JP7189144B2 - 動的ノードグループのための秘密鍵のセキュアな再利用 - Google Patents
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Description
先ず、図1を参照する。図1は、ブロック図の形式で、ブロックチェーンに関連付けられた例示的なブロックチェーンネットワーク100を示す。ブロックチェーンネットワークは、他のメンバーからの招待無しに又は承認無しに誰でも参加し得るピアツーピア開放型会員制ネットワークである、公開ブロックチェーンネットワークであってよい。ブロックチェーンプロトコルの下でブロックチェーンネットワーク100が動作し、該ブロックチェーンプロトコルのインスタンスを実行する分散型電子装置は、ブロックチェーンネットワーク100に参加してよい。このような分散型電子装置は、ノード102として参照され得る。ブロックチェーンプロトコルは、例えばビットコインプロトコルであってよい。
図2は、ピアツーピアブロックチェーンネットワーク100(図1)の中のノード102(図1)として機能し得る例示的な電子装置200のコンポーネントを示すブロック図である。例示的な電子装置200は、処理装置とも呼ばれてよい。電子装置は、例えばデスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、サーバ、スマートフォンのようなモバイル装置、スマートウォッチのようなウェアラブルコンピュータ、又は別の種類の形式を含む様々な形式をとってよい。
議会110は、許可又は未許可グループであってよい。つまり、議会110は、ブロックチェーンネットワーク100(図1)内の任意のノード102(図1)により(つまり、ブロックチェーン内の情報の少なくとも一部を監視し及び格納する任意のノードにより)参加されてよい。議会110に参加するために、ノード102は、1つ以上のデジタルアセットを議会110に関連付けられたデジタルアセットプールへ(つまり、1つ以上のデジタルアセットに関連付けられた公開グループアドレスへ、ここで、1つ以上のデジタルアセットは議会の他のメンバーに関連付けられている)転送する。このデジタルアセットプールは、議会プールと呼ばれることがある。例えば、ノード102は、このようなデジタルアセットを議会プールに関連付けられたアドレスへ(つまり、公開グループアドレスとも呼ばれることのある「議会アドレス」へ)転送する(つまり預ける)ことにより議会110に参加してよい。デジタルアセットは、議会公開鍵と呼ばれる、単一の公開鍵を有するグループ閾値署名の制御下に置かれる。議会メンバーは、分配法で生成された秘密鍵シェアを保持する。保持されるシェアの数は、プール内に預けられる量に比例してよい。
図3を参照すると、議会110を開始する方法300が示される。方法300は、議会110を設立するために、最初に信頼できるパーティにより実行されてよい。最初に信頼できるパーティに関連付けられたノード102が、方法300を実行してよい。
図4を参照すると、図4は、議会に加わる方法400を示す。図4の方法400は、図3の方法300と関連して動作してよいが、図4の方法400は、図3の方法300を実行するノードが動作するのと同じブロックチェーンネットワーク100(図1)内で動作するノード102のうちの別のノードにより実行される。図4の方法400は、動作402で、議会公開鍵を取得するステップを含む。議会公開鍵は、図3の方法300を実行するノードのような、議会を開始するパーティから直接取得されてよい。或いは、議会公開鍵は、例えば、ブロックチェーンネットワーク100(図1)の外部で動作する第三者システムを含む第三者から取得されてよい。例えば、議会公開鍵は、公衆インターネットを介してアクセス可能な公衆ウェブサーバから取得されてよい。
図5を参照すると、デジタルアセットを没収する例示的な方法500が示される。図5の方法500は、図4の方法400を実行するのと同じノードであってよいノード102により実行されてよい。方法500は、図4の方法400の動作408の後に実行されてよい。その結果、ノード102は、図5の方法500が実行されるとき、既に秘密鍵シェアへのアクセスを有する。
方法600の動作602で、ノード102は、再分配要求を検出する。再分配要求は、その履行が鍵シェアの再分配を伴う要求である。例えば、ノード102は、見込み新メンバーがデジタルアセットを公開グループアドレスへ転送すること、又は既存メンバーがメンバーデポジットの回収を要求したことを検出してよい。
図7を参照すると、秘密鍵シェア分配を更新する更なる例示的な方法700が示される。方法700は、ブロックチェーンネットワーク100の他のノードと協力して、ブロックチェーンネットワーク100のノード102により実行されてよい。
上述のように、グループメンバーは、時折、議会を去ることを要求することがある。グループメンバーが議会から抹消するとき、彼らが議会プールに預けたデジタルアセットは彼らに返却されてよい。図8を参照すると、デポジットを返却する例示的な方法800がフローチャートの形式で示される。方法は、議会の他のノード102と協力して、ノード102により実行されてよい。
図9を参照すると、例示的な第1及び第2ブロックチェーンネットワークのブロック図が示される。第1ブロックチェーンネットワーク900は、proof-of-workブロックチェーンネットワークである。第1ブロックチェーンネットワーク900は、図1を参照して上述した種類であってよい。第1ブロックチェーンネットワーク900は、有線及び無線通信技術を含み得る適切な通信技術を用いて互いに結合される多数のノード102a、102bを含む。
ここで図10を参照すると、図10は、双方向ペッグを提供する例示的な方法1000をフローチャートの形式で示す。方法1000は、第1ブロックチェーンネットワーク900(つまりproof-of-workブロックチェーンネットワーク)及び第2ブロックチェーンネットワーク902(つまりproof-of-stakeブロックチェーンネットワーク)の両方で動作するノード102bにより実行されてよい。コンピュータ可読命令は、このようなノードのメモリに格納されてよい。これらの命令は、ノードのプロセッサにより実行されると、方法1000を実行するようプロセッサを構成する。
セキュリティを更に向上するために、プロトコルは、単方向ベット(bet)攻撃に対する1つ以上の保護手段を含んでよい。単方向ベット攻撃の一例は、詐欺師(つまり、不正パーティに関連付けられたノード)がメインチェーン上で、議会の制御下にある(つまり、議会公開鍵により妨げられている)デジタルアセットの全部又は一部を使用するトランザクションを構成すると、生じる。詐欺師は、部分署名を追加するために他のメンバーへトランザクションを提供し得る。メンバーに関連付けられた閾数の秘密鍵シェアが参加した場合、有効署名が生成できる。プロトコル内で使用される閾値署名方式が、集約(aggregate)署名方式(例えば、ECDSAが使用される場合)ではない場合、部分署名に貢献したメンバーを識別することは困難であり得る。詐欺が成功した場合に支払うべきメンバーは、彼らの部分署名をトランザクションに追加し、詐欺の関係者として暴露の危険を冒すことなくトランザクションを渡し得る。したがって、起こり得る最悪の事態は、完全署名を取得するために充分な部分署名が集められることであるので、部分署名の追加は単方向ベットとして見られ得る。
Claims (15)
- コンピュータにより実施される方法であって、
ブロックチェーンネットワーク内のノードにより、1つ以上のデジタルアセットを議会公開鍵に関連付けられた公開グループアドレスへ転送するトランザクションをブロードキャストするステップであって、前記公開グループアドレスは、議会の他のメンバーに関連付けられた1つ以上の他のデジタルアセットに関連付けられ、前記他のメンバーは、それぞれのデジタルアセットを前記公開グループアドレスへ転送するトランザクションをブロードキャストすることにより前記議会に参加している、ステップと、
閾値署名方式で使用されるべき秘密鍵シェアを生成するステップであって、前記閾値署名方式では、少なくとも閾値の秘密鍵シェアが前記議会の代わりに部分署名の結合を通じて有効署名を生成するために使用されなければならず、前記秘密鍵シェアの他の保持者は、前記議会の前記他のメンバーである、ステップと、
前記秘密鍵シェアを用いて、前記公開グループアドレスからのトランザクションのための有効署名を協力して生成するステップと、
を含むコンピュータにより実施される方法。 - 前記閾値署名方式は、楕円曲線デジタル署名アルゴリズムである、請求項1に記載のコンピュータにより実施される方法。
- 不正パーティによる不正行為を検出するステップであって、前記不正パーティは、前記議会の前記他のメンバーのうちの1人である、ステップと、
前記不正パーティにより前記公開グループアドレスへ前に転送されたデジタルアセットの少なくとも一部を没収するステップと、
を更に含む請求項1又は2に記載のコンピュータにより実施される方法。 - 没収するステップは、使用不可アドレスへ転送するステップを含む、請求項3に記載のコンピュータが実施する方法。
- 没収するステップは、前記議会の他のメンバーと協力して前記秘密鍵シェアを使用し、前記使用不可アドレスへの前記トランザクションの有効署名を生成するステップを含む、請求項4に記載のコンピュータにより実施される方法。
- 再分配要求を検出するステップと、
他の議会メンバーと協力して前記公開グループアドレスの中の全部のデジタルアセットを新しい公開鍵に関連付けられた新しい公開アドレスへ転送するステップと、
新しい秘密鍵シェアを生成するステップと、
を更に含む請求項1乃至5のいずれか一項に記載のコンピュータにより実施される方法。 - 新しい鍵シェアを割り当てるための要求を検出するステップと、
前記議会の他のメンバーと協力して、同じ公開鍵に対する秘密鍵シェアを前記議会の新しいメンバーに発行するステップと、
を更に含む請求項1乃至5のいずれか一項に記載のコンピュータにより実施される方法。 - 前記議会から去ったメンバーにより前に保持された秘密鍵シェアが、該メンバーに関連付けられたノードから削除されたことを確認するステップ、を更に含む請求項7に記載のコンピュータにより実施される方法。
- 前記議会を去った前記メンバーに関連付けられた前記ノードは、前記メンバーにより前に保持された前記秘密鍵シェアの削除のアテステーションを提供する信頼できる実行環境を含む、請求項8に記載のコンピュータにより実施される方法。
- 前記議会公開鍵は、議会メンバー及び非議会メンバーから受信したデジタルアセットを妨げ、新しい鍵シェアを割り当てるための要求を検出するステップは、前記公開グループアドレスへのデジタルアセットの少なくとも幾つかのトランザクションに含まれる属性を用いて、議会メンバーを識別するステップを含む、請求項7乃至9のいずれか一項に記載のコンピュータにより実施される方法。
- 前記秘密鍵シェアを生成するステップ、及び前記秘密鍵シェアを使用するステップは、前記ノード内の信頼できる実行環境において実行される、請求項1乃至10のいずれか一項に記載のコンピュータにより実施される方法。
- 議会メンバーである要求者から、前記要求者により前に預けられ且つ前記議会により現在制御されているデジタルアセットの回収のための要求を受信するステップと、
決定された基準に対して前記要求を評価するステップと、
前記秘密鍵シェアを用いてデジタル署名を協力で生成し、前記デジタル署名を用いて前記要求者により前に預けられた前記デジタルアセットを前記要求者へ転送して戻すステップと、
を更に含む請求項1乃至11のいずれか一項に記載のコンピュータにより実施される方法。 - 実行されると、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の方法を実行するようプロセッサを構成するコンピュータ実行可能命令を含むコンピュータ可読記憶媒体。
- 電子装置であって、
インタフェース装置と、
前記インタフェース装置に結合されたプロセッサと、
前記プロセッサに結合されたメモリであって、前記メモリは、実行されると、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の方法を実行するよう前記プロセッサを構成するコンピュータ実行可能命令を格納している、メモリと、
を含む電子装置。 - 前記プロセッサは信頼できる実行環境を含み、前記コンピュータ実行可能命令は、前記信頼できる実行環境内で実行される、請求項14に記載の電子装置。
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