JP2019511151A - ブロックチェーンからのデータのセキュアな抽出のための暗号方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
Description
構造の1つ以上の要素を、別の暗号鍵から導出された暗号サブ鍵に関連付けるステップと、
ブロックチェーントランザクション(Tx)から、要素のサブ鍵を含む又は要素のサブ鍵に関連するデータを抽出するステップと、
非ブロックチェーンベースのコンピュータシステムに抽出されたデータを送信するステップと、
を含み得る。非ブロックチェーンベースのコンピュータシステムは、ブロックチェーンの一部ではないことがある。
第1構造に関連付けられた少なくとも1つの公開ルート鍵及び関連付けられる1つ以上の公開サブ鍵を含む第1構造公開鍵のセットを識別するステップと、
少なくとも1つの公開ルート鍵と関連付けられる1つ以上の公開サブ鍵との間の決定論的関連付けを導出するステップと、
ピアツーピア(P2P)分散型台帳(ブロックチェーン)からの複数のブロックチェーントランザクションからトランザクションデータ/情報を抽出(コピー)するステップであって、抽出されたデータは、少なくとも、
第1構造と少なくとも1つのさらなる構造との間のトランザクションを示すデータと、
第1構造に関連付けられた第1構造公開鍵であって、第1構造公開鍵は、第1構造公開鍵及び第1構造秘密鍵を含む暗号ペアの一部である、第1構造公開鍵と、
を含む、ステップと、
決定論的関連付けを用いて、抽出されたトランザクションデータに対して第1構造公開鍵のセットをマッチングすることにより、関心第1構造についての出力(例えば財務会計レコード)を生成するステップと、
を含み得る。
トランザクション入力値と、
トランザクション出力値と、
トランザクションを示すデータに基づいて、トランザクション入力値又はトランザクション出力値を導出するためのルールと、
トランザクションについてのタイムスタンプと、
ブロックチェーンのブロックのブロック番号と、
のうちの1つ以上を抽出又はコピーすることをさらに含み得る。
第1構造に関連付けられた少なくとも1つの公開ルート鍵及び関連付けられる1つ以上の公開サブ鍵を含む第1構造公開鍵のセットを識別し、
少なくとも1つの公開ルート鍵と関連付けられる1つ以上の公開サブ鍵との間の決定論的関連付けを導出する
よう構成されている処理デバイスと、
ピアツーピア(P2P)分散型台帳からの複数のトランザクションレコードからトランザクション情報を抽出するよう構成されているネットワークインタフェースであって、抽出された情報は、少なくとも、
第1構造と少なくとも1つのさらなる構造との間のトランザクションを示す情報と、
第1構造に関連付けられた第1構造公開鍵であって、第1構造公開鍵は、第1構造公開鍵及び第1構造秘密鍵を含む暗号ペアの一部である、第1構造公開鍵と、
を含む、ネットワークインタフェースと、
を有し、
処理デバイスは、決定論的関連付けを用いて、抽出されたトランザクション情報に対して第1構造公開鍵のセットをマッチングすることにより、関心第1構造についての財務会計レコードを生成するようさらに構成されている。
本開示は、一般に、データの識別、抽出、送信、処理、及び/又は更新において、ビットコインブロックチェーン等のピアツーピア(P2P)分散型台帳(以後「ブロックチェーン」)を使用する方法及びシステムに関する。本発明は、ブロックチェーンに転記されたデータを使用して、組織(エンティティ)内で提供されるコンピュータベースのリソースにおいて、データを補強する、データに追加する、又はデータと統合するためのセキュアで暗号的に実施されるソリューションを提供する。コンピュータベースのリソースは、データベース、会計システム、又は、データの格納及び/又は処理のための任意の他のタイプのコンピュータベースの設備であってよい。このシステムは、ブロックチェーンの一部ではなく、組織の内部にあるため、「内部」システムと呼ばれることがある。
上述したように、総勘定元帳は、エンティティ内で発生する全ての財務トランザクションをまとめた勘定の集合である。これは、通常、エンティティの主財務記録として使用され、エンティティに関連する全ての財務トランザクション(勘定)を組み込む。これらは、資産勘定(例えば、現金及び現金同等物、有価証券、売掛金勘定、在庫、及び知的財産)と、負債勘定(例えば、支払手形、支払勘定、経費勘定、借入金)と、を含み得る。上記の勘定の例は、単に例示であり、限定として解釈されるべきではない。総勘定元帳における各勘定は、従来、各勘定についての貨幣的交換に基づくエンティティの財政状態の収支を保持する。
以下で説明される実施形態は、ビットコインブロックチェーン(又はBlockchain)上のトランザクションレコードを特に参照し得るが、本開示は、任意のブロックチェーンを使用して実現され得ることが理解されよう。ビットコインブロックチェーンは、標準化のレベルが高く、関連する公開文書が大量にあることのみを理由として、単純化の目的で、本開示の態様を説明するために以下で使用される。
コンピュータシステム40の例示的な実装の表現が図2に示されており、コンピュータシステム40の機能コンポーネントが、ハードウェアコンポーネントの代わりに図示されている。この例における機能コンポーネントは、ネットワークインタフェースが、ビットコインブロックチェーンへのアクセスを容易にするために提供されるように、図1に示されているコンピュータシステム10のハードウェアコンポーネントを使用して実装され得る。
以下において、財務会計レコードを生成する方法は、4つの主要な方法ステップ、すなわち、会計構成を決定するステップ(100)、Blockchain上のトランザクションレコードからトランザクション情報を抽出するステップ(200)、財務会計レコードを生成し、1つ以上の転記ファイルを作成するステップ(300)、及び、1つ以上の転記ファイルをエンティティの総勘定元帳に転記するステップ(400)、に分けられる。
次に図3及び図4を参照すると、会計構成を決定する(100)ための方法ステップを示すフローチャート、及び、方法100の方法ステップの一部の概略図が示されている。
トランザクション入力/出力;
転記する総勘定元帳の勘定;
逆転記する総勘定元帳の勘定;
トランザクションについての値を算出するためのルール;
トランザクションについての説明を導出するためのルール。
次に図5を参照すると、ビットコインブロックチェーンから情報を抽出する(200)ための方法ステップを含む方法200を示すフローチャートが示されている。
トランザクション入力値;
トランザクション出力値;
公開鍵;
メタデータ;
トランザクションを示す情報に基づいてトランザクション入力値又はトランザクション出力値を導出するためのルール;
トランザクションについてのタイムスタンプ;及び
P2P分散型台帳のブロックのブロック番号。
以下において、ビットコインブロックチェーン上に格納されるトランザクションレコードがさらに詳細に考察される。
トークンは、資産、又は、多くの例のうちのほんの少しを挙げると、法定通貨と引き換えられる特定の権利(仮想銀行券)を保有者に付与する契約、財産の所有権(例えば権利証)を示す契約、又は、イベントへの参加権(チケット)を付与する契約といった契約を表し得る。商品及びサービスは、多くの例のうちのほんの少しを挙げると、新商品又は中古商品、(例えば、時間で請求される)労働、完結した仕事(例えば芝生の刈り取り)を含み得る。
・契約の発行者により出力されたトランザクションのBTC値に固定される法定通貨トークン。例えば、「このトークン(ビットコイントランザクション)の使用者は、1000 satoshisごとに1シェア(10セント)の割合で、このトークンの一部をカナダドル(CAD)と引き換える権利がある」。
・集団の複数のメンバーにより所有される競走馬。
・所有権が権利証によるものである任意のアイテム。例えば、家又は他の財産はこのように扱われ得る。
・コンサートチケットを表す電子契約。これは本質的に分割不可能である。
・無記名債(分割不可能)
・商品/サービスに与えられる一意な識別子(バーコード又はRFID等)。使用される場合、この識別子は、さらに好ましくは、認可されたエンティティの署名により検証される。署名がなければ、それほどセキュアではない「商品/サービス」カテゴリに分類される(後述)。
・サービスを受ける権利のための契約。これは、実際のサービス自体と同じではなく、サービスを受ける権利のみがあることに留意されたい。この権利は交換可能である。例えば、シドニー都市圏内での最大3時間までの芝生の刈り取りのための、Michael’s Mowingからのバウチャー。このバウチャー(契約書)の保有者は、このバウチャーを実際のサービスと引き換えることができる。
次に図6を参照すると、1つ以上の転記ファイルを作成する方法300の方法ステップを示すフローチャートが示されている。
以下において、1つ以上の転記ファイルを第1エンティティの総勘定元帳に転記する方法400の方法ステップが説明される。
一例において、財務会計レコードは、財務会計レコードがエンティティの専用会計システムに提供され得るように生成される。例えば、エンティティの専用会計システムは、エンティティのための専用会計ソフトウェアを実行するよう構成され得る。
本発明に従うと、オリジナルの(マスター)鍵からサブ鍵を生成する必要がある。これを実現するための方法が、これを実行することができる1つの方法の例示のために提供される。以下は、本発明に従って使用され得る又は本発明とともに使用するよう適合され得る技術の例示的な使用を提供する。以下の説明は、図7〜図13を参照して提供される。
図9を参照して、登録方法100、200の例が説明される。方法100は、第1ノード3により実行され、方法200は、第2ノード7により実行される。これは、第1ノード3及び第2ノード7それぞれの第1非対称暗号ペア及び第2非対称暗号ペアを確立することを含む。
P1C = V1C x G (式1)
V1C:第1ノードにより秘密のまま保たれる第1ノードマスター秘密鍵
P1C:公に知られるようになる第1ノードマスター公開鍵
P1S = V1S x G (式2)
V1S:第2ノードにより秘密のまま保たれる第2ノードマスター秘密鍵
P1S:公に知られるようになる第2ノードマスター公開鍵
共通シークレット(CS)を決定する例が、図10を参照して説明される。共通シークレット(CS)は、第1ノード3と第2ノード7との間の、特定のセッション、時間、トランザクション、又は他の目的のために使用され得、同じ共通シークレット(CS)を使用することは望ましくない又はセキュアではない場合がある。したがって、共通シークレット(CS)は、異なるセッション、時間、トランザクション等の間で変更され得る。
この例において、第1ノード3により実行される方法300は、メッセージ(M)を生成する(310)ことを含む。メッセージ(M)は、ランダム、擬似ランダム、又はユーザにより規定されたものであり得る。一例において、メッセージ(M)は、Unix(登録商標;以下省略)時間及びノンス(並びに任意の値)に基づく。例えば、メッセージ(M)は、以下として提供され得る:
Message (M) = UnixTime + nonce (式3)
(メッセージ(M)=Unix時間+ノンス)
方法300は、メッセージ(M)に基づいて、ジェネレータ値(GV)を決定するステップ320をさらに含む。この例において、これは、メッセージの暗号ハッシュを決定することを含む。暗号ハッシュアルゴリズムの例は、256ビットのジェネレータ値(GV)を生成するためのSHA-256を含む。すなわち、
GV = SHA-256(M) (式4)
である。
方法300は、次いで、第2ノードマスター秘密鍵(V1C)及びジェネレータ値(GV)に基づいて、第1ノード第2秘密鍵(V2C)を決定するステップ330を含む。これは、以下の式5に従った、第1ノードマスター秘密鍵(V1C)とジェネレータ値(GV)とのスカラー加算に基づき得る:
V2C = V1C + GV (式5)
P2C = V2C x G (式6)
P2C = (V1C + GV) x G (式7)
上記の式において、「+」演算子は、楕円曲線点加算を指す。楕円曲線暗号代数が分配的であることに留意すれば、式7は、以下として表現され得る:
P2C = V1C x G + GV x G (式8)
P2C = P1C + GV x G (式9.1)
P2C = P1C + SHA-256(M) x G (式9.2)
方法300は、メッセージ(M)及び決定された第1ノード第2秘密鍵(V2C)に基づいて、第1署名付きメッセージ(SM1)を生成する(350)ことをさらに含む。署名付きメッセージを生成することは、デジタル署名アルゴリズムを適用してメッセージ(M)にデジタル署名することを含む。一例において、これは、楕円曲線デジタル署名アルゴリズム(ECDSA)において第1ノード第2秘密鍵(V2C)をメッセージに適用して、第1署名付きメッセージ(SM1)を得ることを含む。ECDSAの例は、secp256k1、secp256r1、secp384r1、se3cp521r1によるECCシステムに基づくものを含む。
次いで、第1ノード3は、第2ノード第2公開鍵(P2S)を決定する(370)ことができる。上述したように、第2ノード第2公開鍵(P2S)は、少なくとも第2ノードマスター公開鍵(P1S)及びジェネレータ値(GV)に基づき得る。この例において、公開鍵は、秘密鍵とベースポイント(G)との楕円曲線点乗算として決定される(370’)ので、第2ノード第2公開鍵(P2S)は、式6と同様に、以下として表現され得る:
P2S = V2S x G (式10.1)
P2S = P1S + GV x G (式10.2)
次いで、第1ノード3は、決定された第1ノード第2秘密鍵(V2C)及び決定された第2ノード第2公開鍵(P2S)に基づいて、共通シークレット(CS)を決定する(380)ことができる。共通シークレット(CS)は、以下の式11を用いて第1ノード3により決定され得る:
S = V2C x P2S (式11)
次いで、第2ノード7において実行される対応する方法400が説明される。これらのステップの一部は、第1ノード3により実行された上述したステップと同様であることを理解されたい。
P2C = V2C x G (式12.1)
P2C = P1C + GV x G (式12.2)
方法400は、第1ノード3と称されるものが第1ノード3であることを認証するために第2ノード7により実行されるステップを含み得る。前述したように、これは、第1ノード3から第1署名付きメッセージ(SM1)を受信する(440)ことを含む。次いで、第2ノード7は、ステップ430において決定された第1ノード第2公開鍵(P2C)を用いて、第1署名付きメッセージ(SM1)における署名を検証する(450)ことができる。
方法400は、第2ノード7が、第2ノードマスター秘密鍵(V1S)及びジェネレータ値(GV)に基づいて、第2ノード第2秘密鍵(V2S)を決定する(470)ことをさらに含み得る。第1ノード3により実行されたステップ330と同様に、第2ノード第2秘密鍵(V2S)は、以下の式に従った、第2ノードマスター秘密鍵(V1S)とジェネレータ値(GV)とのスカラー加算に基づき得る:
V2S = V1S + GV (式13.1)
V2S = V1S + SHA-256(M) (式13.2)
S = V2S x P2C (式14)
第1ノード3により決定された共通シークレット(CS)は、第2ノード7において決定された共通シークレット(CS)と同じである。式11及び式14が同じ共通シークレット(CS)を提供するという数学的証明が説明される。
S = V2C x P2S (式11)
S = V2C x (V2S x G)
S = (V2C x V2S) x G (式15)
S = V2S x P2C (式14)
S = V2S x (V2C x G)
S = (V2S x V2C) x G (式16)
S = (V2C x V2S) x G = (V2S x V2C) x G (式17)
であるからである。
ここで、共通シークレット(CS)は、第1ノード3と第2ノード7との間のセキュアな通信のための、秘密鍵として又は対称鍵アルゴリズムにおける秘密鍵の基礎として、使用され得る。
例えば、一連の連続するジェネレータ値(GV)が決定され得、ここで、各連続するGVは、前のジェネレータ値(GV)に基づいて決定され得る。例えば、複数の連続する単一目的鍵を生成するためにステップ310〜370及びステップ410〜470を繰り返す代わりに、これらのノードの間の事前の合意により、以前に使用されたジェネレータ値(GV)が、両方のパーティにより繰り返し再ハッシュ化されて、ジェネレータ値の階層が確立され得る。実際、メッセージ(M)のハッシュに基づくジェネレータ値は、次の世代のジェネレータ値(GV’)についての次の世代のメッセージ(M’)とすることができる。これを行うことは、さらなるプロトコル確立送信、特に、各世代の共通シークレットについての複数のメッセージの送信の必要なく、連続する世代の共有されるシークレットが算出されることを可能にする。次の世代の共通シークレット(CS’)は、以下のように算出され得る。
M’ = SHA-256(M) (式18)
GV’ = SHA-256(M’) (式19.1)
GV’ = SHA-256(SHA-256(M)) (式19.2)
P2S’ = P1S + GV’ x G (式20.1)
V2C’ = V1C + GV’ (式20.2)
P2C’ = P1C + GV’ x G (式21.1)
V2S’ = V1S + GV’ (式21.2)
CS’ = V2C’ x P2S’ (式22)
CS’ = V2S’ x P2C’ (式23)
上述したチェーン(リニア)階層と同様に、ツリー構造の形態の階層が生成され得る。ツリー構造を用いると、認証鍵、暗号化鍵、署名鍵、支払鍵等といった、異なる目的のための様々な鍵が決定され得、これにより、これらの鍵は全て、セキュアに維持される単一のマスター鍵にリンクされる。これが、様々な異なる鍵を含むツリー構造901を示している図12において最もよく示されている。これらの各々を使用して、別のパーティとの共有されるシークレットを作成することができる。ツリー分岐は、いくつかの方法で実現され得るが、それらのうちの3つが、以下で説明される。
チェーン階層において、各新たな「リンク」(公開/秘密鍵ペア)は、オリジナルのマスター鍵に、多重再ハッシュ化メッセージを加算することにより、作成される。例えば(分かりやすくするために、第1ノード3の秘密鍵のみが示されるが):
V2C = V1C + SHA-256(M) (式24)
V2C’ = V1C + SHA-256(SHA-256(M)) (式25)
V2C’’ = V1C + SHA-256(SHA-256(SHA-256(M))) (式26)
...等である。
V3C = V2C’ + SHA-256(M) (式27)
V3C’ = V2C’ + SHA-256(SHA-256(M)) (式28)
この方法において、ツリーにおける全てのノード(公開/秘密鍵ペア)は、チェーンとして(又は任意の他の形で)生成され、ツリーにおけるノード間の論理的関係が、ツリーにおける各ノードがポインタを使用してその親ノードに単に関連付けられるテーブルにより維持される。したがって、ポインタを使用して、セッションについての共通秘密鍵(CS)を決定するための関連する公開/秘密鍵ペアを決定することができる。
新たな秘密/公開鍵ペアは、チェーン又はツリーにおける任意のポイントに新たなメッセージを導入することにより、生成され得る。メッセージ自体は、任意であってもよいし、何らかの意味又は機能(例えば、これは、「現実の」銀行口座番号に関連する場合がある、等)を伝達してもよい。新たな秘密/公開鍵ペアを形成するためのそのような新たなメッセージはセキュアに保持されることが望ましい場合がある。
Claims (21)
- コンピュータにより実行される方法であって、
エンティティの関心第1構造に関連付けられた少なくとも1つの公開ルート鍵及び関連付けられる1つ以上の公開サブ鍵を含む第1構造公開鍵のセットを識別するステップと、
前記少なくとも1つの公開ルート鍵と前記関連付けられる1つ以上の公開サブ鍵との間の決定論的関連付けを導出するステップと、
ブロックチェーンからの複数のトランザクション(TXs)からトランザクションデータを抽出するステップであって、前記トランザクションデータは、
前記関心第1構造と少なくとも1つのさらなる構造との間のトランザクション(Tx)を示すデータと、
前記関心第1構造に関連付けられた第1構造公開鍵であって、前記第1構造公開鍵は暗号公開/秘密鍵の一部である、第1構造公開鍵と、
を含む、ステップと、
前記決定論的関連付けを用いて、前記の抽出されたトランザクションデータに対して、前記第1構造公開鍵のセットのうちの少なくとも一部をマッチングすることにより、前記関心第1構造についての出力を生成するステップと、
を含む、方法。 - 前記1つ以上の公開サブ鍵は、楕円曲線暗号(ECC)とメッセージ(M)の暗号ハッシュに基づく決定論的鍵(DK)とを用いて生成又は決定される、請求項1記載の方法。
- i)前記メッセージは、意味、リンク、及び/又は関連付けを伝達するように選択、構成、又は作成される、且つ/又は
ii)前記1つ以上の公開サブ鍵は、関連付けられる公開親鍵と、決定論的鍵(DK)とジェネレータ(G)とのスカラー乗算と、のスカラー加算に基づいて生成又は決定される、請求項2記載の方法。 - 前記少なくとも1つの公開ルート鍵と前記関連付けられる1つ以上の公開サブ鍵との間の前記決定論的関連付けを導出するステップは、前記公開サブ鍵を決定するためのルールを決定することを含む、請求項1乃至3いずれか一項記載の方法。
- 前記少なくとも1つの公開ルート鍵と前記関連付けられる1つ以上の公開サブ鍵との間の前記決定論的関連付けは、ツリー階層である又はツリー階層に基づく、請求項1乃至4いずれか一項記載の方法。
- 前記第1構造公開鍵のセットを識別するステップは、前記少なくとも1つの公開ルート鍵を識別することと、前記少なくとも1つの公開ルート鍵に基づいて、前記1つ以上の公開サブ鍵を決定することと、を含む、請求項1乃至5いずれか一項記載の方法。
- 前記ブロックチェーンからの前記複数のトランザクションから前記トランザクションデータを抽出するステップは、前記複数のトランザクションから、
トランザクション入力値と、
トランザクション出力値と、
前記トランザクションを示す前記データに基づいて、前記トランザクション入力値又は前記トランザクション出力値を導出するためのルールと、
前記トランザクションについてのタイムスタンプと、
のうちの1つ以上を抽出することをさらに含む、請求項1乃至6いずれか一項記載の方法。 - 前記関心第1構造と前記少なくとも1つのさらなる構造との間の前記トランザクションは、暗号通貨の交換又は移転に関する、あるいは、暗号通貨の交換又は移転を含む、請求項1乃至7いずれか一項記載の方法。
- 前記関心第1構造と前記少なくとも1つのさらなる構造との間の前記トランザクションは、契約の取り交わし、商品若しくはサービス取引、又は、トークン化された資産の移転に関する、請求項1乃至8いずれか一項記載の方法。
- 前記関心第1構造と前記少なくとも1つのさらなる構造との間の前記トランザクションは、契約の取り交わしに関し、該契約は、法定通貨と引き換えられる特定の権利を保有者に付与する、請求項9記載の方法。
- コンピュータベースのリソースに前記の生成された出力を転記又は送信するステップ
を含む、請求項1乃至10いずれか一項記載の方法。 - 前記の生成された出力を転記するステップは、前記の生成された出力を1つ以上の転記ファイルに書き込むことと、第1構造秘密鍵を用いて、前記1つ以上の転記ファイルに署名することと、を含み、前記第1構造秘密鍵は、前記第1構造秘密鍵及び関連付けられた第1構造公開鍵を含む非対称暗号ペアの一部である、請求項11記載の方法。
- 前記の生成された出力を、前記エンティティのコンピュータベースのストレージ設備又は内部データベースに格納するステップ
を含む、請求項1乃至12いずれか一項記載の方法。 - 前記の生成された出力を、公開データベース又はブロックチェーンに格納するステップ
を含む、請求項1乃至13いずれか一項記載の方法。 - 前記の生成された出力は、ブロックチェーントランザクション内のメタデータとして前記ブロックチェーンに格納される、請求項14記載の方法。
- 前記の生成された出力を、データベース又はブロックチェーンに格納するために、前記の生成された出力をハッシュ化する且つ/又は前記の生成された出力に署名するステップ
を含む、請求項1乃至15いずれか一項記載の方法。 - コンピュータにより実行される方法であって、
構造の1つ以上の要素を、別の暗号鍵から導出された暗号サブ鍵に関連付けるステップであって、前記構造は、階層的なエンティティに関連付けられている又は階層的なエンティティを反映している、ステップと、
ブロックチェーントランザクション(Tx)から、要素のサブ鍵を含む又は要素のサブ鍵に関連するデータを抽出又はコピーするステップと、
前記エンティティに関連付けられた非ブロックチェーンベースのコンピュータシステムに、前記の抽出されたデータを送信するステップと、
を含む、方法。 - ブロックチェーンをスキャン、トラバース、及び/又は分析して、要素のサブ鍵を含む又は要素のサブ鍵に関連する前記データを含む1つ以上のブロックチェーントランザクション(TXs)を識別するステップ
をさらに含む、請求項17記載の方法。 - 前記の抽出されたデータを処理して出力を生成するステップ
をさらに含む、請求項17又は18記載の方法。 - 宛先に前記出力を通信するステップ
をさらに含む、請求項19記載の方法。 - 請求項1乃至20いずれか一項記載の方法を実行するよう構成されているコンピュータシステム。
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