WO2017082237A1 - ブロックチェーン生成装置、ブロックチェーン生成方法、ブロックチェーン検証装置、ブロックチェーン検証方法およびプログラム - Google Patents

ブロックチェーン生成装置、ブロックチェーン生成方法、ブロックチェーン検証装置、ブロックチェーン検証方法およびプログラム Download PDF

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block chain
transaction
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大喜 渡邊
阿久津　明人
宮崎　泰彦
篤 中平
滋 藤村
岸上　順一
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日本電信電話株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a block chain generation device and a block chain generation method for generating block chain data obtained by connecting blocks including transaction data generated by a plurality of transaction generation devices, a block chain verification device and a block chain for verifying block chain data. It relates to verification methods and programs.
  • Non-Patent Document 1 a digital signature is used in the block chain as shown in FIG. 2, and the transaction information of the coin is expressed by the chain of signatures.
  • one terminal participating in the network represents and collectively approves the transaction data broadcast in the network, generates a block including the transaction information, and others Notify your device. Further, it is verified that there is no fraud in this process in the entire system, more specifically, in a plurality of terminals other than the terminal that generates the block.
  • the terminal that generates the block requires a cost in generating the block, it can obtain a new coin as a reward for generating the block, so there is a competitive process among the participants to obtain the right to generate the block. work.
  • the block chain with the highest generation cost is selected as the only shared block chain. Therefore, in order for an attacker to tamper or double use, the block must be connected longer than other blockchains, so the attacker needs to spend much more, making the attack difficult. .
  • PoW Proof of Work
  • PoS Proof of Stack
  • PoS has been proposed as an alternative method to PoW.
  • PoS gives the right to generate blocks to participants who meet mathematical conditions. It is known that the difficulty level for determining whether or not a condition is met is adjusted according to the amount of coins held by participants (Kourosh Davarpanah, Dan Kaufman, Ophelie Pubellier “NeuCoin: the First Secure, Cost -efficient and Decentralized Cryptocurrency ", [online], June 15, 2015, October 20, 2015, Internet ⁇ URL: http://www.neucoin.org/en/whitepaper/download>). Specifically, in PoS, a right (qualification) for generating a block is given to a participant who meets a mathematical condition.
  • the difficulty level of the condition is adjusted according to the amount of coins held by the participant, the more coins are stored, the easier the block is generated.
  • the hash value including the address of the participant, the hash value of the previous block and the current time is taken, and when the hash value is smaller than a value proportional to the amount of coins saved, the participant Has the right to generate blocks.
  • the condition is determined once a second by including the current time in the parameter. In such PoS, the participant provides the risk of holding a large amount of coins as a cost.
  • PoW may monopolize more than 51% of computer resources against the backdrop of the emergence of mining pools that collect computer power and systematically generate blocks, and integrated circuits dedicated to PoW using ASIC. It has become realistic.
  • PoS has a high risk of losing the value of coins that are monopolized at a high cost, so it was considered that the motive for attackers to carry out 51% attacks is thin and deterrent.
  • the blockchain is considered as a single ledger that records the contents of all participants' transactions, it can be applied to various transactions other than currency.
  • a method of using a block chain as a trail when a contract is exchanged between a plurality of persons can be considered.
  • the contents of the contract as metadata and involving the transaction of coins and including the transaction data in the transaction data, it is possible to write the trail of the contract on the blockchain.
  • PoS when PoS is used in the method of recording the contract trail on the blockchain, there may be a problem.
  • conventional virtual currency PoS the risk that the value of monopolized coins would fall drastically as a result of an attack by an attacker for the purpose of fraudulent transactions of coins or falsification of history is a deterrent to the attack. was working.
  • the attacker's purpose is to cancel the contract written on the block chain and to rewrite the contents, rather than illegal use of coins.
  • PoS when PoS is introduced in this way, even if the value of the coin is drastically reduced, if the contract can be canceled, a situation in which profits exceeding the value of the coin lost due to the collapse can be obtained. There is a possibility that deterrence does not work and motivation for attacks is born.
  • an object of the present invention is to provide a block chain generation device and block chain generation method for generating block chain data, and a block chain for verifying block chain data, which can generate safe and reliable digital virtual currency block chain data.
  • a verification apparatus, a block chain verification method, and a program are provided.
  • a first feature of the present invention is that a new block is connected to block chain data obtained by connecting blocks including transaction data generated by a plurality of transaction generation devices.
  • the present invention relates to a block chain generation device that generates chain data.
  • a block chain generation device includes a synchronization unit that acquires shared data including block chain data and transaction data not included in the block chain data, and a plurality of blocks in the block chain data.
  • the parameter calculation means for calculating the value of the specified parameter type, and the value calculated by the parameter calculation means.
  • New Block generation condition confirmation means for determining whether or not the block generation data is qualified, and if it is determined that the block generation condition confirmation means is qualified, the shared data is referred to Block chain generation means for attempting to generate a simple block chain.
  • the identifier of the blend pattern included in the block approval method data specifies a combination of a plurality of parameter types that are mutually contradictory.
  • the block approval method data may specify a blend pattern in which the first parameter type is repeated by the first number and then the second parameter type opposite to the first parameter type is repeated by the second number.
  • the block approval method data may specify a blend pattern that includes at least one first parameter type and one second parameter type in a combination of a predetermined number of consecutive parameter types.
  • the predetermined number may be the number of blocks necessary for guaranteeing completion of a complete transaction for the predetermined block.
  • a second feature of the present invention is block chain generation in which new block chain data is generated by linking a new block to block chain data obtained by linking blocks including transaction data generated by a plurality of transaction generation devices.
  • a blockchain generation method in which a computer acquires shared data including blockchain data and transaction data not included in the blockchain data; The parameter type used when linking a new block is specified based on the block approval method data that specifies the blend pattern of a plurality of parameter types used when determining the qualification of linking multiple blocks in A step of calculating a value of the specified parameter type from transaction data related to an identifier of a creator who uses the computer among the transaction data of the blockchain data; and Based on the value calculated by the issuing step, the step of determining whether the creator is qualified to generate new blockchain data, and the case where the computer determines that it is qualified And trying to generate a new block chain with reference to the shared data.
  • the identifier of the blend pattern included in the block approval method data specifies a combination
  • a third feature of the present invention relates to a block chain verification device that verifies block chain data obtained by concatenating blocks including transaction data generated by a plurality of transaction generation devices.
  • the block chain verification device according to the third aspect of the present invention is a synchronization unit that acquires shared data including block chain data, and a plurality of blocks used when determining whether or not there is a qualification to connect a plurality of blocks in the block chain data.
  • Block approval method verification means for determining the parameter type identified by the block approval method verification means from the transaction data related to the identifier of the creator who uses the device that generated the block chain data, among the transaction data of the block chain data.
  • the value of Parameter calculation means, block generation condition verification means for determining whether the creator is qualified to generate block chain data based on the value calculated by the parameter calculation means, and block approval method verification means if it is determined that the block chain data is generated based on the specified parameter type, and the block generation condition verification means determines that the creator is qualified to generate block chain data, Blockchain verification means for approving blockchain data.
  • the identifier of the blend pattern included in the block approval method data specifies a combination of a plurality of parameter types that are mutually contradictory.
  • a fourth feature of the present invention relates to a block chain verification method for verifying block chain data obtained by concatenating blocks including transaction data generated by a plurality of transaction generation devices.
  • a blockchain verification method in which a computer acquires shared data including blockchain data, and the computer determines whether or not it is qualified to connect a plurality of blocks in the blockchain data.
  • the block approval method data that specifies the blend pattern of multiple parameter types used at the time, the parameter type used when connecting the blocks is specified, and the block chain data is generated based on the specified parameter type
  • a step of determining whether or not the value of the specified parameter type from the transaction data related to the identifier of the creator who uses the device that generated the block chain data among the transaction data of the block chain data A step of calculating, a step of determining whether or not the creator is qualified to generate blockchain data based on the value of the specified parameter type; And a step of approving the block chain data when it is determined that the data is generated based on the specified parameter type and the creator is qualified to generate the block chain data.
  • the identifier of the blend pattern included in the block approval method data specifies a combination of a plurality of parameter types that are mutually contradictory.
  • the fifth feature of the present invention relates to a program for causing a computer to function as each means described in the first and third features of the present invention.
  • generation method which generate
  • block chain verification which verifies block chain data
  • An apparatus, a block chain verification method, and a program can be provided.
  • the transaction support system 5 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.
  • the transaction support system 5 includes a plurality of computers, and each computer is connected in an autonomous and distributed manner via a communication control device and a P2P network 4 provided in each computer. Note that the number of computers connected in the transaction support system 5 shown in FIG. 1 is an example, and is not limited to this.
  • a program for realizing a transaction in digital virtual currency is installed in each computer constituting the transaction support system 5.
  • Each computer obtains block chain data and transaction data via the P2P network 4, and the entire group of terminals participating in the network monitors fraud and shares a single block chain.
  • Each computer functions as the block chain generation device 1, functions as the block chain verification device 2, or functions as the transaction generation device 3 according to the role in each scene in the transaction support system 5.
  • a person who uses the virtual currency in the transaction support system 5 is described as “participant”. Participants who use the blockchain generation device are described as “generators”.
  • the block chain generation device 1 When the block chain generation device 1 satisfies a predetermined condition, the block chain generation device 1 connects a new block to the existing block chain data in which blocks including the transaction data generated by the plurality of transaction generation devices 3 are connected. Generate blockchain data. The new block includes data of transactions that have occurred after the generation of the existing block chain. New block chain data generated by the block chain generation device 1 is shared with other terminals via the P2P network 4.
  • the block chain verification device 2 verifies the block chain data generated by the block chain generation device 1.
  • the block chain verification device 2 verifies block chain data obtained by concatenating blocks including transaction data generated by a plurality of transaction generation devices 3.
  • the result verified by the block chain verification device 2 is shared with other terminals via the P2P network 4.
  • the completion of a complete transaction of a predetermined block is followed by a certain number of blocks after the predetermined block is connected and approved, and these blocks are connected. It needs to be verified. For example, if a block A is approved and connected to the block chain and then 5 consecutive blocks are authenticated and connected, that is, if 6 consecutive blocks are authenticated and connected, these 6 heads It is considered that the transaction has completely ended for block A, which is a block.
  • the number of blocks “6” for which complete transaction is permitted is referred to as “number of approved blocks”.
  • the transaction generation device 3 generates transaction data included in each block by transactions such as virtual currency and contracts. Transaction data generated by the transaction generation device 3 is shared with other terminals via the P2P network 4.
  • the transaction generation device 3 applies a cryptographic hash function to data obtained by combining the data of the latest transaction (first transaction T1) and the public key of the third participant, and the second participant's secret
  • the signature is applied using the key to generate data of the second transaction T2.
  • the third participant who receives the coin verifies the signature of the second transaction T2 using the public key of the receiver (second participant) in the immediately preceding transaction (first transaction T1), and Recalculate the hash value to make sure that the coin has been passed from the rightful owner.
  • the data of each transaction includes the contents of the transaction such as the value of the traded virtual currency and the address corresponding to the public key of the participant who generates the transaction.
  • the data of a plurality of transactions generated as shown in FIG. 2 are collected into blocks by a block chain generation device 1 and connected to an existing block chain as shown in FIG. Shared.
  • the blockchain generation apparatus 1 collects transaction data not included in the blockchain and collects it in a new block (n + 1th block).
  • the hash value (256 bits) of the last block (nth block) of the current block chain is set so that the first k bits of the hash value when the cryptographic hash function (SHA-256) is applied to the currently generated block (the (n + 1) th block) are all “0”.
  • the generation device 1 searches for an appropriate value to be included in the currently generated block (the (n + 1) th block). When an appropriate value is found, the block including the appropriate value (the (n + 1) th block) is linked to the end of the current block chain and broadcast.
  • the difficulty level for obtaining an appropriate value is appropriately determined by changing the value of k of “k bits”, which is a condition for calculating the appropriate value.
  • the block chain verification device 2 verifies the block chain data transmitted from the block chain generation device 1 and shares the verification result with other terminals.
  • the transaction generation device 3 is a general computer including a storage device 310, a processing device 320, and a communication control device 330.
  • a general computer executes a program for realizing a predetermined function, the transaction generation device 3 realizes each function shown in FIG.
  • Storage device 310 stores shared data 311.
  • the shared data 311 includes block chain data 312 and transaction data 313 not included in the block chain.
  • the shared data 311 is data shared in the transaction support system 5 shown in FIG.
  • the processing device 320 includes synchronization means 321 and transaction generation means 322.
  • the synchronization unit 321 acquires the shared data 311 including the block chain data 312 and the transaction data 313 not included in the block chain via the P2P network 4.
  • the synchronization unit 321 communicates with other devices via the P2P network 4 to acquire the shared data 311 and shares it in synchronization with the latest data.
  • the synchronization unit 321 broadcasts the updated data to other devices via the P2P network 4. Thereby, the latest data generated in the computer is shared with other computers.
  • the transaction generation means 322 performs a transaction related to virtual currency and contract, and generates transaction data related to this transaction.
  • the generated transaction data is also transmitted to other computers via the P2P network 4 and shared.
  • the block chain generation device 1 is a general computer including a storage device 110, a processing device 120, and a communication control device 130.
  • a general computer executes a program for realizing a predetermined function, the block chain generation device 1 realizes each function shown in FIG.
  • the storage device 110 stores shared data 111, block approval method data 114, and parameter data 115.
  • the shared data 111 is the same as the shared data 311 of the transaction generation device 3 described with reference to FIG. 4, and includes block chain data 112 and transaction data 113.
  • the block approval method data 114 specifies a blend pattern of a plurality of parameter types used when determining whether or not the block chain data 112 is qualified to connect a plurality of blocks.
  • the block approval method data 114 makes it possible to associate each of a plurality of consecutive blocks in the block chain data 112 with the parameter type used for linking each block.
  • the plurality of parameter types specified by the block approval method data are contradictory to each other.
  • the block approval method data 114 is described in, for example, a program used to realize the block chain generation device 1 and the block chain verification device 2 according to the embodiment of the present invention. Shared between the chain verification devices 2.
  • whether or not the creator is qualified in the block chain generation device 1 when generating and linking blocks is not determined by a single parameter type, but any of a plurality of parameter types. Is preferably determined by: In the embodiment of the present invention, a plurality of parameter types are blended in the approval method of each block in a continuous block, and the block approval method data 114 uses any parameter type when generating each block. Identify whether or not
  • the “plurality of parameter types” used in the plural block approval method is a conflicting parameter type.
  • the “conflicting parameter type” is a parameter type having a relationship that does not affect the monopoly of the other resource even if the monopoly resource is monopolized. For example, “coin savings” and “coin consumption” are contradictory parameter types because it is difficult to satisfy both conditions.
  • PoW is a parameter related to external resources
  • PoS is a parameter related to internal resources. Therefore, it is difficult for one block generator to satisfy both conditions, and PoW and PoS are contradictory parameter types.
  • “coin saving amount” and “transaction path pattern amount” can be considered as conflicting parameter types.
  • the “amount of transaction path pattern” is an index indicating how various transactions the creator has performed by using coins.
  • “coin savings” is obtained by holding coins. Accordingly, since the “coin saving amount” and the “transaction path pattern amount” have the contradictory properties of coin possession and use, it is difficult for one block generator to monopolize these two parameters at the same time. Accordingly, the parameter types of “coin saving amount” and “transaction path pattern amount” are contradictory.
  • the parameter data 115 is set with a parameter type value for approving a block newly generated by the block chain generation device 1.
  • the parameter data 115 is calculated by the parameter calculation unit 122 and stored in the storage device 110.
  • the processing device 120 includes a synchronization unit 121, a parameter calculation unit 122, a block generation condition confirmation unit 125, and a block chain generation unit 126.
  • the synchronization unit 121 is the same as the synchronization unit 321 of the transaction generation device 3 described with reference to FIG.
  • the parameter calculation means 122 identifies the parameter type used when connecting new blocks based on the block chain data 112 and the block approval method data 114.
  • the parameter calculation means 122 refers to the block approval method data 114, and the block approval method data 114 and the block approval method for each block in the block chain data 112 match the blend pattern specified by the block approval method data 114. In this way, the approval method (parameter type) for the newly connected block is specified.
  • the parameter calculation unit 122 refers to the data of a predetermined bit of each block that needs to specify the parameter type when newly connecting blocks among the already connected blocks, and at the time of connecting the blocks. Identify the parameter type used.
  • the parameter calculation unit 122 further calculates the value of the specified parameter type from the transaction data related to the identifier of the creator who uses the block chain generation device 1 among the transaction data of the block chain data 112.
  • the parameter calculation means 122 has calculation means for calculating each parameter type specified by the blend pattern.
  • the parameter calculating means 122 includes a coin saving amount calculating means 123 that calculates a coin saving amount, A transaction pattern amount calculation means 124 is provided.
  • a calculation unit for calculating another parameter type may be provided.
  • the block generation condition confirmation unit 125 determines, based on the value calculated by the parameter calculation unit 122, whether or not the creator of the new block chain is qualified to generate new block chain data.
  • the parameter calculation unit 122 calculates a value of a general parameter type such as a coin saving amount, coin consumption, PoW, PoS, etc.
  • the block generation condition confirmation unit 125 uses a general method to create a new block. It is determined whether or not the user is qualified to generate chain data.
  • the block chain generation means 126 determines that the block generation condition confirmation means 125 is qualified, the block chain generation means 126 refers to the shared data 111 and tries to generate a new block chain. Specifically, the block chain generation unit 126 attempts to search for an “appropriate value” shown in FIG. 3 using the value set in the parameter data 115. If an appropriate value is found, a new block is generated using the appropriate value. At this time, the block chain generation means 126 sets the identifier of the parameter type used when generating this block to the predetermined bit of the generated new block. The block chain generation unit 126 connects the generated new block to the end of the existing block chain data 112, generates new block chain data, and updates the shared data 111. If the new blockchain is successfully generated, the new blockchain data is broadcast to the P2P network for sharing with other terminals.
  • step S101 the block chain generation device 1 refers to the block approval method data 114 and identifies a parameter type used for approval when a new block is generated.
  • step S102 the block chain generation device 1 refers to the shared data 111 and calculates a value corresponding to the parameter type specified in step S101.
  • step S103 the block chain generation device 1 determines whether or not the creator of the block chain generation device 1 is qualified to generate a block, based on the value calculated in step S102. If it is determined that there is no qualification to generate a block, the process is terminated as it is.
  • step S104 the block chain generation device 1 starts calculating an appropriate value based on the parameter calculated in step S103.
  • the block chain generation device 1 generates a new block using the calculated appropriate value, and stores new block chain data linked to the existing block chain.
  • the block chain verification device 2 will be described with reference to FIG.
  • the block chain verification device 2 is a general computer including a storage device 210, a processing device 220, and a communication control device 230.
  • a general computer executes a program for realizing a predetermined function
  • the block chain generation device 1 realizes each function shown in FIG.
  • the storage device 210 stores shared data 211, block approval method data 214, and parameter data 215.
  • the shared data 211 is the same as the shared data 311 of the transaction generation device 3 described with reference to FIG. 4, and includes block chain data 212 and transaction data 213. Since the block chain verification device 2 verifies the existing block chain data 212, the presence or absence of the transaction data 213 does not matter.
  • the block approval method data 214 and the parameter data 215 are the same as the block approval method data 114 and the parameter data 115 described with reference to FIG.
  • the processing device 220 includes a synchronization unit 221, a block approval method verification unit 222, a parameter calculation unit 223, a block generation condition verification unit 226, and a block chain verification unit 227.
  • the synchronization unit 221 is the same as the synchronization unit 321 of the transaction generation device 3 described with reference to FIG.
  • the block approval method verification unit 222 specifies the parameter type used when connecting the blocks, and whether the block chain data 212 is generated based on the specified parameter type. Determine whether.
  • the block approval method verification unit 222 determines whether the approval method of each block in the block chain data 212 matches the blend pattern specified by the block approval method data 214.
  • the block approval method verification means 222 is used when linking the blocks in consideration of the predetermined bit data of each block necessary for checking the suitability of the blend pattern in the block chain data 212 to be verified. Specify the parameter type.
  • the parameter calculation means 223 includes the parameter type specified by the block approval method verification means 222 from the transaction data related to the identifier of the creator who uses the device that generated the block chain data 212 among the transaction data of the block chain data 212. Calculate the value. The calculated value is stored in the storage device 210 as parameter data 215.
  • the parameter calculation unit 223 calculates the value of each parameter type such as the coin saving amount calculation unit 224 and the transaction pattern amount calculation unit 225. Calculation means for calculating is provided.
  • the block generation condition verification unit 226 determines whether the block chain generator is qualified to generate the block chain data 212 based on the value calculated by the parameter calculation unit 223.
  • the block generation condition verification unit 226 uses a general method to generate a new block. It is determined whether or not the user is qualified to generate chain data.
  • the block chain verification unit 227 verifies the block based on the results of the block approval method verification unit 222 and the block generation condition verification unit 226. Specifically, the block chain verification unit 227 determines that the block approval method verification unit 222 is generated based on the specified parameter type, and the block generation condition verification unit 226 generates If it is determined that the person is qualified to generate the blockchain data 212, the blockchain data 212 is approved. The block chain verification unit 227 notifies the verification result to other terminals. The terminal that has received the verification result indicating that it has not been approved performs processing such as notification to surrounding terminals as an illegal block chain.
  • step S201 the block chain verification device 2 refers to the block approval method data 214 and specifies the parameter type used when a new block is generated.
  • step S202 the block chain verification device 2 determines whether or not the block in the block chain data 212 is approved with the parameter type specified in step S201. When it is determined that the specified parameter type is not approved, the block chain verification device 2 determines in step S206 that the block chain data is not approved.
  • step S203 the block chain verification device 2 refers to the shared data 111 and calculates a value corresponding to the parameter type specified in step S201. To do.
  • step S204 the block chain generation device 1 determines, based on the value calculated in step S203, whether the creator of the terminal from which the block of the block chain data 212 is generated is qualified to generate the block. To do. If it is determined that the block generation qualification is not determined, the block chain verification apparatus 2 determines in step S206 that the block chain data is not approved.
  • the block chain verification device 2 determines to approve the block chain data in step S205. Further, in step S207, the block chain verification device 2 notifies the verification result to other terminals.
  • the block approval method data 114 referred to by the block chain generation device 1 and the block approval method data 214 referred to by the block chain verification device 2 are similar data.
  • This block approval method data specifies, for example, a blend pattern of any of the approval methods shown in FIG.
  • the square connection in the example shown in FIG. 9 represents the connection of consecutive blocks in the block chain data.
  • the white squares indicate that the parameter type used when generating and connecting the blocks is “first parameter type”, and the hatched squares are “second parameter type”. It shows that.
  • the first parameter type and the second parameter type have a mutually contradictory relationship.
  • Blend pattern A The first parameter type is repeated by the first number, and then the second parameter type is repeated by the second number (FIGS. 9A to 9C).
  • Blend pattern B A repetition of a predetermined number of parameter types includes at least one first parameter type and one second parameter type (FIGS. 9D and 9E).
  • the block approval method data 114 includes the identifier of the blend pattern shown in FIG. Each block in the block chain is generated and connected to the block chain while alternately repeating the approval by the first parameter type and the approval by the second parameter type.
  • the block chain generation device 1 uses a parameter type different from the parameter type used for generating the last block, and whether or not there is a block generation qualification. Determine.
  • the block chain verification device 2 determines that the last block is approved based on the block approval method data 214 when the two most recent blocks match the blend pattern of FIG. .
  • the block approval method data 114 includes the first number (N) in addition to the identifier of the blend pattern in FIG.
  • Each block in the block chain repeats approval by the first parameter type N times, and after approval by the second parameter type, a new block is generated and connected to the block chain.
  • the block chain generation device 1 creates a new one when the parameter types used in generating the most recent N blocks are all the first parameter types.
  • the second parameter type is used.
  • the first parameter type is used in generating a new block.
  • the block chain verification device 2 determines that the last block is approved based on the block approval method data 214 when the latest N + 1 blocks match the blend pattern of FIG.
  • the block approval method data 114 includes the first number (N) and the second number (M) in addition to the blend pattern identifier of FIG.
  • Each block in the block chain repeats the approval by the first parameter type N times, and then repeats the approval by the second parameter type M times, so that a new block is generated and connected to the block chain.
  • the block chain generation device 1 When the block approval method shown in FIG. 9C is set, the block chain generation device 1 creates a new one when the parameter types used in generating the most recent M blocks are all the second parameter types. In generating the block, the first parameter type is used. The block chain generation device 1 uses the second parameter type in generating a new block when all the parameter types used in generating the most recent N blocks are the first parameter type. In other cases, the block chain generation device 1 uses the parameter type used in the most recent block generation. In addition, the block chain verification device 2 determines that the last block is approved based on the block approval method data 214 when the latest N + M blocks match the blend pattern of FIG.
  • the block approval method data 114 includes a predetermined number (N) in addition to the identifier of the blend pattern in FIG.
  • N a predetermined number
  • the block chain generation device 1 determines that the parameter types used in the generation of the most recent N ⁇ 1 blocks are all the first parameter types. In the generation of a new block, the second parameter type is used. The block chain generation device 1 uses the first parameter type in generating a new block when all the parameter types used in generating the most recent N ⁇ 1 blocks are the second parameter type. In other cases, the block chain generation device 1 selects either the first parameter type or the second parameter type based on a predetermined algorithm such as a random lottery, and the selected parameter type. Generate new blocks and connect them to the block chain. Further, the block chain verification device 2 determines that the last block is approved based on the block approval method data 214 when the latest N blocks include at least one conflicting parameter type.
  • FIG. 9 (e) is a modification of the example shown in FIG. 9 (d), and is a method of setting the number of approved blocks to a predetermined number (N) in succession.
  • the number of approved blocks is the number of consecutive blocks that are generated so that a complete transaction end of a certain block is permitted. That is, after a block A is generated and connected, the number of approved blocks is “6” when complete transaction completion is recognized for block A when 5 blocks are connected.
  • N predetermined number
  • the parameter type used when generating each block in the block chain data 112 is preferably specified in each block in the block chain.
  • an identifier of a parameter type used when generating this block is set to a predetermined bit in the block.
  • the block chain generation device 1 refers to data of a predetermined bit of each block that needs to specify a parameter type when a block is newly connected among already connected blocks, and is used when the blocks are connected.
  • the specified parameter type is specified.
  • “each block that needs to specify the parameter type when newly connecting blocks” differs depending on the identifier of the blend pattern designated in the block approval method data, setting information such as N and M, and the like.
  • the block chain verification device 2 refers to the parameters used when connecting the blocks in consideration of the predetermined bit data of each block necessary for checking the suitability of the blend pattern in the block chain data 212 to be verified.
  • the type is specified and it is determined whether or not the blend pattern is matched.
  • “each block necessary for confirming the suitability of the blend pattern” differs depending on the blend pattern identifier specified in the block approval method data, setting information such as N and M, and the like.
  • Transaction pattern amount calculation means The transaction pattern amount calculation unit 124 of the block chain generation device 1 in FIG. 5 and the transaction pattern amount calculation unit 225 of the block chain verification device 2 in FIG. 6 will be described.
  • the transaction pattern quantity calculation means 124 is the transaction pattern quantity of the creator from the transaction data related to the identifier of the creator using the block chain generation device 1 among the transaction data of the block chain data 112. Is calculated.
  • the “transaction pattern amount” is an index of credit of the creator.
  • the transaction pattern amount corresponds to a credit score calculated by paying attention to the transaction by clarifying the identity of the transaction and grasping what kind of person the other party is and trusting the other party. Participants who have dealt with various nodes are presumed to have received trust from many nodes, and if the approver with the large trust conducts a 51% attack, the person will be identified and social You will lose your trust. Therefore, such a participant is considered to be a deterrent to the attack of credit collapse.
  • the “amount of transaction path pattern” can be obtained by scoring how many different types of nodes have been transacted with reference to the block chain data 112. Further, the “amount of transaction path pattern” is a value obtained by using a coin in a transaction, and is therefore adopted as a parameter type that is in conflict with the “amount of coin saving”.
  • transaction is specified by transaction data generated by the transaction generation device 3, and includes not only the transfer of virtual currency but also a contract when a block chain is applied as a trail when a contract is exchanged between a plurality of persons. It is. Contracts when applying blockchain as a trail indicate sales contracts, assignments, application forms, licenses, etc. of goods and services, etc., and are exchanged between two or more individuals or institutions.
  • the amount of the transaction route pattern is adopted as a parameter type for approving a creator who generates a block. As a result, in order to increase the amount of transaction patterns, it is necessary to earn various credits by using coins to obtain credit. It leads to deterrence.
  • the transaction pattern amount is the total of the transaction partner identifiers in each combination of the transaction partner identifiers in the transaction data related to the identifier of the block generator (the generator using the block chain generation device 1).
  • participant A has conducted transactions with B only, transactions with C only, and transactions with B and C only.
  • the transaction pattern amount in this case is “4”.
  • the transaction pattern quantity may be the unique number of the transaction partner identifier in the transaction data related to the identifier of the block creator. Specifically, as shown in FIG. 10B, in the past, participant A has conducted transactions with B only, transactions with C only, and transactions with B and C only. When it is performed, the trading partners of the participant A are A, B, and C, so the transaction pattern amount in this case is “3”.
  • the transaction pattern amount is calculated so that the transaction pattern amount does not increase even if the same transaction partner or the combination of the same transaction partner has been traded several times. Thereby, the fraud that a plurality of malicious participants cooperate to increase the transaction pattern amount can be avoided.
  • FIG. 10C shows an example of an address conditional expression that can be a block generator based on the transaction pattern amount (score (a)) calculated in this way.
  • FIG. 10 (c) shows the coin saving amount converted into the transaction pattern amount in the conditional expression of the address that can be a block generator based on PoS.
  • the transaction pattern amount calculation processing for calculating the processing of the transaction pattern amount calculation means 124 will be described.
  • the processing of the transaction pattern amount calculation unit 225 is the same.
  • step S151 the block chain generation device 1 extracts a transaction related to a block generator (participant using the block chain generation device 1) from past transactions of the block chain data 112.
  • step S152 the block chain generation device 1 specifies the identifier of the trading partner from the transaction extracted in step S151.
  • the transaction pattern amount of the block generator is calculated based on the identifier of the trading partner identified in step S152.
  • the block chain generation device 1 is qualified to connect a new block to a block chain based on one parameter type among a plurality of conflicting parameter types. Determine whether or not.
  • each block is generated based on a blend pattern in which a plurality of conflicting parameter types are blended, and a block chain is generated.
  • the “plurality of conflicting parameter types” have a relationship that does not affect the monopoly of the other resource even if one resource is monopolized, and that it is difficult for the same person to satisfy both conditions.
  • each parameter type used in generating a plurality of blocks in the block chain matches a blend pattern in which a plurality of conflicting parameter types are blended. Approve this blockchain data.
  • a block with the number of consecutive approved blocks is generated based on a plurality of conflicting parameter types, so that a malicious producer can connect complete blocks in a continuous state. It can be avoided that completion is guaranteed.
  • a transaction pattern amount corresponding to the credit score of the creator is used to determine whether or not it is qualified to connect a new block. Since the amount of transaction pattern is based on the results accumulated over a long period of time, this crash of credit becomes a deterrent to attacks. Further, the block generation approval based on the transaction pattern amount can be applied not only to the transfer of the virtual currency but also to the application of the block chain as a trail when a contract is exchanged between a plurality of parties.
  • the block chain generation device 1 and the block chain verification device 2 described in the embodiment of the present invention may be configured on one piece of hardware as shown in FIGS. It may be configured on a plurality of hardware according to the number of processes. Moreover, you may implement

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Abstract

ブロックチェーン生成装置１は、ブロック承認方法データ１１４に基づいて、新たなブロックを連結する際に用いられるパラメータ種別を特定し、生成者の識別子に関連するトランザクションデータから、特定されたパラメータ種別の値を算出するパラメータ算出手段１２２と、パラメータ算出手段１２２が算出した値に基づいて、生成者が、新たなブロックチェーンデータを生成する資格を有しているか否かを判定するブロック生成条件確認手段１２５と、ブロック生成条件確認手段１２５が資格を有していると判定した場合、新たなブロックチェーンの生成を試みるブロックチェーン生成手段１２６とを備える。ブロック承認方法データ１１４に含まれるブレンドパターンの識別子は、互いに相反する複数のパラメータ種別の組み合わせを特定する。

Description

ブロックチェーン生成装置、ブロックチェーン生成方法、ブロックチェーン検証装置、ブロックチェーン検証方法およびプログラム
　本発明は、複数のトランザクション生成装置によって生成されたトランザクションデータを含むブロックを連結したブロックチェーンデータを生成するブロックチェーン生成装置およびブロックチェーン生成方法、ブロックチェーンデータを検証するブロックチェーン検証装置およびブロックチェーン検証方法、ならびプログラムに関する。
　近年、ビットコイン（登録商標）などのデジタル仮想通貨が普及しつつある。このような仮想通貨では、中央集権的な管理を必要とせずに、信頼性を担保可能な仕組みが導入されている。ビットコイン（登録商標）などの仮想通貨において、ブロックチェーンと呼ばれる技術が用いられている。ブロックチェーン技術において、参加者間でやり取りされる情報の信頼性は、参加者全体で形成されるネットワーク内での合意形成のプロセスによって担保される。また改ざんや二重使用などの不正を系全体で防ぐことで、ブロックチェーンの健全性が保たれる。ブロックチェーンは、参加者間の仮想通貨の取引情報（トランザクション）がブロックと呼ばれる単位でまとめられたものである。ブロックチェーンは、Ｐ２Ｐ（Ｐｅｅｒ　Ｔｏ　Ｐｅｅｒ）ネットワークにおいて参加者が共有する一つの巨大な元帳として、機能する。
　非特許文献１によれば、ブロックチェーンでは、デジタル署名を図２のように使用し、署名の連鎖によりコインの取引情報を表現する。
　ところでブロックチェーンの仕組みによるデジタル仮想通貨において、ネットワークに参加する一つの端末が代表して、ネットワーク内にブロードキャストされた取引データをまとめて承認して、その取引情報を含めたブロックを生成し、他の端末に通知する。また、このプロセスに不正がないことを、システム全体、より具体的には、ブロックを生成する端末以外の複数の端末で検証する。ブロックを生成する端末は、ブロックの生成においてコストを必要とするものの、ブロックを生成した報酬として新規のコインを得ることが出来るため、ブロック生成の権利を得ようと参加者間では競争的プロセスが働く。
　ここで、同時に複数の端末がブロックを生成すると、ブロックチェーンが分岐する可能性があるが、その後より長くブロックを伸ばしたチェーンが正式なチェーンとされる。即ち、最も生成コストをかけたブロックチェーンが、共有される唯一のブロックチェーンとして選ばれる。従って、攻撃者が改ざんや二重使用を行うためには、他のブロックチェーンよりも長くブロックをつながなければならないので、攻撃者はその分多くのコストをかける必要があり、攻撃が困難となる。
　ブロックを生成する際に、参加者が提供するコストに関して、複数の手法が提案されている。例えば、Ｐｒｏｏｆ　ｏｆ　Ｗｏｒｋ　（ＰｏＷ）と呼ばれる手法や、Ｐｒｏｏｆ　ｏｆ　Ｓｔａｋｅ　（ＰｏＳ）と呼ばれる手法が提案されている。ＰｏＷでは、数学的な問題をいち早く解いた参加者がブロックを生成する。問題を解くために、参加者は計算機パワーをコストとして提供することとなる。一方で、ＰｏＷにおいて、報酬を得るためだけに問題を解くという非生産的であり、電力資源の浪費する問題がある。
　このような問題を解決するために、ＰｏＷに代替する手法としてＰｏＳが提案されている。ＰｏＳは、数学的な条件に当てはまる参加者に、ブロックを生成する権利が与えられる。条件に当てはまるか否かを決める難易度は、参加者の所持するコインの貯蓄量に応じて調整されることが知られている（Kourosh Davarpanah , Dan Kaufman, Ophelie Pubellier “NeuCoin: the First Secure, Cost-efficient and Decentralized Cryptocurrency”、［online］、２０１５年６月１５日、２０１５年１０月２０日検索、インターネット＜URL: http://www.neucoin.org/en/whitepaper/download＞）。具体的には、ＰｏＳでは、数学的な条件に当てはまる参加者に、ブロックを生成する権利（資格）が与えられる。条件の難易度は参加者のコインの所持量に応じて調整されるので、コインの貯蓄量が多いほどブロックが生成しやすい。具体的には、参加者のアドレスと前ブロックのハッシュ値と現在時刻を含めてハッシュ値を取り、そのハッシュ値がコインの貯蓄量に比例する値よりも小さくなる条件の時に、その参加者がブロックを生成する権利を持つ。条件の判定は現在時刻をパラメータに含めることにより、１秒に１回実施される。このようなＰｏＳにおいて、参加者は、大量のコインを保持するリスクをコストとして提供している。
　一方でブロックチェーンには、不正に支払いを行ったり過去の履歴を改ざんしたりするために、「５１%攻撃」と呼ばれる攻撃方法が存在する。この攻撃方法では、悪意のある攻撃者が全体のブロック生成速度の５１％以上を支配すると、正規のブロックの生成速度を上回るため、理論的には不正が成功すると考えられている。ブロック生成速度はＰｏＷやＰｏＳにおける提供リソースの大きさに比例している。例えばＰｏＷでは計算機パワーの５１％以上を、ＰｏＳでは全コイン量の５１％以上を独占することで、攻撃が実現すると考えられている。
斉藤賢爾，ビットコイン－人間不在のデジタル巨石貨幣，WIDEテクニカルレポート
　昨今では、計算機パワーを集結させ組織的にブロック生成を行うマイニングプールや、ＡＳＩＣなどを用いたＰｏＷ専用の集積回路の登場を背景に、ＰｏＷにおいて、計算機リソースの５１％以上が独占されることが現実味を帯びてきている。
　一方、後継のアルゴリズムのＰｏＳでは、コイン資産の独占に要するコストが計算機リソースの独占よりもはるかに高コストであり、また攻撃によりコイン価格の暴落が予測される。従って、ＰｏＳでは、コストをかけて独占したコインの価値がなくなるリスクが大きいため、攻撃者が５１％攻撃を実施する動機が薄く、抑止力があると考えられていた。
　ここで、ブロックチェーンは参加者全ての取引の内容を記録した一つの元帳であると捉えると、通貨以外の様々な取引に応用することが考えられる。例えば、複数者間で契約書を交わす際の証跡としてブロックチェーンを用いる方法が考えられる。契約書の内容をメタデータとして、コインの取引を絡めて、トランザクションのデータに含めて取引を行うことで、契約を交わした証跡をブロックチェーンに書き込むことが可能になる。
　しかしながら、ブロックチェーンに契約の証跡を記録する方法において、ＰｏＳを採用した場合、問題が生じる場合がある。従来の仮想通貨のＰｏＳにおいては、攻撃者がコインの不正取引や履歴の改ざんを目的として攻撃を仕掛けると、その攻撃のためにむしろ独占したコインの価値が暴落するというリスクが攻撃の抑止力として働いていた。しかしながら、契約の証跡を記録する方法において、攻撃者の目的はコインの不正利用よりも、ブロックチェーンに書き込んだ契約の取り消しや内容の書き換えにあると考えられる。すなわちこのような方法においてＰｏＳを導入した場合、コインの価値を暴落させても、契約を取り消すことができれば、暴落で失ったコインの価値を上回る利益を得るといった状況が成り立つため、従来のような抑止力が働かず、攻撃の動機が生まれる可能性がある。
　従って本発明の目的は、より安全で信頼性の高いデジタル仮想通貨のブロックチェーンデータを生成可能な、ブロックチェーンデータを生成するブロックチェーン生成装置およびブロックチェーン生成方法、ブロックチェーンデータを検証するブロックチェーン検証装置およびブロックチェーン検証方法、ならびにプログラムを提供することである。
　上記課題を解決するために、本発明の第１の特徴は、複数のトランザクション生成装置によって生成されたトランザクションデータを含むブロックを連結したブロックチェーンデータに、新たなブロックを連結して、新たなブロックチェーンデータを生成するブロックチェーン生成装置に関する。本発明の第１の特徴に係るブロックチェーン生成装置は、ブロックチェーンデータと、ブロックチェーンデータに含まれていないトランザクションデータとを含む共有データを取得する同期手段と、ブロックチェーンデータにおいて複数のブロックを連結する資格の有無を判定する際に用いられる複数のパラメータ種別のブレンドパターンを特定するブロック承認方法データに基づいて、新たなブロックを連結する際に用いられるパラメータ種別を特定し、ブロックチェーンデータのトランザクションデータのうち、当該ブロックチェーン生成装置を用いる生成者の識別子に関連するトランザクションデータから、特定されたパラメータ種別の値を算出するパラメータ算出手段と、パラメータ算出手段が算出した値に基づいて、生成者が、新たなブロックチェーンデータを生成する資格を有しているか否かを判定するブロック生成条件確認手段と、ブロック生成条件確認手段が資格を有していると判定した場合、共有データを参照して、新たなブロックチェーンの生成を試みるブロックチェーン生成手段とを備える。ここでブロック承認方法データに含まれるブレンドパターンの識別子は、互いに相反する複数のパラメータ種別の組み合わせを特定する。
　ブロック承認方法データは、第１のパラメータ種別を第１の数だけ繰り返した後、第１のパラメータ種別と相反する第２のパラメータ種別を第２の数だけ繰り返すブレンドパターンを特定しても良い。
　ブロック承認方法データは、連続する所定の数のパラメータ種別の組み合わせにおいて、少なくとも、第１のパラメータ種別および第２のパラメータ種別をそれぞれ１つずつ含むブレンドパターンを特定しても良い。
　ここで、所定の数は、所定のブロックについて完全な取引の完了が保証されるために必要なブロックの数であっても良い。
　本発明の第２の特徴は、複数のトランザクション生成装置によって生成されたトランザクションデータを含むブロックを連結したブロックチェーンデータに、新たなブロックを連結して、新たなブロックチェーンデータを生成するブロックチェーン生成方法に関する。本発明の第２の特徴に係るブロックチェーン生成方法は、コンピュータが、ブロックチェーンデータと、ブロックチェーンデータに含まれていないトランザクションデータとを含む共有データを取得するステップと、コンピュータが、ブロックチェーンデータにおいて複数のブロックを連結する資格の有無を判定する際に用いられる複数のパラメータ種別のブレンドパターンを特定するブロック承認方法データに基づいて、新たなブロックを連結する際に用いられるパラメータ種別を特定するステップと、コンピュータが、ブロックチェーンデータのトランザクションデータのうち、当該コンピュータを用いる生成者の識別子に関連するトランザクションデータから、特定されたパラメータ種別の値を算出するステップと、コンピュータが、算出するステップが算出した値に基づいて、生成者が、新たなブロックチェーンデータを生成する資格を有しているか否かを判定するステップと、コンピュータが、資格を有していると判定した場合、共有データを参照して、新たなブロックチェーンの生成を試みるステップとを備える。ここでブロック承認方法データに含まれるブレンドパターンの識別子は、互いに相反する複数のパラメータ種別の組み合わせを特定する。
　本発明の第３の特徴は、複数のトランザクション生成装置によって生成されたトランザクションデータを含むブロックを連結したブロックチェーンデータを検証するブロックチェーン検証装置に関する。本発明の第３の特徴に係るブロックチェーン検証装置は、ブロックチェーンデータを含む共有データを取得する同期手段と、ブロックチェーンデータにおいて複数のブロックを連結する資格の有無を判定する際に用いられる複数のパラメータ種別のブレンドパターンを特定するブロック承認方法データに基づいて、ブロックを連結する際に用いられるパラメータ種別を特定し、ブロックチェーンデータが、特定されたパラメータ種別に基づいて生成されているか否かを判定するブロック承認方法検証手段と、ブロックチェーンデータのトランザクションデータのうち、ブロックチェーンデータを生成した装置を用いる生成者の識別子に関連するトランザクションデータから、ブロック承認方法検証手段で特定されたパラメータ種別の値を算出するパラメータ算出手段と、パラメータ算出手段が算出した値に基づいて、生成者が、ブロックチェーンデータを生成する資格を有しているか否かを判定するブロック生成条件検証手段と、ブロック承認方法検証手段が、ブロックチェーンデータが特定されたパラメータ種別に基づいて生成されていると判定し、かつブロック生成条件検証手段が、生成者がブロックチェーンデータを生成する資格を有していると判定した場合、ブロックチェーンデータを承認するブロックチェーン検証手段とを備える。ここでブロック承認方法データに含まれるブレンドパターンの識別子は、互いに相反する複数のパラメータ種別の組み合わせを特定する。
　本発明の第４の特徴は、複数のトランザクション生成装置によって生成されたトランザクションデータを含むブロックを連結したブロックチェーンデータを検証するブロックチェーン検証方法に関する。本発明の第４の特徴に係るブロックチェーン検証方法は、コンピュータが、ブロックチェーンデータを含む共有データを取得するステップと、コンピュータが、ブロックチェーンデータにおいて複数のブロックを連結する資格の有無を判定する際に用いられる複数のパラメータ種別のブレンドパターンを特定するブロック承認方法データに基づいて、ブロックを連結する際に用いられるパラメータ種別を特定し、ブロックチェーンデータが、特定されたパラメータ種別に基づいて生成されているか否かを判定するステップと、コンピュータが、ブロックチェーンデータのトランザクションデータのうち、ブロックチェーンデータを生成した装置を用いる生成者の識別子に関連するトランザクションデータから、特定されたパラメータ種別の値を算出するステップと、コンピュータが、特定されたパラメータ種別の値に基づいて、生成者が、ブロックチェーンデータを生成する資格を有しているか否かを判定するステップと、コンピュータが、ブロックチェーンデータが特定されたパラメータ種別に基づいて生成されていると判定し、かつ、生成者がブロックチェーンデータを生成する資格を有していると判定した場合、ブロックチェーンデータを承認するステップとを備える。ここでブロック承認方法データに含まれるブレンドパターンの識別子は、互いに相反する複数のパラメータ種別の組み合わせを特定する。
　本発明の第５の特徴は、コンピュータを、本発明の第１の特徴および第３の特徴に記載の各手段として機能させるためのプログラムに関する。
　本発明によれば、より安全で信頼性の高いデジタル仮想通貨のブロックチェーンデータを生成可能な、ブロックチェーンデータを生成するブロックチェーン生成装置およびブロックチェーン生成方法、ブロックチェーンデータを検証するブロックチェーン検証装置およびブロックチェーン検証方法、ならびにプログラムを提供することができる。
本発明の実施の形態に係る取引支援システムのシステム構成を説明する図である。 一般的な仮想通貨における署名を説明する図である。 一般的な仮想通貨におけるブロックチェーンを説明する図である。 本発明の実施の形態に係るトランザクション生成装置のハードウエア構成と機能ブロックを説明する図である。 本発明の実施の形態に係るブロックチェーン生成装置のハードウエア構成と機能ブロックを説明する図である。 本発明の実施の形態に係るブロックチェーン生成装置によるブロックチェーン生成処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るブロックチェーン検証装置のハードウエア構成と機能ブロックを説明する図である。 本発明の実施の形態に係るブロックチェーン検証装置によるブロックチェーン検証処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る取引支援システムにおいて用いられるブロック承認方法データのブレンドパターンの一例を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る取引支援システムにおける、取引パターン量の算出の一例を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る取引支援システムにおける、取引パターン量算出手段による取引パターン量算出処理を説明するフローチャートである。
　次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。
　（取引支援システム）
　図１を参照して、本発明の実施の形態に係る取引支援システム５を説明する。取引支援システム５は、複数のコンピュータを備え、各コンピュータは、各コンピュータに設けられた通信制御装置およびＰ２Ｐネットワーク４を介して、自律分散的に接続されている。なお、図１に示す取引支援システム５において接続されるコンピュータの数は、一例であって、これに限るものではない。
　取引支援システム５を構成する各コンピュータに、デジタル仮想通貨における取引を実現するためのプログラムがインストールされる。各コンピュータは、それぞれ、Ｐ２Ｐネットワーク４を介して、ブロックチェーンデータとトランザクションデータを取得し、ネットワークに参加する端末群全体が、不正を監視し、唯一のブロックチェーンを共有する。
　各コンピュータは、取引支援システム５における各場面における役割に応じて、ブロックチェーン生成装置１として機能したり、ブロックチェーン検証装置２として機能したり、トランザクション生成装置３として機能したりする。
　本発明の実施の形態において、取引支援システム５における仮想通貨を利用する者を、「参加者」と記載する。ブロックチェーン生成装置を用いる参加者を、「生成者」と記載する。
　ブロックチェーン生成装置１は、所定の条件を満たした場合、複数のトランザクション生成装置３によって生成されたトランザクションデータを含むブロックを連結した既存のブロックチェーンデータに、新たなブロックを連結して、新たなブロックチェーンデータを生成する。新たなブロックは、既存のブロックチェーンの生成後に発生したトランザクションのデータを含む。ブロックチェーン生成装置１が生成した新たなブロックチェーンデータは、Ｐ２Ｐネットワーク４を介して、他の端末に共有される。
　ブロックチェーン検証装置２は、ブロックチェーン生成装置１が生成したブロックチェーンデータを検証する。ブロックチェーン検証装置２は、複数のトランザクション生成装置３によって生成されたトランザクションデータを含むブロックを連結したブロックチェーンデータを検証する。ブロックチェーン検証装置２が検証した結果は、Ｐ２Ｐネットワーク４を介して、他の端末に共有される。
　本発明の実施の形態に係る取引支援システム５において、所定のブロックの完全な取引の完了には、所定のブロックが連結され承認された後に一定数のブロックが続き、これらの各ブロックが連結され検証されることを要する。例えば、あるブロックＡが承認されブロックチェーンに連結された後、５つの連続するブロックが認証され連結された場合、すなわち、６個の連続するブロックが認証され連結された場合、この６個の先頭ブロックであるブロックＡについて完全に取引が終了したと見なされる。ここで、完全な取引終了が認められるブロック数「６」は、「承認ブロック数」と称される。これは、攻撃の成功確率はブロック差が拡がるほど指数関数的に下がることが証明されていることに基づく（Satoshi Nakamoto, “Bitocoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System,”、［online］、２００８年、２０１５年１０月２０日検索、インターネット＜URL:
https://bitcoin.org/bitcoin.pdf＞）。最終的に攻撃によって作られたチェーンがネットワークに受け入れられるためには、正規のチェーンの長さを追い抜く必要があり、攻撃者がブロックを生成している間にも、正規のチェーンの長さは伸びていくため、攻撃者はシステムにおける過半数以上（すなわち正規のチェーン以上）のブロック生成速度がなければ差を縮めることができないからである。
　トランザクション生成装置３は、仮想通貨や契約などの取引によって、各ブロックに含まれるトランザクションデータを生成する。トランザクション生成装置３が生成したトランザクションデータは、Ｐ２Ｐネットワーク４を介して、他の端末に共有される。
　図２を参照して、本発明の実施の形態における取引支援システム５において、第２の参加者が、第３の参加者にコインを支払う場合の取引（トランザクション）を説明する。トランザクション生成装置３は、最新のトランザクション（第１のトランザクションＴ１）のデータと第３の参加者の公開鍵を合わせたデータに対して暗号学的ハッシュ関数を適用し、第２の参加者の秘密鍵を用いて署名を施して、第２のトランザクションＴ２のデータを生成する。コインを受け取る第３の参加者は、そのひとつ手前の取引（第１のトランザクションＴ１）における受け手（第２の参加者）の公開鍵を用いて、第２のトランザクションＴ２の署名を検証するとともに、ハッシュ値を再計算することで、コインが正当な所有者から渡されたことを確かめる。また各トランザクションのデータには、取引された仮想通貨の値などのトランザクションの内容や、トランザクションを生成する参加者の公開鍵に対応するアドレスが含まれる。
　図２に示すように生成された複数のトランザクションのデータは、所定条件下で、図３に示すように、ブロックチェーン生成装置１によってブロックにまとめられ、既存のブロックチェーンに連結され、各コンピュータで共有される。このとき、ブロックチェーン生成装置１は、新たなブロック（第ｎ＋１のブロック）を生成する際、ブロックチェーンに含まれていないトランザクションのデータを収集し、新たなブロック（第ｎ＋１のブロック）に、収集したトランザクションのデータと、現在のブロックチェーンの末尾のブロック（第ｎのブロック）のハッシュ値（２５６ビット）を含める。さらに現在生成中のブロック（第ｎ＋１のブロック）に対して、暗号学的ハッシュ関数（ＳＨＡ－２５６）を適用した場合のハッシュ値の先頭のｋビットがすべて“０”になるように、ブロックチェーン生成装置１は、現在生成中のブロック（第ｎ＋１のブロック）に含める適切値を探索する。適切値が見つかると、その適切値を含むブロック（第ｎ＋１のブロック）を、現在のブロックチェーンの末尾に連結して、ブロードキャストする。ここで、適切値の算出条件となる「ｋビット」のｋの数値を変更することにより、適切値を求める難易度が適宜決定される。
　その後、ブロックチェーン検証装置２は、ブロックチェーン生成装置１から送信されたブロックチェーンデータを検証し、その検証結果を他の端末と共有する。
　（トランザクション生成装置）
　図４を参照して、トランザクション生成装置３を説明する。トランザクション生成装置３は、記憶装置３１０、処理装置３２０および通信制御装置３３０を備える一般的なコンピュータである。一般的なコンピュータが所定の機能を実現するためのプログラムを実行することによって、トランザクション生成装置３は、図４に示す各機能を実現する。
　記憶装置３１０は、共有データ３１１を記憶する。共有データ３１１は、ブロックチェーンデータ３１２と、ブロックチェーンに含まれていないトランザクションデータ３１３とを含む。共有データ３１１は、図１に示す取引支援システム５において共有されるデータである。
　処理装置３２０は、同期手段３２１およびトランザクション生成手段３２２を備える。
　同期手段３２１は、Ｐ２Ｐネットワーク４を介して、ブロックチェーンデータ３１２と、ブロックチェーンに含まれていないトランザクションデータ３１３とを含む共有データ３１１を取得する。同期手段３２１は、Ｐ２Ｐネットワーク４を介して他の装置と通信して共有データ３１１を取得し、最新のデータに同期して共有する。
　同期手段３２１はさらに、当該コンピュータ内でブロックチェーンデータ３１２やトランザクションデータ３１３が更新された場合、Ｐ２Ｐネットワーク４を介して、他の装置に更新後のデータをブロードキャストする。これにより、当該コンピュータ内で生成された最新のデータが、他のコンピュータとの間で共有される。
　トランザクション生成手段３２２は、仮想通貨や契約に関するトランザクションを遂行し、このトランザクションに関するトランザクションデータを生成する。生成されたトランザクションデータは、Ｐ２Ｐネットワーク４を介して他のコンピュータにも送信され、共有される。
　（ブロックチェーン生成装置）
　図５を参照して、ブロックチェーン生成装置１を説明する。ブロックチェーン生成装置１は、記憶装置１１０、処理装置１２０および通信制御装置１３０を備える一般的なコンピュータである。一般的なコンピュータが所定の機能を実現するためのプログラムを実行することによって、ブロックチェーン生成装置１は、図４に示す各機能を実現する。
　記憶装置１１０は、共有データ１１１、ブロック承認方法データ１１４およびパラメータデータ１１５を記憶する。共有データ１１１は、図４を参照して説明したトランザクション生成装置３の共有データ３１１と同様であって、ブロックチェーンデータ１１２およびトランザクションデータ１１３を含む。
　ブロック承認方法データ１１４は、ブロックチェーンデータ１１２において複数のブロックを連結する資格の有無を判定する際に用いられる複数のパラメータ種別のブレンドパターンを特定する。ブロック承認方法データ１１４は、ブロックチェーンデータ１１２において連続する複数のブロックのそれぞれと、各ブロックの連結に用いられるパラメータ種別を対応づけることを可能とする。本発明の実施の形態において、ブロック承認方法データで特定される複数のパラメータ種別は、互いに相反する。
　ブロック承認方法データ１１４は、例えば、本発明の実施の形態に係るブロックチェーン生成装置１およびブロックチェーン検証装置２を実現するために用いられるプログラムに記載されるなどにより、ブロックチェーン生成装置１およびブロックチェーン検証装置２間で共有される。
　本発明の実施の形態において、ブロックを生成し連結する際のブロックチェーン生成装置１における生成者の資格の有無は、単一のパラメータ種別によって判定されるものではなく、複数のパラメータ種別のいずれかによって判定されるのが好ましい。本発明の実施の形態において、連続するブロックにおける各ブロックの承認方法は、複数のパラメータ種別がブレンドされており、ブロック承認方法データ１１４は、各ブロックを生成する際に、いずれのパラメータ種別を用いるかを特定する。
　本発明の実施の形態において、複数のブロックの承認方法で用いられる「複数のパラメータ種別」は、相反するパラメータ種別である。「相反するパラメータ種別」は、片方のリソースを独占したとしても、もう片方のリソースの独占に影響を及ぼさない関係を有するパラメータ種別である。例えば、「コインの貯蓄量」と「コインの消費量」は、両方の条件を満たすことは困難であるので、相反するパラメータ種別となる。
　またＰｏＷとＰｏＳについて、ＰｏＷが外的リソースに関するパラメータであるのに対し、ＰｏＳが内的リソースに関するパラメータである。従って、ＰｏＷとＰｏＳは、一人のブロック生成者が両方の条件を満たすことは困難であり、相反するパラメータ種別となる。
　なお、本発明の実施の形態において、相反するパラメータ種別が２種類である場合を説明したが、３種類のパラメータ種別間で、互いに相反する関係が成り立つ場合、相反するパラメータ種別が３種類であっても良い。
　また本発明の実施の形態において、相反するパラメータ種別として、「コインの貯蓄量」と「取引経路パターンの量」が考えられる。「取引経路パターンの量」は、コインを使用することによって、生成者が、どれだけ多様な取引を行ったかを示す指標である。これに対し「コインの貯蓄量」はコインを保有することによって得られる。従って、「コインの貯蓄量」と「取引経路パターンの量」は、コインの保有と使用の相反する性質を有するので、一人のブロック生成者がこれらの二つのパラメータを同時に独占することは難しい。従って、「コインの貯蓄量」と「取引経路パターンの量」の各パラメータ種別は、相反する。
　ブロック承認方法データ１１４の具体例は、後に詳述される。
　パラメータデータ１１５は、ブロックチェーン生成装置１が新たに生成するブロックを承認するためのパラメータ種別の値が設定される。パラメータデータ１１５は、パラメータ算出手段１２２により算出され、記憶装置１１０に記憶される。
　処理装置１２０は、同期手段１２１、パラメータ算出手段１２２、ブロック生成条件確認手段１２５およびブロックチェーン生成手段１２６を備える。同期手段１２１は、図４を参照して説明したトランザクション生成装置３の同期手段３２１と同様である。
　パラメータ算出手段１２２は、ブロックチェーンデータ１１２およびブロック承認方法データ１１４に基づいて、新たなブロックを連結する際に用いられるパラメータ種別を特定する。パラメータ算出手段１２２は、ブロック承認方法データ１１４を参照して、ブロックチェーンデータ１１２における各ブロックの承認方法および新たに連結するブロックの承認方法が、ブロック承認方法データ１１４で特定されるブレンドパターンにあうように、新たに連結するブロックの承認方法（パラメータ種別）を特定する。このときパラメータ算出手段１２２は、既に連結されたブロックのうち、新たにブロックを連結する際にパラメータ種別を特定することが必要な各ブロックの所定ビットのデータを参酌して、各ブロックの連結時に用いられたパラメータ種別を特定する。
　パラメータ算出手段１２２は、さらに、ブロックチェーンデータ１１２のトランザクションデータのうち、当該ブロックチェーン生成装置１を用いる生成者の識別子に関連するトランザクションデータから、特定されたパラメータ種別の値を算出する。
　パラメータ算出手段１２２において、ブロックを新たに追加する生成者の資格の承認に用いるパラメータ種別を特定する方法は、後に詳述される。
　ここでパラメータ算出手段１２２は、ブレンドパターンで特定される各パラメータ種別について算出するための各算出手段を有する。例えば、ブロック承認方法データ１１４のブレンドパターンが、相反するパラメータ種別として、コイン貯蓄量と取引パターン量を設定する場合、パラメータ算出手段１２２は、コイン貯蓄量を算出するコイン貯蓄量算出手段１２３と、取引パターン量算出手段１２４を備える。ブロック承認方法データ１１４のブレンドパターンが指定するパラメータ種別によっては、他のパラメータ種別を算出するための算出手段を備えても良い。
　ブロック生成条件確認手段１２５は、パラメータ算出手段１２２が算出した値に基づいて、新たなブロックチェーンの生成者が、新たなブロックチェーンデータを生成する資格を有しているか否かを判定する。パラメータ算出手段１２２が、コインの貯蓄量、コインの消費量、ＰｏＷ、ＰｏＳなどの一般的なパラメータ種別の値を算出した場合、ブロック生成条件確認手段１２５は、一般的な方法で、新たなブロックチェーンデータを生成する資格を有しているか否かを判定する。
　ここで、取引パターン量算出手段１２４の処理や、取引パターン量に基づいて新たなブロックチェーンデータを生成する資格を有しているか否かを判定する処理は、後に詳述される。
　ブロックチェーン生成手段１２６は、ブロック生成条件確認手段１２５が資格を有していると判定した場合、共有データ１１１を参照して、新たなブロックチェーンの生成を試みる。具体的には、ブロックチェーン生成手段１２６は、パラメータデータ１１５で設定された値を用いて、図３に示す「適切値」の探索を試みる。適切値が見つかった場合、その適切値を用いて新たなブロックを生成する。このときブロックチェーン生成手段１２６は、生成した新たなブロックの所定ビットに、このブロックを生成する際に用いられたパラメータ種別の識別子を設定する。ブロックチェーン生成手段１２６は、既存のブロックチェーンデータ１１２の末尾に、生成した新たなブロックを連結して、新たなブロックチェーンデータを生成し、共有データ１１１を更新する。新たなブロックチェーンの生成に成功した場合、他の端末と共有するために、新たなブロックチェーンのデータは、Ｐ２Ｐネットワークにブロードキャストされる。
　ブロックチェーン生成手段１２６が、適切値を探索している間に、他の装置によってブロックが生成され新たなブロックチェーンが共有される場合もある。この場合、ブロックチェーン生成手段１２６は、古いブロックチェーンにおける適切値の探索を中止し、新たに共有されたブロックチェーンについて、適切値の探索を繰り返す。
　図６を参照して、ブロックチェーン生成装置１によるブロックチェーン生成方法を説明する。
　まずステップＳ１０１においてブロックチェーン生成装置１は、ブロック承認方法データ１１４を参照して、新たにブロックを生成する際の承認に用いるパラメータ種別を特定する。ステップＳ１０２においてブロックチェーン生成装置１は、共有データ１１１を参照して、ステップＳ１０１で特定されたパラメータ種別に対応する値を算出する。
　ステップＳ１０３においてブロックチェーン生成装置１は、ステップＳ１０２で算出された値に基づいて、当該ブロックチェーン生成装置１の生成者がブロックを生成する資格を有しているか否かを判定する。ブロックの生成資格がないと判定された場合、そのまま処理を終了する。
　一方、ステップＳ１０３においてブロックの生成資格があると判定された場合、ステップＳ１０４においてブロックチェーン生成装置１は、ステップＳ１０３で算出されたパラメータに基づいて、適切値の算出を開始する。適切値の算出に成功した場合、ブロックチェーン生成装置１は、算出した適切値を用いて、新たなブロックを生成し、既存のブロックチェーンに連結した新たなブロックチェーンデータを記憶する。
　（ブロックチェーン検証装置）
　図７を参照して、ブロックチェーン検証装置２を説明する。ブロックチェーン検証装置２は、記憶装置２１０、処理装置２２０および通信制御装置２３０を備える一般的なコンピュータである。一般的なコンピュータが所定の機能を実現するためのプログラムを実行することによって、ブロックチェーン生成装置１は、図４に示す各機能を実現する。
　記憶装置２１０は、共有データ２１１、ブロック承認方法データ２１４およびパラメータデータ２１５を記憶する。共有データ２１１は、図４を参照して説明したトランザクション生成装置３の共有データ３１１と同様であって、ブロックチェーンデータ２１２およびトランザクションデータ２１３を含む。なお、ブロックチェーン検証装置２は、既存のブロックチェーンデータ２１２を検証するものであるので、トランザクションデータ２１３の有無は問わない。
　ブロック承認方法データ２１４およびパラメータデータ２１５は、図５を参照して説明したブロック承認方法データ１１４およびパラメータデータ１１５と同様である。
　処理装置２２０は、同期手段２２１、ブロック承認方法検証手段２２２、パラメータ算出手段２２３、ブロック生成条件検証手段２２６およびブロックチェーン検証手段２２７を備える。同期手段２２１は、図４を参照して説明したトランザクション生成装置３の同期手段３２１と同様である。
　ブロック承認方法検証手段２２２は、ブロック承認方法データ２１４に基づいて、ブロックを連結する際に用いられるパラメータ種別を特定し、ブロックチェーンデータ２１２が、特定されたパラメータ種別に基づいて生成されているか否かを判定する。ブロック承認方法検証手段２２２は、ブロックチェーンデータ２１２における各ブロックの承認方法が、ブロック承認方法データ２１４で特定されるブレンドパターンに適合するか否かを判定する。このときブロック承認方法検証手段２２２は、検証対象のブロックチェーンデータ２１２において、ブレンドパターンの適合性を確認するために必要な各ブロックの所定ビットのデータを参酌して、各ブロックの連結時に用いられたパラメータ種別を特定する。
　ブロックチェーンデータ２１２のブロックの生成に用いるパラメータ種別が、ブロック承認方法データ２１４で特定されるパラメータ種別であるか否かを判定する処理は、後に詳述される。
　パラメータ算出手段２２３は、ブロックチェーンデータ２１２のトランザクションデータのうち、ブロックチェーンデータ２１２を生成した装置を用いる生成者の識別子に関連するトランザクションデータから、ブロック承認方法検証手段２２２で特定されたパラメータ種別の値を算出する。算出した値は、パラメータデータ２１５として記憶装置２１０に記憶される。
　パラメータ算出手段２２３は、図５を参照して説明したブロックチェーン生成装置１のパラメータ算出手段１２２と同様に、コイン貯蓄量算出手段２２４、取引パターン量算出手段２２５などの、各パラメータ種別の値を算出するための算出手段を備える。
　ブロック生成条件検証手段２２６は、パラメータ算出手段２２３が算出した値に基づいて、ブロックチェーンの生成者が、ブロックチェーンデータ２１２を生成する資格を有しているか否かを判定する。
　パラメータ算出手段２２３が、コインの貯蓄量、コインの消費量、ＰｏＷ、ＰｏＳなどの一般的なパラメータ種別の値を算出した場合、ブロック生成条件検証手段２２６は、一般的な方法で、新たなブロックチェーンデータを生成する資格を有しているか否かを判定する。
　ここで、取引パターン量算出手段２２５の処理や、取引パターン量に基づいて新たなブロックチェーンデータを生成する資格を有しているか否かを判定する処理は、後に詳述される。
　ブロックチェーン検証手段２２７は、ブロック承認方法検証手段２２２、ブロック生成条件検証手段２２６の結果に基づいて、ブロックを検証する。具体的にはブロックチェーン検証手段２２７は、ブロック承認方法検証手段２２２が、ブロックチェーンデータ２１２が特定されたパラメータ種別に基づいて生成されていると判定し、かつブロック生成条件検証手段２２６が、生成者がブロックチェーンデータ２１２を生成する資格を有していると判定した場合、ブロックチェーンデータ２１２を承認する。ブロックチェーン検証手段２２７は、検証結果を他の端末に通達する。ここで承認されなかった旨の検証結果を受けた端末は、不正なブロックチェーンとして、周囲の端末に通達するなどの処理を行う。
　図８を参照して、ブロックチェーン検証装置２によるブロックチェーン検証方法を説明する。
　まずステップＳ２０１においてブロックチェーン検証装置２は、ブロック承認方法データ２１４を参照して、新たにブロックを生成する際に用いるパラメータ種別を特定する。
ステップＳ２０２においてブロックチェーン検証装置２は、ブロックチェーンデータ２１２におけるブロックが、ステップＳ２０１で特定されたパラメータ種別で承認されているか否かを判定する。特定されたパラメータ種別で承認されていないと判定された場合、ステップＳ２０６においてブロックチェーン検証装置２は、当該ブロックチェーンデータを承認しないことを決定する。
　一方、特定されたパラメータ種別で承認されていると判定された場合、ステップＳ２０３においてブロックチェーン検証装置２は、共有データ１１１を参照して、ステップＳ２０１で特定されたパラメータ種別に対応する値を算出する。
　ステップＳ２０４においてブロックチェーン生成装置１は、ステップＳ２０３で算出された値に基づいて、ブロックチェーンデータ２１２のブロックが生成された端末の生成者がブロックを生成する資格を有しているか否かを判定する。ブロックの生成資格がないと判定された場合、ステップＳ２０６においてブロックチェーン検証装置２は、当該ブロックチェーンデータを承認しないことを決定する。
　一方、ブロックの生成資格があると判定された場合、ステップＳ２０５においてブロックチェーン検証装置２は、当該ブロックチェーンデータを承認することを決定する。さらにステップＳ２０７においてブロックチェーン検証装置２は、検証結果を他の端末に通知する。
　（ブレンドパターン）
　ブロックチェーン生成装置１が参照するブロック承認方法データ１１４と、ブロックチェーン検証装置２が参照するブロック承認方法データ２１４は、同様のデータである。このブロック承認方法データは、例えば、図６に示すいずれかの承認方法のブレンドパターンを特定する。
　図９に示す例における四角の連結は、ブロックチェーンデータにおいて連続するブロックの連結を表している。白抜きの四角は、各ブロックを生成し連結される際に用いられるパラメータ種別が、「第１のパラメータ種別」であることを示し、斜線ハッチの四角は、「第２のパラメータ種別」であることを示す。ここで、第１のパラメータ種別と第２のパラメータ種別は、互いに相反する関係を有する。
　図９を参照して、ブロック承認方法データ１１４が特定するブレンドパターンについて詳述する。図９に示す各ブレンドパターンの例は、下記に大別される。
ブレンドパターンＡ：第１のパラメータ種別を第１の数だけ繰り返した後、第２のパラメータ種別を第２の数だけ繰り返す（図９（ａ）ないし（ｃ））
ブレンドパターンＢ：連続する所定の数のパラメータ種別の繰り返しにおいて、少なくとも、第１のパラメータ種別および第２のパラメータ種別をそれぞれ１つずつ含む（図９（ｄ）および（ｅ））
　図９（ａ）のブレンドパターンは、第１のパラメータ種別を第１の数（１）だけ繰り返した後、第２のパラメータ種別を第２の数（１）だけ繰り返す。この場合、ブロック承認方法データ１１４に、図９（ａ）のブレンドパターンの識別子を含む。ブロックチェーンにおける各ブロックは、第１のパラメータ種別による承認と第２のパラメータ種別による承認を交互に繰り返しながら、それぞれの新たなブロックが生成されブロックチェーンに連結される。
　図９（ａ）に示すブロック承認方法が設定された場合、ブロックチェーン生成装置１は、最後尾のブロックの生成で用いられたパラメータ種別とは異なるパラメータ種別を用いて、ブロックの生成資格の有無を判定する。またブロックチェーン検証装置２は、直近の２個のブロックが、図９（ａ）のブレンドパターンに一致する場合、最後尾のブロックが、ブロック承認方法データ２１４に基づいて承認されていると判定する。
　図９（ｂ）のブレンドパターンは、第１のパラメータ種別を第１の数（Ｎ＝３）だけ繰り返した後、第２のパラメータ種別を第２の数（１）だけ繰り返す。この場合、ブロック承認方法データ１１４に、図９（ｂ）のブレンドパターンの識別子のほか、第１の数（Ｎ）も含む。ブロックチェーンにおける各ブロックは、第１のパラメータ種別による承認をＮ回繰り返した後、第２のパラメータ種別による承認を経て、それぞれ新たなブロックが生成されブロックチェーンに連結される。
　図９（ｂ）に示すブロック承認方法が設定された場合、ブロックチェーン生成装置１は、直近のＮ個のブロックの生成で用いられたパラメータ種別が、全て第１のパラメータ種別の場合、新たなブロックの生成において、第２のパラメータ種別を用いる。ブロックチェーン生成装置１は、それ以外の場合、すなわち最後尾のブロックの生成で用いられたパラメータ種別が、第２のパラメータ種別の場合、または、直近のＮ個のブロックの生成で用いられたパラメータ種別に第２のパラメータ種別が含まれる場合、新たなブロックの生成において、第１のパラメータ種別を用いる。またブロックチェーン検証装置２は、直近のＮ＋１個のブロックが、図９（ｂ）のブレンドパターンに一致する場合、最後尾のブロックがブロック承認方法データ２１４に基づいて承認されていると判定する。
　図９（ｃ）のブレンドパターンは、第１のパラメータ種別を第１の数（Ｎ＝３）だけ繰り返した後、第２のパラメータ種別を第２の数（Ｍ＝２）だけ繰り返す。この場合、ブロック承認方法データ１１４に、図９（ｃ）のブレンドパターンの識別子のほか、第１の数（Ｎ）および第２の数（Ｍ）も含む。ブロックチェーンにおける各ブロックは、第１のパラメータ種別による承認をＮ回繰り返した後、第２のパラメータ種別による承認をＭ回繰り返して、それぞれ新たなブロックが生成されブロックチェーンに連結される。
　図９（ｃ）に示すブロック承認方法が設定された場合、ブロックチェーン生成装置１は、直近のＭ個のブロックの生成で用いられたパラメータ種別が、全て第２のパラメータ種別の場合、新たなブロックの生成において、第１のパラメータ種別を用いる。ブロックチェーン生成装置１は、直近のＮ個のブロックの生成で用いられたパラメータ種別が、全て第１のパラメータ種別の場合、新たなブロックの生成において、第２のパラメータ種別を用いる。それ以外の場合、ブロックチェーン生成装置１は、直近のブロックの生成で用いられたパラメータ種別を用いる。またブロックチェーン検証装置２は、直近のＮ＋Ｍ個のブロックが、図９（ｃ）のブレンドパターンに一致する場合、最後尾のブロックがブロック承認方法データ２１４に基づいて承認されていると判定する。
　図９（ｄ）のブレンドパターンは、連続する所定の数（Ｎ＝６）のパラメータ種別の繰り返しにおいて、少なくとも、第１のパラメータ種別および第２のパラメータ種別をそれぞれ１つずつ含む。この場合、ブロック承認方法データ１１４に、図９（ｄ）のブレンドパターンの識別子のほか、所定の数（Ｎ）も含む。ブロックチェーンにおける各ブロックは、直近のＮ－１個の各ブロックの生成時に用いられたパラメータ種別を参酌してパラメータ種別が決定され、決定されたパラメータ種別で生成された新たなブロックがブロックチェーンに連結される。
　図９（ｄ）に示すブロック承認方法が設定された場合、ブロックチェーン生成装置１は、直近のＮ－１個のブロックの生成で用いられたパラメータ種別が、全て第１のパラメータ種別の場合、新たなブロックの生成において、第２のパラメータ種別を用いる。ブロックチェーン生成装置１は、直近のＮ－１個のブロックの生成で用いられたパラメータ種別が、全て第２のパラメータ種別の場合、新たなブロックの生成において、第１のパラメータ種別を用いる。それ以外の場合、ブロックチェーン生成装置１は、乱数による抽選などの所定のアルゴリズムに基づいて、第１のパラメータ種別および第２のパラメータ種別のうちのいずれかを選択して、選択したパラメータ種別で、新たなブロックの生成しブロックチェーンに連結する。またブロックチェーン検証装置２は、直近のＮ個のブロックにおいて、相反するパラメータ種別を少なくとも一つずつ含む場合、最後尾のブロックがブロック承認方法データ２１４に基づいて承認されていると判定する。
　図９（ｅ）は、図９（ｄ）に示す例の変形例であって、連続する所定の数（Ｎ）に、承認ブロック数を設定する方法である。承認ブロック数は、あるブロックの完全な取引終了が認められるための、連続するブロックの生成数である。すなわち、あるブロックＡが生成され連結された後、５個のブロックがそれぞれ連結された際にブロックＡについて完全な取引終了が認められる場合、承認ブロック数は「６」となる。連続する所定の数（Ｎ）に、承認ブロック数を設定する場合、ブロックＡが完全に取引終了したと認められるために、互いに相反する複数のパラメータ種別による承認が必ずブレンドされていることが保証されるので、悪意のある参加者による攻撃をさらに適切に回避することができる。
　なお、ブロックチェーンデータ１１２における各ブロックを生成する際に用いられたパラメータ種別は、ブロックチェーン内の各ブロックにおいて特定されることが好ましい。例えば、ブロック内の所定ビットに、このブロックを生成する際に用いられたパラメータ種別の識別子が設定される。ブロックチェーン生成装置１は、既に連結されたブロックのうち、新たにブロックを連結する際にパラメータ種別を特定することが必要な各ブロックの所定ビットのデータを参酌して、各ブロックの連結時に用いられたパラメータ種別を特定する。ここで、「新たにブロックを連結する際にパラメータ種別を特定することが必要な各ブロック」は、ブロック承認方法データにおいて指定されるブレンドパターンの識別子やＮ、Ｍなどの設定情報などによって異なる。またブロックチェーン検証装置２は、検証対象のブロックチェーンデータ２１２において、ブレンドパターンの適合性を確認するために必要な各ブロックの所定ビットのデータを参酌して、各ブロックの連結時に用いられたパラメータ種別を特定して、ブレンドパターンに適合しているか否かを判定する。ここで、「ブレンドパターンの適合性を確認するために必要な各ブロック」は、ブロック承認方法データにおいて指定されるブレンドパターンの識別子やＮ、Ｍなどの設定情報などによって異なる。
　（取引パターン量算出手段）
　図５のブロックチェーン生成装置１の取引パターン量算出手段１２４および図６のブロックチェーン検証装置２の取引パターン量算出手段２２５を説明する。
　取引パターン量算出手段１２４（取引パターン量算出手段２２５）は、ブロックチェーンデータ１１２のトランザクションデータのうち、ブロックチェーン生成装置１を用いる生成者の識別子に関連するトランザクションデータから、生成者の取引パターン量を算出する。ここで、「取引パターン量」は、生成者の信用の指標である。
　取引パターン量は、取引は互いに素性を明らかにし、相手がどういった人物であるかを把握した上で相手を信用して取引することに着目して算出された、信用スコアに相当する。多様なノードと取引を行った参加者は、多くのノードから信用を受けて取引していると推定され、その信用の大きい承認者が５１％攻撃を実施すれば、その人物は特定され社会的にも信用を失うこととなる。従ってこのような参加者は、信用の暴落が攻撃の抑止力となると考えられる。「取引経路パターンの量」は、ブロックチェーンデータ１１２を参照して、どれだけ多様なノードと取引を行ったのかをスコアリングすることで得られる。また「取引経路パターンの量」は、取引においてコインを使用することにより得られる値であるので、「コインの貯蓄量」に相反するパラメータ種別として採用される。
　ここで、「取引」は、トランザクション生成装置３が生成するトランザクションデータによって特定され、仮想通貨の譲渡はもちろん、複数者間で契約書を交わす際の証跡としてブロックチェーンを応用する場合の契約も含まれる。証跡としてのブロックチェーンを応用する際の契約は、物品や役務等の売買契約、譲渡、申込書、使用許諾などを指し、二者間以上の個人または機関において交わされる。
　ＰｏＳの場合、「コインの貯蓄量」がコストになる。従って、ブロックチェーンで証跡が残された契約の価値が、ブロックの生成者のコインの貯蓄量以上の価値がある状況において、ＰｏＳでブロックを生成する生成者が承認される場合、コストの貯蓄量を無駄にしても攻撃を挑む動機付けが生じる。そこで本発明の実施の形態において、取引経路パターンの量を、ブロックを生成する生成者を承認するためのパラメータ種別として採用する。これにより、取引パターンの量を増加させるためには、コインを使用して多様な取引を行なって信用を得なければならないので、このような信用を得たブロックの生成者が、攻撃することの抑止力につながる。
　図１０を参照して、本発明の実施の形態に係る取引パターン量を説明する。図１０（ａ）に示すように、ある参加者が過去に発行した経路パターンの集合をａとし、このａに含まれる経路パターンｐに含まれるノード数をｎｐ，ａとする場合、ａの全ての経路パターのノー度数の和（取引パターン量：スコア）は、式（１）で表現される。
　この場合、取引パターン量は、ブロックの生成者（ブロックチェーン生成装置１を用いる生成者）の識別子に関連するトランザクションデータにおける、取引相手の識別子の各組み合わせにおける、取引相手の識別子の合計である。具体的には、図１０（ｂ）に示すように、参加者Ａが過去に、Ｂのみを相手とする取引と、Ｃのみを相手とする取引と、ＢおよびＣのみを相手とする取引を行った場合を考える。各取引におけるノード数（取引相手の識別子の合計）は、それぞれ、１、１、２であるので、この場合の取引パターン量は、「４」となる。
　また他の方法として、取引パターン量が、ブロックの生成者の識別子に関連するトランザクションデータにおける、取引相手の識別子のユニーク数であっても良い。具体的には、図１０（ｂ）に示すように、参加者Ａが過去に、Ｂのみを相手とする取引と、Ｃのみを相手とする取引と、ＢおよびＣのみを相手とする取引を行った場合、参加者Ａの取引相手は、Ａ、ＢおよびＣであるので、この場合の取引パターン量は、「３」となる。
　なお、取引パターン量を算出する場合、同じ取引相手、または同じ取引相手の組み合わせで、数度取引があったとしても、取引パターン量が増えないように算出される。これにより、悪意のある複数の参加者が協力して、取引パターン量を増やすような不正を回避することができる。
　図１０（ｃ）は、このように算出された取引パターン量（ｓｃｏｒｅ（ａ））に基づいて、ブロックの生成者となりうるアドレスの条件式の一例を示す。図１０（ｃ）は、ＰｏＳに基づいてブロックの生成者となりうるアドレスの条件式において、コインの貯蓄量を、取引パターン量に変換したものである。
　図１１を参照して、取引パターン量算出手段１２４の処理を算出する取引パターン量算出処理を説明する。なお、取引パターン量算出手段２２５の処理も同様である。
　まずステップＳ１５１においてブロックチェーン生成装置１は、ブロックチェーンデータ１１２の過去のトランザクションから、ブロックの生成者（ブロックチェーン生成装置１を用いる参加者）に関連するトランザクションを抽出する。
　ステップＳ１５２においてブロックチェーン生成装置１は、ステップＳ１５１で抽出したトランザクションから、取引相手の識別子を特定する。ステップＳ１５３において、ステップＳ１５２において特定された取引相手の識別子に基づいて、ブロックの生成者の取引パターン量を算出する。
　上述したように、本発明の実施の形態に係るブロックチェーン生成装置１は、複数の相反するパラメータ種別のうちの一つのパラメータ種別に基づいて、ブロックチェーンに新たなブロックを連結する資格があるか否かを判定する。本発明の実施の形態において、複数の相反するパラメータ種別がブレンドされるブレンドパターンに基づいて各ブロックが生成され、ブロックチェーンが生成される。この「複数の相反するパラメータ種別」は、片方のリソースを独占したとしても、もう片方のリソースの独占に影響を及ぼさない関係、同一人が両立して条件を満たすことが難しい関係を有する。
　さらに、本発明の実施の形態に係るブロックチェーン検証装置２は、ブロックチェーンでの複数のブロックの生成で用いられた各パラメータ種別が、複数の相反するパラメータ種別をブレンドするブレンドパターンに合致する場合に、このブロックチェーンデータを承認する。
　これにより、本発明の実施の形態は、悪意のある生成者が連続してブロックを連結して、攻撃することを回避することができる。
　また、ブロックチェーンにおいて、連続する承認ブロック数のブロックが、複数の相反するパラメータ種別に基づいて生成されることにより、悪意のある生成者が連続してブロックを連結した状態で、完全な取引の完了が保証されることを回避することができる。
　さらに、本発明の実施の形態において、新たなブロックを連結する資格があるか否かを判断するために、生成者の信用スコアに対応する取引パターン量を用いる。取引パターン量は、長い時間をかけて積み上げた実績に基づくものであるので、この信用の暴落が攻撃の抑止力となる。さらに、取引パターン量によるブロック生成の承認は、仮想通貨の譲渡はもちろん、複数者間で契約書を交わす際の証跡としてブロックチェーンを応用する場合にも適用することができる。
　また、相反するパラメータ種別として、取引パターン量と、取引パターン量に相反するコインの貯蓄量を設定することにより、悪意のある生成者が連続してブロックを連結して、攻撃することを回避することができる。
　（その他の実施の形態）
　上記のように、本発明の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなる。
　例えば、本発明の実施の形態に記載したブロックチェーン生成装置１およびブロックチェーン検証装置２は、図５および図７にそれぞれ示すように一つのハードウエア上に構成されても良いし、その機能や処理数に応じて複数のハードウエア上に構成されても良い。また、既存の情報処理システム上に実現されても良い。
　本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
　１　ブロックチェーン生成装置
　２　ブロックチェーン検証装置
　３　トランザクション生成装置
　４　Ｐ２Ｐネットワーク
　５　取引支援システム
　１１０、２１０、３１０　記憶装置
　１１１、２１１、３１１　共有データ
　１１２、２１２、３１２　ブロックチェーンデータ
　１１３、２１３、３１３　トランザクションデータ
　１１４、２１４　ブロック承認方法データ
　１１５、２１５　パラメータデータ
　１２０、２２０、３２０　処理装置
　１２１、２２１、３２１　同期手段
　１２２、２２３　パラメータ算出手段
　１２３、２２４　コイン貯蓄量算出手段
　１２４、２２５　取引パターン量算出手段
　１２５　ブロック生成条件確認手段
　１２６　ブロックチェーン生成手段
　１３０、２３０、３３０　通信制御装置
　２２２　ブロック承認方法検証手段
　２２６　ブロック生成条件検証手段
　２２７　ブロックチェーン検証手段

Claims (8)

  1. 　複数のトランザクション生成装置によって生成されたトランザクションデータを含むブロックを連結したブロックチェーンデータに、新たなブロックを連結して、新たなブロックチェーンデータを生成するブロックチェーン生成装置であって、
    　前記ブロックチェーンデータと、前記ブロックチェーンデータに含まれていないトランザクションデータとを含む共有データを取得する同期手段と、
    　前記ブロックチェーンデータにおいて複数のブロックを連結する資格の有無を判定する際に用いられる複数のパラメータ種別のブレンドパターンを特定するブロック承認方法データに基づいて、前記新たなブロックを連結する際に用いられるパラメータ種別を特定し、
    　前記ブロックチェーンデータの前記トランザクションデータのうち、当該ブロックチェーン生成装置を用いる生成者の識別子に関連するトランザクションデータから、特定された前記パラメータ種別の値を算出するパラメータ算出手段と、
    　前記パラメータ算出手段が算出した値に基づいて、前記生成者が、前記新たなブロックチェーンデータを生成する資格を有しているか否かを判定するブロック生成条件確認手段と、
    　前記ブロック生成条件確認手段が資格を有していると判定した場合、前記共有データを参照して、前記新たなブロックチェーンの生成を試みるブロックチェーン生成手段
    　とを備え、
    　前記ブロック承認方法データに含まれるブレンドパターンの識別子は、互いに相反する複数のパラメータ種別の組み合わせを特定することを特徴とするブロックチェーン生成装置。
  2. 　前記ブロック承認方法データは、
    　第１のパラメータ種別を第１の数だけ繰り返した後、前記第１のパラメータ種別と相反する第２のパラメータ種別を第２の数だけ繰り返すブレンドパターンを特定する
    　ことを特徴とする請求項１に記載のブロックチェーン生成装置。
  3. 　前記ブロック承認方法データは、
    　連続する所定の数のパラメータ種別の組み合わせにおいて、少なくとも、第１のパラメータ種別および第２のパラメータ種別をそれぞれ１つずつ含むブレンドパターンを特定する
    　ことを特徴とする請求項１に記載のブロックチェーン生成装置。
  4. 　前記所定の数は、所定のブロックについて完全な取引の完了が保証されるために必要なブロックの数である
    　ことを特徴とする請求項３に記載のブロックチェーン生成装置。
  5. 　複数のトランザクション生成装置によって生成されたトランザクションデータを含むブロックを連結したブロックチェーンデータに、新たなブロックを連結して、新たなブロックチェーンデータを生成するブロックチェーン生成方法であって、
    　コンピュータが、前記ブロックチェーンデータと、前記ブロックチェーンデータに含まれていないトランザクションデータとを含む共有データを取得するステップと、
    　前記コンピュータが、前記ブロックチェーンデータにおいて複数のブロックを連結する資格の有無を判定する際に用いられる複数のパラメータ種別のブレンドパターンを特定するブロック承認方法データに基づいて、前記新たなブロックを連結する際に用いられるパラメータ種別を特定するステップと、
    　前記コンピュータが、前記ブロックチェーンデータの前記トランザクションデータのうち、当該コンピュータを用いる生成者の識別子に関連するトランザクションデータから、特定された前記パラメータ種別の値を算出するステップと、
    　前記コンピュータが、算出するステップが算出した値に基づいて、前記生成者が、前記新たなブロックチェーンデータを生成する資格を有しているか否かを判定するステップと、
    　前記コンピュータが、資格を有していると判定した場合、前記共有データを参照して、前記新たなブロックチェーンの生成を試みるステップ
    　とを備え、
    　前記ブロック承認方法データに含まれるブレンドパターンの識別子は、互いに相反する複数のパラメータ種別の組み合わせを特定することを特徴とするブロックチェーン生成方法。
  6. 　複数のトランザクション生成装置によって生成されたトランザクションデータを含むブロックを連結したブロックチェーンデータを検証するブロックチェーン検証装置であって、
    　前記ブロックチェーンデータを含む共有データを取得する同期手段と、
    　前記ブロックチェーンデータにおいて複数のブロックを連結する資格の有無を判定する際に用いられる複数のパラメータ種別のブレンドパターンを特定するブロック承認方法データに基づいて、前記ブロックを連結する際に用いられるパラメータ種別を特定し、前記ブロックチェーンデータが、特定されたパラメータ種別に基づいて生成されているか否かを判定するブロック承認方法検証手段と、
    　前記ブロックチェーンデータの前記トランザクションデータのうち、前記ブロックチェーンデータを生成した装置を用いる生成者の識別子に関連するトランザクションデータから、前記ブロック承認方法検証手段で特定された前記パラメータ種別の値を算出するパラメータ算出手段と、
    　前記パラメータ算出手段が算出した値に基づいて、前記生成者が、前記ブロックチェーンデータを生成する資格を有しているか否かを判定するブロック生成条件検証手段と、
    　前記ブロック承認方法検証手段が、前記ブロックチェーンデータが前記特定されたパラメータ種別に基づいて生成されていると判定し、かつ前記ブロック生成条件検証手段が、前記生成者が前記ブロックチェーンデータを生成する資格を有していると判定した場合、前記ブロックチェーンデータを承認するブロックチェーン検証手段
    　とを備え、
    　前記ブロック承認方法データに含まれるブレンドパターンの識別子は、互いに相反する複数のパラメータ種別の組み合わせを特定することを特徴とするブロックチェーン検証装置。
  7. 　複数のトランザクション生成装置によって生成されたトランザクションデータを含むブロックを連結したブロックチェーンデータを検証するブロックチェーン検証方法であって、
    　コンピュータが、前記ブロックチェーンデータを含む共有データを取得するステップと、
    　前記コンピュータが、前記ブロックチェーンデータにおいて複数のブロックを連結する資格の有無を判定する際に用いられる複数のパラメータ種別のブレンドパターンを特定するブロック承認方法データに基づいて、前記ブロックを連結する際に用いられるパラメータ種別を特定し、前記ブロックチェーンデータが、特定されたパラメータ種別に基づいて生成されているか否かを判定するステップと、
    　前記コンピュータが、前記ブロックチェーンデータの前記トランザクションデータのうち、前記ブロックチェーンデータを生成した装置を用いる生成者の識別子に関連するトランザクションデータから、前記特定されたパラメータ種別の値を算出するステップと、
    　前記コンピュータが、前記特定されたパラメータ種別の値に基づいて、前記生成者が、前記ブロックチェーンデータを生成する資格を有しているか否かを判定するステップと、
    　前記コンピュータが、前記ブロックチェーンデータが前記特定されたパラメータ種別に基づいて生成されていると判定し、かつ、前記生成者が前記ブロックチェーンデータを生成する資格を有していると判定した場合、前記ブロックチェーンデータを承認するステップ
    　とを備え、
    　前記ブロック承認方法データに含まれるブレンドパターンの識別子は、互いに相反する複数のパラメータ種別の組み合わせを特定することを特徴とするブロックチェーン検証方法。
  8. 　コンピュータに、請求項１ないし請求項４および請求項６のいずれか１項に記載の手段として機能させるためのプログラム。
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