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特表2022-542134コンソーシアムチェーンに基づく自動車整備データの記憶方法

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】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-09-29

(54)【発明の名称】コンソーシアムチェーンに基づく自動車整備データの記憶方法

(51)【国際特許分類】

H04L 9/32 20060101AFI20220921BHJP

G06F 21/64 20130101ALI20220921BHJP

G06Q 10/00 20120101ALI20220921BHJP

【ＦＩ】

H04L9/32 200Z

G06F21/64

G06Q10/00 300

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022504729

(86)(22)【出願日】2021-01-25

(85)【翻訳文提出日】2022-01-24

(86)【国際出願番号】 CN2021073500

(87)【国際公開番号】W WO2021203797

(87)【国際公開日】2021-10-14

(31)【優先権主張番号】202010262492.7

(32)【優先日】2020-04-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】518371489

【氏名又は名称】南京郵電大学

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

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．６６ＸｉｎＭｏｆａｎＲｏａｄ，ＧｕｌｏｕＮａｎｊｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１０００３Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤寛之

(72)【発明者】

【氏名】黄海平

(72)【発明者】

【氏名】肖甫

(72)【発明者】

【氏名】孫翔

(72)【発明者】

【氏名】王汝伝

(72)【発明者】

【氏名】朱鵬

(72)【発明者】

【氏名】李▲チィ▼

(72)【発明者】

【氏名】馬子洋

(72)【発明者】

【氏名】朱潔

【テーマコード（参考）】

5L049

【Ｆターム（参考）】

5L049CC15

(57)【要約】

本発明は、コンソーシアムチェーンに基づく自動車整備データの記憶方法を提案する。現在、自動車整備データの従来の記憶方式は、主に紙材料と分散したローカルデータベース記憶であり、このような記憶方式は整備データの完全性と可用性の点で多くの欠点を示している。本発明は、コンソーシアムチェーンを主とするブロックチェーン技術及びクラウド記憶技術を用いて、整備データの論理的ブロックチェーン記憶、物理的クラウド記憶を実現することで、実際の整備データは、生成され検証ノードに送信され、Ｐ－ＤＰｏＳコンセンサスメカニズムによりブロックに書き込まれた後は、改ざんすることができず、かつ追跡可能となり、ユーザはＭｅｒｋｌｅｒｏｏｔ検証法により送信されたデータの完全性をタイムリーに知ることができる。同時に、公開鍵暗号化アルゴリズム、プロキシ再暗号化アルゴリズム、ＳＯＫプロトコルなどの関連暗号学技術を採用し、個人情報のプライバシーが漏れないように保証しながら、一部の整備データの公開と共有を実現し、ユーザの補償請求プロセスに極大な利便性を提供する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記のステップを含むことを特徴とする、コンソーシアムチェーンに基づく自動車整備データの記憶方法。
ステップ１：システムを初期化し、システム全体はアイデンティティ認証ノードＣＡ、クライアントノード、プロキシ再暗号化ノード、及び参加ユーザからなり、コンソーシアムチェーンに関連データインデックス情報のみが保存され、実際のデータ内容については、コンソーシアムチェーンのクラウド記憶サーバに保存される。
ステップ２：アイデンティティ認証ノードＣＡは、システム全体における参加ユーザの役割に応じて異なる権限を付与し、参加ユーザにデジタル証明書を発行すると同時に、必要な公開情報を生成する。
ステップ３：自動車事故発生後、ユーザは各情報を総合的に整理する。
ステップ４：ユーザｘが整理完了した情報ｍｓｇ_ｘは、クライアントノードを介してアイデンティティ認証ノードに送信される。
ステップ５：ユーザ情報ｍｓｇ_ｘは各アイデンティティ認証ノード及びプロキシ再暗号化ノードに送信され、アイデンティティ認証ノードによって検証された後、Ｐ－ＤＰｏＳアルゴリズムが実行されて、関連データをコンソーシアムチェーンに書き込む。
ステップ６：新規ユーザｘ'はデータｍｓｇｘ'を送信する前に、クライアントノードによりキーワードＫｅｙに基づいてコンソーシアムチェーンに記憶されたデータを照会することができ、キーワードＫｅｙは、整備場所Ｌａ、整備部品Ｃｏｍｐ、整備価格Ｐｒ及び整備時間Ｔｉｍｅの個人情報のプライバシーに関与しない公開可能な情報を含み、Ｋｅｙ→［Ｌａ，Ｃｏｍｐ，Ｐｒ，Ｔｉｍｅ］と表され、照会結果に基づいて、ユーザｘ'は適切な場所を選択して適切な価格で自動車の整備を完了することができる。
ステップ７：ユーザｘはデータを送信完了した後、適切なタイミングでｍｅｒｋｌｅｒｏｏｔ検証法によりデータの完全性と機密性を確認することができる。
ステップ８：ユーザｘは保険会社に補償を請求する場合、暗号化されたデータを保険会社に個別に公開する必要がある。

【請求項2】

ステップ２の具体的な実施ステップは下記の通りであることを特徴とする、請求項１に記載のコンソーシアムチェーンに基づく自動車整備データの記憶方法。
ステップ２－１：、政府の信用承認で完全に信頼できるアイデンティティ認証ノードＣＡをコンソーシアムチェーンにおけるアイデンティティサービスノードとして選択して、ユーザ及び組織のアイデンティティの発行と管理を担当する。
ステップ２－２：コンセンサスに参加するノードは、アイデンティティ認証ノードＣＡによって権限が付与され、Ｐ－ＤＰｏＳアルゴリズムの実行に参加でき、アイデンティティ認証ノードと呼ばれる。
ステップ２－３：クライアントノードはフルウェイトクライアントとライトウェイトクライアントに分けられ、ユーザはライトウェイトクライアントノードにより整備データをアップロードし、検証処理のためにアイデンティティ認証ノードに送信することができ、ユーザはフルウェイトクライアントノードにより一部の公開可能な情報を照会することもでき、クライアントノードはコンセンサスに参加する権限がない。
ステップ２－４：プロキシ再暗号化ノードはプロキシ再暗号化アルゴリズムの実行を担当し、具体的にこのようなノードにデプロイされたスマートコントラクトによって自動的に実行される。
ステップ２－５：各参加ユーザはクライアントノードによりＯｐｅｎＳＳＬツールセットを使用して鍵ペアを生成することができ、任意のユーザｘの場合、鍵ペアは（ｓｋ_ｘ，ｖｋ_ｘ）であり、ｓｋ_ｘは秘密鍵であり、ｖｋ_ｘは公開鍵であり、ユーザｘはＣＳＲコマンドを実行して、証明書ｃｅｒｔ_ｘを取得し、さらに、参加ユーザｘのインデックスｉｎｄ_ｘ＝ｖｋ_ｘｍｏｄ２^ｋを定義し、ここで、ｋ＝Ｂｉｔ（ｖｋ_ｘ）ＤＩＶ４。
ステップ２－６：アイデンティティ認証ノードＣＡは、アイデンティティ認証ノード毎にコンセンサススコアＣｓ（ｉ）を生成し、ｉｎｄ_ｘ毎にセキュリティインデックスｉｎｄ_ｘ_Ｓｒを生成する。

【請求項3】

ステップ３の具体的な実施ステップは下記の通りであることを特徴とする、請求項１に記載のコンソーシアムチェーンに基づく自動車整備データの記憶方法。
ステップ３－１：事故発生後、ユーザｘは保険購入証明書、車両走行証明書の基本情報を整理し、関連クレデンシャル情報Ｐｒ_ｘ、個人アイデンティティ情報ＩＤ_ｘとして統計する。
ステップ３－２：交通警察のデジタル署名付き事故鑑定書、保険会社の職員のデジタル署名付き調査報告書の証明情報を整理し、Ｒｐ_ｘとして統計する。
ステップ３－３：ドライブレコーダーの映像情報、事故現場の写真情報のマルチメディア情報を整理し、Ｍｄ_ｘとして統計する。
ステップ３－４：整備拠点、整備時間、整備部品、整備費用証明書の拠点のデジタル署名付き整備情報を整理し、Ｒｅ_ｘとして統計すると同時に、キーワードＫｅｙを生成し、他のユーザが検索できるように、一部の公開可能な整備データを指示する。

【請求項4】

ステップ４の具体的な実施ステップは下記の通りであることを特徴とする、請求項１に記載のコンソーシアムチェーンに基づく自動車整備データの記憶方法。
ステップ４－１：ユーザの個人基本情報Ｃ_ｆ＝ＥＳＫ（Ｋ_ｓｙｍ，（Ｐｒ_ｘ，ＩＤ_ｘ，ｉｎｄ_ｘ_Ｓｒ））を計算し、ここで、Ｋ_ｓｙｍはＳＯＫプロトコルによって生成された暗号化鍵であり、次に、二重暗号化された個人基本情報Ｃ_ｆ'＝ＥＰＫ（ｖｋ_ｘ，Ｃ_ｆ）を計算する。
ステップ４－２：暗号化された補償請求情報Ｃ_ｔ＝ＥＰＫ（ｖｋ_ｘ，（Ｒｐ_ｘ，Ｍｄ_ｘ，Ｒｅ_ｘ））を計算する。
ステップ４－３：ユーザ情報ｍｓｇ_ｘ＝Ｃｏｍｂｉｎｅ（Ｃ_ｆ'，Ｃ_ｔ，Ｋｅｙ，ｉｎｄ_ｘ，ｖｋ_ｘ）を計算し、ここで、Ｋｅｙには整備情報のキーワードが含まれているが、いかなるの個人のプライバシーは含まれず、他のユーザはＫｅｙによりｉｎｄ_ｘのいかなるの実際の情報を知ることができない。
上記のステップにおいて、ＥＰＫは軽量な公開鍵暗号化アルゴリズムであり、ＥＳＫは対称暗号化アルゴリズムである。

【請求項5】

ステップ５の具体的な実施ステップは下記の通りであることを特徴とする、請求項１に記載のコンソーシアムチェーンに基づく自動車整備データの記憶方法。
ステップ５－１：各アイデンティティ認証ノードはｍｓｇ_ｘを受信した後、自体の公開鍵ｖｋ_ｉをプロキシ再暗号化ノードに送信し、該当ノードにおけるスマートコントラクトによって下記のようにプロキシ再暗号化アルゴリズムを実行する。
ステップ５－１－１：プロキシ再暗号化ノードは受信したｖｋ_ｉをｉｎｄ_ｘにフィードバックし、ｉｎｄ_ｘクライアントノードにおけるスマートコントラクトは鍵ＲＫ_{ｓｋｘ→ｖｋｉ}を生成し、鍵をプロキシ再暗号化ノードに送信する。
ステップ５－１－２：Ｐｒｏｘｙはｘによって生成された鍵ＲＫ_{ｓｋｘ→ｖｋｉ}を使用して、暗号文Ｃ_ｔをｉｎｄ_ｉの秘密鍵で復号可能な暗号文Ｃ_ｔｉに変換し、Ｐｒｏｘｙは変換サービスのみを提供し、平文を取得できない。
ステップ５－１－３：Ｐｒｏｘｙは変換された暗号文をｉｎｄ_ｉに送信し、ｉｎｄ_ｉはスマートコントラクトにおけるｇｅｔＴｒａｎｓ（）関数を呼び出して復号と検証を行う。検証完了後、ｕｐＴｒａｎｓ（）関数を呼び出して、正当なｍｓｇになるようにｍｓｇの状態を変更する。
ステップ５－２：Ｐ－ＤＰｏＳコンセンサスアルゴリズムは選挙で授権代表を選出し、Ｐ－ＤＰｏＳコンセンサスアルゴリズムは次のように実行される。
ステップ５－２－１：コンセンサススコアＣｓ（ｉ）を持つ各アイデンティティ認証ノードは、信頼するアイデンティティ認証ノードに投票する必要があり、自身に投票することもできる。一ラウンドの投票後、最大投票数を持つ１０１個のノードは交代でアカウンティングする。これらの１０１個の授権代表に加えて、一定数の候補代表を選出する必要があり、その得票数は下記の公式によって計算される。

ステップ５－２－２：１０１個のアカウンティングノードのうち、あるノードが新しいブロックの署名に失敗した場合、そのコンセンサススコアＣｓ（ｉ）を更新し、更新されたＣｓ（ｉ）は下記の通りである。

αは遅延時間Δｔの線形関数である。
ステップ５－２－３：Ｃｓ（ｉ）が低すぎる代表は、出席するように投票される可能性がある。
ステップ５－２－４：授権代表が出席するように投票された場合、候補代表列からヘッドノードを選択して授権代表列の最後に追加する。
ステップ５－３：授権代表は鍵値ペア（ｋｅｙ－ｖａｌｕｅ）の形でコンソーシアムチェーンのブロックにデータを書き込み、記録が正常に書き込まれると、記録送信側のユーザｘのｉｎｄ_ｘ_ＳＲを更新する。各記録のヘッダーは、すべて授権代表のｖｋを引用する。ブロックにおいてｍｅｒｋｌｅツリーは各暗号文のｈａｓｈ値、すなわちデータ情報のインデックスを記憶しており、データ情報自体の実際の記憶アドレスはクラウドプラットフォームであり、各データ情報は特定のタイムスタンプを持っている。クラウドに記憶されたデータ暗号文は、複数のサブ暗号文に分割される。

【請求項6】

ステップ７及びそのｍｅｒｋｌｅｒｏｏｔ検証法の具体的な実施ステップは下記の通りであることを特徴とする、請求項１に記載のコンソーシアムチェーンに基づく自動車整備データの記憶方法。
ステップ７－１：ユーザは暗号化された暗号文Ｅ（ｍｓｇ_ｘ）を複数の等しい長さのサブ暗号文に分割し、その数はｎであり、ｅ（ｅ_０，ｅ_１，．．．．，ｅ_ｎ－１）と表記する。
ステップ７－２：ユーザは乱数生成器を使用して、ｎ個の乱数を生成し、ｒ（ｒ_０，ｒ_１，．．．．ｒ_ｎ－１）と表記する。
ステップ７－３：各ｅ_ｉをｒ_ｉとマージして、ｈａｓｈ_ｉ＝Ｈ（ｅ_ｉ＋ｒ_ｉ）を取得する。
ステップ７－４：ｎ個のｈａｓｈ_ｉをｍｅｒｋｌｅツリーのリーフノードとし、最終的にｍｅｒｋｌｅｒｏｏｔ値を取得する。
ステップ７－５：暗号文がｎ個のサブ暗号文に分割されてクラウド記憶サーバに保存される際に、各ｈａｓｈ_ｉをクラウドに送信する必要がある。
ステップ７－６：ユーザがあるデータの所有者であることを証明したい場合は、ｒ_ｉをアップロードすればよく、ｒ_ｉとあるサブ暗号文をマージして取得したｈａｓｈ値は、アップロードされたｈａｓｈ_ｉテーブルで検索できれば、前記ユーザがデータの所有者であることを証明することができる。
ステップ７－７：ユーザはすべてのｒ_ｉをアップロードし、ｅ_ｉ毎にｈａｓｈ値を計算して、ｒｏｏｔ値を取得してもよい。前記ｒｏｏｔ値がｍｅｒｋｌｅｒｏｏｔ値と同じであれば、データの完全性を証明する。

【請求項7】

ステップ８の具体的な実施方法は下記の通りであることを特徴とする、請求項１に記載のコンソーシアムチェーンに基づく自動車整備データの記憶方法。
ステップ８－１：ユーザｘは、プロキシ再暗号化ノードによりクラウドに記憶された暗号文を、保険会社の秘密鍵で復号可能な暗号文に変換する。
ステップ８－２：保険会社は、関連整備データを検証した後、ユーザｘの実際のアイデンティティ情報を取得する。
ステップ８－３：実際のアイデンティティの取得は、アイデンティティに基づく鍵共有システム、すなわちＳＯＫプロトコルによって完了する。
ステップ８－４：誤りがないことを確認した後、補償を完了する。
ステップ８－５：ユーザｘが保険会社から保険を再度購入する必要がある場合、保険会社はそのセキュリティインデックスｉｎｄ_ｘ_Ｓｒを照会し、ｉｎｄ_ｘ_Ｓｒに基づいて合理的な保険費用を決定すればよい。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、安全で信頼性の高いデータ記憶技術の分野に関し、具体的に、コンソーシアムチェーンに基づく自動車整備データの記憶方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

自動車整備データは、ユーザが交通事故やその他の未知の事故を起こした後、保険会社に補償を請求する重要な証拠である。そして、これまで、真に安全で信頼性の高い整備データ記憶プラットフォームはない。ほとんどの整備データは、紙材料の形でユーザの手元に保存され、一部の整備データは自動車整備拠点のローカルデータベースに記憶されている。このようなデータ保存方式には、下記の二つの問題が存在する。第一に、紙材料の紛失がユーザの補償申請に悪影響を及ぼす。第二に、利益のために、保険会社の職員や悪意のある第三者がデータベース管理者に関連データの修正や削除を直接要求する可能性がある。これらの二つの状況は、整備データの可用性と真正性を大きく脅かす。同時に、現段階の保険補償の形式は、ユーザが保険会社に指定された整備拠点にて自動車の整備をしなければならないものであり、指定された整備拠点と保険会社との間に協力関係が存在するため、整備価格が通常の整備拠点の整備価格よりも高い可能性がある。ユーザとしては、自分が適切な整備拠点を選択して自動車を整備することを望むが、保険会社は整備データの信頼性を確認することができない。

【0003】

ブロックチェーンは、Ｈａｓｈなどの技術に基づいて形成されたパブリックデータベース（またはパブリック元帳と呼ばれる）であり、ブロックチェーン技術とは、現代暗号学、分散一貫性プロトコル、ピアツーピアネットワーク通信技術、及びスマートコントラクトプログラミング言語などに基づいて形成された複数の参加者間のデータ交換、処理、及び記憶技術の組み合わせである。ブロックチェーンは、脱中心化の特徴を有し、各ノード間でコンセンサスアルゴリズムにより相互通信と相互信頼を実現する。ブロックチェーンは、パブリックチェーン、プライベートチェーン、コンソーシアムチェーンの三種類の配置モードに分けられる。コンソーシアムチェーンはアライアンス参加に限定され、ブロックチェーンにおける読み取り、書き込み、アカウンティングへの参加の権限は、アライアンスのルールに従って確立される。ブロックチェーン記録情報を生成するには、すべてのネートワークノードがコンセンサスに達して確認する必要であり、ノードがブロックチェーンに組み込まれると、永久に記録され、連続的に追跡可能となり、改ざんできない。そこで、ブロックチェーンに記録されたクレジットは、自動化され、ネットワーク全体のコンセンサスを得た、公平、客観的、透明である。従来のクレジットシステムと比べて、より高いレベルのクレジットシステムである。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

現在、ユーザ、保険会社、自動車整備拠点の三者は、統一されたコミュニケーションと情報共有のチャネルを持っておらず、関連する整備データは分散保存され、共有できず、紛失ないし悪意的に削除される可能性があるため、市場では三者を統合し、情報の改ざんが不可能、追跡可能、透明で、ブロックチェーンに基づく自動車整備データの記憶システムが必要となる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明はコンソーシアムチェーンに基づく自動車整備データの記憶方法を提案して、整備データの信頼性と真正性を保証し、かつ一部の整備データの情報共有を実現する。本発明は、同時にクラウド記憶技術を採用して大きなデータ情報を記憶することで、論理的ブロックチェーン記憶、物理的クラウド記憶のシステムモデルを実現する。本発明は、コンソーシアムチェーンにおいて最も一般的に使用されるＰＢＦＴアルゴリズムを選択するのではなく、改良されたＤＰｏＳコンセンサスメカニズムを採用して、分散一貫性の問題を解決する。かつ、本発明は、ＳＯＫプロトコル、プロキシ再暗号化などの暗号学方法を採用して、ユーザのプライバシーを保証する。

【0006】

下記のステップを含むコンソーシアムチェーンに基づく自動車整備データの記憶方法である。
ステップ１：システムを初期化する。システム全体はアイデンティティ認証ノードＣＡ、クライアントノード、プロキシ再暗号化ノード、及び参加ユーザからなり、コンソーシアムチェーンに関連データインデックス情報のみが保存され、実際のデータ内容については、コンソーシアムチェーンのクラウド記憶サーバに保存される。

【0007】

ステップ２：アイデンティティ認証ノードＣＡは、システム全体における参加ユーザの役割に応じて異なる権限を付与し、参加ユーザにデジタル証明書を発行すると同時に、必要な公開情報を生成する。

【0008】

ステップ３：自動車事故発生後、ユーザは各情報を総合的に整理する。

【0009】

ステップ４：ユーザｘが整理完了した情報ｍｓｇ_ｘは、クライアントノードを介してアイデンティティ認証ノードに送信される。

【0010】

ステップ５：ユーザ情報ｍｓｇ_ｘは各アイデンティティ認証ノード及びプロキシ再暗号化ノードに送信され、アイデンティティ認証ノードによって検証された後、Ｐ－ＤＰｏＳアルゴリズムが実行されて、関連データをコンソーシアムチェーンに書き込む。

【0011】

ステップ６：新規ユーザｘ'はデータｍｓｇｘ'を送信する前に、クライアントノードによりキーワードＫｅｙに基づいてコンソーシアムチェーンに記憶されたデータを照会することができる。キーワードＫｅｙは整備場所Ｌａ、整備部品Ｃｏｍｐ、整備価格Ｐｒ及び整備時間Ｔｉｍｅの個人情報のプライバシーに関与しない公開可能な情報を含み、Ｋｅｙ→［Ｌａ，Ｃｏｍｐ，Ｐｒ，Ｔｉｍｅ］と表される。照会結果に基づいて、ユーザｘ'は適切な場所を選択して適切な価格で自動車の整備を完了することができる。

【0012】

ステップ７：ユーザｘはデータを送信完了した後、適切なタイミングでｍｅｒｋｌｅｒｏｏｔ検証法によりデータの完全性と機密性を確認することができる。

【0013】

ステップ８：ユーザｘが保険会社に補償を請求する場合、暗号化されたデータを保険会社に個別に公開する必要がある。

【0014】

さらに、ステップ２の具体的な実施ステップは下記の通りである。
ステップ２－１：ユーザ及び組織のアイデンティティの発行と管理を担当するコンソーシアムチェーンにおけるアイデンティティサービスノードとして、政府の信用承認で完全に信頼できるアイデンティティ認証ノードＣＡを選択する。

【0015】

ステップ２－２：コンセンサスに参加するノードは、アイデンティティ認証ノードＣＡによって権限が付与され、Ｐ－ＤＰｏＳアルゴリズムの実行に参加でき、アイデンティティ認証ノードと呼ばれる。

【0016】

ステップ２－３：クライアントノードはフルウェイトクライアントとライトウェイトクライアントに分けられ、ユーザはライトウェイトクライアントノードにより整備データをアップロードし、検証処理のためにアイデンティティ認証ノードに送信することができ、ユーザはフルウェイトクライアントノードにより一部の公開可能な情報を照会することもできる。クライアントノードはコンセンサスに参加する権限がない。

【0017】

ステップ２－４：プロキシ再暗号化ノードはプロキシ再暗号化アルゴリズムの実行を担当し、具体的にこのようなノードにデプロイされたスマートコントラクトによって自動的に実行される。

【0018】

ステップ２－５：各参加ユーザはクライアントノードによりＯｐｅｎＳＳＬツールセットを使用して鍵ペアを生成することができ、任意のユーザｘの場合、鍵ペアは（ｓｋ_ｘ，ｖｋ_ｘ）であり、ｓｋ_ｘは秘密鍵であり、ｖｋ_ｘは公開鍵である。ユーザｘはＣＳＲコマンドを実行して、証明書ｃｅｒｔ_ｘを取得し、さらに、参加ユーザｘのインデックスｉｎｄ_ｘ＝ｖｋ_ｘｍｏｄ２^ｋを定義し、ここで、ｋ＝Ｂｉｔ（ｖｋ_ｘ）ＤＩＶ４。

【0019】

ステップ２－６：アイデンティティ認証ノードＣＡは、アイデンティティ認証ノード毎にコンセンサススコアＣｓ（ｉ）を生成し、ｉｎｄ_ｘ毎にセキュリティインデックスｉｎｄ_ｘ_Ｓｒを生成する。

【0020】

さらに、ステップ３の具体的な実施ステップは下記の通りである。
ステップ３－１：ユーザｘは事故発生後、保険購入証明書、車両走行証明書の基本情報を整理し、関連クレデンシャル情報Ｐｒ_ｘ、個人アイデンティティ情報ＩＤ_ｘとして統計する。

【0021】

ステップ３－２：交通警察のデジタル署名付き事故鑑定書、保険会社の職員のデジタル署名付き調査報告書の証明情報を整理し、Ｒｐ_ｘとして統計する。

【0022】

ステップ３－３：ドライブレコーダーの映像情報、事故現場の写真情報のマルチメディア情報を整理し、Ｍｄ_ｘとして統計する。

【0023】

ステップ３－４：整備拠点、整備時間、整備部品、整備費用証明書の拠点のデジタル署名付き整備情報を整理し、Ｒｅ_ｘとして統計すると同時に、キーワードＫｅｙを生成し、他のユーザが検索できるように、一部の公開可能な整備データを指示する。

【0024】

さらに、ステップ４の具体的な実施ステップは下記の通りである。
ステップ４－１：ユーザの個人基本情報Ｃ_ｆ＝ＥＳＫ（Ｋ_ｓｙｍ，（Ｐｒ_ｘ，ＩＤ_ｘ，ｉｎｄ_ｘ_Ｓｒ））を計算し、ここで、Ｋ_ｓｙｍはＳＯＫプロトコルによって生成された暗号化鍵である。次に、二重暗号化された個人基本情報Ｃ_ｆ'＝ＥＰＫ（ｖｋ_ｘ，Ｃ_ｆ）を計算する。

【0025】

ステップ４－２：暗号化された補償請求情報Ｃ_ｔ＝ＥＰＫ（ｖｋ_ｘ，（Ｒｐ_ｘ，Ｍｄ_ｘ，Ｒｅ_ｘ））を計算する。

【0026】

ステップ４－３：ユーザ情報ｍｓｇ_ｘ＝Ｃｏｍｂｉｎｅ（Ｃ_ｆ'，Ｃ_ｔ，Ｋｅｙ，ｉｎｄ_ｘ，ｖｋ_ｘ）を計算し、ここで、Ｋｅｙには整備情報のキーワードが含まれているが、いかなるの個人のプライバシーは含まれない。他のユーザはＫｅｙによりｉｎｄ_ｘのいかなるの実際の情報を知ることができない。

【0027】

上記のステップにおいて、ＥＰＫは軽量な公開鍵暗号化アルゴリズムであり、ＥＳＫは対称暗号化アルゴリズムである。

【0028】

さらに、ステップ５の具体的な実施ステップは下記の通りである。
ステップ５－１：各アイデンティティ認証ノードはｍｓｇ_ｘを受信した後、自体の公開鍵ｖｋ_ｉをプロキシ再暗号化ノードに送信し、該当ノードにおけるスマートコントラクトによって下記のようにプロキシ再暗号化アルゴリズムを実行する。

【0029】

ステップ５－１－１：プロキシ再暗号化ノードは受信したｖｋ_ｉをｉｎｄ_ｘにフィードバックし、ｉｎｄ_ｘクライアントノードにおけるスマートコントラクトは鍵ＲＫ_{ｓｋｘ→ｖｋｉ}を生成し、鍵をプロキシ再暗号化ノードに送信する。

【0030】

ステップ５－１－２：Ｐｒｏｘｙはｘによって生成された鍵ＲＫ_{ｓｋｘ→ｖｋｉ}を使用して、暗号文Ｃ_ｔをｉｎｄ_ｉの秘密鍵で復号可能な暗号文Ｃ_ｔｉに変換し、Ｐｒｏｘｙは変換サービスのみを提供し、平文を取得できない。

【0031】

ステップ５－１－３：Ｐｒｏｘｙは変換された暗号文をｉｎｄ_ｉに送信し、ｉｎｄ_ｉはスマートコントラクトにおけるｇｅｔＴｒａｎｓ（）関数を呼び出して復号と検証を行う。検証完了後、ｕｐＴｒａｎｓ（）関数を呼び出して、正当なｍｓｇになるようにｍｓｇの状態を変更する。

【0032】

ステップ５－２：Ｐ－ＤＰｏＳコンセンサスアルゴリズムは選挙で授権代表を選出し、Ｐ－ＤＰｏＳコンセンサスアルゴリズムは次のように実行される。

【0033】

ステップ５－２－１：コンセンサススコアＣｓ（ｉ）を持つ各アイデンティティ認証ノードは、信頼するアイデンティティ認証ノードに投票する必要があり、自身に投票することもできる。一ラウンドの投票後、最大投票数を持つ１０１個のノードは交代でアカウンティングする。これらの１０１個の授権代表に加えて、一定数の候補代表を選出する必要があり、その得票数は下記の公式によって計算される。

【0034】

αは遅延時間Δｔの線形関数である。

【0035】

ステップ５－２－３：Ｃｓ（ｉ）が低すぎる代表は、出席するように投票される可能性がある。

【0036】

ステップ５－２－４：授権代表が出席するように投票された場合、候補代表列からヘッドノードを選択して授権代表列の最後に追加する。

【0037】

ステップ５－３：授権代表は鍵値ペア（ｋｅｙ－ｖａｌｕｅ）の形でコンソーシアムチェーンのブロックにデータを書き込み、記録が正常に書き込まれると、記録送信側のユーザｘのｉｎｄ_ｘ_ＳＲを更新する。各記録のヘッダーは、すべて授権代表のｖｋを引用する。ブロックにおいてｍｅｒｋｌｅツリーは各暗号文のｈａｓｈ値、すなわちデータ情報のインデックスを記憶しており、データ情報自体の実際の記憶アドレスはクラウドプラットフォームであり、各データ情報は特定のタイムスタンプを持っている。クラウドに記憶されたデータ暗号文は、複数のサブ暗号文に分割される。

【0038】

さらに、ステップ７及びそのｍｅｒｋｌｅｒｏｏｔ検証法の具体的な実施ステップは下記の通りである
ステップ７－１：ユーザは暗号化された暗号文Ｅ（ｍｓｇ_ｘ）を複数の等しい長さのサブ暗号文に分割し、その数はｎであり、ｅ（ｅ_０，ｅ_１，．．．．，ｅ_ｎ－１）と表記する。

【0039】

ステップ７－２：ユーザは乱数生成器を使用して、ｎ個の乱数を生成し、ｒ（ｒ_０，ｒ_１，．．．．ｒ_ｎ－１）と表記する。

【0040】

ステップ７－３：各ｅ_ｉをｒ_ｉとマージして、ｈａｓｈ_ｉ＝Ｈ（ｅ_ｉ＋ｒ_ｉ）を取得する。

【0041】

ステップ７－４：ｎ個のｈａｓｈ_ｉをｍｅｒｋｌｅツリーのリーフノードとし、最終的にｍｅｒｋｌｅｒｏｏｔ値を取得する。

【0042】

ステップ７－５：暗号文がｎ個のサブ暗号文に分割されてクラウド記憶サーバに保存される際に、各ｈａｓｈ_ｉをクラウドに送信する必要がある。

【0043】

ステップ７－６：ユーザがあるデータの所有者であることを証明したい場合は、ｒ_ｉをアップロードすればよく、ｒ_ｉとあるサブ暗号文をマージして取得したｈａｓｈ値は、アップロードされたｈａｓｈ_ｉテーブルで検索できれば、前記ユーザがデータの所有者であることを証明することができる。

【0044】

ステップ７－７：ユーザはすべてのｒ_ｉをアップロードし、ｅ_ｉ毎にｈａｓｈ値を計算して、ｒｏｏｔ値を取得してもよい。前記ｒｏｏｔ値がｍｅｒｋｌｅｒｏｏｔ値と同じであれば、データの完全性を証明する。

【0045】

さらに、ステップ８の具体的な実施方法は下記の通りである。
ステップ８－１：ユーザｘは、プロキシ再暗号化ノードによりクラウドに記憶された暗号文を、保険会社の秘密鍵で復号可能な暗号文に変換する。

【0046】

ステップ８－２：保険会社は、関連整備データを検証した後、ユーザｘの実際のアイデンティティ情報を取得する。

【0047】

ステップ８－３：実際のアイデンティティの取得は、アイデンティティに基づく鍵共有システム、すなわちＳＯＫプロトコルによって完了する。

【0048】

ステップ８－４：誤りがないことを確認した後、補償を完了する。

【0049】

ステップ８－５：ユーザｘが保険会社から保険を再度購入する必要がある場合、保険会社はそのセキュリティインデックスｉｎｄ_ｘ_Ｓｒを照会し、ｉｎｄ_ｘ_Ｓｒに基づいて合理的な保険費用を決定すればよい。

【発明の効果】

【0050】

本発明は、以下の有益な効果を有する。
（１）コンソーシアムチェーンを主とするブロックチェーン技術を用いて、関連する整備データが分散保存され、紛失したり悪意的に削除されたりする問題を解決する。統一された三者間のコミュニケーションと情報共有のチャネルを提供する。

【0051】

（２）ブロックチェーン技術とクラウド記憶技術を組み合わせることにより、論理的ブロックチェーン記憶、物理的クラウド記憶を実現し、ブロックの過大な問題を回避するとともに、一部のデータの公開と共有を実現する。

【0052】

（３）ｍｅｒｋｌｅツリールート検証方法を採用して、クラウドデータの完全性と保密性を確保する。

【0053】

（４）改良されたＤＰＯＳアルゴリズムを採用し、システムオーバーヘッドを削減し、コンセンサス効率を向上させるとともに、ＰＯＳに比べてよりよく脱中心化できる。

【0054】

（５）プロキシ再暗号化、ＳＯＫプロトコル、軽量な暗号化アルゴリズムなどの暗号学方法を採用して、個人情報のプライバシーとデータのプライバシーを保護する。

【図面の簡単な説明】

【0055】

【図1】本発明の実施形態におけるシステムモデル図である。

【図2】本発明の実施形態におけるコンソーシアムチェーンのブロック構造の概略図である。

【図3】本発明の実施形態におけるプロキシ再暗号化の概略図である。

【図4】発明の具体的なフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0056】

以下、図面を参照して本発明の技術的手段についてさらに詳細に説明する。

【0057】

本発明にかかるいくつかの重要な用語及び制約について、下記のように説明する。

【0058】

ＡＥＳ暗号化アルゴリズムとＥＣＣ暗号化アルゴリズム：ＡＥＳ暗号化アルゴリズムは、多くの対称暗号化アルゴリズムの一つであり、従来のＤＥＳ、３ＤＥＳ暗号化アルゴリズムに比べて、より高い安全性を有する。ＥＣＣ暗号化アルゴリズムのフルネームは、楕円曲線暗号化アルゴリズムと呼ばれ、ブロックチェーンで一般的に使用される非対称暗号化アルゴリズムであり、従来の非対称暗号化アルゴリズムに比べて、より高い安全性とよりよい性能を有する。ＡＥＳ暗号化アルゴリズムとＥＣＣ暗号化アルゴリズムの具体的な設計及び実現は、本発明の特許によって保護される内容ではなく、本発明を実現するための技術的手段にすぎない。

【0059】

ｇｅｔＴｒａｎｓ（）関数とｕｐＴｒａｎｓ（）関数：ｇｅｔＴｒａｎｓ（）関数とｕｐＴｒａｎｓ（）関数は、分散ノードにデプロイされ、自動的に実行可能なプログラムコードであり、スマートコントラクトの具体的な実現である。ｇｅｔＴｒａｎｓ（）関数は、受信した暗号文を自動的に復号し、対応する検証作業を行う。ｕｐＴｒａｎｓ（）関数は、ｇｅｔＴｒａｎｓ（）関数の実行終了後に、検証に合格した暗号文の状態を正当な状態に変更する。ｇｅｔＴｒａｎｓ（）関数とｕｐＴｒａｎｓ（）関数の具体的な実現は、本発明の特許によって保護される内容ではなく、本発明を実現するための技術的手段にすぎない。

【0060】

Ｍｅｒｋｌｅツリー：Ｍｅｒｋｌｅツリーは、ブロックチェーンの重要なデータ構造であり、ハッシュバイナリツリーであり、Ｍｅｒｋｌｅツリーのリーフノードにトランザクションハッシュが保存され、任意のリーフノードのデータが変化すると、ルートノードに一級ずつアップロードされ、ルートノードのハッシュ値の変化を引き起こす。Ｍｅｒｋｌｅツリーの設計及び具体的な実現は、本発明の特許によって保護される内容ではなく、本発明を実現するための技術的手段にすぎない。

【0061】

ＳＯＫプロトコル：ＳＯＫプロトコルは、多くの鍵交換アルゴリズムの一つであり、アイデンティティに基づく鍵共有システムであり、特定のアイデンティティ属性を満たす鍵共有の両方が共有鍵を生成し、具体的なメカニズムはＤｉｆｆｉｅ－Ｈｅｌｌｍａｎ鍵合意プロトコルに類似する。ＳＯＫプロトコルの設計及び具体的な実現は、本発明の特許によって保護される内容ではなく、本発明を実現するための技術的手段にすぎない。

【0062】

【0063】

【0064】

ステップ２の具体的な実施ステップは下記の通りである。
ステップ２－１：ユーザ及び組織のアイデンティティの発行と管理を担当するコンソーシアムチェーンにおけるアイデンティティサービスノードとして、政府の信用承認で完全に信頼できるアイデンティティ認証ノードＣＡを選択する。

【0065】

【0066】

【0067】

【0068】

【0069】

ステップ２－６：暗号通貨であるビットシェアーズを導入する必要がある従来のＤＰｏＳメカニズムとは異なり、アイデンティティ認証ノードＣＡは、アイデンティティ認証ノード毎にコンセンサススコアＣｓ（ｉ）を生成し、ｉｎｄ_ｘ毎にセキュリティインデックスｉｎｄ_ｘ_Ｓｒを生成する。

【0070】

ステップ３：自動車事故発生後、ユーザは各情報を総合的に整理する。

【0071】

ステップ３の具体的な実施ステップは下記の通りである。
ステップ３－１：事故発生後、ユーザｘは保険購入証明書、車両走行証明書などの関連クレデンシャル情報Ｐｒ_ｘ、個人アイデンティティ情報ＩＤ_ｘを整理する。

【0072】

【0073】

ステップ３－３：ドライブレコーダーの映像情報、事故現場の写真情報などのマルチメディア情報を整理し、Ｍｄ_ｘとして統計する。

【0074】

ステップ３－４：整備拠点、整備時間、整備部品、整備費用証明書などの拠点のデジタル署名付き整備情報Ｒｅ_ｘを整理すると同時に、キーワードＫｅｙを生成し、他のユーザが検索できるように、一部の公開可能な整備データを指示する。

【0075】

ステップ４：ユーザｘが整理完了した情報ｍｓｇ_ｘは、クライアントノードを介してアイデンティティ認証ノードに送信される。

【0076】

ステップ４の具体的な実施ステップは下記の通りである。
ステップ４－１：ユーザの個人基本情報Ｃ_ｆ＝ＥＳＫ（Ｋ_ｓｙｍ，（Ｐｒ_ｘ，ＩＤ_ｘ，ｉｎｄ_ｘ_Ｓｒ））を計算し、ここで、Ｋ_ｓｙｍはＳＯＫプロトコルによって生成された暗号化鍵である。次に、二重暗号化された個人基本情報Ｃ_ｆ'＝ＥＰＫ（ｖｋ_ｘ，Ｃ_ｆ）を計算する。

【0077】

ステップ４－２：暗号化された補償請求情報Ｃ_ｔ＝ＥＰＫ（ｖｋ_ｘ，（Ｒｐ_ｘ，Ｍｄ_ｘ，Ｒｅ_ｘ））を計算する。

【0078】

【0079】

上記のステップにおいて、ＥＰＫは軽量な公開鍵暗号化アルゴリズムであり、ＥＳＫは対称暗号化アルゴリズムである。

【0080】

ステップ５：ユーザ情報ｍｓｇは各アイデンティティ認証ノード及びプロキシ再暗号化ノードに送信され、アイデンティティ認証ノードによって検証された後、Ｐ－ＤＰｏＳアルゴリズムが実行されて、関連データをコンソーシアムチェーンに書き込む。

【0081】

ステップ５の具体的な実施ステップは下記の通りである。
ステップ５－１：各アイデンティティ認証ノードはｍｓｇ_ｘを受信した後、自体の公開鍵ｖｋ_ｉをプロキシ再暗号化ノードに送信し、該当ノードにおけるスマートコントラクトによって下記のようにプロキシ再暗号化アルゴリズムを実行する。

【0082】

【0083】

【0084】

【0085】

【0086】

【0087】

αは遅延時間Δｔの線形関数である。

【0088】

ステップ５－２－３：Ｃｓ（ｉ）が低すぎる代表は、出席するように投票される可能性がある。

【0089】

ステップ５－２－４：授権代表が出席するように投票された場合、候補代表列からヘッドノードを選択して授権代表列の最後に追加する。

【0090】

【0091】

ステップ６：新規ユーザｘ'はデータｍｓｇｘ'を送信する前に、クライアントノードによりキーワードＫｅｙに基づいてコンソーシアムチェーンに記憶されたデータを照会することができる。キーワードＫｅｙは、整備場所Ｌａ、整備部品Ｃｏｍｐ、整備価格Ｐｒ及び整備時間Ｔｉｍｅなどの個人情報のプライバシーに関与しない公開可能な情報を含み、Ｋｅｙ→［Ｌａ，Ｃｏｍｐ，Ｐｒ，Ｔｉｍｅ］と表される。照会結果に基づいて、ユーザｘ'は適切な場所を選択して適切な価格で自動車の整備を完了することができる。

【0092】

【0093】

ステップ７及びそのｍｅｒｋｌｅｒｏｏｔ検証法の具体的な実施ステップは下記の通りである。
ステップ７－１：ユーザは暗号化された暗号文Ｅ（ｍｓｇ_ｘ）を複数の等しい長さのサブ暗号文に分割し、その数はｎであり、ｅ（ｅ_０，ｅ_１，．．．．，ｅ_ｎ－１）と表記する。

【0094】

ステップ７－２：ユーザは乱数生成器を使用して、ｎ個の乱数を生成し、ｒ（ｒ_０，ｒ_１，．．．．ｒ_ｎ－１）と表記する。

【0095】

ステップ７－３：各ｅ_ｉをｒ_ｉとマージして、ｈａｓｈ_ｉ＝Ｈ（ｅ_ｉ＋ｒ_ｉ）を取得する。

【0096】

ステップ７－４：ｎ個のｈａｓｈ_ｉをｍｅｒｋｌｅツリーのリーフノードとし、最終的にｍｅｒｋｌｅｒｏｏｔ値を取得する。

【0097】

ステップ７－５：暗号文がｎ個のサブ暗号文に分割されてクラウド記憶サーバに保存される際に、各ｈａｓｈ_ｉをクラウドに送信する必要がある。

【0098】