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公開番号2025016767
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-04
出願番号2024195585,2023001009
出願日2024-11-08,2018-10-30
発明の名称メディエータコンピュータシステムを使用してコンピュータプログラムの正しい実行を確保するシステム及び方法
出願人エヌチェーンライセンシングアーゲー
代理人弁理士法人ITOH
主分類H04L 9/08 20060101AFI20250128BHJP(電気通信技術)
要約【課題】分散コンピューティング環境におけるコンピュータプログラムの正しい実行の確保が可能なシステム及び方法を提供する。
【解決手段】分散システムにおいて、第1のコンピュータシステムは、第2のコンピュータシステムが実行する計算の、真正性及び完全性の計算的に検証可能な保証を要求し、プログラムの実行を第2のコンピュータシステムに委任し、プログラムの実行を安全化するプロトコルが採用されて、プログラムの正しい実行を行うように第2のコンピュータシステムを制約する。プロトコルは、プログラムの誤った実行を緩和及び/又は訂正する緩和及び訂正ルーチンを含んでよく、ビットコインベースのブロックチェーンネットワークなどのブロックチェーンネットワークを利用してもよい。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
コンピュータにより実現される方法であって、
クライアントコンピュータシステムにおいて、
メディエータコンピュータシステムに関連づけられた公開鍵下で秘密値を暗号化するステップと、
前記暗号化された秘密値をワーカコンピュータシステムに提供するステップであり、前記暗号化された秘密値は、前記ワーカコンピュータシステム及び前記メディエータコンピュータシステムにより、第１のプログラムを集合的に実行するために使用可能である、ステップと、
第２のプログラムをブロックチェーンデータ構造で利用可能にさせるステップであり、前記第２のプログラムの実行は入力を有する、ステップと、
前記ワーカコンピュータシステムにおいて、
前記暗号化された秘密値を取得するステップと、
実行のために前記第２のプログラムを取得するステップと、
前記第２のプログラムの実行のための入力値を決定するステップと、
前記入力値に従って前記第２のプログラムを実行して出力及び正しい実行のプルーフを生成するステップと、
前記出力及び前記プルーフをブロックチェーンデータ構造で利用可能にさせるステップと、
前記メディエータコンピュータシステムにおいて、
前記クライアントコンピュータシステム及び前記ワーカコンピュータシステムのうちの１つから、前記暗号化された秘密値及びトランスクリプトを受信するステップであり、前記トランスクリプトは、前記クライアントコンピュータシステムと前記ワーカコンピュータシステムと間の紛争を裁定するために使用可能な情報を含む、ステップと、
前記トランスクリプトを検証するステップと、
前記クライアントコンピュータシステムと前記ワーカコンピュータシステムと間の前記紛争が有効かどうかを決定するステップと、
前記紛争が有効であると決定されるときに、前記暗号化された秘密値を解読し、前記紛争を提起した前記クライアントコンピュータシステム及び前記ワーカコンピュータシステムのうちの前記１つに、前記解読された秘密値を送信するステップと、
を含む方法。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記クライアントコンピュータシステムにおいて、
前記秘密値に少なくとも部分的に基づいて暗号ハッシュ出力を生成するステップと、
前記暗号化された値及び前記暗号ハッシュ出力が双方とも前記秘密値に少なくとも部分的に基づいて決定されることの証拠を生成するステップと、
前記暗号ハッシュ出力及び前記証拠を前記ワーカコンピュータシステムに提供するステップと、
前記ワーカコンピュータシステムにおいて、
前記証拠を使用して前記暗号化された秘密値及び前記暗号ハッシュ出力が同じ値に少なくとも部分的に基づくかどうかを決定するステップと、
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記証拠はゼロ知識証明であり、前記ゼロ知識証明の正しさは前記ワーカコンピュータシステムにより計算的に検証可能である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記入力値は第１の入力値であり、当該方法は、前記クライアントコンピュータシステムにおいて、前記第１の入力値が誤っているとの決定に応答して、
前記第１の入力値に少なくとも部分的に基づいて第２の入力値を算出するステップと、
前記第２の入力値を前記ワーカコンピュータシステムに提供するステップと、
前記ワーカコンピュータシステムが前記第２の入力値を使用して第３のプログラムを実行したとの決定に応答して、前記秘密値を前記ワーカコンピュータシステムに提供するステップと、
をさらに含む、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の入力値を算出することは、ハミング距離を算出することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記クライアントコンピュータシステムにおいて、
第２の証拠を取得するステップであり、前記第２の証拠は、前記ワーカコンピュータシステムとデータソースとの間の通信のセットを含み、前記通信のセットは、前記入力値が有効であるかどうかを決定するために使用可能であり、前記第２の証拠は、前記データソースによりデジタル署名される、ステップと、
前記データソースに関連づけられた少なくとも公開鍵を使用して前記第２の証拠の真正性を検証するステップと、
前記通信のセットに少なくとも部分的に基づいて前記入力が有効であるかどうかを決定するステップと、
をさらに含む、請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記第２のプログラムを前記ブロックチェーンデータ構造で利用可能にさせるステップは、前記クライアントコンピュータシステムにおいて、前記ブロックチェーンデータ構造に対してブロックチェーントランザクションをマイニングさせるステップを含み、前記ブロックチェーントランザクションは、
前記第２のプログラムを決定するために使用可能な情報と、
デジタル資産の動きを妨げるロックスクリプトであり、前記ロックスクリプト及びアンロックスクリプトを集合的に実行することは、前記デジタル資産に対する動きの妨げを解除し、前記ロックスクリプト及び前記アンロックスクリプトを集合的に実行することは、２つのデジタル署名が
当該コンピュータにより実現される方法を実行するコンピューティングエンティティに関連づけられたデジタル署名、
前記ワーカコンピュータシステムに関連づけられたデジタル署名、及び
前記メディエータコンピュータシステムに関連づけられたデジタル署名
を含むデジタル署名のセットのものであることを検証することを含む、ロックスクリプトと、
を含む、請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のプログラムの実行は、前記ワーカコンピュータシステムにデジタル資産の制御を移転する、請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記クライアントコンピュータシステムにおいて、
前記ワーカコンピュータシステムが時間閾内に前記第２の入力値を使用して前記第３のプログラムを実行するのに失敗したとの決定に応答して、前記ブロックチェーンデータ構造に対して第４のプログラムを利用可能にさせるステップであり、前記第４のプログラムは、デジタル資産の制御を得るために使用可能である、ステップ
をさらに含む請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
前記時間閾は、前記第４のプログラムの部分を含むブロックチェーントランザクションが前記ブロックチェーンデータ構造に対してマイニングされ得る最も早い時間を符号化する、請求項９に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、分散コンピューティング環境におけるコンピュータプログラムの正しい実行を確保することに関し、より詳細には、第１のコンピューティングエンティティが第２のコンピューティングエンティティにプログラムの実行を委任するところの、プログラムの正しい実行を確保するプロトコルに関する。本発明は、ブロックチェーンネットワークにおける使用に特に適するが、これに限定されない。
続きを表示（約 3,900 文字）【背景技術】
【０００２】
本文献において、用語「ブロックチェーン」は、電子的なコンピュータベースの分散台帳のいくつかのタイプのうち任意のものを指し得る。これらには、コンセンサスベースのブロックチェーン及びトランザクションチェーン技術、許可あり（permissioned）及び許可なし（un-permissioned）台帳、共有台帳、及びこれらの変形が含まれる。ブロックチェーン技術の最も広く知られている適用はビットコイン（登録商標）台帳であるが、他のブロックチェーン実装が提案され、開発されている。簡便さ及び例示の目的で、本開示に記載される技術の有用な一用途としてビットコインが参照されることがあるが、ビットコインは、本開示に記載される技術が適用され得る多くの用途のうちの１つに過ぎない。しかしながら、本発明はビットコインブロックチェーンでの使用に限定されず、非商業用途を含む代替的なブロックチェーンの実装及びプロトコルもまた本発明の範囲内に入ることに留意されたい。
【０００３】
ブロックチェーンはピアツーピアの電子台帳であり、これは、ブロックから構成されるコンピュータベースの非中央集権的な分散システムとして実装され、同様に、ブロックはトランザクション及び他の情報から構成され得る。いくつかの例において、「ブロックチェーントランザクション」は、データと条件のセットとを含むフィールド値の構造化されたコレクションを符号化する入力メッセージを指し、条件のセットの履行は、フィールドのセットがブロックチェーンデータ構造に書き込まれるための前提条件である。例えば、ビットコインでは、各トランザクションは、ブロックチェーンシステム内の参加者間のデジタル資産の制御の移転を符号化するデータ構造であり、少なくとも１つの入力及び少なくとも１つの出力を含む。いくつかの実施形態において、「デジタル資産」は、使用する権利に関連づけられたバイナリデータを指す。デジタル資産の例は、ビットコイン、イーサ（ether）、及びライトコイン（Litecoin）を含む。いくつかの実装において、デジタル資産の制御の移転は、デジタル資産の少なくとも一部を第１のエンティティから第２のエンティティに再関連づけすることにより実行できる。ブロックチェーンの各ブロックは前のブロックのハッシュを含み得、それにより、ブロックが一緒にチェーン化されて、ブロックチェーンの開始以降にそれに書き込まれた全てのトランザクションの永続的で改変不可能なレコードを作成する。トランザクションは、その入力及び出力に埋め込まれたスクリプトとして知られる小さいプログラムを含み、これは、トランザクションの出力に如何にして及び誰がアクセスできるかを指定する。ビットコインプラットフォームでは、これらのスクリプトはスタックベースのスクリプト言語を使用して書かれる。
【０００４】
トランザクションがブロックチェーンに書き込まれるためには、それは「立証され（validated）」なければならない。ネットワークノード（マイニングノード）が、ワークを実行して各トランザクションが有効であることを確保し、無効なトランザクションはネットワークから拒絶される。ノードは、他のノードとは異なる有効性の標準を有することができる。ブロックチェーンにおける有効性がコンセンサスベースであるため、トランザクションは、トランザクションが有効であるとノードの過半数が同意した場合、有効と考えられる。ノードにインストールされたソフトウェアクライアントは、部分的には未使用トランザクション出力（unspent transaction output、ＵＴＸＯ）ロック及びアンロックスクリプト（locking and unlocking script）を実行することにより、ＵＴＸＯを参照するトランザクションに対してこの立証作業を実行する。ロック及びアンロックスクリプトの実行がＴＲＵＥの評価であり、適用可能な場合における他の立証条件が満たされる場合、トランザクションはノードにより立証される。立証されたトランザクションは他のネットワークノードに伝搬され、すると、マイニングノードは該トランザクションをブロックチェーンに含めることを選択することができる。ゆえに、トランザクションがブロックチェーンに書き込まれるためには、それは、ｉ）トランザクションを受信した第１のノードにより立証され、トランザクションが立証された場合、ノードはそれをネットワーク内の他のノードに中継する、ｉｉ）マイニングノードにより構築された新しいブロックに追加される、ｉｉｉ）マイニングされる、すなわち過去のトランザクションの公開台帳に追加される、がなされなければならない。
【０００５】
ブロックチェーン技術は、暗号通貨実装の使用に対して最も広く知られているが、デジタル起業家は、新しいシステムを実現するために、ビットコインが基礎とする暗号セキュリティシステムとブロックチェーンに記憶できるデータとの双方の使用を探求し始めている。ブロックチェーンが暗号通貨の領域に限定されない自動化されたタスク及び処理に使用できる場合、かなり有利であろう。このようなソリューションは、その適用においてより多目的であると同時に、ブロックチェーンの利点（例えば、イベントの永続的な改ざん防止のレコード、分散処理等）を利用することができる。
【０００６】
本開示は、１つ以上のブロックチェーンベースのコンピュータプログラムの技術的態様について説明する。ブロックチェーンベースのコンピュータプログラムは、ブロックチェーントランザクションに記録されたマシン読取可能及び実行可能なプログラムでもよい。ブロックチェーンベースのコンピュータプログラムは、入力を処理して結果を生成することができるルールを含んでもよく、これは次いで、これら結果に依存してアクションを実行させることができる。現在の研究の１つの分野は、「スマートコントラクト」の実装のためのブロックチェーンベースのコンピュータプログラムの使用である。自然言語で書かれる従来の契約と異なり、スマートコントラクトは、マシン読取可能な契約又は同意の条件の実行を自動化するように設計されたコンピュータプログラムであり得る。
【０００７】
ブロックチェーン関連の関心のある別の分野は、ブロックチェーンを介して実世界のエンティティを表現及び移転するための「トークン」（又は「カラードコイン（coloured coins）」）の使用である。潜在的に機密又は秘密のアイテムは、認識可能な意味又は値を有さないトークンにより表現できる。ゆえに、トークンは、実世界のアイテムがブロックチェーン上で参照されることを可能にする識別子として機能する。
【発明の概要】
【０００８】
したがって、これらの態様の１つ以上においてブロックチェーン技術を改善する方法及びシステムを提供することが望ましい。このような改善されたソリューションが次に考案されている。ゆえに、本発明によれば、別記の特許請求の範囲に定義される方法が提供される。
【０００９】
本発明によれば、ブロックチェーンネットワークのノードのための、コンピュータにより実現される方法が提供され得る。当該コンピュータにより実現される方法は、メディエータ（mediator）コンピュータシステムに関連づけられた公開鍵下で秘密値を暗号化するステップと、暗号化された秘密値をワーカ（worker）コンピュータシステムに提供するステップであり、暗号化された秘密値は、ワーカコンピュータシステム及びメディエータコンピュータシステムにより、第１のプログラムを集合的に実行するために使用可能である、ステップと、ブロックチェーンデータ構造上で第２のプログラムを利用可能にさせるステップであり、第２のプログラムの実行は入力を有する、ステップと、ブロックチェーンデータ構造が、第２のプログラムの正しい実行のプルーフ（proof of correct execution）と、入力値であり、プルーフを生成するための第２のプログラムの実行は、第２のプログラムへの入力として入力値を使用することに少なくとも部分的に基づく、入力値と、を反映していると決定するステップと、入力値が有効であるとの決定に応答して、秘密値をワーカコンピュータシステムに提供するステップであり、ワーカコンピュータシステムは、少なくとも秘密値を使用して第１のプログラムを実行可能である、ステップと、を含む。
【００１０】
好ましくは、当該方法は、秘密値に少なくとも部分的に基づいて暗号ハッシュ出力を生成するステップと、暗号化された値と暗号ハッシュ出力とが双方とも秘密値に少なくとも部分的に基づいて決定されることの証拠（attestation）を生成するステップと、暗号ハッシュ出力及び証拠をワーカコンピュータシステムに提供するステップであり、ワーカコンピュータシステムは、証拠を使用して、暗号化された秘密値と暗号ハッシュ出力とが同じ値に少なくとも部分的に基づくかどうかを決定するよう動作可能である、ステップと、を含んでもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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