留中のトランザクションのプールに基づき、暗号パズルを解くことを含む。

【0003】

従来、ブロックチェーン内のトランザクションは、デジタルアセット、すなわち、価値のストアとして機能するデータを伝達するために使用される。しかし、ブロックチェーンの上に追加の機能を積み重ねるために、ブロックチェーンを利用することもできる。例えば、ブロックチェーンプロトコルは、トランザクションのアウトプットに追加のユーザデータを格納することを可能にしてよい。現代のブロックチェーンは、単一トランザクション内に格納できる最大データ容量を増加させ、より複雑なデータを組み込むことを可能にしている。例えば、これは、ブロックチェーン内に電子ドキュメント（electronic document）、或いはオーディオ若しくはビデオデータを格納するために使用され得る。

【0004】

ネットワーク内の各ノードは、転送、マイニング、及び記憶のうちの任意の１、２、又は３つ全部の役割を有することができる。転送ノードは、ネットワークのノードを通じてトランザクションを伝播させる。マイニングノードは、トランザクションのマイニングを実行してブロックにする。記憶ノードは、それぞれ、ブロックチェーンのマイニングされたブロックの彼ら自身のコピーを格納する。トランザクションをブロックチェーンに記録させるために、パーティは、該トランザクションを、伝播させるようにネットワークのノードのうちの１つへ送信する。トランザクションを受信したマイニングノードは、トランザクションをマイニングして新しいブロックにするよう競争してよい。各ノードは、トランザクションが有効であるための１つ以上の条件を含む同じノードプロトコルを尊重するよう構成される。無効なトランザクションは、伝播されず、マイニングされてブロックにされることもない。トランザクションが検証され、それによってブロックチェーンに受け入れられたと仮定すると、（任意のユーザデータを含む）トランザクションは、従って、不変の公開レコードとしてP２Pネットワークの各ノードに格納されたままである。

【0005】

最新のブロックを生成するためにproof-of-workパズルを解くことに成功したマイナーは、標準的に、デジタルアセットの新しい額を生成する「生成トランザクション（generation transaction）」と呼ばれる新しいトランザクションにより報酬を受ける。proof-of-workは、ブロックをマイニングするために膨大な量の計算リソースを必要とするので、及び二重支払いの企てを含むブロックは他のノードにより受け入れられない可能性があるので、マイナーが、彼らのブロックに二重支払いトランザクションを含めることによりシステムを騙さないことを奨励する。

【0006】

「アウトプットに基づく」モデル（UTXOに基づくモデルと呼ばれることもある）では、所与のトランザクションのデータ構造は、１つ以上のインプット及び１つ以上のアウトプットを含む。任意の使用可能アウトプットは、時にUTXO（「unspent transaction output（未使用トランザクションアウトプット）」）と呼ばれる、デジタルアセットの額を指定する要素を含む。アウトプットは、アウトプットを償還（redeem）するための条件を指定するロックスクリプトを更に含んでよい。各インプットは、先行するトランザクション内のそのようなアウトプットへのポインタを含み、ポイントされたアウトプットのロックスクリプトをアンロックするためのアンロックスクリプトを更に含んでよい。従って、トランザクションのペアを考えるとき、それらを、第１トランザクション及び第２トランザクション（又は「ターゲット」トランザクション）と呼ぶ。第１トランザクションは、デジタルアセットの額を指定する、及びアウトプットをアンロックする１つ以上の条件を定義するロックスクリプトを含む、少なくとも１つのアウトプットを含む。第２のターゲットトランザクションは、第１トランザクションのアウトプットへのポインタと、第１トランザクションのアウトプットをアンロックするためのアンロックスクリプトと、を含む少なくとも１つのインプットを含む。

【0007】

このようなモデルでは、第２のターゲットトランザクションが、伝播されてブロックチェーンに記録されるようP２Pネットワークへ送信されると、各ノードにおいて適用される有効性のための条件のうちの１つは、アンロックスクリプトが第１トランザクションのロックスクリプト内で定義された１つ以上の条件のうちの全部を満たすことである。もう１つは、第１トランザクションのアウトプットが、別の前の有効なトランザクションによって未だ償還されていないことである。これらの条件のうちのいずれかに従いターゲットトランザクションが無効であると分かった任意のノードは、該トランザクションを伝播させず、ブロックチェーンに記録させるためにマイニングしてブロックに含めることもしない。

【0008】

トランザクションモデルの代替のタイプは、アカウントに基づくモデルである。この場合、各トランザクションは、過去の一連のトランザクションにおいて、先行するトランザクションのUTXOに戻って参照することによって移転される量を定義するのではなく、絶対的な口座（アカウント）残高を参照することによって移転される。すべてのアカウントの現在の状態は、ブロックチェーンとは別個のマイナーによって格納され、絶えず更新される。

【0009】

ブロックチェーンプロトコルは、トランザクションのためにスクリプト言語を使用し得る。スクリプトは、基本的に要素のリストであり、要素はデータ又は命令であってよい。命令は、スクリプトワード、オペコード、コマンド、又は関数のような文書の中で参照される。オペコード（オペレーションコードの略）は、スクリプト内のデータに対する所定の演算を実行する。

【0010】

１つのブロックチェーンスクリプト言語は、任意のループ機能の実行を伴うForthに基づくデュアルスタック実装である。Forthは、メインスタックであるデータスタックと、追加スタックであるリターンスタックと、を有するデュアルスタックを使用する。

【発明の概要】

【0011】

１つのこのようなオペコードはOP_RETURNである。元々のブロックチェーンプロトコルでは、OP_RETURNの目的はスクリプトの実行を終了することであった。それは、スクリプトを含むトランザクションを無効にしない。しかしながら、これは、OP_RETURNがトランザクションのインプットスクリプトに含まれるとき、詐欺攻撃をもたらす。具体的には、OP_RETURNを含んだトランザクションのインプットスクリプトは、前のトランザクションのアウトプットスクリプトをアンロックするために使用されている可能性がある。従って、既存のブロックチェーンプロトコルにおいて、オペコードOP_RETURNが証明可能な未使用トランザクションアウトプットを表すように、プロトコルが変更されて、ブロックチェーン上でデータの記憶を可能にした。既存のプロトコルでは、OP_RETURNオペコードは、スクリプトの実行を終了するため、及び同時にトランザクションを無効にするために使用される。しかしながら、インプットスクリプト内にOP_RETURNを有するトランザクションは、アンロックスクリプトと一緒に実行するとき「TRUE」（又は有効）の実行を生じないので、これは、ブロックチェーン内の機能の損失をもたらす。

【0012】

もう１つのオペコードはOP_CODESEPARATOR(OCS)である。OCSは、オペコードOP_CHECKSIGに「見える」オペコードであり、これはOP_CHECKSIGが、スクリプト内で次のOCSが位置する場所を特定できることを意味する。完全性のために、通常、OP_CHECKSIGは、最後のOCSが実行された後に、スクリプト内の署名を全部のデータに対してチェックする。

【0013】

本願明細書に開示される一態様によると、ブロックチェーンのトランザクションを実行する、コンピュータにより実施される方法であって、前記トランザクションは、ロックスクリプトを含む少なくとも１つのアウトプットを含み、前記ロックスクリプトは、第１オペコードのインスタンス、及び第２オペコードの１つ以上のインスタンスを含み、前記第２オペコードの各インスタンスは、前記ロックスクリプトの部分を分け、前記方法は、
前記第１オペコードのインスタンスを呼び出すと、少なくとも１つのスタックから第１データ要素をリードするステップであって、前記第１データ要素は、異なるトランザクションのアンロックスクリプトにより前記ロックスクリプトの実行の間に生成される、ステップと、
前記第１データ要素に対応する前記第２オペコードのインスタンスに続く、前記ロックスクリプトの第１部分を出力するステップと、
を含む方法が提供される。

【0014】

ここで、第１オペコードは、第２オペコードの可視性（visibility）を有し、ロックスクリプトの部分を選択させることを可能にする。つまり、第２オペコードの特定のインスタンスの後に位置するスクリプトの部分は、例えば実行されるように、識別され出力され得る。これは、ロックスクリプトのある部分から別の部分へとジャンプすることによる等で、インスクリプト（スクリプト内、in-script）ループを可能にするために使用できる。

【0015】

第１オペコードは、OP_RETURNオペコードであってよい。ここで、OP_RETURNの機能は再定義される。その目的は、もはや、スクリプトの実行を終了し、トランザクションを無効にすることではない。代わりに、OP_RETURNは、第２オペコードの識別子又はインスタンスを受信し、第２オペコードの該インスタンスに続くスクリプトを出力する。幾つかの例では、スクリプトを端から端まで実行する代わりに、OP_RETURNは、スクリプトの別の部分へ前方へ又は後方へジャンプするために使用できる。例えば、スクリプトの幾つかの部分は、１回より多く実行されてよく、スクリプトの幾つかの部分は全く実行されなくてよく、或いは、それらは異なる順序で実行されてよい。

【0016】

第２オペコードは、OP_CODESEPARATOR(OCS)オペコードであってよい。OCSは、スクリプトの部分と部分との間に置かれ、それらの部分を実質的に分離する。OP_RETURNは、特定のインスタンスに続くスクリプトを出力するために、スクリプト内のOCSのインスタンスの位置を特定することができる。

【0017】

簡単のために、第１オペコードは、以後、「OP_RETURN」又は「終了オペコード」と呼ばれ、第２オペコードは、「OP_CODESEPARATOR」又は「分離オペコード」と呼ばれる。しかしながら、本開示は、これらの特定のラベルを有するオペコードに限定されない。より一般的には、実施形態はブロックチェーンスクリプト言語のOP_RETURNの観点で説明されるが、同じ教示が、スクリプトエンジン（例えば、スクリプトインタープリタ）により呼び出されるとき、スタックから第１データ要素をリードし、該データ要素に対応する第２オペコードのインスタンスに続くスクリプトの部分を出力する任意のオペコードにより実施できる。同様に、実施形態はOP_CODESEPARATORの観点で説明されるが、同じ教示が、第１オペコードに見える、スクリプトの部分を分離する任意のオペコードにより実施できる。

【0018】

第１オペコードの第１及び第２インスタンスへの言及は、同じタイプのオペコードのインスタンスとして解釈されるべきである。同様に、第２オペコードの第１及び第２インスタンスへの言及は、同じタイプのオペコードのインスタンスとして解釈されるべきであり、第１及び第２オペコードは異なる種類のオペコードである。

【図面の簡単な説明】

【0019】

本開示の実施形態の理解を助け、そのような実施形態がどのように実施され得るかを示すために、例としてのみ、以下の添付の図面を参照する。

【図1】ブロックチェーンを実装するためのシステムの概略ブロック図である。

【図2】ブロックチェーンに記録されるトランザクションのいくつかの例を概略的に示している。

【図3】トランザクションを実行するためのノードソフトウェアの概略ブロック図である。

【図4】インプットa=１０５及びb=２８についてユークリッドアルゴリズムのインスクリプト合成関数からのループのパック解除の例である。

【図5A】インプット７,Gについて、インスクリプト楕円曲線点乗算の例である。

【図5B】図5Aの続きであり、インプット７,Gについて、インスクリプト楕円曲線点乗算の例である。

【図5C】図5Bの続きであり、インプット７,Gについて、インスクリプト楕円曲線点乗算の例である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１は、ブロックチェーン１５０を実装するための例示的なシステム１００を示す。システム１００は、典型的にはインターネットのような広域インターネットワークであるパケット交換ネットワーク１０１を含む。パケット交換ネットワーク１０１は、パケット交換ネットワーク１０１内にピアツーピア(P２P)オーバレイネットワーク１０６を形成するように配置された複数のノード１０４を含む。各ノード１０４は、異なるピアに属する異なるノード１０４を有するピアのコンピュータ装置を含む。各ノード１０４は、１つ以上のプロセッサ、例えば、１つ以上の中央処理装置（ＣＰＵ）、アクセラレータプロセッサ、特定用途向けプロセッサ、及び/又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含む処理装置を含む。各ノードはまた、メモリ、すなわち、１つ以上の非一時的コンピュータ読取可能媒体の形態のコンピュータ読取可能記憶装置を備える。メモリは、１つ以上のメモリ媒体、例えば、ハードディスクなどの磁気媒体、固体ドライブ（solid-state drive (SSD)）、フラッシュメモリ又はEEPROMなどの電子媒体、及び/又は光ディスクドライブなどの光学的媒体を使用する１つ以上のメモリユニットを含んでもよい。

【0021】

ブロックチェーン１５０は、データのブロック１５１のチェーンを指し、ブロックチェーン１５０のそれぞれのコピーは、ピアツーピア(peer-to-peer (P２P))ネットワーク１６０内の複数のノードのそれぞれにおいて維持される。チェーン内の各ブロック１５１は、１つ以上のトランザクション１５２を含み、この文脈ではトランザクションは、一種のデータ構造を参照する。データ構造の性質は、トランザクションモデル又はスキームの一部として使用されるトランザクションプロトコルのタイプに依存する。所与のブロックチェーンは、典型的には、全体を通して、１つの特定のトランザクションプロトコルを使用する。１つの一般的なタイプのトランザクションプロトコルでは、各トランザクション１５２のデータ構造は、少なくとも１つのインプット及び少なくとも１つのアウトプットを含む。各アウトプットは、そのアウトプットが暗号的にロックされている(アンロックされ、それによって償還又は使用されるために、そのユーザ１０３の署名を必要とする)ユーザに属するデジタルアセットの数量を表す額（amount）を指定する。各インプットは、先行するトランザクション１５２のアウトプットを逆にポイントし、それによってトランザクションをリンクする。

【0022】

ノード１０４の少なくとも幾つかは、トランザクション１５２を転送し、それによって伝播する転送ノード１０４Fの役割を引き受ける。ノード１０４の少なくともいくつかは、ブロック１５１をマイニングするマイナー１０４Mの役割を担う。ノード１０４の少なくとも幾つかは、記憶ノード１０４S（「フル（full-copy）」ノードとも呼ばれる）の役割を引き受け、各ノードは、それぞれのメモリに同じブロックチェーン１５０のそれぞれのコピーを格納する。各マイナーノード１０４Mは、マイニングされてブロック１５１にされることを待ってるトランザクション１５２のプール１５４も維持する。所与のノード１０４は、転送ノード１０４、マイナー１０４M、記憶ノード１０４S、又はこれらの２つ若しくは全部の任意の組み合わせであり得る。

【0023】

所与の現在のトランザクション１５２jにおいて、インプット（又はそのそれぞれ）は、トランザクションのシーケンスの中の先行トランザクション１５２iのアウトプットを参照するポインタを含み、このアウトプットが現在のトランザクション１５２jにおいて償還されるか又は「消費される（spent）」ことを指定する。一般に、先行するトランザクションは、プール１５４又は任意のブロック１５１内の任意のトランザクションであり得る。先行するトランザクション１５２iは、必ずしも、現在のトランザクション１５２jが生成された又はネットワーク１０６へ送信されたときに存在する必要はないが、先行するトランザクション１５２iは、現在のトランザクションが結う意向であるために存在し検証されている必要がある。従って、本願明細書で「先行する」は、ポインタによりリンクされた論理的シーケンスの中で先行するものを表し、必ずしも時系列の中での生成又は送信の時間を表さない。従って、それは、必ずしも、トランザクション１５２i,１５２jが順不同で生成され又は送信されることを排除しない（以下の親のない（orphan）トランザクションに関する議論を参照する）。先行するトランザクション１５２iは、等しく、祖先（antecedent）又は先行（predecessor）トランザクションと呼ばれ得る。

【0024】

現在のトランザクション１５２jのインプットは、先行するトランザクション１５２iのアウトプットがロックされているユーザ１０３aの署名も含む。また、現在のトランザクション１５２jのアウトプットは、新しいユーザ１０３bに暗号的にロックできる。従って、現在のトランザクション１５２jは、先行するトランザクション１５２iのインプットで定義された量を、現在のトランザクション１５２jのアウトプットで定義された新しいユーザ１０３bに移転することができる。幾つかの場合には、トランザクション１５２が複数のアウトプットを有し、複数のユーザ間でインプット量を分割してよい(変更を行うために、そのうちの１人がオリジナルユーザとなる)。場合によっては、トランザクションが複数のインプットを有し、１つ以上の先行するトランザクションの複数のアウトプットから量をまとめ、現在のトランザクションの１つ以上のアウトプットに再分配することもできる。

【0025】

上記は「アウトプットベースの」トランザクションプロトコルと呼ばれることがあり、時には「未使用のトランザクションアウトプット(unspent transaction output (UTXO))タイプのプロトコル」(アウトプットはUTXOと呼ばれる)とも呼ばれる。ユーザの合計残高は、ブロックチェーンに格納されている１つの数値で定義されるのではなく、代わりに、ユーザは、ブロックチェーン１５１内の多くの異なるトランザクション１５２に分散されている該ユーザのすべてのUTXOの値を照合するために、特別な「ウォレット」アプリケーション１０５を必要とする。

【0026】

アカウントベースのトランザクションモデルの一部として、別のタイプのトランザクションプロトコルを「アカウントベース」のプロトコルと呼ぶことがある。アカウントベースの場合、各トランザクションは、過去の一連のトランザクションにおいて、先行するトランザクションのUTXOに戻って参照することによって移転される量を定義するのではなく、絶対的な口座（アカウント）残高を参照することによって移転される。すべてのアカウントの現在の状態は、ブロックチェーンとは別個のマイナーによって格納され、絶えず更新される。このようなシステムでは、トランザクションは、アカウントの連続したトランザクション記録(いわゆる「ポジション」)を用いて発注される。この値は、送信者により彼らの暗号署名の一部として署名され、トランザクション参照計算の一部としてハッシュされる。さらに、任意的なデータフィールドもトランザクションに署名することができる。このデータフィールドは、例えば、前のトランザクションIDがデータフィールドに含まれている場合、前のトランザクションを遡ってポイントしてよい。

【0027】

どちらのタイプのトランザクションプロトコルでも、ユーザ１０３が新しいトランザクション１５２jを実行したい場合、ユーザは、自分のコンピュータ端末１０２からP２Pネットワーク１０６のノードの１つ１０４(現在は、通常、サーバ又はデータセンタであるが、原則として、他のユーザ端末でもよい)に新しいトランザクションを送信する。このノード１０４は、各ノード１０４に適用されるノードプロトコルに従って、トランザクションが有効であるかどうかをチェックする。ノードプロトコルの詳細は、問題のブロックチェーン１５０で使用されているトランザクションプロトコルのタイプに対応し、全体のトランザクションモデルを一緒に形成する。ノードプロトコルは、典型的には、ノード１０４に、新しいトランザクション１５２j内の暗号署名が、トランザクション１５２の順序付けされたシーケンスの中の前のトランザクション１５２iに依存する、期待される署名と一致することをチェックすることを要求する。アウトプットベースの場合、これは、新しいトランザクション１５２jのインプットに含まれるユーザの暗号署名が、新しいトランザクションが消費する先行するトランザクション１５２jのアウトプットに定義された条件と一致することをチェックすることを含んでよく、この条件は、典型的には、新しいトランザクション１５２jのインプット内の暗号署名が、新しいトランザクションのインプットがポイントする前のトランザクション１５２iのアウトプットをアンロックすることを少なくともチェックすることを含む。いくつかのトランザクションプロトコルでは、条件は、少なくとも部分的に、インプット及び/又はアウトプットに含まれるカスタムスクリプトによって定義されてもよい。あるいは、単にノードプロトコルだけで固定することもできるし、あるいは、これらの組み合わせによることもある。いずれにせよ、新しいトランザクション１５２jが有効であれば、現在のノードは新しいトランザクションをP２Pネットワーク１０６内のノード１０４の１つ以上の他のノードに転送する。これらのノード１０４の少なくともいくつかは、同じノードプロトコルに従って同じテストを適用し、新しいトランザクション１５２jを１つ以上のさらなるノード１０４に転送するなど、転送ノード１０４Fとしても機能する。このようにして、新しいトランザクションは、ノード１０４のネットワーク全体に伝播される。

【0028】

アウトプットベースのモデルでは、与えられたアウトプット(例えば、UTXO)が消費されるかどうかの定義は、ノードプロトコルに従って別の今後の（onward）トランザクション１５２jのインプットによって既に有効に償還されているかどうかである。トランザクションが有効であるための別の条件は、それが消費又は償還を試みる先行するトランザクション１５２iのアウトプットが、別の有効なトランザクションによって未だ消費/償還されていないことである。ここでも、有効でない場合、トランザクション１５２jは、ブロックチェーンに伝播又は記録されない。これは、支払者が同じトランザクションのアウトプットを複数回消費しようとする二重支出を防ぐ。一方、アカウントベースのモデルは、口座残高を維持することによって、二重支出を防ぐ。この場合も、トランザクションの順序が定義されているため、口座残高は、一度に単一の定義された状態を有する。

【0029】

検証に加えて、ノード１０４Mのうちの少なくともいくつかは、「proof of work」に支えられているマイニングと呼ばれるプロセスで、トランザクションのブロックを最初に作成するために競合する。マイニングノード１０４Mでは、まだブロックに現れていない有効なトランザクションのプールに新しいトランザクションが追加される。そして、マイナーは、暗号パズルを解決しようと試みることにより、トランザクションのプール１５４からトランザクション１５２の新しい有効なブロック１５１を組み立てるために競争する。これは、典型的には、ノンスがトランザクションのプール１５４と連結され、ハッシュされるときに、ハッシュのアウトプットが所定の条件を満たすような「ノンス」値を探すことを含む。例えば、所定の条件は、ハッシュのアウトプットが、所定の数の先行ゼロを有することであってもよい。ハッシュ関数の特性は、インプットに関して予測不可能なアウトプットを持つことである。従って、この探索は、ブルートフォースによってのみ実行することができ、従って、パズルを解決しようとしている各ノード１０４Mにおいて、相当量の処理リソースを消費する。

【0030】

パズルを解く最初のマイナーノード１０４Mは、これをネットワーク１０６に通知し、その解を証明として提供する。この解は、ネットワーク内の他のノード１０４によって簡単にチェックすることができる(ハッシュが対する解が与えられれば、ハッシュのアウトプットが条件を満たすことを確認することは簡単である)。勝者がパズルを解いたトランザクションのプール１５４は、各ノードで勝者が発表した解をチェックしたことに基づいて、記憶ノード１０４Sとして機能するノード１０４のうちの少なくともいくつかによってブロックチェーン１５０の新しいブロック１５１として記録される。また、新しいブロック１５１nにはブロックポインタ１５５が割り当てられ、チェーン内で前に作成されたブロック１５１n-１を指すようになっている。proof-of-workは、新しいブロックを１５１作成するのに多大な労力を要し、二重の支出を含むブロックは他のノード１０４によって拒否される可能性が高く、従ってマイニングノード１０４Mが二重支払いを彼らのブロックに含まないようにするインセンティブが働くので、二重の支出のリスクを減じるのを助ける。一旦生成されると、ブロック１５１は、同じプロトコルに従ってP２Pネットワーク１０６内の各格納ノード１０４Siで認識され、維持されるため、変更することはできない。また、ブロックポインタ１５５は、ブロック１５１に順序を課す。トランザクション１５２は、P２Pネットワーク１０６内の各記憶ノード１０４Sで順序付けられたブロックに記録されるので、これはトランザクションの不変の公開台帳を提供する。

【0031】

パズルを解決するために常に競争している異なるマイナー１０４Mは、いつ解を探し始めたかによって、いつでもマイニングされていないトランザクションプール１５４の異なるスナップショットに基づいてパズルを解いているかもしれないことに留意する。パズルを解く者は誰でも、最初に次の新しいブロック１５１nに含まれるトランザクション１５２を定義し、現在のマイニングされていないトランザクションのプール１５４が更新される。そして、マイナー１０４Mは、新たに定義された未解決のプール１５４からブロックを作り出すために、競争を続ける。また、生じ得る「分岐（フォーク、fork）」を解決するためのプロトコルも存在する。これは、２人のマイナー１０４Mが互いに非常に短い時間内にパズルを解決し、ブロックチェーンの矛盾したビューが伝播する場合である。要するに、分岐の枝が伸びるときは常に、最長のものが最終的なブロックチェーン１５０になる。

【0032】

ほとんどのブロックチェーンでは、勝ったマイナー１０４Mは、何も無いものから新しい量のデジタルアセットを生み出す特別な種類の新しいトランザクションによって自動的に報酬を受けている(通常のトランザクションでは、あるユーザから別のユーザにデジタルアセットの量を移転する)。したがって、勝ったノードは、ある量のデジタルアセットを「マイニング」したと言われる。この特殊なタイプのトランザクションは「生成（generation）」トランザクションと呼ばれることもある。それは自動的に新しいブロック１５１nの一部を形成する。この報酬は、マイナー１０４Mがproof-of-work競争に参加するインセンティブを与える。多くの場合、通常の（非生成）トランザクションは、そのトランザクションが含まれたブロック１５１nを生成した勝ったマイナー１０４Mにさらに報酬を与えるために、追加のトランザクション手数料をそのアウトプットの１つにおいて指定する。

【0033】

マイニングに含まれる計算リソースのために、典型的には、少なくともマイナーノード１０４Mの各々は、１つ以上の物理的サーバユニットを含むサーバ、又はデータセンタ全体の形態をとる。各転送ノード１０４M及び/又は記憶ノード１０４Sは、サーバ又はデータセンタの形態をとることもできる。しかしながら、原則として、任意の所与のノード１０４は、ユーザ端末又は互いにネットワーク接続されたユーザ端末のグループを含むことができる。

【0034】

各ノード１０４のメモリは、それぞれの１つ以上の役割を実行し、ノードプロトコルに従ってトランザクション１５２を処理するために、ノード１０４の処理装置上で動作するように構成されたソフトウェアを記憶する。ノード１０４に属するいずれの動作も、それぞれのコンピュータ装置の処理装置上で実行されるソフトウェアによって実行され得ることが理解されよう。ノードソフトウェアは、アプリケーションレイヤにおける１つ以上のアプリケーション、又はオペレーティングシステムレイヤ若しくはプロトコルレイヤのような下位レイヤ、又はこれらの任意の組合せの中に実装されてよい。また、本明細書で使用される「ブロックチェーン」という用語は、一般的な技術の種類を指す一般的な用語であり、任意の特定の専有のブロックチェーン、プロトコル又はサービスに限定されない。

【0035】

また、ネットワーク１０１には、消費者ユーザの役割を果たす複数のパーティ１０３の各々のコンピュータ装置１０２も接続されている。これらは、トランザクションにおける支払人及び被支払人の役割を果たすが、他のパーティの代わりにトランザクションをマイニングし又は伝播することに必ずしも参加しない。それらは必ずしもマイニングプロトコルを実行するわけではない。２つのパーティ１０３及びそれぞれの機器１０２は、説明のために示されており、第１パーティ１０３ａ及びそのそれぞれのコンピュータ機器１０２a、ならびに第２パーティ１０３ｂ及びそのそれぞれのコンピュータ機器１０２bである。より多くのこのようなパーティ１０３及びそれらのそれぞれのコンピュータ機器１０２がシステムに存在し、参加することができるが、便宜上、それらは図示されていないことが理解されよう。各パーティ１０３は、個人又は組織であってもよい。純粋に例示として、第１パーティ１０３ａは、本明細書においてアリスと称され、第２パーティ１０３ｂは、ボブと称されるが、これは限定的なものではなく、本明細書においてアリス又はボブという言及は、それぞれ「第１パーティ」及び「第２パーティ」と置き換えることができることは理解されるであろう。

【0036】

各パーティ１０３のコンピュータ機器１０２は、１つ以上のプロセッサ、例えば１つ以上のCPU、GPU、他のアクセラレータプロセッサ、特定用途向けプロセッサ、及び/又はFPGAを備えるそれぞれの処理装置を備える。各パーティ１０３のコンピュータ機器１０２は、さらに、メモリ、すなわち、非一時的コンピュータ読取可能媒体又は媒体の形態のコンピュータ読取可能記憶装置を備える。このメモリは、例えば、ハードディスクなどの磁気媒体、ＳＳＤ、フラッシュメモリ又はEEPROMなどの電子媒体、及び/又は光ディスクドライブなどの光学的媒体を使用する１つ以上のメモリユニットを含んでもよい。各パーティ１０３のコンピュータ機器１０２上のメモリは、処理装置上で動作するように配置された少なくとも１つのクライアントアプリケーション１０５のそれぞれのインスタンスを含むソフトウェアを記憶する。所与のノード１０４に属するいずれの動作も、それぞれのコンピュータ機器１０２の処理装置上で実行されるソフトウェアを使用することにより実行され得ることが理解されよう。各パーティ１０３のコンピュータ機器１０２は、少なくとも１つのユーザ端末、例えばデスクトップ又はラップトップコンピュータ、タブレット、スマートフォン、又はスマートウォッチのようなウェアラブルデバイスを備えている。所与のパーティ１０３のコンピュータ装置１０２は、ユーザ端末を介してアクセスされるクラウドコンピューティングリソースのような、１つ以上の他のネットワーク接続されたリソースを含んでもよい。

【0037】

クライアントアプリケーション１０５は、最初に、１つ以上の適切なコンピュータ読取可能な記憶媒体、例えばサーバからダウンロードされたもの、又はリムーバブルSSD、フラッシュメモリキー、リムーバブルEEPROM、リムーバブル磁気ディスクドライブ、磁気フロッピーディスク又はテープ、光ディスク、例えばCD又はDVD ROM、又はリムーバブル光学ドライブなどのリムーバブル記憶装置上で、任意の所与のパーティ１０３のコンピュータ機器１０２に提供され得る。

【0038】

クライアントアプリケーション１０５は、少なくとも「ウォレット」機能を備える。これには主に２つの機能を有する。これらのうちの１つは、それぞれのユーザパーティ１０３が、ノード１０４のネットワーク全体にわたって伝播され、それによってブロックチェーン１５０に含まれるトランザクション１５２を作成し、署名し、送信することを可能にすることである。もう１つは、現在所有しているデジタルアセットの量をそれぞれのパーティに報告することである。アウトプットベースのシステムでは、この第２の機能は、当該パーティに属するブロックチェーン１５０全体に散在する様々なトランザクション１５２のアウトプットの中で定義される量を照合することを含む。

【0039】

注：種々のクライアント機能が所与のクライアントアプリケーション１０５に統合されるとして説明されることがあるが、これは、必ずしも限定的ではなく、代わりに、本願明細書に記載される任意のクライアント機能が２つ以上の異なるアプリケーションのスーツに実装されてよく、例えばAPIを介してインタフェースし、又は一方が他方へのプラグインである。より一般的には、クライアント機能は、アプリケーションレイヤ、又はオペレーティングシステムのような下位レイヤ、又はこれらの任意の組合せにおいて実装され得る。以下は、クライアントアプリケーション１０５の観点で説明されるが、これは限定的ではないことが理解される。

【0040】

各コンピュータ機器１０２上のクライアントアプリケーション又はソフトウェア１０５のインスタンスは、P２Pネットワーク１０６の転送ノード１０４Fの少なくとも１つに動作可能に結合される。これにより、クライアント１０５のウォレット機能は、トランザクション１５２をネットワーク１０６に送信することができる。クライアント１０５は、また、記憶ノード１０４のうちの１つ、一部、又は全部にコンタクトして、それぞれのパーティ１０３が受領者である任意のトランザクションについてブロックチェーン１５０に問い合わせることができる(又は、実施形態では、ブロックチェーン１５０は、部分的にその公開視認性を通じてトランザクションの信頼を提供する公開的設備であるため、実際には、ブロックチェーン１５０内の他のパーティのトランザクションを検査する)。各コンピュータ機器１０２上のウォレット機能は、トランザクションプロトコルに従ってトランザクション１５２を形成し、送信するように構成される。各ノード１０４は、ノードプロトコルに従ってトランザクション１５２を検証するように構成されたソフトウェアを実行し、転送ノード１０４Fの場合は、ネットワーク１０６全体にトランザクション１５２を伝播させるためにトランザクション１５２を転送する。トランザクションプロトコルとノードプロトコルは互いに対応し、所与のトランザクションプロトコルは所与のノードプロトコルと共に所与のトランザクションモデルを実装する。同じトランザクションプロトコルが、ブロックチェーン１５０内のすべてのトランザクション１５２に使用される(ただし、トランザクションプロトコルは、トランザクションの異なるサブタイプを許可することができる)。同じノードプロトコルは、ネットワーク１０６内のすべてのノード１０４によって使用される(ただし、多くのノードは、そのサブタイプに対して定義されたルールに従って異なるトランザクションのサブタイプを異なるように処理し、また、異なるノードは異なる役割を引き受け、従って、プロトコルの異なる対応する側面を実装することができる)。

【0041】

上述のように、ブロックチェーン１５０は、ブロック１５１のチェーンを含み、各ブロック１５１は、前述のように、proof-of-workプロセスによって作成された１つ以上のトランザクション１５２のセットを含む。各ブロック１５１は、また、ブロック１５１への逐次的順序を定義するように、チェーン内の先に生成されたブロック１５１を遡ってポイントするブロックポインタ１５５を含む。ブロックチェーン１５０はまた、proof-of-workプロセスによって新しいブロックに含まれることを待つ有効なトランザクション１５４のプールを含む。各トランザクション１５２は、トランザクションのシーケンスに順序を定義するために、前のトランザクションへのポインタを含む(注：トランザクション１５２のシーケンスは、分岐することが許される)。ブロック１５１のチェーンは、チェーンの最初のブロックであったジェネシスブロック（genesis block (Gb)）１５３にまで戻る。チェーン１５０の初期に１つ以上のオリジナルトランザクション１５２は、先行するトランザクションではなくジェネシスブロック１５３を指し示した。

【0042】

所与のパーティ１０３、例えばAliceがブロックチェーン１５０に含まれる新たなトランザクション１５２jを送信したいと望む場合、彼女は関連するトランザクションプロトコルに従って(彼女のクライアントアプリケーション１０５のウォレット機能を使用して)新たなトランザクションを定式化する（formulate）。次に、クライアントアプリケーション１０５からトランザクション１５２を、彼女が接続されている１つ以上の転送ノード１０４Fの１つに送信する。例えば、これは、Aliceのコンピュータ１０２に最も近いか又は最も良好に接続されている転送ノード１０４Fであってもよい。任意の所与のノード１０４が新しいトランザクション１５２jを受信すると、ノードプロトコル及びそのそれぞれの役割に従って、それを処理する。これは、最初に、新たに受信されたトランザクション１５２jが「有効」であるための特定の条件を満たしているかどうかをチェックすることを含み、その例については、簡単に詳述する。いくつかのトランザクションプロトコルでは、検証のための条件は、トランザクション１５２に含まれるスクリプトによってトランザクションごとに構成可能であってよい。あるいは、条件は単にノードプロトコルの組み込み機能であってもよく、あるいはスクリプトとノードプロトコルの組み合わせによって定義されてもよい。

【0043】

新たに受信されたトランザクション１５２jが、有効であると見なされるテストに合格したという条件で(すなわち、「有効である」という条件で)、トランザクション１５２jを受信した任意の記憶ノード１０４Sは、そのノード１０４Sに維持されているブロックチェーン１５０のコピー内のプール１５４に、新たに有効とされたトランザクション１５２を追加する。さらに、トランザクション１５２jを受信する任意の転送ノード１０４Fは、検証済みトランザクション１５２をP２Pネットワーク１０６内の１つ以上の他のノード１０４に伝播する。各転送ノード１０４Fは同じプロトコルを適用するので、トランザクション１５２jが有効であると仮定すると、これは、P２Pネットワーク１０６全体に間もなく伝播されることを意味する。

【0044】

ひとたび１つ以上の記憶ノード１０４で維持されるブロックチェーン１５０のコピー内のプール１５４に入ると、マイナーノード１０４Mは、新しいトランザクション１５２を含むプール１５４の最新バージョンのproof-of-workパズルを解決するために競争を開始する(他のマイナー１０４Mは、依然として、プール１５４の古いビューに基づいてパズルを解決しようとしているが、そこに到達した者は誰でも、最初に、次の新しいブロック１５１が終了し、新しいプール１５４が開始する場所を定義し、最終的には、誰かが、Aliceのトランザクション１５２jを含むプール１５４の一部のパズルを解決する)。一旦、新しいトランザクション１５２jを含むプール１５４についてproof-of-workが行われると、ブロックチェーン１５０内のブロック１５１の１つの一部となる。各トランザクション１５２は、以前のトランザクションへのポインタを含むので、トランザクションの順序もまた、不変的に記録される。

【0045】

異なるノード１０４は、最初に所与のトランザクションの異なるインスタンスを受信する可能性があり、従って、１つのインスタンスがマイニングされてブロック１５０になる前に、どのインスタンスが「有効」であるかについて矛盾するビューを有することがあり、その時点で、全部のノード１０４は、マイニングされたインスタンスのみが有効なインスタンスであることに合意する。ノード１０４が１つのインスタンスを有効であるとして受け入れ、次に第２のインスタンスがブロックチェーン１５０に記録されていることを発見した場合、該ノード１０４は、これを受け入れなければならず、最初に受け入れた未だマイニングされていないインスタンスを破棄する（つまり、無効であるとして扱う）。

【0046】

図２は、トランザクションプロトコルの例を示している。これは、UTXOベースのプロトコルの例である。トランザクション１５２(「Tx」と略す)は、ブロックチェーン１５０(各ブロック１５１は１つ以上のトランザクション１５２を含む)の基本的なデータ構造である。以下は、アウトプットベース又は「UTXO」ベースのプロトコルを参照して説明される。しかし、これは、全ての可能な実施形態に限定されるものではない。

【0047】

UTXOベースのモデルでは、各トランザクション(「Tx」)１５２は、１つ以上のインプット２０２及び１つ以上のアウトプット２０３を含むデータ構造を含む。各アウトプット２０３は、未使用トランザクションアウトプット(UTXO)を含んでもよく、これは、別の新しいトランザクションのインプット２０２のソースとして使用することができる(UTXOがまだ償還されていない場合)。UTXOは、デジタルアセット（値のストア）の量を指定する。それは、情報の中でも特にその元となったトランザクションのトランザクションIDを含む。トランザクションデータ構造はまた、ヘッダ２０１も含んでよく、ヘッダ２０１は、インプットフィールド２０２及びアウトプットフィールド２０３のサイズの指示子を含んでもよいヘッダ２０１を含んでよい。ヘッダ２０１は、トランザクションのIDも含んでもよい。実施形態において、トランザクションIDは、トランザクションデータのハッシュ(トランザクションID自体を除く)であり、マイナー１０４Mに提出された未処理トランザクション１５２のヘッダ２０１に格納される。

【0048】

例えばAlice１０３aは、問題のデジタルアセットの量をBob１０３bに移転するトランザクション１５２jを作成したいと考えているとする。図２において、Aliceの新しいトランザクション１５２jは「Tx_１」とラベル付けされている。これは、Aliceへのロックされているデジタルアセットの量を、シーケンス内の先行するトランザクション１５２iのアウトプット２０３に取り入れ、その少なくとも一部をBobに移転する。先行するトランザクション１５２iは、図２において「Tx_０」とラベル付けされている。Tx０とTx１は、単なる任意のラベルである。これらは、必ずしも、Tx０がブロックチェーン１５１の最初のトランザクションであること、又は、Tx１がプール１５４の直ぐ次のトランザクションであることを意味しない。Tx_１は、まだAliceへのロックされた未使用アウトプット２０３を有する任意の先行する（つまり祖先）トランザクションのいずれかを指し示すことができる。

【0049】

先行するトランザクションTx０は、Aliceがその新しいトランザクションTx１を作成するとき、又は少なくとも彼女がそれをネットワーク１０６に送信するときまでに、既に検証され、ブロックチェーン１５０に含まれていてもよい。それは、その時点で既にブロック１５１のうちの１つに含まれていてもよく、あるいは、プール１５４内でまだ待機していてもよく、その場合、新しいブロック１５１にすぐに含まれることになる。あるいは、Tx０及びTx１が生成されネットワーク１０２に送信されることができ、あるいは、ノードプロトコルが「孤児（orphan）」トランザクションのバッファリングを許容する場合にはTx１の後にTx０が送信されることもできる。ここでトランザクションのシーケンスの文脈で使用される「先行する」及び「後の」という用語は、トランザクション内で指定されたトランザクションポインタ(どのトランザクションがどの他のトランザクションを指すかなど)によって定義されるシーケンス内のトランザクションの順序を指す。それらは、「先行者」及び「相続者」又は「祖先」及び「子孫」、「親」及び「子」、等により、等しく置き換えられ得る。これは、必ずしも、それらが作成され、ネットワーク１０６に送られ、又は任意の所与のノード１０４に到達する順序を意味しない。それにもかかわらず、先行するトランザクション(祖先トランザクション又は「親」)を指す後続のトランザクション(子孫トランザクション又は「子」)は、親トランザクションが検証されない限り、検証されない。親の前にノード１０４に到着した子は孤児とみなされる。それは、ノードプロトコル及び/又はマイナーの行動に応じて、親を待つために特定の時間、破棄又はバッファリングされることがある。

【0050】

先行するトランザクションTx０の１つ以上のアウトプット２０３のうちの１つは、本明細書でUTXO０とラベル付けされた特定のUTXOを含む。各UTXOは、UTXOによって表されるデジタルアセットの量を指定する値と、後続のトランザクションが検証されるために、従ってUTXOが正常に償還されるために、後続のトランザクションのインプット２０２の中のアンロックスクリプトによって満たされなければならない条件を定義するロックスクリプトとを含む。典型的には、ロックスクリプトは、特定のパーティ(それが含まれているトランザクションの受益者)に量をロックする。すなわち、ロックスクリプトは、標準的に以下のようなアンロック条件を定義する：後続のトランザクションのインプット内のアンロックスクリプトは、先行するトランザクションがロックされたパーティの暗号署名を含む。

【0051】

ロックスクリプト(別名scriptPubKey)は、ノードプロトコルによって認識されるドメイン固有の言語で書かれたコードの一部である。そのような言語の特定の例は、「スクリプト」(Script，capital S)と呼ばれる。ロックスクリプトは、トランザクションアウトプット２０３を消費するために必要な情報、例えば、Aliceの署名の必要条件を指定する。トランザクションのアウトプットには、アンロックスクリプトが現れる。アンロックスクリプト(別名：scriptSig)は、ロックスクリプトの基準を満たすために必要な情報を提供するドメイン固有の言語で書かれたコードの一部である。例えば、Ｂｏｂの署名を含んでもよい。アンロックスクリプトは、トランザクションのインプット２０２に現れる。

【0052】

図示の例では、Tx_０のアウトプット２０３のUTXO_０は、ロックスクリプト[ChecksigP_A]を含み、これは、UTXO_０が償還されるために(厳密には、UTXO_０を償還しようとする後続のトランザクションが有効であるために)、Aliceの署名SigP_Aを必要とする。[ChecksigPA]は、Aliceの公開鍵と秘密鍵のペアからの公開鍵PAを含む。Tx_１のインプット２０２は、Tx_１を指すポインタ(例えば、そのトランザクションID、実施形態ではトランザクションTx_０全体のハッシュであるTxID_０による)を含む。Tx_１のインプット２０２は、Tx_０の任意の他の可能なアウトプットの中でそれを識別するために、Tx_０内のUTXO_０を識別するインデックスを含む。Tx１のインプット２０２は、さらに、Aliceが鍵ペアからのAliceの秘密鍵をデータの所定の部分(暗号において「メッセージ」と呼ばれることもある)に適用することによって作成された、Aliceの暗号署名を含むアンロックスクリプト<SigPA>を含む。有効な署名を提供するためにAliceが署名する必要があるデータ(又は「メッセージ」)は、ロックスクリプトにより、又はノードプロトコルにより、又はこれらの組み合わせによって定義され得る。

【0053】

新しいトランザクションTx１がノード１０４に到着すると、ノードはノードプロトコルを適用する。これは、ロックスクリプトとアンロックスクリプトを一緒に実行して、アンロックスクリプトがロックスクリプトで定義されている条件(この条件は１つ以上の基準を含むことができる)を満たしているかどうかをチェックすることを含む。実施形態では、これは、２つのスクリプトの連結を含む。

【数1】

ここで、「||」は連結を表し、「<...>」はスタックにデータを配置することを意味し、「[...]」はアンロックスクリプトに含まれる機能である（本例では、スタックベースの言語）。同等に、スクリプトは。、スクリプトを連結するのではなく共通のスタックにより１つずつ実行されてよい。いずれの方法でも、一緒に実行する場合、スクリプトは、Tx_０のアウトプット内のロックスクリプトに含まれるAliceの公開鍵P_Aを使用して、Tx_１のインプット内のロックスクリプトが、データの期待部分に署名するAliceの署名を含むことを認証する。また、データの期待部分(「メッセージ」)も、この認証を実行するためにTx０に含まれる必要がある。実施形態において、署名されたデータは、Tx０の全体を含む(従って、別個の要素は、データの署名された部分がすでに本質的に存在するので、データの署名された部分の指定にクリアに含まれる必要がある)。

【0054】

公開－秘密暗号法による認証の詳細は、当業者には周知であろう。基本的に、Aliceが彼女の秘密鍵によりメッセージを暗号化することによってメッセージに署名した場合、Aliceの公開鍵とそのメッセージが明らか(暗号化されていないメッセージ)ならば、ノード１０４のような別のエンティティは、そのメッセージの暗号化されたバージョンがAliceによって署名されていなければならないことを認証することができる。署名は、典型的には、メッセージをハッシュし、ハッシュに署名し、署名としてメッセージのクリアなバージョンにこれをタグ付けすることによって、公開鍵の所有者が署名を認証することを可能にする。従って、実施形態では、特定のデータ片又はトランザクションの部分等に署名するという言及は、データ片又はトランザクションの部分のハッシュに署名することを意味し得る。

【0055】

Tx１内のアンロックスクリプトが、Tx０のロックスクリプトで指定された１つ以上の条件を満たす場合(示される例では、Aliceの署名がTx１内で提供され、認証されている場合)、ノード１０４は、Tx１が有効であるとみなす。それが記憶ノード１０４Sである場合、これは、proof-of-workを待つトランザクションのプール１５４にそれを追加することを意味する。それが転送ノード１０４Fである場合、それはトランザクションTx１をネットワーク１０６内の１つ以上の他のノード１０４に転送し、それによって、それがネットワーク全体に伝播されることになる。一旦、Tx１が検証され、ブロックチェーン１５０に含まれると、これは、Tx０からのUTXO０を消費したものとして定義する。Tx１は、未使用トランザクションアウトプット２０３を使用する場合にのみ有効であることに留意されたい。別のトランザクション１５２によってすでに消費されたアウトプットを消費しようとする場合、Tx１は、たとえ他のすべての条件が満たされていても無効となる。従って、ノード１０４は、先行するトランザクションTx０において参照されたUTXOが既に使用されているかどうか(既に別の有効なトランザクションへの有効なインプットを形成しているかどうか)もチェックする必要がある。これが、ブロックチェーン１５０がトランザクション１５２に定義された順序を課すことが重要である理由の１つである。実際には、所与のノード１０４は、トランザクション１５２が消費されたUTXO２０３をマークする別個のデータベースを維持することができるが、最終的には、UTXOが消費されたかどうかを定義するのは、ブロックチェーン１５０内の別の有効なトランザクションへの有効なインプットを既に形成しているかどうかである。

【0056】

所与のトランザクション１５２の全部のアウトプット２０３の中で指定された総量が全部のそのインプット２０２により指される総量より大きい場合、これは、殆どのトランザクションモデルにおいて無効の別の基礎である。従って、このようなトランザクションは、伝播されず、マイニングされてブロック１５１にされることもない。

【0057】

UTXOベースのトランザクションモデルでは、所定のUTXOを全体として使用する必要があることに注意する。UTXOで定義されている量のうち、別の分量が消費されている一方で、分量を「残しておく」ことはできない。ただし、UTXOからの量は、次のトランザクションの複数のアウトプットに分割できる。例えば、Tx０のUTXO０で定義された量は、Tx１の複数のUTXOに分割できる。したがって、AliceがＢｏｂにUTXO０で定義された量のすべてを与えることを望まない場合、彼女は残りの量を使って、Tx１の第２のアウトプットの中で自分自身にお釣りを与えるか、又は別のパーティに支払うことができる。

【0058】

実際には、Aliceは通常、勝ったマイナーのための手数料も含める必要がある。なぜなら、今日では、生成トランザクションの報酬だけでは、マイニングを動機づけるには通常十分ではないからである。Aliceがマイナーのための手数料を含まない場合、Tx０はマイナーのノード１０４Mによって拒否される可能性が高く、したがって、技術的には有効であるが、それは依然として伝播されず、ブロックチェーン１５０に含まれない（マイナーのプロトコルは、マイナーが望まない場合には、マイナー１０４Mにトランザクション１５２を受け入れるよう強制しない)。一部のプロトコルでは、マイニング料金は、独自の別個のアウトプット２０３を必要としない(すなわち、別個のUTXOを必要としない)。代わりに、インプット２０２によって指される総量と、所与のトランザクション１５２のアウトプット２０３の中で指定される総量との間の差は、勝ったマイナー１０４に自動的に与えられる。例えば、UTXO０へのポインタがTx１への唯一のインプットであり、Tx１は１つのアウトプットUTXO１しか持っていないとする。UTXO０で指定されたデジタルアセットの量がUTXO１で指定された量より多い場合、その差は自動的に勝ったマイナー１０４Mへ行く。しかし、代替的又は追加的に、必ずしも、トランザクション１５２のUTXO２０３のうちの独自のものにおいて、マイナー手数料を明示的に指定できることは除外されない。

【0059】

Alice及びBobのデジタルアセットは、ブロックチェーン１５０内の任意のトランザクション１５２の中で彼らへのロックされた未使用UTXOで構成されている。従って、典型的には、所与のパーティ１０３のアセットは、ブロックチェーン１５０を通して、様々なトランザクション１５２のUTXO全体に分散される。ブロックチェーン１５０内のどこにも、所与のパーティ１０３の総残高を定義する１つの数値は記憶されていない。各パーティへのロックされた、別の将来の（onward）トランザクションにまだ消費されていないすべての様々なUTXOの値をまとめることは、クライアントアプリケーション１０５におけるウォレット機能の役割である。これは、記憶ノード１０４Sのいずれかに記憶されたブロックチェーン１５０のコピーを、例えば、各パーティのコンピュータ機器０２に最も近いか、又は最も良好に接続されている記憶ノード１０４Sに問い合わせることによって行うことができる。

【0060】

スクリプトコードは、概略的に表現されることが多い(すなわち、正確な言語ではない)ことに注意する。例えば、[Checksig P_A]を[ChecksigP_A]=OP_DUPOP_HASH１６０<H(P_A)>OP_EQUALVERIFYOP_CHECKSIGを意味するように記述し得る。「OP_....」は、スクリプト言語の特定のオペコードを表す。OP_CHECKSIG(「Checksig」とも呼ばれる)は、２つのインプット(署名と公開鍵)を取り込み、楕円曲線デジタル署名アルゴリズム(Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA))を使用して署名の妥当性を検証するスクリプトオペコードである。ランタイムでは、署名(「si」')の発生はすべてスクリプトから削除されるが、ハッシュパズルなどの追加要件は、「sig」インプットによって検証されるトランザクションに残る。別の例として、OP_RETURNは、トランザクション内にメタデータを格納することができ、それによってメタデータをブロックチェーン１５０に不変に記録することができるトランザクションの使用不可能アウトプットを生成するためのスクリプト言語のオペコードである。例えば、メタデータは、ブロックチェーンに格納することが望ましいドキュメントを含むことができる。

【0061】

署名PAは、デジタル署名である。実施形態において、これは楕円曲線secp２５６k１を使用するECDSAに基づく。デジタル署名は、特定のデータに署名する。実施形態では、所与のトランザクションについて、署名はトランザクションインプットの一部、及びトランザクションアウトプットの全部又は一部に署名する。署名するアウトプットの特定の部分はSIGHASHフラグに依存する。SIGHASHフラグは、署名の最後に含まれる４バイトのコードであり、どのアウトプットが署名されるかを選択する(従って、署名の時点で固定される)。

【0062】

ロックスクリプトは、それぞれのトランザクションがロックされているパーティの公開鍵を含んでいることを表す「scriptPubKey」と呼ばれることがある。アンロックスクリプトは、対応する署名を提供することを表す「scriptSig」と呼ばれることがある。しかし、より一般的には、UTXOが償還される条件が署名を認証することを含むことは、ブロックチェーン１５０のすべてのアプリケーションにおいて必須ではない。より一般的には、スクリプト言語は、１つ以上の条件を定義するために使用され得る。したがって、より一般的な用語「ロックスクリプト」及び「アンロックスクリプト」が好ましい。

【0063】

幾つかのブロックチェーンプロトコルは、２種類の要素：データ及びオペコードを含むスクリプト言語を使用する。スクリプト内のデータは、例えば、数値、公開鍵、署名、ハッシュ値、等であってよい。オペコードは、スクリプト内のデータに作用する関数である。スクリプト言語では、スクリプトは、端から端まで実行され（通常は左から右へ）、「スタック」と世慣れるデータ構造を利用する。データは、常に、スタックへとプッシュされる（つまり、それに置かれる）。オペコードは、スタックからデータを取り出し（ポップする）（つまり、スタックからデータを取り込む）、データに対して演算を実行し、次に任意的に、新しいデータをスタックに「プッシュする」。多数のブロックチェーンで一般的に使用されるスタックに基づくスクリプト言語は、単にScriptと呼ばれる。以下は、Script言語のオペコードの観点で説明される。

【0064】

スタックに基づくは、当業者によく知られている。以下の例は、例示的なスクリプト実装の方法を説明する。具体的には、例示的な検証及びアンロック処理は以下に示される。

【0065】

例示的なスクリプトは、<Bob’s signature><Bob’s public key>OP_DUP OP_HASH<Bob’s public address>OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG。スクリプトは左から右へと演算される。

【0066】

ステップ１：<Bob’s signature>をスタックにプッシュする。

【表1】

【0067】

ステップ２：<Bob’s public key>をスタックにプッシュする（これは、今、スタックの一番上の要素である）。

【表2】

【0068】

ステップ３：OP_DUPオペコードは、スタックの一番上の要素に対して作用し、<Bob’s public key>を複製する。

【表3】

ステップ４：OP_HASHオペコードは、<Bob’s public key>をポップアウトし、それをハッシュアルゴリズムを通して（その後に１つ以上の任意的演算が続く）、<Bob’s public address>を得て、それをスタックに配置する。

【表4】

【0069】

ステップ５：<Bob’s public address>をスタックにプッシュする（これは、今、スタックの一番上の要素である）。

【表5】

【0070】

ステップ６：OP_EQUALVERIFYオペコードは、最後の２つの要素をスタックからポップオフし（<Bob’s public address>及び<Bob’s public address>）、２つのアドレスが同一か否かを知るためにチェックする。それらが同一ではない場合、実行は失敗したと考えられる。条件がTRUEである場合、次のコマンドが実行される。

【表6】

【0071】

ステップ７：OP_CHECKSIGオペコードは<Bob’s public key>及び<Bob’s signature>をポップアウトし、それらの有効性を知るためにチェックする。この処理が完了すると、Bobは、トランザクションをアンロックし、指定された量のデジタルアセットにアクセスできる。

【表7】

【0072】

インスクリプト関数
本発明の実施形態は、ブロックチェーントランザクションの中でインスクリプト合成関数を実施することを提供する。これは、OP_RETURNの関数を再定義する（又は代替として以下のOP_RETURNに起因する関数を実行するようオペコードを構成する）ことにより達成される。

【0073】

図３は、UTXO又はアウトプットに基づくモデルの例における、ブロックチェーンネットワーク１０６の各ノード１０４で実行され得るノードソフトウェア３００の例を示す。ノードソフトウェア３００は、他のコンポーネントの中でも特に、スクリプトエンジン３０１、スタック３０２、アプリケーションレベル決定エンジン３０３を含む。スクリプトエンジン３０１は、スクリプトの部分をデータ要素又は該データ要素に作用する関数として解釈し及び／又はスタック３０２からデータ要素をプッシュ又はリードすることによりスクリプトを実行するよう構成されるスクリプトインタープリタを含んでよい。代替として、スクリプトエンジン３０１は、ジャストインタイム（just-in-time (JIT)）コンパイルのような、別の実行形式を利用し得る。通常、用語「実行する」は、本願明細書で、任意の方法でスクリプトを実行するその最も広い意味で使用される（コンパイルされた機械コード命令を実行するという狭い意味ではない）。従って、「実行する」は、現在の文脈で解釈することを含み得る。現在の文脈における「オペコード」は、個々の機械コード命令のオペコードを意味せず、むしろ、各ノード１０４においてスクリプトエンジン３０１によりそれぞれの所定の関数にマッピングされる、より上位レベルのコマンドを意味する。

【0074】

図示しないが、ノードソフトウェアは、プロトコルエンジンと、１つ以上のブロックチェーン関連機能モジュールのセットと、を更に含んでよい。任意の所与のノード１０４で、これらは、（ノードの１つ以上の役割に依存して）マイニングモジュール、転送モジュール、及び格納モジュール、のうちの任意の１、２、又は３個を含んでよい。プロトコルエンジンは、トランザクション１５２の異なるフィールドを認識し、それらをノードプロトコルに従い処理するよう構成される。トランザクション１５２m（Tx_m）が受信され、別の先行するトランザクション１５２m-１（Tx_m-１）のアウトプット（例えばUTXO）をポイントするインプットを有するとき、プロトコルエンジンは、アンロックスクリプトを識別し、それをスクリプトエンジン４０１に渡す。プロトコルエンジンは、更に、Txmのインプットの中のポインタに基づき、Tx_m-１を識別し検索する。それは、Tx_m-１が未だブロックチェーン１５０にない場合、それぞれのノード自身の保留中トランザクションのプール１５４から、又はTx_m-１が既にブロックチェーン１５０にある場合、それぞれのノード若しくは別のノード１０４に格納されたブロックチェーン１５０内のブロック１５１のコピーから、Tx_m-１を検索してよい。いずれの方法も、プロトコルエンジンは、Tx_m-１のポイントされるアウトプットの中のロックスクリプトを識別し、これをスクリプトエンジン３０１に渡す。

【0075】

スクリプトエンジン３０１は、従って、Tx_m-１のロックスクリプト、及びTx_mの対応するインプットからのアンロックスクリプトを有する。例えば、Tx_１及びTx_２が図４に示されるが、それは、Tx_０及びTx１等のようなトランザクションの任意のペアに適用され得る。スクリプトエンジン３０１は、前述のように２つのスクリプトを一緒に実行し、これらは、使用されているスタックに基づくスクリプト言語（例えばScript）に従い、スタック３０２にデータを置くことと、データを検索することとを含む。

【0076】

図３に示すように、Tx_１のロックスクリプトは、１つ以上のOCSオペコード（本例では２つ）及び少なくとも１つのOP_RETURNを含む。スクリプトエンジン３０１は、OP_RETURNを呼び出すとき、スタック４０２の一番上からデータ要素を消費し、該データ要素をTx_１のロックスクリプトに含まれるOCSオペコードのうちの１つへの参照として解釈するよう構成される。スクリプトエンジン３０１は、また、例えば、ロックスクリプトの未実行部分を参照されたOCSオペコードに続くロックスクリプトの部分で置き換えることにより、参照されたOCSオペコードに続くロックスクリプトの部分を実行するよう構成される。

【0077】

上述のように、トランザクションを実行するとき（例えば検証するとき）、トランザクションのロックスクリプトは、前のトランザクションのアンロックスクリプトと一緒に実行される。トランザクションは、１つより多くのロックスクリプトを含んでよい。それらのロックスクリプトのうちの少なくとも１つは、OP_RETURNと、OP_CODESEPARATOR(OCS)の１つ以上のインスタンスと、を含む。OCSの各インスタンスは、ロックスクリプトの部分を分ける。例えば、ロックスクリプトの３個の部分を分ける２個のOCSオペコードが存在してよい。文脈上特に必要がない限り、第１、第２、第３、等は、同じアイテムの異なるもの（例えば、OCS、OP_RETURN、部分、等）の間を区別するための単なるラベルである。

【0078】

トランザクションの検証の部分として、ロックスクリプトが実行され、それがOP_RETURNを含む場合、OP_RETURNが呼び出されると、データ要素はスタックのうちの１つ（例えば、メイン（Main）又はオルト（Alt）スタック）からリードされる。データ要素は、両方のスタックからリードされ、結合されて（例えば、加算されて）単一のデータ要素を形成してよい。データ要素は、ロックスクリプトの実行中に、例えばOP_RETURNが呼び出されるポイントまでに、生成される。データ要素は、数値又は他の種類の変数であってよく、該データ要素に対応するOCSから続くロックスクリプトの第１部分を出力するために使用される。言い換えると、データ要素は、特定のOCSのインデックス（又はアドレス）として解釈される。ここで、「ロックスクリプトの第１部分」は、必ずしも、ロックスクリプトの主要部分であることを意味しない。ここで、「第１」は、ロックスクリプトの部分を参照するラベルとして使用され、それはスタックからリードされたデータ要素に依存して主要部分であっても、そうでなくてもよい。例えば、３個のOCSオペコードがロックスクリプト内に存在する場合、それらは、番号１、２、３によりインデックス付けされてよい。データ要素がスクリプト内の第２OCSに対応する場合、第２OCSに続くロックスクリプトの部分が出力される。ロックスクリプトの部分は、例えば、スクリプトテンプレートに追加され、実行されるべき命令セットに追加され、及び／又は実行されてよい。

【0079】

ロックスクリプトの第１部分が次に実行されると、それがOP_RETURNのインスタンスを含む場合、OP_RETURNの該インスタンスが呼び出されると、データ要素がスタックからリードされ、OCSのアドレスとして使用されてよい。スタックからリードされるデータ要素に依存して、同じOCS又は異なるOCSが参照されてよい。参照されたOCSに続くロックスクリプトの部分（「第２部分」と呼ばれる）が出力される。上述の例を続けると、データ要素がスクリプト内の第１OCSに対応する場合、第１OCSに続くロックスクリプトの部分が出力される。代替として、データ要素は、第２又は第３OCSに対応してよく、この場合、出力されるロックスクリプトの部分は、それぞれ第２又は第３OCSに続くものである。ロックスクリプトの内容が相応して選択される場合、例えば、OCSオペコードの同じセットが繰り返し参照されることにより、無限ループが生成されることがある。

【0080】

幾つかの実施形態では、ロックスクリプト内では、各OP_RETURNの前にオペコードがあり、該オペコードは呼び出されると、スタックの一番上にデータ要素をプッシュする。例えば、OP_RETURNに先行するオペコードの各々は、OCSオペコードのうちの１つに対応するデータ要素をスタックにプッシュしてよい。

【0081】

トランザクションのスクリプトは、スクリプトエンジン（例えば、スクリプトインタープリタ）により、リードされ、実行され、解釈される等されてよい。ロックスクリプトを実行する前に、スクリプトエンジンは、OP_RETURNの任意のインスタンスについて、ロックスクリプトをスキャンしてよい。ロックスクリプトがOP_RETURNの少なくとも１つのインスタンスを含む場合、スクリプトエンジンは、ロックスクリプト内の主要OCSで開始しロックスクリプトの終わりに終了するサブスクリプトを生成してよい。このサブスクリプトは、メモリに格納されてよい。OP_RETURNが呼び出されると、スタックからのデータ要素、例えばメインスタックからの一番上の要素が消費される。データ要素が正整数ではない、及び／又はサブスクリプト内のOCSオペコードの総数より大きい場合、実行は終了してよい。データ要素が正整数であり、サブスクリプト内のOCSオペコードの総数より少ない又は等しい場合、データ要素に対応するOCSに続くロックスクリプトの部分が出力される。例えば、未実行スクリプト（つまり、OP_RETURNに続くロックスクリプトの部分）は、n番目のOCSに続くロックスクリプトの部分により置き換えられる。ここで、nはOP_RETURNにより消費されるデータ要素である。

【0082】

スクリプトを実行しているとき、メインスクリプト及びサブスクリプトはメモリに保存されてよい。メインスクリプトは、スタック上で実行されるべきスクリプトである。サブスクリプトは、静的であり、サブスクリプトの参照スクリプトとして使用され、サブスクリプトの部分はリードされコピーされる。サブスクリプトは、ロックスクリプト内で最初のOCSから続く、ロックスクリプトのうちの全部を含む。メインスクリプトは動的である。それは実行が進行するにつれて消費されるだけでなく、それは、実行中にOP_RETURNによりサブスクリプトの何らかの部分により上書きされることもある。例えば、OP_RETURNが呼び出される度に、メインスクリプトは、消費されるデータ要素に対応するOCSに続くサブスクリプトの部分（つまり、サブスクリプトの部分を形成する元のロックスクリプトの部分）により置き換えられる。

【0083】

＜使用例＞
図４は、例示的なインスクリプト関数の実行を示す。この例示的な関数は、ユークリッドアルゴリズムを実行する。ユークリッドアルゴリズムは、２つのインプット（a,b）を取り入れ、a及びbの最大公約数（greatest common divisor (GCD)）を出力する。簡単のために、a>bとする。

【0084】

本例では、インプットa及びbは、それぞれ１０５及び２８である。数値１０５は、スタックで数値２８より下になる。出力はGCD(１０５,２８)である。実行されるべきスクリプトは以下である：OCS OP_TUCK OP_MOD OP_DUP OP_IF OP_１ OP_RETURN OP_ENDIF OP_DROP。スクリプトが単一のOCS及び単一のOP_RETURNを含むことが分かる。OP_RETURNは、スタックに１の値をプッシュするOP_１の後に続く。OP_RETURNが呼び出されると、１の値がリードされ、対応するOCSに続くスクリプトの部分を実行するために使用される。ここで、OCSがスクリプトの中の主要オペコードであることから、これはスクリプトが繰り返されることと等価である。

【0085】

図４に示すように、出力は７であり、これは１０５と２８とのGCDである。スクリプトは、実行されるとき、１回以上（本例では１回）ループされてよい。つまり、１０５と２８の最大公約数を計算するために、１８個のオペコードが呼び出される。しかしながら、スクリプトを構成するためには９個のオペコードしか必要ない。これの利点は、より大きな合成スクリプトが、トランザクションに含まれる、より小さなスクリプトから実施できることである。

【0086】

図５A～Cは、別の例示的なインスクリプト関数の実行を示す。この例示的な関数楕円曲線点乗算を実行する。関数への入力は（a,G）である。ここで、aはスカラーであり、Gは生成元（generation point）である。本例では、aは７である。関数からの出力はa・Gである。

【0087】

実行されるべきスクリプトは以下の通りである：

【数2】

このスクリプトには、OCSオペコードの３個のインスタンス(OCS_１,OCS_２,OCS_３)があり、それぞれスクリプトの異なる部分を分けている。OP_RETURNの４個のインスタンスがあり、それぞれの前にオペコードがあり、該オペコードはOCSオペコードのうちの１つに対応するデータ要素をスタックにプッシュする。本例では、各OP_RETURNは数値を表すオペコードに続く。いつOP_RETURNに遭遇しても、スタックの１番目の要素が消費され、オペコードの新しいセットが、実行されるべきスクリプトボードにコピーされる。図５は、データ要素を含むスタックの展開、及びOP_RETURNのインスタンスまでのオペコードを含むスクリプトボードを示す。

【0088】

例として、「OP_DUP [POINT_ADD] OP_２ OP_RETURN」が実行された場合、OP_RETURNは、スタックからデータ要素「２」を消費し、OCS_２に続くスクリプトを実行することに進む。

【0089】

スクリプトは以下のように動作する。
（１）ALTスタックに０をプッシュする。この０は、ALTスタックの一番下に達したときを識別するのに役立つ。
（２）２個の入力（a,G）がある。a>１かどうかをチェックする。
a. Yesの場合、点２倍算（point doubling）に進む。
b. Noの場合、点加算を開始する。
（３）点２倍算の場合、スタックに１をプッシュすることにより開始する。この１は、カウンタのように動作し、何回、点が２倍算されたかを記録する。カウンタはaと比較する。将来の使用のために、Gのコピーが生成される。
a. カウンタがaより大きい場合、カウンタは半分に減らされ、次にその値がaから減算される。これは、元の値より小さい、aの新しい値を生成する。
b. 一方で、２倍算の結果は、ALTスタックにプッシュされる。その後、１がALTスタックにプッシュされて、ALTスタックからフェッチすべき値があることを示す。
c. OP_RETURNは、次に、aの新しい値によりステップ２へ進むために使用される。
４）実行できる２倍算がもはや存在しないとき、a=１か、又はa=０かがチェックされる。
a. a=１の場合、スタックの一番下に達するまで、ALTスタック上の各要素は１つずつフェッチされ、点加算が実行される。
b. a=０の場合、先ずGをドロップし、次にALTスタックから１つの結果をフェッチし、そして上述のステップ「a.」に戻る。

【0090】

オペコードの大きなグループの略語のように、点加算は[POINT_ADD]により定義され、点２倍算はOP_DUP[POINT_ADD]（又は[POINT_DOUBLE]）により定義されることに留意する。[POINT_ADD]は、スタック上の最初の２つの要素P_１及びP_２を消費し、P_１及びP_２の点加算をスタックにプッシュする。[POINT_DOUBLE]は、スタック上の最初の要素Pを消費し、点２Pをスタックにプッシュする。

【0091】

上記の実施形態は、単なる例示として説明したものであることが理解されるであろう。明らかに、実施形態は、特定の「名称」を有するオペコードに限定されない。むしろ、実施形態は、特定の機能を有するオペコードに限定される。用語「OP_RETURN」及び「OP_CODESEPARATOR」は、簡単のために使用されている。

【0092】

本願明細書に開示される教示の第１のインスタンスによると、ブロックチェーンのトランザクションを実行する、コンピュータにより実施される方法であって、前記トランザクションは、ロックスクリプトを含む少なくとも１つのアウトプットを含み、前記ロックスクリプトは、第１オペコードのインスタンス、及び第２オペコードの１つ以上のインスタンスを含み、前記第２オペコードの各インスタンスは、前記ロックスクリプトの部分を分け、前記方法は、
前記第１オペコードのインスタンスを呼び出すと、少なくとも１つのスタックから第１データ要素をリードするステップであって、前記第１データ要素は、異なるトランザクションのアンロックスクリプトにより前記ロックスクリプトの実行の間に生成される、ステップと、
前記第１データ要素に対応する前記第２オペコードのインスタンスに続く、前記ロックスクリプトの第１部分を出力するステップと、
を含む方法が提供される。

【0093】

第１オペコードは、終了オペコードであってよい。第２オペコードは、分離オペコードであってよい。

【0094】

第２の、任意的なインスタンスによると、前記出力するステップが、前記ロックスクリプトの前記第１部分のうちの少なくとも一部を実行するステップを含んでよい、第１のインスタンスによる方法が提供されてよい。

【0095】

第３の、任意的なインスタンスによると、サブスクリプトを生成するステップであって、前記サブスクリプトは、前記インスタンスオペコードの第１インスタンスから開始し、前記第２オペコードの前記第１インスタンスの後に実行される前記ロックスクリプトの残りの部分が続き、前記ロックスクリプトの前記第１部分は前記サブスクリプトの第１部分である、ステップ、を含む第１又は第２のインスタンスによる方法が提供されてよい。

【0096】

第４の、任意的なインスタンスによると、前記ロックスクリプト及び前記サブスクリプトは、ノードのメモリに格納されてよく、前記出力するステップは、前記ロックスクリプトの未実行部分を前記メモリ内の前記サブスクリプトの前記第１部分により置き換えるステップを含んでよい、第３のインスタンスによる方法が提供されてよい。

【0097】

第５の、任意的なインスタンスによると、前記ロックスクリプトを実行する前に、前記第１オペコードのインスタンスについて前記ロックスクリプトをスキャンするステップと、
前記ロックスクリプトが前記オペコードのインスタンスを含む場合、前記サブスクリプトを生成するステップと、
を含む第３又は第４のインスタンスによる方法が提供されてよい。

【0098】

第６の、任意的なインスタンスによると、前記方法は、前記第１データ要素を前記第２オペコードのインスタンスのアドレスとして解釈するステップを含んでよい、第１～第５のインスタンスによる方法が提供されてよい。

【0099】

第７の、任意的なインスタンスによると、前記法補は、以下：
前記第１データ要素が正整数ではない、
前記第１データ要素が前記第２オペコードのインスタンスの合計数より多い、
のうちの少なくとも１つの場合に、前記ロックスクリプトの実行を終了するステップ、を含む、第１～第６のインスタンスのいずれかによる方法が提供されてよい。

【0100】

第８の、任意的なインスタンスによると、前記ロックスクリプトの前記第１部分は、前記第１オペコードの第２インスタンスを含み、前記方法は、
前記第１オペコードの前記第２インスタンスを呼び出すと、少なくとも１つのスタックから第２データ要素をリードするステップであって、前記第２データ要素は、前記ロックスクリプトの第１部分の実行中に生成される、ステップと、
前記第２データ要素に対応する前記第２オペコードのインスタンスに続く、前記ロックスクリプトの第２部分を出力するステップと、
を含んでよい、第１～第７のインスタンスのいずれかによる方法が提供されよい。

【0101】

第９の、任意的なインスタンスによると、前記ロックスクリプトの前記第２部分を出力する前記ステップが、前記ロックスクリプトの前記第２部分のうちの少なくとも一部を実行するステップを含んでよい、第８のインスタンスによる方法が提供されてよい。

【0102】

第１０の、任意的なインスタンスによると、前記ロックスクリプトの前記第２部分は前記サブスクリプトの第２部分であってよく、前記方法は、前記ロックスクリプトの前記第１部分の未実行部分を前記メモリ内の前記サブスクリプトの前記第２部分により置き換えるステップを含んでよい、第４のインスタンスに従属する第１～第９のインスタンスのいずれかによる方法が提供されてよい。

【0103】

本願明細書に開示される教示の第１１のインスタンスによると、コンピュータ可読記憶装置上に具現化され、ブロックチェーンネットワークのノード上で実行すると第１～第１０のインスタンスのいずれかを実行するよう構成される、コンピュータプログラムが提供される。

【0104】

本願明細書に開示される教示の第１２のインスタンスによると、コンピューティング機器であって、
１つ以上のメモリユニットを含むメモリと、
１つ以上の処理ユニットを含む処理機器と、
を含み、
前記メモリは、前記処理機器上で実行するよう構成されるコードを格納し、前記コードは第１～第１０のインスタンスのいずれかを実行するよう構成される、コンピュータ機器が提供される。

【0105】

開示された技術の他の変形例又は使用事例は、本明細書で開示されると、当業者に明らかになり得る。本開示の範囲は、記載された実施形態によって限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】