特表 2024-523923 ティア化されたコンセンサス

(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】2024-07-02

(54)【発明の名称】ティア化されたコンセンサス

(51)【国際特許分類】

   H04L 9/32 20060101AFI20240625BHJP

【ＦＩ】

H04L9/32 200Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023579320

(86)(22)【出願日】2022-05-25

(85)【翻訳文提出日】2024-01-10

(86)【国際出願番号】 EP2022064165

(87)【国際公開番号】W WO2022268430

(87)【国際公開日】2022-12-29

(31)【優先権主張番号】2109195.4

(32)【優先日】2021-06-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＵＮＩＸ

(71)【出願人】

【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】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】クレイグ・スティーヴン・ライト

(72)【発明者】

【氏名】クロエ・タータン

(72)【発明者】

【氏名】キャサリン・モロイ

(57)【要約】

コアブロックチェーンを使用するデータチェーンに関してコンセンサスに至るためにマルチレベル(ML)ブロックチェーンプロトコルを使用するコンピュータにより実施される方法であって、方法は、データチェーンに関連付けられたターゲットデータブロックを取得するステップと、MLブロックチェーンのターゲットMLブロックを生成するステップであって、ターゲットMLブロックが、それぞれのコアブロックチェーントランザクションであり、a)ターゲットデータブロック、およびb)ターゲットチェーン出力であって、ターゲットチェーン出力が、後続のMLブロックのそれぞれのチェーン入力によって消費されるように構成され、それぞれのコンセンサスベースのロックメカニズムを実施するように構成されたロックスクリプトを備え、各それぞれのMLブロックのそれぞれのコンセンサスベースのロックメカニズムが、そのそれぞれのMLブロックのそれぞれのデータブロックの関数である、ターゲットチェーン出力、およびc)以前のMLブロックのそれぞれのチェーン出力を参照するターゲットチェーン入力を備える、ステップとを備える。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コアブロックチェーンを使用するデータチェーンに関してコンセンサスに至るためにマルチレベル(ML)ブロックチェーンプロトコルを使用するコンピュータにより実施される方法であって、
MLブロックチェーンが、1つまたは複数の以前のMLブロックを備え、
各以前のMLブロックが、それぞれのコアブロックチェーントランザクションであり、a)前記データチェーンに関連付けられたそれぞれのデータブロックおよびb)それぞれのチェーン出力を備え、
前記それぞれのチェーン出力が、後続のMLブロックのそれぞれのチェーン入力によって消費されるように構成され、複数のMLブロックプロデューサのうちのいずれか1つまたは複数によってロック解除され得るそれぞれのコンセンサスベースのロックメカニズムを実施するように構成されたロックスクリプトを備え、
前記方法が、MLブロックプロデューサによって実行され、かつ
前記データチェーンに関連付けられたターゲットデータブロックを取得するステップと、
前記MLブロックチェーンのターゲットMLブロックを生成するステップであって、
前記ターゲットMLブロックが、
それぞれのコアブロックチェーントランザクションであり、
a)前記ターゲットデータブロックと、b)ターゲットチェーン出力であって、前記ターゲットチェーン出力が、後続のMLブロックのそれぞれのチェーン入力によって消費されるように構成され、それぞれのコンセンサスベースのロックメカニズムを実施するように構成されたロックスクリプトを備え、各それぞれのMLブロックの前記それぞれのコンセンサスベースのロックメカニズムが、それぞれのMLブロックの前記それぞれのデータブロックの関数である、ターゲットチェーン出力と、c)以前のMLブロックの前記それぞれのチェーン出力を参照するとともに、前記以前のMLブロックの前記それぞれのコンセンサスベースのロックメカニズムをロック解除するように構成される、ターゲットチェーン入力とを備える、ステップと、
前記ターゲットMLブロックを前記コアブロックチェーン上に記録させるステップと
を備える、コンピュータにより実施される方法。

【請求項2】

各それぞれのMLブロックの前記それぞれのチェーン出力が、同じタイプのコンセンサスベースのロックメカニズムを備える、請求項1に記載の方法。

【請求項3】

前記それぞれのコンセンサスベースのロックメカニズムが、それぞれのプルーフオブワーク(PoW)パズルを備え、
前記それぞれのPoWパズルが、少なくとも前記それぞれのデータブロックのそれぞれのハッシュ、およびそれぞれの難解ターゲットを備え、
前記PoWパズルが、前記後続のMLブロックの前記それぞれのチェーン入力が前記後続のMLブロックの少なくとも前記それぞれのデータブロックのそれぞれのハッシュを備えることを必要とするように構成され、その結果、実行されたとき、前記PoWパズルが、前記それぞれのハッシュの結合をハッシュし、結果として得られたハッシュ値が前記それぞれの難解ターゲットを満たすことを必要とするように構成される、請求項2に記載の方法。

【請求項4】

前記後続のMLブロックの少なくとも前記それぞれのデータブロックの前記それぞれのハッシュが、前記後続のMLブロックの少なくとも前記それぞれのデータブロックとそれぞれのナンス値とのハッシュを備える、請求項3に記載の方法。

【請求項5】

前記ターゲットチェーン入力によって参照された前記以前のMLブロックの前記PoWパズルの前記それぞれの難解ターゲットを満たすターゲットハッシュ値をもたらすターゲットナンス値を決定するステップを備える、請求項4に記載の方法。

【請求項6】

前記それぞれのコンセンサスベースのロックメカニズムが、それぞれのPoW rパズルを備え、
前記それぞれのPoW rパズルが、それぞれの第1のハッシュ値およびそれぞれの難解ターゲットを備え、
前記それぞれの第1のハッシュ値が、それぞれのr値と結合された少なくとも前記それぞれのデータブロックのハッシュをハッシュすることによって生成され、ここで、前記それぞれのr値が、デジタル署名のそれぞれの成分であり、
前記PoW rパズルが、前記後続のMLブロックの前記それぞれのチェーン入力がi)前記後続のMLブロックの少なくとも前記データブロックのそれぞれのハッシュおよびii)前記それぞれのr値を使用するそれぞれの署名を備えることを必要とするように構成され、
前記PoW rパズルが、実行されたとき、前記署名から前記それぞれのr値を抽出し、前記抽出されたr値と結合された前記後続のMLブロックの少なくとも前記それぞれのデータブロックの前記それぞれのハッシュをハッシュすることによってそれぞれの第2のハッシュ値を生成し、結果として得られたハッシュ値が前記それぞれの難解ターゲットを満たすことを必要とするように構成される、請求項2に記載の方法。

【請求項7】

前記後続のMLブロックの少なくとも前記それぞれのデータブロックの前記それぞれのハッシュが、前記後続のMLブロックの少なくとも前記それぞれのデータブロックとそれぞれのナンス値とのハッシュを備える、請求項6に記載の方法。

【請求項8】

前記ターゲットチェーン入力によって参照された前記以前のMLブロックの前記PoW rパズルの前記それぞれの難解ターゲットを満たすターゲットハッシュ値をもたらすターゲットナンス値を決定するステップを備える、請求項7に記載の方法。

【請求項9】

各それぞれのMLブロックの前記それぞれのコンセンサスベースのロックメカニズムが、公開鍵の所定のセットのうちの1つまたは複数にロックされたマルチ署名ロックスクリプトを備える、請求項1に記載の方法。

【請求項10】

各それぞれのMLブロックの前記それぞれのコンセンサスベースのロックメカニズムが、それぞれのしきい値秘密鍵に対応するそれぞれの署名を必要とし、
異なるそれぞれのMLブロックプロデューサによって作り出される少なくとも2つの異なる署名シェアが、前記それぞれの署名を生成するために必要とされる、請求項1に記載の方法。

【請求項11】

前記チェーン出力が、前記それぞれのデータブロックを備える、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

前記それぞれのデータブロックが、前記それぞれのチェーン出力と比較して異なる出力の一部である、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】

前記ターゲットMLブロックを前記コアブロックチェーン上に前記記録させるステップが、前記ターゲットMLブロックをコアブロックチェーンネットワークにサブミットするステップを備える、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。

【請求項14】

前記ターゲットMLブロックを前記コアブロックチェーン上に前記記録させるステップが、コアブロックをコアブロックチェーンネットワークにサブミットするステップを備え、
前記コアブロックが、前記ターゲットMLブロックを備える、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。

【請求項15】

前記ターゲットデータブロックを前記取得するステップが、前記ターゲットデータブロックを受信するステップを備える、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。

【請求項16】

前記ターゲットデータブロックを前記取得するステップが、前記ターゲットデータブロックを生成するステップを備える、請求項1から15のいずれか一項に記載の方法。

【請求項17】

前記ターゲットデータブロックが暗号化される、請求項1から16のいずれか一項に記載の方法。

【請求項18】

前記ターゲットデータブロックが、ハッシュ関数を使用して暗号化される、請求項17に記載の方法。

【請求項19】

前記データチェーンが2次ブロックチェーンであり、
各それぞれのデータブロックが、2次ブロックチェーンのブロックチェーントランザクションを備える、請求項1から18のいずれか一項に記載の方法。

【請求項20】

前記それぞれのデータブロックが、アプリケーション固有データを備える、請求項1から18のいずれか一項に記載の方法。

【請求項21】

前記MLブロックプロデューサが、前記コアブロックチェーンのブロックチェーンノードである、請求項1から20のいずれか一項に記載の方法。

【請求項22】

前記MLブロックプロデューサが、前記コアブロックチェーンのブロックチェーンノードではない、請求項1から20のいずれか一項に記載の方法。

【請求項23】

前記MLブロックプロデューサが、簡易支払い検証クライアントである、請求項22に記載の方法。

【請求項24】

コンピュータ機器であって、
1つまたは複数のメモリユニットを備えるメモリと、
1つまたは複数の処理ユニットを備える処理装置と
を備え、前記メモリが、前記処理装置上で動作するように構成されたコードを記憶し、前記コードが、前記処理装置上で実行されるときに請求項1から23のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される、コンピュータ機器。

【請求項25】

コンピュータ可読ストレージ上に組み込まれ、1つまたは複数のプロセッサ上で動作するときに請求項1から23のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成された、コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、マルチレベル(すなわち、ティア化)データチェーンプロトコルを使用するデータチェーンのデータに関してコンセンサスに至る方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ブロックチェーンとは、ある形態の分散型データ構造を指し、ブロックチェーンの複製コピーが、分散ピアツーピア(P2P)ネットワーク(以下で「ブロックチェーンネットワーク」と呼ばれる)の中の複数のノードの各々において維持され広く公表される。ブロックチェーンはデータのブロックのチェーンを備え、各ブロックは1つまたは複数のトランザクションを備える。いわゆる「コインベーストランザクション」以外の各トランザクションは、1つまたは複数のコインベーストランザクションに戻る1つまたは複数のブロックに広がることがある、シーケンスの中の先行するトランザクションを戻って指し示す(point)。コインベーストランザクションは以下でさらに説明される。ブロックチェーンネットワークにサブミットされるトランザクションは、新たなブロックの中に含められる。新たなブロックは、しばしば、「マイニング」と呼ばれる、プロセスによって作成され、そうしたプロセスは、複数のノードの各々が競合して「プルーフオブワーク」を実行すること、すなわち、ブロックチェーンの新たなブロックの中に含められるのを待っている、順序付けおよび有効化された保留トランザクションの規定されたセットの表記に基づいて、暗号パズルを解くことを伴う。いくつかのノードにおいてブロックチェーンがプルーニングされてよいこと、およびブロックの発行が単なるブロックヘッダの発行を通じて達成され得ることに留意されたい。

【0003】

ブロックチェーンにおけるトランザクションは、以下の目的、すなわち、デジタル資産(すなわち、いくつかのデジタルトークン)を運ぶこと、仮想化された台帳もしくはレジストリの中のエントリのセットを順序付けること、タイムスタンプエントリを受信および処理すること、ならびに/またはインデックスポインタを時間順序付けすることのうちの、1つまたは複数のために使用されてよい。ブロックチェーンはまた、ブロックチェーンの上部に追加の機能性を階層化するために活用され得る。たとえば、ブロックチェーンプロトコルは、追加のユーザデータ、またはトランザクションの中のデータへのインデックスの記憶を可能にし得る。単一のトランザクション内に記憶され得る最大データ容量に対して、あらかじめ指定された限定がなく、したがって、ますます複雑なデータが組み込まれ得る。たとえば、このことは、ブロックチェーンの中の電子文書、またはオーディオもしくはビデオデータを記憶するために使用されてよい。

【0004】

ブロックチェーンネットワークのノード(しばしば、「マイナー」と呼ばれる)は、後でより詳細に説明される分散トランザクション登録および検証プロセスを実行する。要約すれば、このプロセス中、ノードはトランザクションを有効化し、ノードがそれに対して有効なプルーフオブワーク解を識別することを試みるブロックテンプレートの中に、トランザクションを挿入する。有効な解が見つけられると、新たなブロックがネットワークの他のノードに伝搬され、したがって、各ノードがブロックチェーン上に新たなブロックを記録することを可能にする。トランザクションをブロックチェーンの中に記録させるために、ユーザ(たとえば、ブロックチェーンクライアントアプリケーション)は、伝搬されるべきネットワークのノードのうちの1つへトランザクションを送る。トランザクションを受信するノードは、有効化されたトランザクションを新たなブロックの中に組み込むプルーフオブワーク解を見つけるために競争してよい。各ノードは、トランザクションが有効となるための1つまたは複数の条件を含む、同じノードプロトコルを執行するように構成される。無効なトランザクションは、伝搬されることもブロックの中に組み込まれることもない。トランザクションが有効化され、それによって、ブロックチェーン上に受け入れられることを想定すると、その場合、(任意のユーザデータを含む)トランザクションは、不変の公的な記録としてブロックチェーンネットワークの中のノードの各々において、そのように登録およびインデックス付けされたままである。

【0005】

プルーフオブワークパズルを首尾よく解いて最新のブロックを作成したノードは、通常、「コインベーストランザクション」と呼ばれる新規トランザクションを用いて報酬が与えられ、新規トランザクションは、ある金額のデジタル資産、すなわち、いくつかのトークンを分配する。無効なトランザクションの検出および拒絶は、ネットワークのエージェントとして働く競合するノードのアクションによって執行され、不正行為を報告および遮断することが奨励される。情報の広範な発行は、ユーザがノードの実行を継続的に監査することを可能にする。単なるブロックヘッダの発行が、ブロックチェーンの進行中の完全性を参加者が保証することを可能にする。

【0006】

「出力ベースの」モデル(UTXOベースのモデルと呼ばれることがある)では、所与のトランザクションのデータ構造は、1つまたは複数の入力および1つまたは複数の出力を備える。任意の消費可能な出力は、トランザクションの前進しているシーケンスから導出可能な、ある金額のデジタル資産を指定する要素を備える。消費可能な出力は、UTXO(「未消費トランザクション出力」)と呼ばれることがある。出力は、出力の将来の償還に対する条件を指定するロックスクリプトをさらに備えてよい。ロックスクリプトは、デジタルトークンまたはデジタル資産を有効化および移転するために必要な条件を規定する述語である。(コインベーストランザクション以外の)トランザクションの各入力は、先行するトランザクションの中のそのような出力へのポインタ(すなわち、参照)を備え、指し示された出力のロックスクリプトをロック解除するためのロック解除スクリプトをさらに備えてよい。そのため、1対のトランザクションを考慮に入れると、それらを第1のトランザクションおよび第2のトランザクション(または「ターゲット」トランザクション)と呼ぶ。第1のトランザクションは、ある金額のデジタル資産を指定し、および出力をロック解除することの1つまたは複数の条件を規定するロックスクリプトを備える、少なくとも1つの出力を備える。第2の、ターゲットトランザクションは、第1のトランザクションの出力へのポインタ、および第1のトランザクションの出力をロック解除するためのロック解除スクリプトを備える、少なくとも1つの入力を備える。

【0007】

そ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、ブロックチェーンの中で伝搬および記録されるべきブロックチェーンネットワークへ送られるとき、各ノードにおいて適用される、有効性に対する基準のうちの1つは、第1のトランザクションのロックスクリプトの中で規定された1つまたは複数の条件のすべてをロック解除スクリプトが満たすことである。別の基準は、第1のトランザクションの出力が別のもっと前の有効なトランザクションによってすでに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って無効なターゲットトランザクションを見つける任意のノードは、それを(有効だが、場合によっては無効なトランザクションを登録するためのトランザクションとして)伝搬させることも、ブロックチェーンの中に記録されるべき新たなブロックの中にそれを含めることもしない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】WO2021014233

【特許文献2】WO2020240295

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本明細書では、UTXOベースのトランザクションモデルを利用するブロックチェーンが2次データチェーンのキャリアとして使用され得ることが認識される。いくつかの例では、2次データチェーンは2次ブロックチェーン(すなわち、キャリアとして働くブロックチェーン以外のブロックチェーン)であってよい。このことは、たとえば、ハッシュパワーの欠如に起因して、既存の2次ブロックチェーンまたはそのネットワークが成長できなくなる場合に有益であり得る。たとえば、2次ネットワークのユーザによって保持されるデジタル通貨コインのユニットは、成長可能なコアブロックチェーン内に2次ブロックチェーンを埋め込むことによって保存されてよい。代替のシナリオは、プライベートブロックチェーンの所有者がデータ完全性の証明を必要とする場合であり得る。このことは、それの未加工の形態で、またはデータの不変のレコードとしての公的なコアブロックチェーン内での暗号委託として、プライベートデータを埋め込むことによって達成され得る。他の例では、2次データチェーンは非ブロックチェーン関連であってよく、一般に、チェーン、たとえば、アペンド専用ログとして、データが配置される、任意のデータ構造であってよい。そのようなデータ構造の例は、通信チェーン(たとえば、電子メールまたはテキストメッセージチェーン)、移動順序型のゲーム(たとえば、チェス)などを含む。2次データチェーンのキャリアとしてコアブロックチェーンを使用することによって、2次チェーンは、特に、データの不変性、追跡可能性、透明性、およびセキュリティを含む、コアブロックチェーンの利点を継承する。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本明細書で開示する一態様によれば、コアブロックチェーンを使用するデータチェーンに関してコンセンサスに至るためにマルチレベル(ML)ブロックチェーンプロトコルを使用するコンピュータ実装方法が提供され、MLブロックチェーンは、1つまたは複数の以前のMLブロックを備え、各以前のMLブロックは、それぞれのコアブロックチェーントランザクションであり、a)データチェーンに関連付けられたそれぞれのデータブロックおよびb)それぞれのチェーン出力を備え、それぞれのチェーン出力は、後続のMLブロックのそれぞれのチェーン入力によって消費されるように構成され、複数のMLブロックプロデューサのうちのいずれか1つまたは複数によってロック解除され得るそれぞれのコンセンサスベースのロックメカニズムを実施するように構成されたロックスクリプトを備え、方法は、MLブロックプロデューサによって実行され、データチェーンに関連付けられたターゲットデータブロックを取得するステップと、MLブロックチェーンのターゲットMLブロックを生成するステップであって、ターゲットMLブロックが、それぞれのコアブロックチェーントランザクションであり、a)ターゲットデータブロック、およびb)ターゲットチェーン出力であって、ターゲットチェーン出力が、後続のMLブロックのそれぞれのチェーン入力によって消費されるように構成され、それぞれのコンセンサスベースのロックメカニズムを実施するように構成されたロックスクリプトを備え、各それぞれのMLブロックのそれぞれのコンセンサスベースのロックメカニズムが、そのそれぞれのMLブロックのそれぞれのデータブロックの関数である、ターゲットチェーン出力、およびc)以前のMLブロックのそれぞれのチェーン出力を参照するとともに、その以前のMLブロックのそれぞれのコンセンサスロックメカニズムをロック解除するように構成される、ターゲットチェーン入力を備える、ステップと、ターゲットMLブロックをコアブロックチェーン上に記録させるステップとを備える。

【0011】

「マルチレベル」(ML:multi-level)プロトコルという用語は、下位のコアブロックチェーン(すなわち、第1のレベルのブロックチェーン)の上方への(すなわち、それを使用する)データのより高いレベルのチェーンとして2次データチェーンを構造化するプロトコルを指す。そのデータチェーンは、第1のレベルのブロックチェーンのコアトランザクションの形態でデータのブロック(すなわち、MLブロック)を備えるので、第2のレベルのブロックチェーンとして解釈されてよい。2次データチェーン自体がブロックチェーン(たとえば、通信チェーン)でない例においてさえ、2次データが、MLブロックと呼ばれるブロックを使用してコアブロックチェーン上にやはり構造化される(すなわち、埋め込まれる)ことに、留意されたい。MLプロトコルによれば、MLブロックはコアブロックチェーントランザクションである。各MLブロック(コアブロックチェーントランザクション)は、2次データチェーンに関連付けられたデータブロック、すなわち、データのチャンクを備える。たとえば、各データブロックは、オフチェーンデータベースの中のエントリ(または、エントリのセット)、通信チェーンの中のメッセージ、移動順序型のゲームにおける順番、ユーザによって行われる銀行振込または支払い、金融機関によって行われる取引などであってよい。データブロックは、暗号化された形式をなしてもなさなくてもよく、たとえば、ハッシュ関数を使用してハッシュされてもされなくてもよい。

【0012】

MLブロックはまた、MLブロックを一緒にチェーン結合するために使用されるチェーン入力およびチェーン出力を含み、そのことは、コアブロックチェーンのブロックヘッダがどのようにコアブロックを一緒にチェーン結合するために使用されるのかと類似である。チェーン入力およびチェーン出力は、MLブロックを表すコアブロックチェーントランザクションをロックおよびロック解除するためにコンセンサスメカニズムを利用する。コンセンサスロックメカニズムとは、複数のMLブロックプロデューサのうちのいずれか1つまたは複数によってロック解除され得るように構成されるロックメカニズムである。このようにして、MLブロックプロデューサは、ロック解除されつつあるMLブロックによって備えられるデータブロックに関して、コンセンサスすなわち合意に達することができる。いくつかの例では、コンセンサスロックメカニズムはデータブロックの関数である。たとえば、コンセンサスロックメカニズムは、データブロックのハッシュを備えるプルーフオブワークパズルを備えてよい。MLプロトコルは、ティア化されたコンセンサスを制定し、それによって、MLブロックプロデューサは、MLブロックの中のデータブロックに関してコンセンサスに達し、コアブロックチェーンネットワークのコアノードは、MLブロック(コアブロックチェーントランザクション)のコンセンサスに達する。

【0013】

要約すると、コアブロックチェーントランザクションのチェーンは、MLデータチェーン(または、MLブロックチェーン)のブロックのチェーンとして働く。各MLブロックは、2次データチェーン、たとえば、2次ブロックチェーンの、埋め込まれたデータを含む。

【0014】

本開示の実施形態の理解を支援するために、またそのような実施形態がどのように効果に注ぎ込まれ得るのかを示すために、単に例として添付図面への参照が行われる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】ブロックチェーンを実施するためのシステムの概略ブロック図である。

【図2】ブロックチェーンの中に記録されてよいトランザクションのいくつかの例を概略的に示す図である。

【図3A】クライアントアプリケーションの概略ブロック図である。

【図3B】図3Aのクライアントアプリケーションによって提示されてよい例示のユーザインターフェースの概略モックアップである。

【図4】トランザクションを処理するためのいくつかのノードソフトウェアの概略ブロック図である。

【図5】マルチレベルブロックチェーンプロトコルを実施するための例示のシステムを概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

1. 例示のシステム概要
図1は、ブロックチェーン150を実施するための例示のシステム100を示す。システム100は、パケット交換ネットワーク101、通常、インターネットなどのワイドエリアインターネットワークを備えてよい。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内でピアツーピア(P2P)ネットワーク106を形成するように構成されてよい複数のブロックチェーンノード104を備える。図示しないが、ブロックチェーンノード104は、ほぼ完全グラフとして構成されてよい。したがって、各ブロックチェーンノード104は、他のブロックチェーンノード104に強度に接続される。

【0017】

各ブロックチェーンノード104は、ノード104のうちの様々なノード104が異なるピアに属する、ピアのコンピュータ機器を備える。各ブロックチェーンノード104は、1つまたは複数のプロセッサ、たとえば、1つまたは複数の中央処理ユニット(CPU)、アクセラレータプロセッサ、特定用途向けプロセッサ、および/またはフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、ならびに特定用途向け集積回路(ASIC)などの他の機器を備える処理装置を備える。各ノードはまた、メモリ、すなわち、1つまたは複数の非一時的コンピュータ可読媒体の形態のコンピュータ可読ストレージを備える。メモリは、1つまたは複数のメモリ媒体、たとえば、ハードディスクなどの磁気媒体、ソリッドステートドライブ(SSD)、フラッシュメモリ、もしくはEEPROMなどの電子媒体、および/または光ディスクドライブなどの光媒体を採用する、1つまたは複数のメモリユニットを備えてよい。

【0018】

ブロックチェーン150は、データ151のブロックのチェーンを備え、ブロックチェーン150のそれぞれのコピーは、分散ネットワークまたはブロックチェーンネットワーク106の中の複数のブロックチェーンノード104の各々において維持される。上述のように、ブロックチェーン150のコピーを維持することとは、必ずしも全体的にブロックチェーン150を記憶することを意味するとは限らない。代わりに、ブロックチェーン150は、各ブロックチェーンノード150が各ブロック151のブロックヘッダ(以下で説明する)を記憶する限り、データからプルーニングされてよい。チェーンの中の各ブロック151は、1つまたは複数のトランザクション152を備え、トランザクションとは、このコンテキストでは、ある種類のデータ構造を指す。そのデータ構造の性質は、トランザクションモデルまたはトランザクション方式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、全体にわたって、ある特定のトランザクションプロトコルを使用する。1つの一般の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つの入力および少なくとも1つの出力を備える。各出力は、特性としてデジタル資産の数量を表す金額を指定し、特性の一例は、出力が暗号学的にロックされるユーザ103である(ロック解除され、それによって、償還すなわち消費されるために、そのユーザの署名または他の解を必要とする)。各入力は、先行するトランザクション152の出力を戻って指し示し、それによって、トランザクションをリンクする。

【0019】

各ブロック151はまた、ブロック151への連続した順序を規定するように、チェーンの中の以前に作成されたブロック151を戻って指し示すブロックポインタ155を備える。(コインベーストランザクション以外の)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への順序を規定するように以前のトランザクションに戻るポインタを備える(トランザクション152のシーケンスが分岐することを許容されることに注意されたい)。ブロック151のチェーンは、チェーンの中の最初のブロックであったジェネシスブロック(Gb)153まで戻って完全に進む。チェーン150の中で初期の1つまたは複数の元のトランザクション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。

【0020】

ブロックチェーンノード104の各々は、トランザクション152を他のブロックチェーンノード104に転送し、それによって、ネットワーク106全体にわたってトランザクション152を伝搬させるように構成される。各ブロックチェーンノード104は、ブロック151を作成するように、および同じブロックチェーン150のそれぞれのコピーをそれらのそれぞれのメモリの中に記憶するように構成される。各ブロックチェーンノード104はまた、ブロック151の中に組み込まれるのを待っているトランザクション152の順序付きセット(すなわち、「プール」)154を維持する。順序付きプール154は、しばしば、「メモリプール(mempool)」と呼ばれる。本明細書におけるこの用語は、任意の特定のブロックチェーン、プロトコル、またはモデルに限定することを意図しない。それは、有効としてノード104が受け入れており、同じ出力を消費することを試みている任意の他のトランザクションをノード104が受け入れないように義務付けられるべき、トランザクションの順序付きセットを指す。

【0021】

所与の現在のトランザクション152jにおいて、その(または、各)入力は、トランザクションのシーケンスの中の先行するトランザクション152iの出力を参照するポインタを備え、現在のトランザクション152jの中でこの出力が償還すなわち「消費」されることになることを指定する。概して、先行するトランザクションは、順序付きセット154または任意のブロック151の中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、現在のトランザクション152jが作成され、さらにはネットワーク106へ送られる時間において、必ずしも存在することを必要とするとは限らないが、現在のトランザクションが有効となるために、先行するトランザクション152iが存在し有効化される必要がある。したがって、本明細書における「先行する」とは、必ずしも時間的なシーケンスの中で作成するかまたは送ることの時間とは限らない、ポインタによってリンクされた、論理シーケンスの中の先行要素(predecessor)を指し、したがって、そのことは、順序が狂ってトランザクション152i、152jが作成されるかまたは送られることを必ずしも除外するとは限らない(オーファン(orphan)トランザクションにおける以下の説明を参照)。先行するトランザクション152iは、先行者(antecedent)トランザクションまたは先行要素トランザクションと等しく呼ばれることがある。

【0022】

現在のトランザクション152jの入力はまた、入力許可、たとえば、先行するトランザクション152iの出力がロックされるユーザ103aの署名を備える。今度は、現在のトランザクション152jの出力が、新たなユーザまたはエンティティ103bに暗号学的にロックされ得る。したがって、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の入力の中で規定された金額を、現在のトランザクション152jの出力の中で規定されるような新たなユーザまたはエンティティ103bに移転することができる。場合によっては、トランザクション152は、複数のユーザまたはエンティティの間で入力金額を分割するために複数の出力を有してよい(そのうちの1つは釣銭を出すための元のユーザまたはエンティティ103aであり得る)。場合によっては、トランザクションはまた、1つまたは複数の先行するトランザクションの複数の出力からの金額を一緒に集め、および現在のトランザクションの1つまたは複数の出力を再配布するために、複数の入力を有することができる。

【0023】

ビットコインなどの出力ベースのトランザクションプロトコルによれば、個々のユーザまたは団体などのパーティ103が、(手作業で、またはパーティによって採用される自動化プロセスによってのいずれかで)新規トランザクション152jを制定することを望むとき、制定するパーティは、それのコンピュータ端末102から受信者へ新規トランザクションを送る。制定するパーティまたは受信者は、最終的にこのトランザクションをネットワーク106の(今日では一般にサーバまたはデータセンターであるが、原理上は他のユーザ端末であり得る)ブロックチェーンノード104のうちの1つまたは複数へ送る。新規トランザクション152jを制定するパーティ103が、ブロックチェーンノード104のうちの1つまたは複数へトランザクションを直接送る場合があり、またいくつかの例では、受信者へ送らない場合があることも、除外されない。トランザクションを受信するブロックチェーンノード104は、ブロックチェーンノード104の各々において適用されるブロックチェーン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。ブロックチェーンノードプロトコルは、通常、新規トランザクション152jにおける暗号署名が、予想される署名に整合することを、ブロックチェーンノード104がチェックすることを必要とし、そのことは、トランザクション152の順序付きシーケンスの中の以前のトランザクション152iに依存する。そのような出力ベースのトランザクションプロトコルでは、このことは、新規トランザクション152jの入力の中に含まれる、パーティ103の暗号署名または他の許可が、新規トランザクションが割り当てる、先行するトランザクション152iの出力の中で規定される条件に整合することを、チェックすることを備えてよく、この条件は、通常、新規トランザクション152jの入力の中の暗号署名または他の許可が、新規トランザクションの入力がリンクされる以前のトランザクション152iの出力をロック解除することを、少なくともチェックすることを備える。その条件は、少なくとも部分的には、先行するトランザクション152iの出力の中に含まれるスクリプトによって規定されてよい。代替として、それは、ブロックチェーンノードプロトコル単体によって単に固定され得るか、またはこれらの組合せに起因することができる。どちらにしても、新規トランザクション152jが有効である場合、ブロックチェーンノード104は、それをブロックチェーンネットワーク106の中の1つまたは複数の他のブロックチェーンノード104に転送する。これらの他のブロックチェーンノード104は、同じブロックチェーンノードプロトコルに従って同じテストを適用し、そのため、新規トランザクション152jを1つまたは複数のさらなるノード104に転送する等々である。このようにして、新規トランザクションは、ブロックチェーンノード104のネットワーク全体にわたって伝搬される。

【0024】

出力ベースのモデルでは、所与の出力(たとえば、UTXO)が割り当てられる(たとえば、消費される)かどうかの規定は、それがまだ、前方に位置する別のトランザクション152jの入力によって、ブロックチェーンノードプロトコルに従って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となるための別の条件は、それが償還することを試みる先行するトランザクション152iの出力が、すでに別のトランザクションによって償還されていないことである。再び、有効でない場合、トランザクション152jは、(無効としてフラグ付けされ警告のために伝搬されない限り)伝搬されないか、またはブロックチェーン150の中に記録されない。このことは、同じトランザクションの出力を取引人が2回以上割り当てようとする二重消費に対して保護する。勘定ベースのモデルは、一方、勘定残高を維持することによって二重消費に対して保護する。再び、トランザクションの規定された順序があるので、任意の1つの時間において勘定残高は規定された単一の状態を有する。

【0025】

トランザクションを有効化することに加えて、ブロックチェーンノード104はまた、通常はマイニングと呼ばれるプロセスの中でトランザクションのブロックを作成すべき最初となるために競争し、マイニングは「プルーフオブワーク」によってサポートされる。ブロックチェーンノード104において、ブロックチェーン150上に記録されるブロック151の中にまだ出現していない有効なトランザクションの順序付きプール154に、新規トランザクションが加えられる。ブロックチェーンノードは、次いで、暗号パズルを解くことを試みることによって、トランザクション154の順序付きセットからトランザクション152の新たな有効なブロック151を組み立てるために競争する。通常、このことは、ナンスが保留トランザクション154の順序付きプールの表記に連結およびハッシュされると、次いで、ハッシュの出力が所定の条件を満たすような、「ナンス」値を求めて探索することを備える。たとえば、所定の条件とは、ハッシュの出力がいくつかの既定の数の先頭に立つ0を有することであってよい。これがある特定のタイプのプルーフオブワークパズルにすぎず、他のタイプが除外されないことに留意されたい。ハッシュ関数の特性とは、それの入力に関して予測できない出力をハッシュ関数が有することである。したがって、この探索は、ブルートフォースのみによって実行されることが可能であり、したがって、パズルを解こうとしている各ブロックチェーンノード104において、かなりの量の処理リソースを費やす。

【0026】

パズルを解くべき第1のブロックチェーンノード104は、このことをネットワーク106に告知し、証明として解を提供し、その証明は、次いで、ネットワークの中の他のブロックチェーンノード104によって容易にチェックされ得る(ハッシュに解が与えられると、その解がハッシュの出力に条件を満足させることをチェックすることは簡単である)。第1のブロックチェーンノード104は、ブロックを受け入れ、したがって、プロトコル規則を執行する他のノードのしきい値コンセンサスにブロックを伝搬させる。トランザクション154の順序付きセットが、次いで、ブロックチェーンノード104の各々によって、新たなブロック151としてブロックチェーン150の中に記録されるようになる。チェーンの中の以前に作成されたブロック151n-1を新たなブロック151nが戻って指し示すことにも、ブロックポインタ155が割り当てられる。プルーフオブワーク解を作成するために必要とされる、たとえば、ハッシュの形態をなす、著しい量の取組みが、ブロックチェーンプロトコルの規則に従うべき、第1のノード104の意図をシグナリングする。そのような規則は、さもなければ二重消費として知られる、以前に有効化されたトランザクションと同じ出力をそれが割り当てる場合、トランザクションを有効として受け入れないことを含む。作成されると、ブロック151は、ブロックチェーンネットワーク106の中のブロックチェーンノード104の各々において認識および維持されるので修正され得ない。ブロックポインタ155はまた、連続した順序をブロック151に課する。ネットワーク106の中の各ブロックチェーンノード104において、順序付きブロックの中にトランザクション152が記録されるので、したがって、このことはトランザクションの不変の公的な台帳を提供する。

【0027】

任意の所与の時間においてパズルを解くために競争する異なるブロックチェーンノード104が、それらがいつ解を求めて探索し始めたのかまたはトランザクションが受信された順序に応じて、任意の所与の時間においてまだ発行されていないトランザクション154のプールの異なるスナップショットに基づいて、そのことを行っている場合があることに留意されたい。それらのそれぞれのパズルを最初に解く人は誰でも、どのトランザクション152が次の新たなブロック151nの中にどの順序で含められるのかを規定し、未発行トランザクションの現在のプール154が更新される。ブロックチェーンノード104は、次いで、未発行トランザクション154の新たに規定された順序付きプールからブロックを作成するために競争することを継続する等々である。2つのブロックチェーンノード104が互いの極めて短い時間内にそれらのパズルを解き、その結果、ブロックチェーンの矛盾する見方がノード104間で伝搬させられる場合である、起こり得る任意の「フォーク」を解決するためのプロトコルも存在する。要するに、最も長く伸びる、フォークのどのプロングも、最終的なブロックチェーン150になる。同じトランザクションが両方のフォークの中に出現するので、このことがネットワークのユーザまたはエージェントに影響を及ぼさないはずであることに留意されたい。

【0028】

ビットコインブロックチェーン(および、ほとんどの他のブロックチェーン)によれば、新たなブロック104を首尾よく構築するノードは、(ある金額のデジタル資産を、あるエージェントまたはユーザから別のエージェントまたはユーザに移転する、エージェント間またはユーザ間のトランザクションとは反対に)規定された追加の数量のデジタル資産を分配する、新たな特別な種類のトランザクションの中に、受け入れられた追加の金額のデジタル資産を新たに割り当てるための能力が与えられる。この特別なタイプのトランザクションは、通常、「コインベーストランザクション」と呼ばれるが、「開始トランザクション(initiation transaction)」または「生成トランザクション(generation transaction)」と呼ばれることもある。それは、通常、新たなブロック151nの最初のトランザクションを形成する。この特別なトランザクションが後で償還されることを可能にするプロトコル規則に従うために、プルーフオブワークは、新たなブロックを構築するノードの意図をシグナリングする。ブロックチェーンプロトコル規則は、この特別なトランザクションが償還され得る前に、償還期間、たとえば、100個のブロックを必要とすることがある。しばしば、通常の(非生成)トランザクション152も、そのトランザクションがその中で発行されたブロック151nを作成したブロックチェーンノード104にさらに報酬を与えるために、それの出力のうちの1つの中で追加のトランザクション料金を指定する。この料金は、通常、「トランザクション料金」と呼ばれ、以下で説明される。

【0029】

トランザクション有効化および発行にリソースが関与することに起因して、一般に、ブロックチェーンノード104の少なくとも各々は、1つまたは複数の物理サーバユニットを備えるサーバ、またはさらにはデータセンター全体の形態を取る。しかしながら、原理上、任意の所与のブロックチェーンノード104が、一緒にネットワーク化されたユーザ端末またはユーザ端末のグループの形態を取ることができる。

【0030】

各ブロックチェーンノード104のメモリは、それのそれぞれの1つまたは複数の役割を実行しブロックチェーン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、ブロックチェーンノード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。本明細書においてブロックチェーンノード104にあるものとされる任意のアクションが、それぞれのコンピュータ機器の処理装置上でソフトウェアが動作することによって実行されてよい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、またはオペレーティングシステムレイヤもしくはプロトコルレイヤなどの下位レイヤ、あるいはこれらの任意の組合せにおける1つまたは複数のアプリケーションの中に実装されてよい。

【0031】

消費するユーザの役割における複数のパーティ103の各々のコンピュータ機器102も、ネットワーク101に接続される。これらのユーザはブロックチェーンネットワーク106と相互作用してよいが、トランザクションを有効化することまたはブロックを構築することに参加しない。これらのユーザまたはエージェント103のうちのいくつかは、トランザクションにおいて送出者および受信者として働くことがある。他のユーザは、必ずしも送出者または受信者として働くことなくブロックチェーン150と相互作用してよい。たとえば、いくつかのパーティは、ブロックチェーン150のコピーを記憶する(たとえば、ブロックチェーンノード104からブロックチェーンのコピーを取得した)記憶エンティティとして働いてよい。

【0032】

パーティ103の一部または全部は、異なるネットワーク、たとえば、ブロックチェーンネットワーク106の上部に重ねられたネットワークの一部として接続されてよい。ブロックチェーンネットワークのユーザ(しばしば、「クライアント」と呼ばれる)は、ブロックチェーンネットワーク106を含むシステムの一部であると言われてよいが、これらのユーザは、ブロックチェーンノードの必要とされる役割を実行しないのでブロックチェーンノード104ではない。代わりに、各パーティ103はブロックチェーンネットワーク106と相互作用してよく、それによって、ブロックチェーンノード106に接続すること(すなわち、それと通信すること)によってブロックチェーン150を利用してよい。2つのパーティ103およびそれらのそれぞれの機器102、すなわち、ファーストパーティ103aおよびその人のそれぞれのコンピュータ機器102a、ならびにセカンドパーティ103bおよびその人のそれぞれのコンピュータ機器102bが、例示のために図示される。はるかに多くのそのようなパーティ103およびそれらのそれぞれのコンピュータ機器102が存在しシステム100に参加していることがあるが、便宜上、それらが図示されないことが理解されよう。各パーティ103は、個人または団体であってよい。純粋に例として、ファーストパーティ103aは本明細書でアリスと呼ばれ、セカンドパーティ103bはボブと呼ばれるが、このことが限定的でなく、アリスまたはボブへの本明細書における任意の参照が、それぞれ、「ファーストパーティ」および「セカンドパーティ」と置き換えられてよいことが、諒解されよう。

【0033】

各パーティ103のコンピュータ機器102は、1つまたは複数のプロセッサ、たとえば、1つまたは複数の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、および/または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、メモリ、すなわち、1つまたは複数の非一時的コンピュータ可読媒体の形態のコンピュータ可読ストレージをさらに備える。このメモリは、1つまたは複数のメモリ媒体、たとえば、ハードディスクなどの磁気媒体、SSD、フラッシュメモリ、もしくはEEPROMなどの電子媒体、および/または光ディスクドライブなどの光媒体を採用する1つまたは複数のメモリユニットを備えてよい。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構成された少なくとも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備えるソフトウェアを記憶する。本明細書において所与のパーティ103にあるものとされる任意のアクションが、それぞれのコンピュータ機器102の処理装置上で動作するソフトウェアを使用して実行されてよいことが、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、たとえば、デスクトップもしく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、またはスマートウォッチなどのウェアラブルデバイスを備える。所与のパーティ103のコンピュータ機器102はまた、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などの1つまたは複数の他のネットワーク化リソースを備えてよい。

【0034】

クライアントアプリケーション105は最初に、1つまたは複数の好適なコンピュータ可読記憶媒体上の任意の所与のパーティ103のコンピュータ機器102に提供されてよく、たとえば、サーバからダウンロードされてよく、あるいはリムーバブル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もしくはテープ、CDもしくはDVD ROMなどの光ディスク、またはリムーバブル光学ドライブなどのような、リムーバブル記憶デバイス上に設けられてもよい。

【0035】

クライアントアプリケーション105は、少なくとも「金銭管理(wallet)」機能を備える。これは2つの主な機能性を有する。これらのうちの一方は、次いで、ブロックチェーンノード104のネットワーク全体にわたって伝搬され、それによって、ブロックチェーン150の中に含められるべき、トランザクション152を、それぞれのパーティ103が作成し、許可し(たとえば、署名し)、1つまたは複数のビットコインノード104へ送ることを可能にすることである。他方は、その人が現在所有するデジタル資産の金額をそれぞれのパーティに戻って報告することである。出力ベースのシステムでは、この第2の機能性は、当該のパーティに属するブロックチェーン150全体にわたって散乱される様々なトランザクション152の出力の中で規定された金額を照合することを備える。

【0036】

注記: 所与のクライアントアプリケーション105の中に統合されるものとして様々なクライアント機能性が説明されることがあるが、このことは必ずしも限定的であるとは限らず、代わりに、本明細書で説明する任意のクライアント機能性が、代わりに、2つ以上の別々のアプリケーションの一組をなして実装されてよく、たとえば、APIを介してインターフェースするか、または一方は他方へのプラグインである。より一般的には、クライアント機能性は、アプリケーションレイヤ、もしくはオペレーティングシステムなどの下位レイヤ、また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に関して説明されるが、これが限定的でないことが諒解されよう。

【0037】

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またはソフトウェア105のインスタンスは、ネットワーク106のブロックチェーンノード104のうちの少なくとも1つに動作可能に結合される。このことは、クライアント105の金銭管理機能(wallet function)がトランザクション152をネットワーク106へ送ることを可能にする。クライアント105はまた、それぞれのどのパーティ103が受信者であるのかを、任意のトランザクションのためのブロックチェーン150に照会するために、ブロックチェーンノード104に接触することができる(または、実施形態では、ブロックチェーン150は、部分的にそれの公的な視界を通じてトランザクションの中に信用を与える公的な機構であるので、ブロックチェーン150の中の他のパーティのトランザクションを確かに検査する)。各コンピュータ機器102上の金銭管理機能は、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を編成し送るように構成される。上記で提示したように、各ブロックチェーンノード104は、ブロックチェーンノードプロトコルに従ってトランザクション152を有効化し、およびブロックチェーンネットワーク106全体にわたってそれらを伝搬させるためにトランザクション152を転送するように構成された、ソフトウェアを動作させる。トランザクションプロトコルおよび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、所与のトランザクションモデルを一緒に実装して、所与のノードプロトコルとともに進む。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の中のすべてのトランザクション152に対して使用される。同じノードプロトコルが、ネットワーク106の中のすべてのノード104によって使用される。

【0038】

所与のパーティ103、たとえば、アリスは、ブロックチェーン150の中に含められるべき新規トランザクション152jを送ることを望むとき、(アリスのクライアントアプリケーション105の中の金銭管理機能を使用して)関連するトランザクションプロトコルに従って新規トランザクションを編成する。アリスは、次いで、アリスが接続されている1つまたは複数のブロックチェーンノード104へ、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を送る。たとえば、これは、アリスのコンピュータ102に最も良好に接続されているブロックチェーンノード104であり得る。任意の所与のブロックチェーンノード104は、新規トランザクション152jを受信すると、ブロックチェーンノードプロトコルおよびそれのそれぞれの役割に従ってそれを処理する。このことは、新たに受信されたトランザクション152jが「有効」であるためのいくつかの条件を満たすかどうかを最初にチェックすることを備え、そのことの例がより詳細に手短に説明される。いくつかのトランザクションプロトコルでは、有効化のための条件は、トランザクション152の中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。代替として、条件は、単にノードプロトコルの内蔵機能であり得るか、またはスクリプトとノードプロトコルとの組合せによって規定され得る。

【0039】

新たに受信されたトランザクション152jが有効と見なされるためのテストをパスする条件において(すなわち、それが「有効化」される条件において)、トランザクション152jを受信する任意のブロックチェーンノード104は、そのブロックチェーンノード104において維持される、トランザクション154の順序付きセットに、有効化された新たなトランザクション152を加える。さらに、トランザクション152jを受信する任意のブロックチェーンノード104は、有効化されたトランザクション152をネットワーク106の中の1つまたは複数の他のブロックチェーンノード104に前方へ伝搬させる。各ブロックチェーンノード104は同じプロトコルを適用するので、次いで、トランザクション152jが有効であることを想定すると、このことは、それがまもなく全体的なネットワーク106全体にわたって伝搬されることを意味する。

【0040】

所与のブロックチェーンノード104において維持される保留トランザクション154の順序付きプールに入ることが許されると、そのブロックチェーンノード104は、新規トランザクション152を含む154のそれらのそれぞれのプールの最新のバージョンにおいてプルーフオブワークパズルを解くことを競合し始める(他のブロックチェーンノード104が、トランザクション154の異なるプールに基づいてパズルを解こうとしている場合があるが、そこに最初に達する人は誰でも、最新のブロック151の中に含められるトランザクションのセットを規定することを、想起されたい。最終的に、ブロックチェーンノード104は、アリスのトランザクション152jを含む順序付きプール154の一部に対してパズルを解く)。新規トランザクション152jを含むプール154に対してプルーフオブワークが行われていると、それは不変にブロックチェーン150の中のブロック151のうちの1つの一部になる。各トランザクション152は、もっと前のトランザクションに戻るポインタを備え、そのため、トランザクションの順序も不変に記録される。

【0041】

異なるブロックチェーンノード104は、所与のトランザクションの異なるインスタンスを最初に受信することがあり、したがって、新たなブロック151の中で1つのインスタンスが発行される前にどのインスタンスが「有効」であるのかの、矛盾する見方を有し、その点において、発行されたインスタンスが唯一の有効なインスタンスであることに、すべてのブロックチェーンノード104が合意する。ブロックチェーンノード104が、有効として1つのインスタンスを受け入れ、次いで、ブロックチェーン150の中に第2のインスタンスが記録されていることを発見する場合、そのブロックチェーンノード104は、これを受け入れなければならず、それが最初に受け入れたインスタンス(すなわち、ブロック151の中で発行されていないインスタンス)を廃棄する(すなわち、無効として扱う)。

【0042】

いくつかのブロックチェーンネットワークによって運用される代替のタイプのトランザクションプロトコルは、勘定ベースのトランザクションモデルの一部として「勘定ベースの」プロトコルと呼ばれることがある。勘定ベースの事例では、各トランザクションは、過去のトランザクションのシーケンスの中の先行するトランザクションのUTXOを戻って参照することによるのではなく、むしろ完全な勘定残高への参照によって、移転されるべき金額を規定する。すべての勘定の現在の状態は、ブロックチェーンとは別個の、そのネットワークのノードによって記憶され、絶えず更新される。そのようなシステムでは、トランザクションは、勘定の動作しているトランザクション勘定書(「ポジション」とも呼ばれる)を使用して順序付けられる。この値は、それらの暗号署名の一部として送出者によって署名され、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。加えて、任意選択のデータフィールドも、トランザクションが署名されてよい。このデータフィールドは、たとえば、以前のトランザクションIDがそのデータフィールドの中に含まれる場合、以前のトランザクションを戻って指し示してよい。

【0043】

2. UTXOベースのモデル
図2は、例示のトランザクションプロトコルを示す。これは、UTXOベースのプロトコルの一例である。トランザクション152(「Tx」と短縮される)は、ブロックチェーン150の基本データ構造である(各ブロック151が1つまたは複数のトランザクション152を備える)。以下は、出力ベースまたは「UTXO」ベースのプロトコルへの参照によって説明される。しかしながら、このことはすべての可能な実施形態に限定的であるとは限らない。ビットコインを参照しながら例示のUTXOベースのプロトコルが説明されるが、それが他の例示のブロックチェーンネットワークにおいて等しく実施されてよいことに留意されたい。

【0044】

UTXOベースのモデルでは、各トランザクション(「Tx」)152は、1つまたは複数の入力202および1つまたは複数の出力203を備えるデータ構造を備える。各出力203は、(UTXOがすでに償還されていない場合)別の新規トランザクションの入力202のためのソースとして使用され得る未消費トランザクション出力(UTXO)を備えてよい。UTXOは、ある金額のデジタル資産を指定する値を含む。これは、分散台帳上のトークンのセット番号を表す。UTXOはまた、他の情報の中の、UTXOがそこから来たトランザクションのトランザクションIDを含んでよい。トランザクションデータ構造はまた、ヘッダ201を備えてよく、ヘッダ201は、入力フィールド202および出力フィールド203のサイズのインジケータを備えてよい。ヘッダ201はまた、トランザクションのIDを含んでよい。実施形態では、トランザクションIDは、(トランザクションID自体を除外する)トランザクションデータのハッシュであり、ノード104にサブミットされる未加工トランザクション152のヘッダ201の中に記憶される。

【0045】

たとえば、アリス103aは、当該の、ある金額のデジタル資産をボブ103bに移転するトランザクション152jを作成することを望む。図2では、アリスの新規トランザクション152jは「Tx₁」とラベル付けされる。それは、シーケンスの中の先行するトランザクション152iの出力203の中でアリスにロックされている、ある金額のデジタル資産を取り、このうちの少なくともいくらかをボブに移転する。図2では、先行するトランザクション152iは「Tx₀」とラベル付けされる。Tx₀およびTx₁は任意のラベルにすぎない。それらは必ずしも、Tx₀がブロックチェーン151の中の最初のトランザクションであることも、Tx₁がプール154の中のすぐ次のトランザクションであることも、意味するとは限らない。Tx₁は、アリスにロックされた未消費出力203を依然として有する任意の先行する(すなわち、先行者)トランザクションを戻って指し示すことができる。

【0046】

アリスがアリスの新規トランザクションTx₁を作成する時間において、または少なくともアリスがそれをネットワーク106へ送る時間までに、先行するトランザクションTx₀が、すでに有効化されていてよく、ブロックチェーン150のブロック151の中に含められていてよい。先行するトランザクションTx₀は、その時間においてすでにブロック151のうちの1つの中に含められていることがあるか、または依然として順序付きセット154の中で待っていることがあり、その場合、新たなブロック151の中にまもなく含められる。代替として、Tx₀およびTx₁は、作成されることおよび一緒にネットワーク106へ送られることが可能であるか、またはノードプロトコルが「オーファン」トランザクションをバッファリングすることを許容する場合、Tx₁の後にTx₀が送られることさえ可能である。トランザクションのシーケンスのコンテキストにおいて本明細書で使用する「先行する(preceding)」および「後続の(subsequent)」という用語は、トランザクションの中で指定されるトランザクションポインタによって規定されるような、シーケンスの中のトランザクションの順序を指す(どのトランザクションが他のどのトランザクションを戻って指し示すのかなど)。それらは、「先行要素」および「後継者」、または「先行者」および「子孫(descendant)」、「親(parent)」、および「子(child)」などに等しく置き換えられる場合がある。そのことは、それらが作成され、ネットワーク106へ送られ、または任意の所与のブロックチェーンノード104に到着する順序を、必ずしも暗示するとは限らない。とはいえ、先行するトランザクション(先行者トランザクションまたは「親」)を指し示す後続のトランザクション(子孫トランザクションまたは「子」)は、親トランザクションが有効化されるまで、また親トランザクションが有効化されない限り、有効化されない。それの親の前にブロックチェーンノード104に到着する子は、オーファンと見なされる。ノードプロトコルおよび/またはノード挙動に応じて、オーファンは廃棄されてよく、または親を待つためのいくらかの時間にわたってバッファリングされてもよい。

【0047】

先行するトランザクションTx₀の1つまたは複数の出力203のうちの1つは、ここではUTXO₀とラベル付けされる特定のUTXOを備える。各UTXOは、UTXOによって表されるある金額のデジタル資産を指定する値、および後続のトランザクションが有効化されるために、したがって、UTXOが首尾よく償還されるために、後続のトランザクションの入力202の中のロック解除スクリプトによって満たされなければならない条件を規定するロックスクリプトを備える。通常、ロックスクリプトは、特定のパーティ(それがその中に含まれるトランザクションの受益者)に金額をロックする。すなわち、ロックスクリプトは、通常、後続のトランザクションの入力の中のロック解除スクリプトが、先行するトランザクションがロックされるパーティの暗号署名を備える条件を備える、ロック解除条件を規定する。

【0048】

ロックスクリプト(scriptPubKeyとも呼ばれる)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断片である。そのような言語の特定の例は、ブロックチェーンネットワークによって使用される「Script」(大文字のS)と呼ばれる。ロックスクリプトは、トランザクション出力203を消費するためにどんな情報が必要とされるのか、たとえば、アリスの署名の要件を指定する。ロック解除スクリプトは、トランザクションの出力の中に出現する。ロック解除スクリプト(scriptSigとも呼ばれる)は、ロックスクリプト基準を満足するのに必要とされる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断片である。たとえば、それはボブの署名を含んでよい。ロック解除スクリプトは、トランザクションの入力202の中に出現する。

【0049】

そのため、図示の例では、Tx₀の出力203の中のUTXO₀は、UTXO₀が償還されるために(厳密には、UTXO₀を償還することを試みる後続のトランザクションが有効となるために)アリスの署名Sig P_Aを必要とするロックスクリプト[Checksig P_A]を備える。[Checksig P_A]は、アリスの公開鍵-秘密鍵ペアからの公開鍵P_Aの表記(すなわち、ハッシュ)を含む。Tx₁の入力202は、(たとえば、実施形態ではトランザクションTx₀全体のハッシュである、それのトランザクションID、TxID₀によって)Tx₁を戻って指し示すポインタを備える。Tx₁の入力202は、Tx₀の任意の他の可能な出力の間でそれを識別するために、Tx₀内でUTXO₀を識別するインデックスを備える。Tx₁の入力202は、アリスが鍵ペアからのアリスの秘密鍵をデータの既定の部分(暗号法では「メッセージ」と呼ばれることがある)に適用することによって作成される、アリスの暗号署名を備えるロック解除スクリプト<Sig P_A>をさらに備える。有効な署名を提供するためにアリスによって署名される必要があるデータ(すなわち、「メッセージ」)は、ロックスクリプトによって、もしくはノードプロトコルによって、またはこれらの組合せによって規定されてよい。

【0050】

ブロックチェーンノード104に新規トランザクションTx₁が到着すると、ノードはノードプロトコルを適用する。このことは、ロックスクリプトの中で規定された条件をロック解除スクリプトが満たすかどうかをチェックするために、ロックスクリプトおよびロック解除スクリプトを一緒に動作させることを備える(ここで、この条件は1つまたは複数の基準を備えてよい)。実施形態では、このことは、2つのスクリプトを連結すること、すなわち、
<Sig P_A> <P_A> || [Checksig P_A]
を伴い、ただし、「||」は連結を表し、「<…>」はスタック上のデータの場所を意味し、「[…]」は、ロックスクリプト(この例では、スタックベースの言語)によって備えられる関数である。等価的に、スクリプトを連結するのではなく、共通スタックを用いてスクリプトが次々に動作させられてよい。どちらにしても、一緒に動作させられるとき、スクリプトは、Tx₀の出力の中のロックスクリプトの中に含まれるようなアリスの公開鍵P_Aを使用して、Tx₁の入力の中のロック解除スクリプトが、データの予想される部分に署名するアリスの署名を含むことを認証する。この認証を実行するために、データ自体(「メッセージ」)の予想される部分も含められる必要がある。実施形態では、署名されたデータはTx₁の全体を備える(そのため、平文でのデータの署名された部分を指定する別個の要素は、すでに本質的に存在するので含められる必要はない)。

【0051】

公開-秘密暗号法による認証の詳細は当業者に熟知されよう。基本的に、アリスがアリスの秘密鍵を使用してメッセージに署名しており、次いで、アリスの公開鍵および平文でのメッセージが与えられる場合、ノード104などの別のエンティティは、メッセージがアリスによって署名されているにちがいないことを認証することができる。署名することは、通常、メッセージをハッシュすること、そのハッシュに署名すること、およびこれをメッセージ上に署名としてタグ付けすることを備え、したがって、公開鍵の任意の保持者が署名を認証することを可能にする。したがって、データの特定の断片、もしくはトランザクションの一部などに署名することへの、本明細書における任意の参照は、実施形態において、データのその断片またはトランザクションの一部のハッシュに署名することを意味することができることに留意されたい。

【0052】

Tx₁の中のロック解除スクリプトがTx₀のロックスクリプトの中で指定される1つまたは複数の条件を満たす場合(そのため、図示の例では、アリスの署名がTx₁の中で提供され、認証される場合)、ブロックチェーンノード104はTx₁を有効と見なす。このことは、ブロックチェーンノード104が保留トランザクション154の順序付きプールにTx₁を加えることを意味する。ブロックチェーンノード104はまた、ネットワーク106全体にわたってトランザクションTx₁が伝搬されるように、ネットワーク106の中の1つまたは複数の他のブロックチェーンノード104にトランザクションTx₁を転送する。Tx₁が有効化されておりブロックチェーン150の中に含められていると、このことはTx₀からのUTXO₀を消費されたものと規定する。Tx₁が未消費トランザクション出力203を消費する場合にしかTx₁が有効であり得ないことに留意されたい。Tx₁が、別のトランザクション152によってすでに消費されている出力を消費することを試みる場合、すべての他の条件が満たされるとしてもTx₁は無効となる。したがって、ブロックチェーンノード104はまた、先行するトランザクションTx₀の中の参照されるUTXOがすでに消費されているかどうか(すなわち、それが別の有効なトランザクションへの有効な入力をすでに形成しているかどうか)をチェックする必要がある。このことは、ブロックチェーン150が、規定された順序をトランザクション152に課することが重要である1つの理由である。実際には、所与のブロックチェーンノード104は、どのトランザクション152の中のどのUTXO203が消費されているのかをマークする別個のデータベースを維持してよいが、最終的には、UTXOが消費されているかどうかを規定するのは、ブロックチェーン150の中の別の有効なトランザクションへの有効な入力をそれがすでに形成しているかどうかである。

【0053】

所与のトランザクション152のすべての出力203の中で指定される総額が、それのすべての入力202によって指し示される総額よりも大きい場合、このことは、ほとんどのトランザクションモデルにおける非有効性にとっての別の根拠である。したがって、そのようなトランザクションは、伝搬されることもブロック151の中に含められることもない。

【0054】

UTXOベースのトランザクションモデルでは、所与のUTXOが全体として消費される必要があることに留意されたい。UTXOは、別の小部分が消費されながらUTXOの中で規定される金額の小部分を消費されたものとして「後に残して行く」ことができない。ただし、UTXOからの金額は、次のトランザクションの複数の出力の間で分割され得る。たとえば、Tx₀の中のUTXO₀の中で規定される金額は、Tx₁の中の複数のUTXOの間で分割され得る。したがって、アリスは、UTXO₀の中で規定される金額のすべてをボブに与えることを希望しない場合、Tx₁の第2の出力の中でアリス自身に釣銭を与えるために、または別のパーティに支払うために、その残りを使用することができる。

【0055】

実際には、アリスはまた、通常、アリスのトランザクション104をブロック151の中に首尾よく含めるビットコインノード104のための料金を含める必要がある。アリスがそのような料金を含めない場合、Tx₀はブロックチェーンノード104によって拒絶されてよく、したがって、技術的には有効であるが、伝搬されなくてよくブロックチェーン150の中に含められなくてよい(ノードプロトコルは、それらが希望しない場合、トランザクション152を受け入れることをブロックチェーンノード104に強制しない)。いくつかのプロトコルでは、トランザクション料金は、それ自体の別個の出力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、入力202によって指し示される総額と所与のトランザクション152の出力203の中で指定される総額との間の任意の差分が、トランザクションを発行するブロックチェーンノード104に自動的に与えられる。たとえば、UTXO₀へのポインタはTx₁への入力でしかなく、Tx₁は1つの出力UTXO₁しか有しない。UTXO₀の中で指定されるデジタル資産の金額が、UTXO₁の中で指定される金額よりも大きい場合、UTXO₁を含むブロックを作成するためのプルーフオブワーク競争に勝利するノード104によって差分が割り当てられてよい。しかしながら、代替または追加として、トランザクション料金が、トランザクション152のUTXO203のうちのそれ自体の1つの中で明示的に指定され得ることが、必ずしも除外されるとは限らない。

【0056】

アリスおよびボブのデジタル資産は、ブロックチェーン150の中のどこかで任意のトランザクション152の中で彼らにロックされたUTXOからなる。したがって、通常、所与のパーティ103の資産は、ブロックチェーン150全体にわたって様々なトランザクション152のUTXO全体にわたって散乱される。所与のパーティ103の合計残高を規定する、ブロックチェーン150の中のどこかに記憶された1つの数はない。それぞれのパーティにロックされており前方に位置する別のトランザクションの中でまだ消費されていないすべての様々なUTXOの値を一緒に照合することは、クライアントアプリケーション105の中の金銭管理機能の役割である。それは、ビットコインノード104のうちのいずれかにおいて記憶されるようなブロックチェーン150のコピーを照会することによって、このことを行うことができる。

【0057】

スクリプトコードが、しばしば、概略的に(すなわち、厳密な言語を使用せずに)表されることに留意されたい。たとえば、特定の機能を表すために動作コード(オペコード)を使用してよい。「OP_...」は、Script言語の特定のオペコードを指す。一例として、OP_RETURNは、ロックスクリプトの冒頭においてOP_FALSEに先行されるとき、トランザクション内にデータを記憶できるトランザクションの消費不可能な出力を作成し、それによって、ブロックチェーン150の中に不変にデータを記録する、Script言語のオペコードである。たとえば、データは、ブロックチェーンの中に記憶することが望まれる文書を備える場合がある。

【0058】

通常、トランザクションの入力は、公開鍵P_Aに対応するデジタル署名を含む。実施形態では、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、データの特定の断片に署名する。いくつかの実施形態では、所与のトランザクションに対して、署名は、トランザクション入力の一部、およびトランザクション出力の一部または全部に署名する。それが署名する、出力の特定の部分は、SIGHASHフラグに依存する。SIGHASHフラグは、通常、どの出力が署名されるのか(したがって、署名する時間において固定されるのか)を選択するために署名の末尾に含まれる4バイトコードである。

【0059】

ロックスクリプトは、それが通常はそれぞれのトランザクションがロックされるパーティの公開鍵を備えるという事実を参照して、「scriptPubKey」と呼ばれることがある。ロック解除スクリプトは、それが通常は対応する署名を供給するという事実を参照して、「scriptSig」と呼ばれることがある。しかしながら、より一般的には、ブロックチェーン150のすべての適用において、UTXOが償還されるための条件が、署名を認証することを備えることは必須でない。より一般的には、任意の1つまたは複数の条件を規定するためにスクリプト言語が使用され得る。したがって、「ロックスクリプト」および「ロック解除スクリプト」というもっと一般的な用語が好ましいことがある。

【0060】

3. サイドチャネル
図1に示すように、アリスおよびボブのコンピュータ機器102a、120bの各々におけるクライアントアプリケーションは、それぞれ、追加の通信機能性を備えてよい。この追加の機能性は、(パーティまたはサードパーティのいずれかに誘発されて)アリス103aがボブ103bとの別個のサイドチャネル107を確立することを可能にする。サイドチャネル107は、ブロックチェーンネットワークとは別個にデータの交換を可能にする。そのような通信は、「オフチェーン」通信と呼ばれることがある。たとえば、これは、パーティのうちの1人がそれをネットワーク106へブロードキャストすることを選ぶまで、トランザクションがブロックチェーンネットワーク106上に(まだ)登録されているかまたはチェーン150上に進むことなく、アリスとボブとの間でトランザクション152を交換するために使用されてよい。トランザクションをこのようにして共有することは、「トランザクションテンプレート」を共有することと呼ばれることがある。トランザクションテンプレートは、完全なトランザクションを形成するために必要とされる1つまたは複数の入力および/または出力がなくてよい。代替または追加として、サイドチャネル107は、鍵、折衝された金額または期間、データ内容などの、任意の他のトランザクション関連データを交換するために使用されてよい。

【0061】

サイドチャネル107は、ブロックチェーンネットワーク106と同じパケット交換ネットワーク101を介して確立されてよい。代替または追加として、サイドチャネル301は、モバイルセルラーネットワーク、またはローカルワイヤレスネットワークなどのローカルエリアネットワーク、さらにはアリスのデバイス102aとボブのデバイス102bとの間の直接の有線リンクまたはワイヤレスリンクなどの、様々なネットワークを介して確立されてよい。一般に、本明細書におけるどこかで参照されるようなサイドチャネル107は、「オフチェーン」で、すなわち、ブロックチェーンネットワーク106とは別個にデータを交換するための、1つまたは複数のネットワーキング技術または通信媒体を介した任意の1つまたは複数のリンクを備えてよい。2つ以上のリンクが使用される場合、全体としてオフチェーンリンクのバンドルまたは集合は、サイドチャネル107と呼ばれることがある。したがって、アリスおよびボブがサイドチャネル107を介して情報もしくはデータなどのいくつかの断片を交換すると言われる場合、データのこれらのすべての断片が、厳密に同じリンクさらには同じタイプのネットワークを介して送られなければならないことを、このことが必ずしも暗示するとは限らないことに留意されたい。

【0062】

4. クライアントソフトウェア
図3Aは、本開示の方式の実施形態を実施するためのクライアントアプリケーション105の例示の実装形態を示す。クライアントアプリケーション105は、トランザクションエンジン401およびユーザインターフェース(UI)レイヤ402を備える。トランザクションエンジン401は、上記で説明した方式に従って、手短にさらに詳細に説明するように、トランザクション152を編成すること、サイドチャネル301を介してトランザクションおよび/もしくは他のデータを受信しおよび/もしくは送ること、ならびに/またはブロックチェーンネットワーク106を通じて伝搬されるべき1つもしくは複数のノード104へトランザクションを送ることなどの、クライアント105の下位トランザクション関連の機能性を実施するように構成される。本明細書で開示する実施形態によれば、各クライアント105のトランザクションエンジン401は関数403などを備える。

【0063】

UIレイヤ402は、機器102のユーザ出力手段を介してそれぞれのユーザ103に情報を出力すること、および機器102のユーザ入力手段を介してそれぞれのユーザ103から戻って入力を受信することを含む、それぞれのユーザのコンピュータ機器102のユーザ入力/出力(I/O)手段を介してユーザインターフェースをレンダリングするように構成される。たとえば、ユーザ出力手段は、視覚出力を提供するための1つもしくは複数の表示スクリーン(タッチスクリーンまたは非タッチスクリーン)、音響出力を提供するための1つもしくは複数のスピーカー、および/または触覚出力を提供するための1つもしくは複数の触覚出力デバイスなどを備える場合がある。ユーザ入力手段は、たとえば、(出力手段のために使用されるそれ/それらと同じかまたはそれ/それらとは異なる)1つまたは複数のタッチスクリーンの入力アレイ、マウス、トラックパッド、またはトラックボールなどの1つまたは複数のカーソルベースデバイス、音声または発声入力を受信するための1つまたは複数のマイクロフォンおよび音声または発声認識アルゴリズム、手または体を使うジェスチャーの形態の入力を受信するための1つまたは複数のジェスチャーベース入力デバイス、あるいは1つまたは複数の機械的なボタン、スイッチ、またはジョイスティックなどを備える場合がある。

【0064】

注記: 同じクライアントアプリケーション105の中に統合されるものとして、本明細書における様々な機能性が説明されることがあるが、このことは必ずしも限定的であるとは限らず、代わりにそれらは2つ以上の別々のアプリケーションの一組をなして実装されることが可能であり、たとえば、一方が他方へのプラグインであるか、またはAPI(アプリケーションプログラミングインターフェース)を介してインターフェースする。たとえば、トランザクションエンジン401の機能性が、UIレイヤ402とは別個のアプリケーションの中に実装されてよく、またはトランザクションエンジン401などの所与のモジュールの機能性が、2つ以上のアプリケーションの間で分割される場合がある。また、説明する機能性の一部または全部が、たとえば、オペレーティングシステムレイヤにおいて実装され得ることも、除外されない。単一または所与のアプリケーション105などへ、本明細書におけるどこかで参照が行われる場合、このことが例のためにすぎず、より一般的には、説明する機能性が任意の形態のソフトウェアで実装され得ることが諒解されよう。

【0065】

図3Bは、アリスの機器102a上のクライアントアプリケーション105aのユーザインターフェース(UI)レイヤ402によってレンダリングされてよいUI500の一例のモックアップを与える。類似のUIが、ボブの機器102b上のクライアント105bまたは任意の他のパーティのクライアントによってレンダリングされてよいことが、諒解されよう。

【0066】

例として、図3Bはアリスの観点からUI500を示す。UI500は、ユーザ出力手段を介して別々のUI要素としてレンダリングされた1つまたは複数のUI要素501、502、502を備えてよい。

【0067】

たとえば、UI要素は、異なるオンスクリーンボタン、もしくはメニューの中の異なるオプションなどであってよい、1つまたは複数のユーザ選択可能要素501を備えてよい。ユーザ入力手段は、スクリーン上のUI要素をクリックもしくはタッチすること、または所望のオプションの名称を話すことなどによって、ユーザ103(この場合、アリス103a)がオプションのうちの1つを選択または別のやり方で操作することを、可能にするように配置される(本明細書で使用する「手作業で」という用語が、自動に対して対比をなすことを意図するにすぎず、必ずしも1つまたは複数の手の使用に限定するとは限らないことに、注意されたい)。そのオプションは、ユーザ(アリス)がすることを可能にする。

【0068】

代替または追加として、UI要素は、ユーザがそれを通じてすることができる1つまたは複数のデータエントリフィールド502を備えてよい。これらのデータエントリフィールドは、たとえば、スクリーン上の、ユーザ出力手段を介してレンダリングされ、データは、ユーザ入力手段、たとえば、キーボードまたはタッチスクリーンを通じてフィールドの中に入力され得る。代替として、たとえば、音声認識に基づいて、データが口頭で受信され得る。

【0069】

代替または追加として、UI要素は、情報をユーザに出力するための1つまたは複数の情報要素503出力を備えてよい。たとえば、これ/これらはスクリーン上でまたは可聴的にレンダリングされ得る。

【0070】

様々なUI要素をレンダリングし、オプションを選択し、データを入力する特定の手段が材料でないことが諒解されよう。これらのUI要素の機能性が、より詳細に手短に説明される。図3に示すUI500が図式化されたモックアップにすぎず、実際には、簡潔のために図示されない1つまたは複数のさらなるUI要素を備えてよいことも諒解される。

【0071】

5. ノードソフトウェア
図4は、UTXOまたは出力ベースのモデルの例における、ネットワーク106の各ブロックチェーンノード104上で動作させられるノードソフトウェア450の一例を示す。ネットワーク106上のノード104として分類されることなく、すなわち、ノード104の必要とされるアクションを実行することなく、別のエンティティがノードソフトウェア450を動作させてよいことに留意されたい。ノードソフトウェア450は、限定はしないが、プロトコルエンジン451、スクリプトエンジン452、スタック453、アプリケーションレベル決定エンジン454、および1つまたは複数のブロックチェーン関連機能モジュール455のセットを含んでよい。各ノード104は、限定はしないが、コンセンサスモジュール455C(たとえば、プルーフオブワーク)、伝搬モジュール455P、および記憶モジュール455S(たとえば、データベース)の3つすべてを含むノードソフトウェアを動作させてよい。プロトコルエンジン401は、通常、トランザクション152の様々なフィールドを認識し、ノードプロトコルに従ってそれらを処理するように構成される。トランザクション152j(Tx_j)が、別の先行するトランザクション152i(Tx_m-1)の出力(たとえば、UTXO)を指し示す入力を有して受信されるとき、プロトコルエンジン451は、Tx_jの中のロック解除スクリプトを識別し、それをスクリプトエンジン452に渡す。プロトコルエンジン451はまた、Tx_jの入力の中のポインタに基づいてTx_iを識別し取り出す。Tx_iはブロックチェーン150上で発行されてよく、その場合、プロトコルエンジンは、ノード104において記憶されるブロックチェーン150のブロック151のコピーからTx_iを取り出してよい。代替として、Tx_iはブロックチェーン150上でまだ発行されていないことがある。その場合、プロトコルエンジン451は、ノード104によって維持される未発行のトランザクションの順序付きセット154からTx_iを取り出してよい。どちらにしても、スクリプトエンジン451は、Tx_iの参照される出力の中でロックスクリプトを識別し、これをスクリプトエンジン452に渡す。

【0072】

したがって、スクリプトエンジン452は、Tx_iのロックスクリプト、およびTx_jの対応する入力からのロック解除スクリプトを有する。たとえば、Tx₀およびTx₁とラベル付けされたトランザクションが図2に示されるが、トランザクションの任意のペアに対して同じことが適用され得る。スクリプトエンジン452は、前に説明したように2つのスクリプトを一緒に動作させ、そのことは、使用されているスタックベースのスクリプト言語(たとえば、Script)に従って、スタック453上にデータを配置すること、およびスタック453からデータを取り出すことを含む。

【0073】

スクリプトを一緒に動作させることによって、スクリプトエンジン452は、ロックスクリプトの中で規定される1つまたは複数の基準をロック解除スクリプトが満たすか- すなわち、ロックスクリプトがその中に含まれる出力をそれが「ロック解除する」か否かを決定する。スクリプトエンジン452は、この決定の結果をプロトコルエンジン451に戻す。スクリプトエンジン452は、対応するロックスクリプトの中で指定される1つまたは複数の基準をロック解除スクリプトが満たすことを決定する場合、結果「真(true)」を戻す。そうでない場合、スクリプトエンジン452は結果「偽(false)」を戻す。

【0074】

出力ベースのモデルでは、スクリプトエンジン452からの結果「真」は、トランザクションの有効性のための条件のうちの1つである。通常、Tx_jの出力の中で指定されるデジタル資産の総額が、それの入力によって指し示される総額を上回らないこと、およびTx_iの指し示される出力が、別の有効なトランザクションによってすでに消費されていないことなどの、同様に満たされなければならない、プロトコルエンジン451によって評価される1つまたは複数のさらなるプロトコルレベル条件もある。プロトコルエンジン451は、1つまたは複数のプロトコルレベル条件と一緒にスクリプトエンジン452からの結果を評価し、それらがすべて真である場合のみトランザクションTx_jを有効化する。プロトコルエンジン451は、トランザクションが有効であるかどうかの表示をアプリケーションレベル決定エンジン454に出力する。Tx_jが確かに有効化されるという条件においてのみ、決定エンジン454は、Tx_jに関してそれらのそれぞれのブロックチェーン関連機能を実行するように、コンセンサスモジュール455Cと伝搬モジュール455Pの両方を制御することを選択してよい。このことは、ブロック151の中に組み込むためにコンセンサスモジュール455Cがトランザクション154のノードのそれぞれの順序付きセットにTx_jを加えること、および伝搬モジュール455Pがネットワーク106の中の別のブロックチェーンノード104にTx_jを転送することを備える。任意選択で、実施形態では、アプリケーションレベル決定エンジン454は、これらの機能のうちの一方または両方をトリガする前に、1つまたは複数の追加の条件を適用してよい。たとえば、決定エンジンは、トランザクションが有効であることとトランザクション料金を十分残すことの両方の条件においてのみ、トランザクションを発行することを選択してよい。

【0075】

本明細書における「真」および「偽」という用語が、単一の2進数字(ビット)だけの形態で表される結果を戻すことに必ずしも限定するとは限らないが、そのことが確かに1つの可能な実装形態であることにも留意されたい。より一般的には、「真」とは、成功した結果または肯定的な結果を示す任意の状態を指すことができ、「偽」とは、失敗した結果または否定的な結果を示す任意の状態を指すことができる。たとえば、勘定ベースのモデルでは、「真」という結果は、署名の暗黙的なプロトコルレベル有効化とスマート契約の追加の肯定的出力との組合せによって示される場合がある(個々の結果の両方が真である場合、全体的な結果が真をシグナリングするものと見なされる)。

【0076】

6. コアブロックチェーン例
このセクションは、本発明の実施形態による、2次データチェーンのキャリアとして使用され得るコア(すなわち、第1のティア)ブロックチェーンの一例を説明する。これらの例が例示目的にすぎないことに留意されたい。

【0077】

6.1 コアトランザクション
トランザクションとは、入力および出力を備えるメッセージであり、入力および出力は、通常、ある金額のデジタル資産の所有権または制御をアドレスのあるセットから別のセットに移転するために使用される。

【0078】

例示のフィールドは以下の情報に対応する。
・バージョン: その値に対する関数または制約を有しない4バイトの整数。
・入力: 以下のサブフィールドを各々が備えるトランザクション入力のアレイ。
〇出力点: 消費されつつあるUTXOを識別する構造であって、以下を備える。
・TxID: 消費されつつあるUTXOに対する32バイトのトランザクション識別子TxID。
・インデックス: 消費されつつあるUTXOに対する4バイトの出力インデックスn。
〇ロック解除スクリプト: 入力のためのロックスクリプトと結合されたとき、コインが消費されるのを有効化するスクリプト。
〇nSeq: 0xFFFFFFFFにデフォルト設定される4バイトの整数。このデフォルト(最大)よりも小さい値は、このトランザクションが最終でなくてよく、同じ入力を消費するとともにもっと大きいシーケンス番号を有するトランザクションによって取って代わられ得ることを示す。すべてのシーケンス番号が最大に設定されているとき、またはロックタイムに達しているとき、トランザクションは最終と見なされる。
・出力: 以下のサブフィールドを各々が備えるトランザクション出力のアレイ。
〇値: 出力の(サトシ(Satoshi)単位での)値を示す8バイトの整数。
〇ロックスクリプト: コインを消費するために満たされなければならない条件を含むロックスクリプト。
・ロックタイム: 0にデフォルト設定される4バイトの整数。0よりも大きい値は遅延を執行し、ブロックの高さ(値<500,000,000の場合)またはさもなければUNIX時間のいずれかによる、トランザクションがブロックの中に含められてよい最も早い時間を示す。

【0079】

6.2 データ出力
コアブロックチェーントランザクション内で、1つまたは複数の出力は、データペイロードが出力の中に含められることを可能にする1つまたは複数のオペコードを含んでよい。たとえば、OP_RETURNコードは、(文字列の形式で)いくつかのデータが後続してよい。そのオペコードはロック解除スクリプトの末尾に配置され、そのことは、署名有効化プロセスを途絶させることなくトランザクションがデータキャリアの働きをすることを可能にする。ブロックチェーン上でデータトランザクションが発行されるとき、出力の中に埋め込まれるデータの不変のレコードが存在する。OP_RETURNコードは、消費不可能な出力によって作成されるUTXOを表現するOP_FALSE(0)によって先行され得るか(すなわち、UTXOセットの中の完全なノードによって記憶されることを必要としない)、または消費可能なUTXOを作成するためにOP_FALSEを伴わずに使用され得るかのいずれかである。出力の中にデータを配置するために、他のオペコード、たとえば、OP_PUSHおよびOP_DROPが使用されてよい。

【0080】

6.3 コアブロック
ブロックとは、トランザクションのセット、および最長のチェーン(すなわち、最も多くのプルーフオブワークを伴うチェーン)にブロックがどのようにアペンドされるのかに関係するいくつかの追加のフィールドを含む、データ構造である。例示のブロックのフィールドは以下の通りである。
・ブロックヘッダ: ブロックがどのようにおよびいつマイニングされたのかならびにブロックが含むものについての情報を与える構造。これは以下の6つのサブフィールドを備える。
〇バージョン: ブロック有効化のために使用されるプロトコル規則のセットを示す4バイトの整数。
〇以前のブロックヘッダのハッシュ: 以前のブロックヘッダの32バイトのSHA-256二重ハッシュ。
〇マークルルート: トランザクションのマークルツリーから導出される32バイトのSHA-256二重ハッシュ。
〇タイムスタンプ: ブロックプロデューサがヘッダを生成したUnix時間を符号化する4バイトの整数。
〇難解ターゲット: ブロックがマイニングされるために必要とされるターゲットの難解さを符号化する4バイトの整数。
〇ナンス: 必要とされる難解さのブロックヘッダハッシュを達成するように選ばれる4バイトの整数。
・トランザクション: ブロック内のトランザクションを詳述する構造。以下のものを備える。
〇トランザクションカウント: ブロック内に含まれるトランザクションの数を示す可変長の整数。
〇トランザクションリスト: ブロックの中に含まれるトランザクションの完全なリストに対するトランザクションデータを含む構造。このリストの中の最初のトランザクションは、常にコインベーストランザクションである(以下を参照)。

【0081】

7. ティア化されたコンセンサス
図5は、マルチレベル(ML)ブロックチェーンプロトコルを実施するための例示のシステム500を示す。システム500は、データブロックをMLブロックプロデューサ501にサブミットするように構成された1つまたは複数のエンティティを備えてよい。たとえば、システム500は、データブロックを生成しMLブロックプロデューサにサブミットするように各々が構成される1人または複数のユーザ、たとえば、アリス103aおよびボブ103bを備えてよい。システム500が任意の数のユーザを備えてよいことが諒解されよう。データブロックをMLブロックプロデューサ501にサブミットするように構成されたエンティティが、人間がデバイスを操作しているという意味でのユーザである必要がないことにも、留意されたい。すなわち、そのようなエンティティのうちの1つまたは複数は、機械、スマート契約などであってよい。MLブロックプロデューサ501は、データブロックを受信および/または生成し、MLブロック、すなわち、コアブロックチェーントランザクションを生成するように構成される。MLブロックプロデューサ501はまた、MLブロックをコアブロックチェーンネットワーク106にサブミットするように構成される。MLブロックプロデューサ501は、コアブロックチェーンネットワーク106のブロックチェーンノード104であってよい。すなわち、MLブロックプロデューサ501は、MLブロックとコアブロックチェーンブロック151の両方を生成するように構成されてよい。これらの例では、MLブロックプロデューサは、1つまたは複数のMLブロックを備えるコアブロックを生成してよく、そのコアブロックをコアネットワーク106にサブミットしてよい。他の例では、MLブロックプロデューサは、簡易支払い検証(SPV:simplified payment verification)クライアントアプリケーション、すなわち、SPV方法を実施するように構成されたクライアントアプリケーションであってよい。当業者はSPV方法を熟知されよう。MLブロックプロデューサがユーザ、たとえば、アリス103aであってよいことも除外されない。すなわち、ユーザ103はMLブロックを生成してよく、それらをブロックチェーンネットワーク106にサブミットしてよい。システム500は、複数のMLブロックプロデューサ501を備えてよい。

【0082】

MLブロックチェーンプロトコルは、コアブロックチェーンのトランザクションを使用して、データチェーン(「2次データチェーン」)、たとえば、2次ブロックチェーンに関連付けられたデータを埋め込むために使用される。2次データチェーンに関連付けられたデータ(たとえば、2次ブロックチェーントランザクション)は、MLブロックチェーンのブロックとして解釈されるコアブロックチェーントランザクションの出力の中に埋め込まれる。データは暗号化されてよい。各データブロックは、2次データチェーンの断片、チャンク、エントリなどを備える。

【0083】

MLブロックプロデューサ501は、取得された(たとえば、受信された)データブロックに基づいてMLブロックを生成するように構成される。すなわち、MLブロックプロデューサ501は、(コアブロックチェーントランザクションである)MLブロックを構築するように構成され、ここで、各MLブロックは取得されたデータブロックのうちの1つを備える。データブロックは、MLブロックの出力の中に、たとえば、MLブロックの最初の出力の中に配置されてよい。チェーン出力を含むMLブロックは、MLブロックをチェーン結合するために使用される。チェーン出力は、MLブロックの中で論理的に最初に出現する出力であってよいが、このことは必須ではない。いくつかの例では、チェーン出力はデータブロックを備えてよい。MLブロックはまた、MLブロックチェーンの中の以前のMLブロックのチェーン出力を参照およびロック解除するチェーン入力を含む。再び、チェーン出力は、MLブロックの中で論理的に最初に出現する入力であってよい。チェーン出力は、コンセンサスベースのロックスクリプトを実施するように構成される。コンセンサスベースのロックスクリプトのより詳細が以下に提供される。

【0084】

MLブロックプロデューサ501は、MLブロックをコアブロックチェーントランザクションとしてコアブロックチェーン上に記録させるように構成される。MLブロックプロデューサ501の能力に応じて、このことは、コアブロックチェーンのコアブロックの中にMLブロックを含めることを伴ってよい。追加または代替として、MLブロックプロデューサ501は、MLブロックをコアブロックチェーンネットワーク106の1つまたは複数のノードにサブミットしてよい。

【0085】

いくつかの例では、各MLブロック(すなわち、コアブロックチェーントランザクション)は、ブロックプロデューサ501および/またはユーザがMLブロックを識別することを可能にするフラグまたは他のそのような識別子を備えてよい。フラグ識別子などは、MLブロックの出力(たとえば、チェーン出力)の中に含められてよい。追加または代替として、MLブロックは、MLプロトコルに関連することが知られている特定のバージョン番号(たとえば、4バイトの整数)を備えてよい。

【0086】

次にコンセンサスベースのロックメカニズムに戻ると、各チェーン出力は、複数のMLブロックプロデューサ501のうちのいずれか1つまたは複数によってロック解除され得るように構成されるロックスクリプトを備える。いくつかの例では、複数のMLブロックプロデューサ501は事前定義されることがある。他の例では、複数のMLブロックプロデューサ501は事前定義されないことがある。

【0087】

所与のMLブロックのコンセンサスメカニズムは、対応するMLブロックのデータブロックの関数である。言い換えれば、コンセンサスメカニズムを執行するロックスクリプトはデータブロックに基づく。上述のように、MLブロックは、チェーン入力およびチェーン出力を介して一緒にチェーン結合される。すなわち、n番目のMLブロックのチェーン入力は、n-1番目のブロックのチェーン出力を消費し、n+1番目のブロックのチェーン入力は、n番目のブロックのチェーン出力を消費する。これらの実施形態では、MLブロックのチェーン結合は2次データ自体に基づく。「消費する」が必ずしも通貨または金融資産の移転を暗示するとは限らず、より一般に、入力が出力を消費してよいことに留意されたい(ここで、消費すること(spending)は消費すること(consuming)の一例である)。

【0088】

いくつかの例では、各チェーン出力はパズルを備えてよく、各チェーン入力は、消費されつつあるチェーン出力のパズルを解く解を備えてよい。パズルはプルーフオブワーク(PoW:proof-of-work)ハッシュパズルであってよい。すなわち、所与のチェーン出力のロックスクリプトは、PoWハッシュパズルを執行するように構成されてよい。このことは、新たなコアブロックをアペンドするためにPoWパズルが解かれることを、いくつかのコアブロックチェーンがどのように必要とするのかに関して類似である。所与のMLブロックのPoWハッシュパズルは、そのMLブロックのデータブロックおよびターゲットの難解さの関数である。当業者は、本質的にPoWハッシュパズルおよびターゲットの難解さの概念を熟知されよう。ターゲットの難解さは、あらゆるMLブロックにとって同じであってよく、またはハッシュパズルを解くことをもっと簡単もしくはもっと困難にさせるために変更されてよく、そのことは、MLチェーンに新たなMLブロックが追加され得るレートに影響を及ぼす。より詳細には、所与のMLブロックのPoWハッシュパズルは、そのMLブロックのデータブロックの関数、たとえば、データブロックハッシュ(すなわち、データブロックのハッシュ)の関数である。PoWハッシュパズルは、次のMLブロックのチェーン入力からの入力として次のMLブロックのデータブロックハッシュ(すなわち、次のMLブロックのデータブロックのハッシュ)を取り、現在のMLブロックのデータブロックハッシュを次のMLブロックのデータブロックハッシュと結合(たとえば、連結)し、その結合のハッシュが難解ターゲットを満たすかどうかを決定するように構成される。特定のPoWハッシュパズルに応じて、このことは、その結合のハッシュが難解ターゲットよりも小さい(または、それ以下である)かどうかを決定することを備えてよく、難解ターゲットは、それ自体が数である。PoWハッシュパズルは、難解ターゲットが満たされる場合にしかロックスクリプトがロック解除しないように構成される。

【0089】

これらの例では、新たなMLブロックを構築するとき、MLブロックプロデューサ501は、以前のMLブロックのPoWパズルによって処理されたときに以前のMLブロックのロックスクリプトによって設定されその中に配置される現在のMLブロックの難解ターゲットを満たす、データブロックハッシュ(「解」)を見つけなければならない。そのような解を見つけるために、MLブロックプロデューサ501は、データブロックハッシュが結合およびハッシュされると難解ターゲットが満たされるようにデータブロックの一部を修正してよい。修正されるデータブロックの一部はナンス値であってよい。たとえば、MLブロックプロデューサ501は、PoWハッシュパズルに解をもたらすナンス値を見つけるまでナンス値のシーケンスを通じて反復してよい。

【0090】

このPoWコンセンサスメカニズムは、いくつかのコアブロックチェーンネットワークによって使用されるものと類似である。たとえば、ビットコインブロックチェーンにおいて使用されるPoWシステムは、ブロックプロデューサがハッシュパズルを解くことを必要とし、そうしたPoWシステムは、ブロックヘッダのハッシュがある一定の値(難解ターゲットD)を下回る候補ブロックを見つけなければならない。このタイプのハッシュパズルは、スクリプトの中で次のように表され得る。
< BlockHeader> OP_SHA256 < D > OP_LESSTHAN

【0091】

上記で説明したコンセンサスメカニズムのPoWパズルを執行するために、類似のスクリプトが使用され得る。MLブロックごとに、チェーン入力は、以前のMLブロックのチェーン出力(出力点と呼ばれることがある)を参照する。この以前のチェーン出力は、以前の2次データブロックに基づくハッシュパズルを含むロックスクリプトを有する。以前のチェーン出力をロック解除するために、MLブロックプロデューサ501は、それらの現在の2次データブロックに基づくとともに、以前のMLブロックの中に配置されたハッシュパズルが現在のMLブロックによって解かれることを満足する、値を提供しなければならない。(高さhにおいて作成される)各MLブロックのチェーン出力における以下の条件は、MLチェーンの有効性を保証する。
1. 出力点は、以前のMLブロックMLB_h-1のチェーン出力(すなわち、UTXO)を参照する。
2. ロック解除スクリプトが、現在の2次データブロックのハッシュ、すなわち、
<H(DataBlock_h)>
に設定される。
3. 出力が、新たなロックスクリプト、すなわち、
<H(DataBlock_h)> OP_CAT OP_SHA256 < D > OP_LESSTHAN
を設定し、ただし、Dは2次チェーンの現在の難解ターゲットである。

【0092】

これらの条件を用いて、MLB_hのチェーン出力を有効化するとき、ロック解除スクリプトは、MLB_h-1のインデックス0のロックスクリプトと連結され、以下を与える。
<H(DataBlock_h)> <H(DataBlock_h-1)> OP_CAT OP_SHA256 < D > OP_LESSTHAN

【0093】

以下の場合、この組み合わせられたスクリプトは真と評価される。
H(H(DataBlock_h)||H(DataBlock_h-1))<D

【0094】

ビットコイン用のPoWシステムでは、たとえば、現在のブロックヘッダだけが明示的に有効性条件の中に含まれる。しかしながら、各ブロックヘッダが以前のブロックヘッダのハッシュを含むので、以前のブロックへの関係が暗黙的に執行される。このことは2次ブロックデータにとっても事実であることになるが、MLプロトコルを介してチェーン結合の追加のレイヤが執行される。MLプロトコルでは、隣接するブロック間にチェーンを構築するハッシュパズルはまた、UTXOのためのロックスクリプトの働きをする。各ロックスクリプトパズルの一部として一意の値を有することが重要であり、さもなければ、難解ターゲットを下回るハッシュを有することが知られている任意の値が、UTXOを消費するために使用され得る。同じか(または、もっと難しい)難解ターゲットが使用されていた、すべての以前のデータブロックハッシュは、この特性を有し、悪意のある行為者は、UTXOを消費するためにこれらのうちのいずれかを使用することができ、UTXOチェーンを破壊する。この脆弱性を解決するために、MLプロトコルは、直近の2次データブロックハッシュの値を各ロックスクリプトの中に明示的に含める。この値は予測不可能であり、ハッシュパワーを適用することによってしか解が見つけられ得ないことを保証する。

【0095】

難解ターゲットはMLプロトコル規則に従って設定され、組み合わせられたハッシュパワーがMLブロック生成の中に注がれることに従って変わることがある。上記のスクリプト内パズルがPoW計算の反復ごとに2つのハッシュ演算を必要とし、すなわち、現在のデータブロックが、ハッシュされなければならず、固定値H(DataBlock_h-1)と連結されなければならず、2度目にハッシュされなければならないことに、留意されたい。第1のハッシュは厳密には必要でないが、ロック解除スクリプトのサイズ、したがって、MLトランザクション料金を低減する。この余分なハッシュ演算が使用される場合、2次チェーン難解ターゲットも、補償するように調整され得る。

【0096】

上記で説明したPoWハッシュパズルの代替として、各MLブロックは、そのチェーン出力の中に、PoW Rパズルを備えてよい。Rパズルは、ECDSA署名のr値を導出するために使用されるエフェメラル鍵kの知識を証明するために使用され、すなわち、
r=[R]_xであり、ただし、R=k・G mod n=(x,y)である。

【0097】

エフェメラル鍵は公開鍵-秘密鍵ペアとは無関係であるが、ECDSA署名における重要なセキュリティパラメータである。それらは、秘密鍵の危殆化を防止するための単一の使用のために設計される。Rパズルの主な特徴は以下の通りである。
1. 知識証明を解くときにユーザが任意の公開鍵-秘密鍵ペアを使用することを可能にする。
2. 証明を妨害する何者かによる署名鍛造性を防止するために、通常、余分な署名が使用される。
3. P2PKHの代替すなわちハッシュパズルをスクリプトの中に提示する。

【0098】

PoW rパズルは、消費者がrパズルを解くことだけでなく、ある一定の難解ターゲットDを下回るハッシュ値をもたらす値(たとえば、ナンス)を見つけるための作業を行うことも必要とする。連続するUTXOをPoWハッシュパズルがチェーン結合するための、上記で説明した同じ論理に従って、Pow rパズルは、スクリプトの中の下の式のチェックを容易にする。
H(H(r_h||DataBlock_h)||H(r_h-1||DataBlock_h-1))<D

【0099】

計算を簡単にするためにECDSA署名のr値に基づいてパズルが作成されるが、Rに基づくパズルもカバーされ得る。MLブロックのチェーン出力は、次のようなロックスクリプトを備えてよい。
OP_DUP OP_3 OP_SPLIT OP_NIP OP_1 OP_SPLIT OP_SWAP OP_SPLIT OP_DROP
OP_2 OP_ROLL OP_CAT OP_SHA256 <H(r_h||DataBlock_h)> OP_CAT OP_SHA256
<D> OP_LESSTHAN OP_VERIFY
OP_OVER OP_CHECKSIGVERIFY OP_CHECKSIG

【0100】

(高さh+1における)次のMLブロックのチェーン入力は、次のようなロック解除スクリプトを備える。

【0101】

【数1】

【0102】

署名sig_rは、必要とされるr値を使用する。Pは、MLブロックプロデューサの公開鍵である。余分な署名sig'は異なるr値に基づき、上記で述べたようにセキュリティ理由のために追加され、署名sig=(r,s)の中のr値の実際の知識を伴わずにRパズルをロック解除する署名を悪意のあるノードが鍛造することを防止する。いくつかの例では、この追加の署名は必要とされない。

【0103】

ロックスクリプトの中の1番目の行は、rを抽出する。2番目の行は、PoW式の左辺を構築する。3番目の行は、PoW式の右辺における条件が成り立つことをチェックする。4番目の行は、ロック解除スクリプトの中の両方の署名に対して署名検証チェックを実行する。

【0104】

上のロックスクリプトが、PoW rパズルがどのように実施され得るのかの一例にすぎないことが、諒解されよう。より一般的には、PoW rパズルは、第1のハッシュ値および難解ターゲットを備える。第1のハッシュ値は、r値と連結された現在のMLブロックのデータブロックのハッシュである。PoW rパズルは、次のMLブロックのチェーン入力からの入力として、次のMLブロックのデータブロックおよび署名を取るように構成される。PoW rパズルは、署名からr値を抽出し、抽出されたr値を次のMLブロックのデータブロックと結合(たとえば、連結)し、結合されたr値とデータブロックとをハッシュすることによって第2のハッシュ値を生成するように構成される。PoWパズルはまた、第1のハッシュ値と第2のハッシュ値との結合(たとえば、連結)のハッシュが難解ターゲットを満たすことをチェックするように構成される。

【0105】

MLブロックをチェーン結合するかまたはMLブロックのチェーンにわたってコンセンサスに至るための代替方法が使用されてよい。たとえば、MLブロックの所与のチェーン出力が、しきい値秘密鍵に関連付けられた公開鍵にロックされてよい。このことは、ペイツーパブリックキーハッシュ(P2PKH:pay-to-public-key-hash)ロックスクリプトを使用して執行されてよい。MLブロックプロデューサのセットの各々は、有効な署名を生成するために、したがって、新たなMLブロックをチェーンにアペンドするために、しきい値数の複数のMLブロックプロデューサ501が寄与することを必要とする、しきい値秘密鍵のシェアを有してよい。より詳細には、チェーン出力(したがって、MLブロック)を有効化するために、鍵シェアを保持するしきい値数のMLブロックプロデューサが、MLブロックが有効であることに合意しなければならない。ピア承認のためにそれらの候補MLブロックをサブミットするMLブロックプロデューサがそれらの署名シェアを提供することを想定すると、次いで、n個のうちの2つというしきい値方式は、ブロックが有効となるために2次ネットワークの中の少なくとも1つの許可されたピアの承認を必要とすることになる。もっと大きいしきい値を伴う方式は、MLブロックを有効化するために2つ以上のピアの承認を必要とすることになる。

【0106】

別の例として、MLブロックの所与のチェーン出力は、複数の公開鍵のうちの2つ以上にロックされたマルチ署名ロックスクリプトを備えてよい。すなわち、各チェーン出力は、公開鍵のリストに対応するn個の秘密鍵のうちの任意の2つ以上によって有効な署名が作成されることを許容する、n個のうちの2つという要件を伴うマルチ署名消費条件を備えてよい。このことは、承認されたパーティ(すなわち、MLブロックプロデューサ)のグループが確立され得ることを意味し、ここで、リンクされた新たなトランザクションをUTXOチェーンに、したがって、新たなMLブロックをMLチェーンに追加するために、それらのうちの少なくとも2つが必要とされる。

【0107】

説明するコンセンサスメカニズムの各々は、(ロックスクリプトの形態で)コンセンサスメカニズムを含むそれぞれのMLブロックの中に含まれるそれぞれのデータブロックの関数である。このことは、ロックスクリプトが常にデータに対して「コンセンサス」を執行することを保証する。たとえば、以前のMLブロックのロックスクリプトによって執行されるPoWパズルおよびPoW rパズルは、現在のMLブロックのそれぞれのデータブロックのハッシュがそのMLブロックのチェーン入力の中に含まれることを必要とする。署名ベースのコンセンサスメカニズムの場合、署名はデータブロックの関数である。すなわち、データブロックを備える出力(すなわち、SINGLE、S|ACP、ALL、ALL|ACP)、たとえば、すべての出力(ALL、ALL|ACP)に署名することを署名に強制するsighashフラグが使用されてよい。このことは、(どの出力の中にそれがあるのかにかかわらず)データブロックが署名メッセージの中に含まれることを保証する。しきい値署名の場合、各パーティは、署名シェアの結合が有効となるために、厳密に同じデータに(同じsighashフラグを使用して)署名しなければならない。sighashフラグは、データに署名することを署名が強制されるように設定されてよい。マルチ署名メカニズムの場合、ロックスクリプトが、データブロックに署名するある一定のsighashフラグを各パーティが使用しなければならないようなものである、異なるsighashフラグが使用されてよい。

【0108】

各チェーン出力は、同じコンセンサスメカニズム、すなわち、ロックスクリプトのフォーマットまたは関数ではなく、特定のデータのみが異なる、特定のタイプのロックメカニズムを実施してよい。たとえば、各チェーン出力は、PoWパズルの形式での同じコンセンサスメカニズムを実施するように構成されたロックスクリプトを備えてよい。データ(たとえば、以前のブロックヘッダのハッシュ、および現在のブロックヘッダ)のうちの少なくともいくつかが所与のMLブロックに固有であるが、ロックスクリプト(たとえば、オペコード)のフォーマットが同じであるという意味で、各PoWパズルは一意である。別の例として、P2PKHロックスクリプトの場合には、フォーマットは同じであるが、各ロックスクリプトの中に含まれる公開鍵ハッシュは異なる。

【0109】

上述のように、データブロックは未加工データを備えてよく、または暗号化されるかもしくは別のやり方で符号化されてよい。このことは、未加工データを見えないようにするために(たとえば、データが秘密または機密である場合)、および/またはデータのサイズを小さくするために行われてよい。1つのオプションとして、未加工データ(すなわち、2次データチェーンからの2次データ)は、MLブロックの中に埋め込まれる前にハッシュされてよい。2次データのハッシュだけが埋め込まれる場合、ユーザが、ハッシュされたデータの原像をMLブロックプロデューサにサブミットすることを選んでもよいことに留意されたい。そのようにして、MLブロックプロデューサは、提供されるハッシュへの埋め込まれるデータハッシュを検証することができる。ハッシュする方法はコアチェーン上での記憶の負担を減らすが、2次チェーンデータがもはやコアチェーンデータベースから直接読み取られることができないので、データ取出しの容易さにおいてトレードオフがある。代わりに、MLブロックプロデューサが、完全な2次データチェーンを記憶および維持することを担当する(たとえば、データベース)。

【0110】

いくつかの実施形態では、2次データチェーンは、2次ブロックチェーン、すなわち、コアブロックチェーン以外のブロックチェーンである。2次ブロックチェーンは、コアブロックチェーン(すなわち、UTXOベースのブロックチェーン)と同じタイプのブロックチェーン、または異なるタイプのブロックチェーン(たとえば、勘定ベースのブロックチェーン)であってよい。これらの実施形態では、各データブロックは、2次ブロックチェーンの1つまたは複数のブロックを備えてよい。好ましくは、各データブロックは、2次ブロックチェーンの単一のブロックからなる。他の例では、各データブロックは、2次ブロックチェーンの1つまたは複数のトランザクションを備えてよい。これらの実施形態は、2次ブロックチェーンの中に存在しないコアブロックチェーンに関連する利点を2次ブロックチェーンデータに授けることがある。これらの利点は、特定の2次ブロックチェーンに依存するが、とりわけ、より高速なブロック伝搬および/または有効化、安いトランザクション料金、データ完全性、プルーフオブワークを介したセキュリティ、不変性などを含んでよい。

【0111】

しかしながら、2次データチェーンがブロックチェーン以外の形式を取ることができることを諒解されたい。一般に、2次データチェーンは、ブロック、チャンク、断片、またはエントリなどの中にデータが追加される、任意のデータ構造であってよい。いくつかの例では、2次データチェーンは、アプリケーション固有データのチェーンである。アプリケーションは、(インスタント)メッセージングアプリケーションまたは電子メールアプリケーションなどの通信アプリケーションであってよい。他の例では、アプリケーションはゲームであってよい。他の例では、アプリケーションは、それによって写真または他の画像がギャラリーに追加される画像アプリケーションなどであってよい。

【0112】

2次データチェーンの特定の形式にかかわらず、コアチェーン上で発行されると、MLブロックは、2次データチェーンの公的な不変のレコードを提供する。2次チェーンから埋め込まれる各データブロックは、コアチェーン上での一意識別子、すなわち、埋め込まれるブロックを含むMLブロックの、ブロックの高さおよびTxIDを有する。

【0113】

実際には、MLブロックプロデューサは、コアネットワークのノードである可能性がある。しかしながら、少なくともいくつかの実施形態では、MLブロックプロデューサは簡易支払い検証(SPV)クライアントまたはユーザであってよい。SPVクライアントおよびユーザは、ブロックチェーンノードと比較して小さい能力しか有しないことがあり、たとえば、コアブロックをコアネットワークにサブミットすることができず、またはこのことのためにそれらがUTXOセットへのアクセスを必要とすることになるときにコアチェーンプロトコルに従ってコアトランザクション(MLブロック)を有効化することができない。そのため、これらの実施形態では、SPVクライアントは、コアトランザクションを有効化するようにコアブロックチェーンのUTXOセットを定期的にチェックする方法を必要とすることになる。SPVクライアントは、この目的のためにノードとの通信チャネルを有してよい。いくつかの例では、トランザクションがコアノードによって有効化され無効な場合には拒絶されるので、SPVクライアントがトランザクションを有効化することは必要でない。

【0114】

MLブロックプロデューサが、ユーザ、たとえば、アリスである場合、アリスはUTXOセットへのアクセスではなく、代わりに、2次データチェーン(たとえば、特定のアプリケーション)に関連するUTXOチェーン(すなわち、MLデータチェーン)の先端部を識別するための方法を必要とすることになる。このことは、UTXOセットを照会すること、またはそのチェーンのための任意の他の許可されたユーザすなわちコアノードと通信することによって、実行されてよい。

【0115】

MLブロックプロデューサは、好ましくは、UTXOチェーン先端部、すなわち、直近の有効なMLブロックを識別することができる。それが単一のP2PKHにロックされる場合、ユーザは、UTXOチェーンの中のコアトランザクションを他の誰も許可できないことを知っているので、このことは容易である。このことはまた、ノードが(メモリプールおよびUTXOセットを含む)ブロックチェーン履歴の完全なコピーを有するので、ノードにとって簡単である。しかしながら、PoWを実行するSPVクライアントの場合、またはもっと大きいグループ内の1つのパーティもしくはサブグループがコアトランザクションを許可できる状況では、SPVクライアントは、たとえば、クライアントがオフラインであってそれらのMLブロックを受信していない場合、UTXOチェーン先端部、および任意の消失した先行するMLブロックに気づいている必要がある場合がある。SPVクライアントは、直近のMLブロックをノードに要求してよい。

【0116】

8. 結論
本明細書における開示が与えられると、開示する技法の他の変形形態または使用事例が当業者に明らかになり得る。本開示の範囲は、説明する実施形態によって限定されず、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

【0117】

たとえば、上記のいくつかの実施形態は、ビットコインネットワーク106、ビットコインブロックチェーン150、およびビットコインノード104に関して説明されている。しかしながら、ビットコインブロックチェーンがブロックチェーン150の1つの特定の例であること、および上記の説明が任意のブロックチェーンに一般に適用されてよいことが、諒解されよう。すなわち、本発明は、決してビットコインブロックチェーンに限定されない。より一般的には、ビットコインネットワーク106、ビットコインブロックチェーン150、およびビットコインノード104への、上記の任意の言及は、それぞれ、ブロックチェーンネットワーク106、ブロックチェーン150、およびブロックチェーンノード104への言及と置き換えられてよい。ブロックチェーン、ブロックチェーンネットワーク、および/またはブロックチェーンノードは、上記で説明したようなビットコインブロックチェーン150、ビットコインネットワーク106、およびビットコインノード104の、説明する特性の一部または全部を共有してよい。

【0118】

本発明の好ましい実施形態では、ブロックチェーンネットワーク106はビットコインネットワークであり、ビットコインノード104は、ブロックチェーン150のブロック151を作成すること、発行すること、伝搬させること、および記憶することの、説明する機能の少なくともすべてを実行する。これらの機能の全部ではなく、1つまたはいくつかしか実行しない他のネットワークエンティティ(または、ネットワーク要素)があってよいことが、除外されない。すなわち、ネットワークエンティティは、ブロックを作成および発行することなく、ブロックを伝搬させることおよび/または記憶することの機能を実行してよい(これらのエンティティが好適なビットコインネットワーク106のノードとは見なされないことを想起されたい)。

【0119】

本発明の他の実施形態では、ブロックチェーンネットワーク106はビットコインネットワークでなくてよい。これらの実施形態では、ブロックチェーン150のブロック151を作成すること、発行すること、伝搬させること、および記憶することの機能の全部ではないが、少なくとも1つまたはいくつかをノードが実行してよいことが除外されない。たとえば、それらの他のブロックチェーンネットワークにおいて、「ノード」は、ブロック151を作成および発行するが、それらのブロック151を記憶せずおよび/または他のノードに伝搬させないように構成される、ネットワークエンティティを指すために使用されてよい。

【0120】

さらにより一般的には、上記の「ビットコインノード」104という用語への任意の参照は、「ネットワークエンティティ」または「ネットワーク要素」という用語と置き換えられてよく、そのようなエンティティ/要素は、ブロックを作成すること、発行すること、伝搬させること、および記憶することの役割の一部または全部を実行するように構成される。そのようなネットワークエンティティ/要素の機能は、ブロックチェーンノード104を参照しながら上記で説明した同様の方法で、ハードウェアで実装されてよい。

【0121】

上記の実施形態が単に例として説明されていることが諒解されよう。より一般的には、以下の声明のうちの任意の1つまたは複数に従って方法、装置、またはプログラムが提供されてよい。

【0122】

声明1. コアブロックチェーンを使用するデータチェーンに関してコンセンサスに至るためにマルチレベル(ML)ブロックチェーンプロトコルを使用するコンピュータ実装方法であって、MLブロックチェーンは、1つまたは複数の以前のMLブロックを備え、各以前のMLブロックは、それぞれのコアブロックチェーントランザクションであり、a)データチェーンに関連付けられたそれぞれのデータブロックおよびb)それぞれのチェーン出力を備え、それぞれのチェーン出力は、後続のMLブロックのそれぞれのチェーン入力によって消費されるように構成され、複数のMLブロックプロデューサのうちのいずれか1つまたは複数によってロック解除され得るそれぞれのコンセンサスベースのロックメカニズムを実施するように構成されたロックスクリプトを備え、方法は、MLブロックプロデューサによって実行され、かつ
データチェーンに関連付けられたターゲットデータブロックを取得することと、
MLブロックチェーンのターゲットMLブロックを生成することであって、ターゲットMLブロックが、それぞれのコアブロックチェーントランザクションであり、a)ターゲットデータブロック、およびb)ターゲットチェーン出力であって、ターゲットチェーン出力が、後続のMLブロックのそれぞれのチェーン入力によって消費されるように構成され、それぞれのコンセンサスベースのロックメカニズムを実施するように構成されたロックスクリプトを備え、各それぞれのMLブロックのそれぞれのコンセンサスベースのロックメカニズムが、そのそれぞれのMLブロックのそれぞれのデータブロックの関数である、ターゲットチェーン出力、およびc)以前のMLブロックのそれぞれのチェーン出力を参照するとともに、その以前のMLブロックのそれぞれのコンセンサスロックメカニズムをロック解除するように構成される、ターゲットチェーン入力を備えることと、
ターゲットMLブロックをコアブロックチェーン上に記録させることとを備える。

【0123】

声明2. 声明1の方法であって、各それぞれのMLブロックのそれぞれのチェーン出力は、同じタイプのコンセンサスベースのロックメカニズムを備える。

【0124】

声明3. 声明2の方法であって、それぞれのコンセンサスベースのロックメカニズムは、それぞれのプルーフオブワーク(PoW)パズルを備え、それぞれのPoWパズルは、少なくともそれぞれのデータブロックのそれぞれのハッシュ、およびそれぞれの難解ターゲットを備え、PoWパズルは、後続のMLブロックのそれぞれのチェーン入力が後続のMLブロックの少なくともそれぞれのデータブロックのそれぞれのハッシュを備えることを必要とするように構成され、その結果、実行されたとき、PoWパズルは、それぞれのハッシュの結合をハッシュし、得られたハッシュ値がそれぞれの難解ターゲットを満たすことを必要とするように構成される。

【0125】

声明4. 声明3の方法であって、後続のMLブロックの少なくともそれぞれのデータブロックのそれぞれのハッシュは、後続のMLブロックの少なくともそれぞれのデータブロックとそれぞれのナンス値とのハッシュを備える。

【0126】

声明5. 声明4の方法であって、ターゲットチェーン入力によって参照された以前のMLブロックのPoWパズルのそれぞれの難解ターゲットを満たすターゲットハッシュ値をもたらすターゲットナンス値を決定することを備える。

【0127】

声明6. 声明2の方法であって、それぞれのコンセンサスベースのロックメカニズムは、それぞれのPoW rパズルを備え、それぞれのPoW rパズルは、それぞれの第1のハッシュ値およびそれぞれの難解ターゲットを備え、それぞれの第1のハッシュ値は、それぞれのr値と結合された少なくともそれぞれのデータブロックのハッシュをハッシュすることによって生成され、ここで、それぞれのr値は、デジタル署名のそれぞれの成分であり、PoW rパズルは、後続のMLブロックのそれぞれのチェーン入力がi)後続のMLブロックの少なくともデータブロックのそれぞれのハッシュおよびii)それぞれのr値を使用するそれぞれの署名を備えることを必要とするように構成され、PoW rパズルは、実行されたとき、署名からそれぞれのr値を抽出し、抽出されたr値と結合された後続のMLブロックの少なくともそれぞれのデータブロックのそれぞれのハッシュをハッシュすることによってそれぞれの第2のハッシュ値を生成し、得られたハッシュ値がそれぞれの難解ターゲットを満たすことを必要とするように構成される。

【0128】

声明7. 声明6の方法であって、後続のMLブロックの少なくともそれぞれのデータブロックのそれぞれのハッシュは、後続のMLブロックの少なくともそれぞれのデータブロックとそれぞれのナンス値とのハッシュを備える。

【0129】

声明8. 声明7の方法であって、ターゲットチェーン入力によって参照された以前のMLブロックのPoW rパズルのそれぞれの難解ターゲットを満たすターゲットハッシュ値をもたらすターゲットナンス値を決定することを備える。

【0130】

声明9. 声明1の方法であって、各それぞれのMLブロックのそれぞれのコンセンサスベースのロックメカニズムは、公開鍵の所定のセットのうちの1つまたは複数にロックされたマルチ署名ロックスクリプトを備える。

【0131】

マルチ署名ロックスクリプトは、公開鍵の所定のセットのうちの2つ以上にロックされてよい。

【0132】

声明10. 声明1の方法であって、各それぞれのMLブロックのそれぞれのコンセンサスベースのロックメカニズムは、それぞれのしきい値秘密鍵に対応するそれぞれの署名を必要とし、異なるそれぞれのMLブロックプロデューサによって作り出される少なくとも2つの異なる署名シェアは、それぞれの署名を生成するために必要とされる。

【0133】

声明11. 前述の任意の声明の方法であって、チェーン出力は、それぞれのデータブロックを備える。

【0134】

いくつかの例では、以前のMLブロックのそれぞれのチェーン出力をロック解除するそれぞれのチェーン入力の中に含まれる任意の署名は、それぞれのデータブロックを備えるそれぞれのチェーン出力に署名するsighashフラグ(たとえば、SINGLE、SINGLE|ACP、ALL、ALL|ACP)を使用しなければならない。

【0135】

声明12. 声明1～10のうちのいずれかの方法であって、それぞれのデータブロックは、それぞれのチェーン出力と比較して異なる出力の一部である。

【0136】

いくつかの例では、以前のMLブロックのそれぞれのチェーン出力をロック解除するそれぞれのチェーン入力の中に含まれる任意の署名は、それぞれのデータブロックを備える出力に署名するsighashフラグ(たとえば、ALL、ALL|ACP)を使用しなければならない。

【0137】

声明13. 前述の任意の声明の方法であって、ターゲットMLブロックをコアブロックチェーン上に前記記録させることは、ターゲットMLブロックをコアブロックチェーンネットワークにサブミットすることを備える。

【0138】

声明14. 前述の任意の声明の方法であって、ターゲットMLブロックをコアブロックチェーン上に前記記録させることは、コアブロックをコアブロックチェーンネットワークにサブミットすることを備え、コアブロックは、ターゲットMLブロックを備える。

【0139】

声明15. 前述の任意の声明の方法であって、ターゲットデータブロックの前記取得は、ターゲットデータブロックを受信することを備える。

【0140】

声明16. 前述の任意の声明の方法であって、ターゲットデータブロックの前記取得は、ターゲットデータブロックを生成することを備える。

【0141】

声明17. 前述の任意の声明の方法であって、ターゲットデータブロックは暗号化される。

【0142】

声明18. 声明17の方法であって、ターゲットデータブロックは、ハッシュ関数を使用して暗号化される。

【0143】

声明19. 前述の任意の声明の方法であって、データチェーンは2次ブロックチェーンであり、各それぞれのデータブロックは、2次ブロックチェーンのブロックチェーントランザクションを備える。

【0144】

声明20. 声明1～18のうちのいずれかの方法であって、それぞれのデータは、アプリケーション固有データを備える。

【0145】

たとえば、特定の通信またはメッセージングアプリケーションに関係するデータ、たとえば、電子メールアプリケーションまたはソーシャルメディアアプリケーション。

【0146】

声明21. 前述の任意の声明の方法であって、MLブロックプロデューサは、コアブロックチェーンのブロックチェーンノードである。

【0147】

声明22. 声明1～20のうちのいずれかの方法であって、MLブロックプロデューサは、コアブロックチェーンのブロックチェーンノードではない。

【0148】

声明23. 声明22の方法であって、MLブロックプロデューサは、簡易支払い検証クライアントである。

【0149】

声明24. コンピュータ機器であって、
1つまたは複数のメモリユニットを備えるメモリと、
1つまたは複数の処理ユニットを備える処理装置とを備え、メモリは、処理装置上で動作するように構成されたコードを記憶し、コードは、処理装置上にあるときに前述の任意の声明の方法を実行するように構成される。

【0150】

声明25. コンピュータ可読ストレージ上に組み込まれ、1つまたは複数のプロセッサ上で動作するときに声明1～23のうちのいずれかの方法を実行するように構成された、コンピュータプログラム。

【符号の説明】

【0151】

100 システム
101 パケット交換ネットワーク
102 コンピュータ端末、コンピュータ機器
103 ユーザ、パーティ
104 ブロックチェーンノード
105 クライアント、クライアントアプリケーション
106 ピアツーピア(P2P)ネットワーク、コアブロックチェーンネットワーク
107 サイドチャネル
150 ブロックチェーン
151 データ、ブロック、コアブロックチェーンブロック
152 トランザクション
153 ジェネシスブロック(Gb)
154 順序付きセット、順序付きプール
155 ブロックポインタ
201 ヘッダ
202 入力、入力フィールド
203 出力、出力フィールド、未消費出力、トランザクション出力、未消費トランザクション出力、UTXO
401 トランザクションエンジン
402 ユーザインターフェース(UI)レイヤ
403 関数
450 ノードソフトウェア
451 プロトコルエンジン
452 スクリプトエンジン
453 スタック
454 アプリケーションレベル決定エンジン
455 ブロックチェーン関連機能モジュール
455C コンセンサスモジュール
455P 伝搬モジュール
455S 記憶モジュール
500 ユーザインターフェース(UI)、システム
501 ユーザ選択可能要素、MLブロックプロデューサ
502 データエントリフィールド
503 情報要素

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】