JP2020098393A - 仮想通貨マイニングシステム - Google Patents

Abstract

【課題】電力コスト倒れを抑制しつつプールマイニングを実施することができる仮想通貨マイニングシステムを提供すること。【解決手段】各メンバーのマイニング用演算処理装置１でマイニングを行わせるとともに，管理サーバー２０により各メンバーへの対価還元額を決定するシステムであって，各メンバーのマイニング用演算処理装置１はそれぞれ，演算処理部と，マイニングの実行に伴う消費電力値を取得する消費電力取得部と，消費電力値を管理サーバー２０に送信する送信部とを有し，管理サーバー２０は，各メンバーからの送信内容を受信する受信部２４と，受信した消費電力値に単価係数を掛けて各メンバーへの対価還元値を算出する電力還元部２９と，対価還元値をメンバーごとに累積して記憶するメンバーデータベース２３と，適宜のタイミングでメンバーごとの対価還元値の累積値をそのメンバーへの対価還元額と決定する還元額決定部２６とを有する。【選択図】図４

Description

本発明は，仮想通貨のマイニングを，複数のメンバーで演算処理を分担しつつ行う，仮想通貨マイニングシステムに関するものである。

仮想通貨のマイニングの実施手法の１つとして，プールマイニング（例えば非特許文献１，２）という手法がある。この手法では，複数のメンバーからなるグループでマイニングを実施し，報酬をメンバー間で分配する。この手法では，分配される報酬が，メンバーにとってはマイニングを実施することによるメリットとなる。

https://hakaisha.net/articles/423「プールマイニングの仕組みとは？シェアとおすすめマイニングプールも紹介するよ」 https://en.wikipedia.org/wiki/Mining_pool「Mining pool」

しかしながら前記した従来の技術には，次のような問題点があった。マイニングの実施のためには演算処理装置を稼働させるので，メンバーとしては電力を消費しなければならない。消費する電力はコスト要因であるので，メンバーとしての正味のメリットがその分減少してしまう。電力のコスト単価は必ずしも一定ではないので，マイニングの実施を各メンバーの裁量に委ねていたのでは，電力コストがマイニングの報酬を上回ってしまうこともあった。

本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，メンバーにおける電力コスト倒れを抑制しつつプールマイニングを実施することができる仮想通貨マイニングシステムを提供することにある。さらにより好ましくは，電力コストがより低い状況のときに集中的にマイニングを実施させるようにした仮想通貨マイニングシステムをも提供しようとする。

本発明の一態様における仮想通貨マイニングシステムは，管理者が各メンバーにマイニング用演算処理装置を持たせて管理者名義でマイニングを行わせるとともに，管理者の管理サーバーにより各メンバーのマイニング用演算処理装置の動作状況を監視して，各メンバーへの対価還元額を決定するシステムであって，各メンバーのマイニング用演算処理装置はそれぞれ，マイニングを実行する演算処理部と，演算処理部でのマイニングの実行に伴う消費電力を指標する消費電力値を取得する消費電力取得部と，取得された消費電力値を管理サーバーに送信する送信部とを有し，管理サーバーは，各メンバーのマイニング用演算処理装置の送信部からの送信内容を受信する受信部と，受信部で受信した消費電力値にあらかじめ定められた単価係数を掛けて各メンバーへの対価還元値を算出する電力還元部と，算出された対価還元値をメンバーごとに累積して記憶するメンバーデータ記憶部と，あらかじめ定められたタイミングで，メンバーデータ記憶部に記憶されているメンバーごとの対価還元値の累積値を，そのタイミングでの各メンバーへの対価還元額と決定するとともに，累積値をリセットする還元額決定部とを有する構成とされているものである。

上記態様における仮想通貨マイニングシステムでは，各メンバーのマイニング用演算処理装置によるプールマイニングを行う。ここで本システムでは，各メンバーのマイニング用演算処理装置が消費電力取得部を有しており，演算処理部でのマイニングの実行に伴う消費電力値を取得するようになっている。取得された消費電力値は送信部により管理サーバーに送信される。管理サーバー側では，メンバー側からの送信内容を受信部で受信する。そして電力還元部では，受信した消費電力値にあらかじめ定められた単価係数を掛けて各メンバーへの対価還元値を算出する。得られた対価還元値はメンバーごとにメンバーデータ記憶部に累積して記憶される。そして，あらかじめ定められた適宜のタイミングで還元額決定部により，メンバーごとの対価還元値の累積値が，そのタイミングでの各メンバーへの対価還元額と決定される。ここのときメンバーデータ記憶部上の累積値はリセットされる。これにより，各メンバーに消費電力に見合う対価還元値を付与しつつ，システム全体として効率よくマイニングを行うことができる。

ここで，各メンバーによるマイニングが管理者名義で行われるというのは，マイニングにより得られる仮想通貨の少なくとも一部が管理者に帰属することをいう。ただし管理者自身は必ずしもマイニングプールの運営者である必要はない。管理サーバーも，マイニングプールサーバーである必要はない。管理サーバーがマイニングプールサーバーでない場合でも，管理サーバーが各メンバーのマイニング用演算処理装置の動作状況を監視して，各メンバーへの対価還元額を決定する点は同じである。各メンバーが異なるマイニングプールに参加していてもよい。それぞれのマイニングプールでの収益の少なくとも一部が管理者に帰属すればよい。

上記態様の仮想通貨マイニングシステムはさらに，各メンバーのマイニング用演算処理装置がそれぞれ，演算処理部でのマイニングの実行の際のハッシュレートを算出するハッシュレート算出部を有し，各メンバーの送信部は，算出されたハッシュレートをも管理サーバーに送信するように構成されたものであり，管理サーバーが，電力還元部の演算に先立ち単価係数を，受信部で受信したハッシュレートの値が高いほど高くなり低いほど低くなるように定める係数決定部を有することが望ましい。あるいは係数決定部に替えて，受信部で受信したハッシュレートの値にあらかじめ定められた調整係数を掛けて各メンバーへの対価還元値を算出するハッシュレート還元部を有していてもよい。このようにすることで，消費電力のみならず演算処理部でのハッシュレートも対価還元額に反映されることとなる。これにより，より効率のよいマイニングが行われる。

上記のいずれかの態様の仮想通貨マイニングシステムはさらに，各メンバーが自家発電電源と商用電力系統とのいずれからも電力を受けられるものであり，各メンバーのマイニング用演算処理装置がそれぞれ，商用電力系統からの受電量および自家発電電源の発電量のうち少なくとも発電量を取得する受電状況取得部と，受電量が発電量に対して過剰であることを示すあらかじめ定めた過受電状況にあるか否かを判定する過受電判定部と，演算処理部の演算能力を，過受電状況にあると判定されている場合には過受電状況にあると判定されていない場合よりも低くする能力調整部とを有することが望ましい。これにより，電力コストがより低い状況のときに集中的にマイニングが実施されることとなる。したがって，電力コストの低い自家発電電源の電力をなるべく有効に活用しつつマイニングを行うことができる。

あるいは，各メンバーのマイニング用演算処理装置が過受電判定部を有する替わりに，各メンバーの送信部が，受電量および発電量をも管理サーバーに送信するように構成されており，管理サーバーが，受信部で受信した受電量が受信部で受信した発電量に対して過剰であることを示すあらかじめ定めた過受電状況にあるか否かを各メンバーについて個別に判定する過受電判定部と，各メンバーの演算処理部の演算能力を，当該メンバーについて過受電状況にあると判定されている場合には，過受電状況にあると判定されていない場合よりも低くするよう，各メンバーの能力調整部に指示する能力指示部とを有するものとしてもよい。つまり過受電状況の判定機能はメンバー側と管理サーバー側とのいずれにあってもよい。

上記のいずれかの態様の仮想通貨マイニングシステムではまた，各メンバーのマイニング用演算処理装置がそれぞれ，演算処理部でマイニングを行った時間の長さであるマイニング時間を取得する計時部を有し，各メンバーの送信部は，取得されたマイニング時間をも管理サーバーに送信するように構成されたものであり，管理サーバーは，受信部で受信したマイニング時間に基づいて，各メンバーのマイニング用演算処理装置が正常動作をしていないことを示すあらかじめ定めた異常状況にあるか否かを判定する異常判定部を有することが望ましい。これにより，各メンバーのマイニング用演算処理装置の稼働状況を管理サーバー側で監視して，異常状況にあるか否かを把握することができる。異常状況にあれば管理者としての対処が可能となる。

本構成によれば，メンバーにおける電力コスト倒れを抑制しつつプールマイニングを実施することができる仮想通貨マイニングシステムが提供されている。さらには，電力コストがより低い時間帯にて集中的にマイニングを実施させる仮想通貨マイニングシステムを提供することもできる。

実施の形態に係わるマイニングシステムの全体構成を示す模式図である。 実施の形態に係わるマイニングシステムに参加するメンバーの機能構成を示す模式図である。 実施の形態に係る演算処理装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る管理サーバーの構成を示すブロック図である。 第１の使用例における制御内容を示すフローチャートである。 第２の使用例における制御内容を示すフローチャートである。 第３の使用例における制御内容を示すフローチャートである。 管理サーバーが保有するデータベースの内容（受信データ）を示す模式図である。 管理サーバーが保有するデータベースの内容（算出データ）を示す模式図である。 変形例に係る管理サーバーの構成を示すブロック図である。 変形例に係る管理サーバーが保有するデータベースの内容（受信データ）を示す模式図である。

以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，図１に示す全体構成にてプールマイニングを行うシステムとして，本発明を具体化したものである。図１に示されるマイニングシステム２１は，管理サーバー２０と，複数のメンバー２２とにより構成されている。管理サーバー２０は管理者１５により管理されている。管理サーバー２０と各メンバー２２とは，公衆回線１３を介して通信可能である。各メンバー２２はまた，公衆回線１３を介してブロックチェーンネットワーク１４に参加することができる。

図２に各メンバー２２の，本形態のマイニングシステム２１に参加する上での機能構成を示す。図２のメンバー２２は，電力源部２と，電力消費機器群３とを保有する一般家屋である。電力消費機器群３には，演算処理装置１が含まれている。電力源部２は，電力消費機器群３へ電力Ｅを供給する部分である。電力源部２は，商用電力系統４から電力を購入するばかりでなく，自家発電をも行うようになっている。その自家発電のための設備として電力源部２には，太陽光発電装置５と，ガスコージェネレーション装置（以下，「ＣＧＳ」）６とを有している。ＣＧＳ６は，ガス燃料により発電と給湯とをいずれも行う装置である。

電力源部２にはさらに，受電電力計７，太陽光発電電力計８，ＣＧＳ電力計９が設けられている。受電電力計７は，商用電力系統４から購入している電力値を出力するものである。太陽光発電電力計８は，太陽光発電装置５により発生している電力値を出力するものである。ＣＧＳ電力計９は，ＣＧＳ６により発生している電力値を出力するものである。このうち受電電力計７の出力値は，マイナスになることもある。太陽光発電装置５およびＣＧＳ６（主として太陽光発電装置５）の発電電力が電力消費機器群３の総電力需要を上回り逆潮流状態になったときである。

続いて，演算処理装置１について図３により説明する。図３に示されるように演算処理装置１には，演算処理部１０，電力値取得部１１，能力設定部１２，過受電判定部１６，ハッシュレート算出部１８，計時部１９，送受信部１７が設けられている。この演算処理装置１は，基本的には管理者１５に帰属し，各メンバー２２に貸与されているものである。

演算処理部１０は，演算処理装置１における演算処理を実行する部分である。演算処理部１０には一般的に，ＣＰＵ（Central Processing unit）とＧＰＵ（Graphics Processing unit)とが含まれており，本形態では両者の演算機能を利用する。ただしどちらか一方のみを有するものであっても，演算能力さえ十分あればよい。本形態における演算処理部１０は，演算能力の調節が可能なものである。

電力値取得部１１は，電力源部２から電力の購入状況，発電状況に関する値を取得する部分である。具体的には，受電電力計７，太陽光発電電力計８，ＣＧＳ電力計９からそれぞれの出力値を取得するようになっている。電力値取得部１１はまた，演算処理部１０での演算処理による消費電力値も取得するようになっている。能力設定部１２は，演算処理部１０の演算能力を設定する部分である。すなわち，演算処理部１０の動作周波数あるいは演算処理部１０に動作電圧として印加する電圧を調節することで，演算処理部１０の演算能力を設定する。詳細は後述する。なお演算処理装置１もむろん，電力源部２から供給される電力Ｅで動作する。

過受電判定部１６は，メンバー２２の電力消費機器群３への電力供給状況が過受電状況であるか否かを判定する部分である。過受電状況とは，電力Ｅのうち商用電力系統４からの購入電力（受電電力計７の出力値）の占有の程度が，あらかじめ定めた判定基準より高い状況をいう。これは，電力Ｅのコストが高めな状況である。太陽光発電装置５やＣＧＳ６による低コストな自家発電電力をあまり活用できていない状況だからである。一方，自家発電電力（太陽光発電電力計８，ＣＧＳ電力計９の出力値の合計）が電力Ｅのうち前述の判定基準に照らして高い程度を占めている状況は，過受電状況ではない。過受電状況か否かの判定基準は，あらかじめ定められている。その詳細は後述する。

ハッシュレート算出部１８は，演算処理部１０におけるハッシュレートを算出する部分である。ハッシュレートは，マイニング処理の演算速度を示す指標である。ハッシュレートが高いほど，マイニングの効率が高い。ハッシュレートは公知の概念であり，その算出方法も公知である。計時部１９は，演算処理部１０がマイニング処理を行った時間を計測するタイマーである。すなわち計時部１９は，演算処理部１０がマイニング処理を開始した時点から終了した時点までの経過時間であるマイニング時間を計測するようになっている。

送受信部１７は，公衆回線１３とのデータのやりとりを行う部分である。その目的は，管理サーバー２０へのデータの送信，管理サーバー２０からの指令の受信，ブロックチェーンネットワーク１４へのアクセスである。送受信部１７から管理サーバー２０へ送信されるデータには，メンバー２２自身の識別情報の他に，演算処理部１０での消費電力値，ハッシュレート，マイニング時間が含まれる。送受信部１７はこれらのデータを電力値取得部１１，ハッシュレート算出部１８，計時部１９から取得して管理サーバー２０へ送信するようになっている。

次に管理者１５側の管理サーバー２０について説明する。管理サーバー２０は，図４に示すように構成されている。図４の管理サーバー２０には，送受信部２４，還元部２５，データベース２３，還元額決定部２６，係数決定部２７，異常判定部２８が設けられている。

送受信部２４は，メンバー２２の演算処理装置１との間で公衆回線１３を介してデータの送受信を行う部分である。本形態の送受信部２４では受信が主となる。受信するデータの内訳は，演算処理装置１側の送受信部１７から送信されるデータとして前述したものである。図４中には１つの演算処理装置１しか示していないが，実際にはメンバー２２の人数分の演算処理装置１が存在する。還元部２５は，メンバー２２の演算処理装置１からの受信データに基づき，その都度の還元値を算出する部分である。還元部２５には，電力還元部２９とハッシュレート還元部３０とが設けられている。それぞれ，消費電力値に基づく算出，ハッシュレートに基づく算出を行うものである。

データベース２３は，メンバー２２に関する種々のデータをメンバーごとに記憶する部分である。データベース２３には，還元部２５で算出したメンバーごとの還元値も記憶されるようになっている。還元額決定部２６は，データベース２３に記憶されている還元値に基づき，各メンバー２２への実際の対価還元額を適宜のタイミングで決定する部分である。係数決定部２７は，還元部２５での還元値の算出のために必要な単価係数を決定する部分である。単価係数は，還元値の算出に先立ちあらかじめ決定されている。異常判定部２８は，メンバー２２の演算処理装置１からの受信データに基づき，演算処理装置１に何らかの異常が生じているか否かを判定する部分である。この判定には，マイニング時間のデータが用いられる。

続いて，上記のように構成されている本形態のマイニングシステム２１の動作を説明する。本形態のマイニングシステム２１の動作はプールマイニングによるメンバー２２への対価の還元であり，メンバー２２の演算処理装置１の動作と管理者１５の管理サーバー２０の動作とに分けられる。以下，順に説明する。

まず演算処理装置１の動作を説明する。演算処理装置１の動作は端的に言えば，マイニングを実行するとともにその実行状況を管理サーバー２０に報告することである。演算処理装置１は，公衆回線１３と接続されている。演算処理装置１はさらに，公衆回線１３を介してブロックチェーンネットワーク１４に参加することができる。これにより演算処理装置１は，演算処理部１０で仮想通貨のマイニングを行うことができるようになっている。なお各メンバー２２の演算処理装置１によるマイニングは管理者１５の名義で行われ，得られる仮想通貨は管理者１５に帰属する。マイニングを実行した演算処理装置１のメンバー２２には対価が還元される。これにより各メンバー２２に，マイニングを実施することに対するインセンティブを付与し，なるべく多くマイニングが実施されるように仕向ける。マイニングの演算内容自体は公知である。

演算処理装置１におけるマイニングは，メンバー２２が直接に演算処理装置１を操作しながら行うのではなく，内部自律により行われるようになっている。なお，本形態における演算処理装置１はマイニング専用とし，メンバー２２の操作により別の演算処理を行わせるようなことはしないこととする。そしてマイニングの実行に際して，電力源部２の状況に応じて演算処理部１０の演算能力を設定する。つまり，電力コストが高い状況ではマイニングの実行を抑制し，電力コストが低い状況でマイニングを集中的に実行するようにする。これにより，マイニングにより得られる対価還元額から，マイニングに要する電力コストとを差し引いた正味利益がなるべく大きくなるようにする。電力コストが高い状況とは前述の過受電状況のことであり，電力コストが低い状況とは過受電状況でない状況のことである。

過受電状況か否かの判定基準は前述のように過受電判定部１６にあらかじめ定められているが，その定め方には複数通りがあり，どれでもよい。本形態の過受電判定部１６に設定することができる判定基準には次のようなものがある。

第１に，自家発電の発電量が大きいこと，が挙げられる。自家発電により発電された電力を電力消費機器群３で消費する分には，商用電力系統４から電力を購入する必要がないからである。具体的には，太陽光発電電力計８の出力値とＣＧＳ電力計９の出力値との合計値に対して基準値を定める。合計値が当該基準値を上回っているとき，過受電状況でない，ということになる。合計値が当該基準値以下のときには，過受電状況である，ということになる。なお，自家発電のうち特に太陽光発電装置５の発電量は，１日のうち，得られる時間帯が限られる上，その日の天候にも左右される。このため太陽光発電装置５の発電量は，太陽光発電電力計８の出力値を実際に見てみないと分からない。

第２に，商用電力系統４からの購入電力そのものも，判定基準として使用できる。これについてはむろん，小さいことが，過受電状況でないことを示す要件である。なお，購入電力が小さいということは，深夜料金帯のように系統電力の単価が低い時間帯である可能性が高い，ということでもある。商用電力系統４からの購入電力は，受電電力計７のプラスの出力値として現れる。むろん具体的にはこれについても，基準値があらかじめ定められている。購入電力が当該基準値に満たないときに，過受電状況でない，ということになる。購入電力が当該基準値以上であるときには，過受電状況である，ということになる。

これらの折衷として，電力Ｅにおける購入電力と自家発電電力との構成比率により定めることもできる。例えば，購入電力が占める比率が６０％以上の場合に過受電状況とし，そうでない場合には過受電状況でないこととする，といった具合に定めることができる。あるいは，購入電力から自家発電電力を差し引いた差分により定めることができる。例えば，当該差分が２５０Ｗ以上の場合に過受電状況とし，そうでない場合には過受電状況でないこととする，といった具合に定めることができる。

第３に，商用電力系統４への逆潮電力が大きいこと，が挙げられる。商用電力系統４への逆潮電力が大きいときには，電力消費機器群３での消費電力を増加させたとしても，逆潮電力の減少が優先する。このため，逆潮電力がゼロとならない限り商用電力系統４から電力購入は増大しないからである。特に，逆潮電力の電力会社（商用電力系統４の運営者）による買い取り価格が低下している局面においては，自家発電の過剰発電分を逆潮させることのメリットが小さいので，なるべく自家消費した方がよいのである。なお，逆潮電力の発電源は，太陽光発電装置５とＣＧＳ６とのいずれもありうるが，主として太陽光発電装置５である。太陽光発電装置５の発電量が大きい状況下でこれを意図的に縮小することは困難だからである。

商用電力系統４への逆潮電力は，受電電力計７のマイナスの出力値として現れる。したがって，受電電力計７の出力値がマイナスであってその絶対値が大きいときが，逆潮電力が大きいときである。具体的にはやはり，逆潮電力の値に対して基準値をあらかじめ定める。この基準による場合，逆潮電力が当該基準値を上回っているときは，過受電状況でない，ということになる。

第４に，ＣＧＳ６の発電量がその最大発電量に対して小さいこと，が挙げられる。ＣＧＳ６の発電量に余力があるときには，電力消費機器群３での消費電力を増加させたとしても，ＣＧＳ６の発電量を増すことで対応できる。このため，ＣＧＳ６の発電能力の範囲内では商用電力系統４から電力購入は増大しないからである。一般的に，商用電力系統４からの電力購入代よりもＣＧＳ６の運転のためのガス代の方が低いので，ＣＧＳ６の発電能力を活用することのメリットが大きいのである。

ＣＧＳ６の発電量についても前述の各手法と同様に，基準値があらかじめ定められる。ただしその向きは逆である。ＣＧＳ６の発電量が当該基準値に満たないときに，過受電状況でない，ということになる。ＣＧＳ６の発電量が当該基準値以上であるときには，過受電状況である，ということになる。具体的には，ＣＧＳ６の最大発電量に対する比率（例えば８０％），あるいは較差（例えば５０Ｗ）で定められる。なお，ＣＧＳ６の発電量に余力があることに加えて，ＣＧＳ６の貯湯タンクが満杯でないこと，という条件を付加してもよい。これによりさらに電力コスト低減の効果を高めることができる。

能力設定部１２では基本的に，上記のいずれかのように設定された過受電状況でないときに演算処理部１０の演算能力を上昇させる。逆に過受電状況であるときには演算能力を低下させる。そして演算処理部１０の演算は当然に，設定されている演算能力の範囲内で行われる。これによりマイニング演算を，電力コストの低い時間帯に集中的に行い，電力コストの高い時間帯には抑制して行うのである。これにより，マイニング演算の実行により発生する電力コストを抑制する。なお，マイニング演算の実行の抑制には，実行の停止が含まれてもよい。なお，上記の各条件における「基準値」は，互いに独立である。

上記で挙げた各種の過受電状況の１つのみを使用して演算能力を設定してもよいが，２種以上を使用することとしてもよい。メンバー２２によって異なっていてもよい。以下，過受電状況の実際の使用例を３通り挙げて説明する。

［第１の使用例：ＣＧＳ６の発電量と商用電力系統４への逆潮電力とを使用］
この使用例では判定基準として，受電電力計７およびＣＧＳ電力計９の出力値を使用する。この使用例における制御の内容を図５に示す。図５のフローではまず，ＣＧＳ電力計９および受電電力計７の出力値を取得する（Ｓ１）。次に，ＣＧＳ６の発電量（ＣＧＳ電力計９の出力値）が，その基準値未満であるか否かを判定する（Ｓ２）。Ｓ２の判定がＮｏであった場合には，商用電力系統４からの受電電力（受電電力計７の出力値）がマイナスであるか否かを判定する（Ｓ３）。Ｓ３の判定がＹｅｓであった場合には，現在，逆潮状態であることになる。そこで，その逆潮電力（受電電力計７のマイナスである出力値の絶対値）が，その基準値以下であるか否かを判定する（Ｓ４）。

上記において，Ｓ２の判定がＹｅｓであった場合，または，Ｓ４の判定がＮｏであった場合には，演算能力を上昇させる（Ｓ５）。２種類の判定基準の少なくとも一方により，過受電状況でないと判定され，マイニング演算を集中的に行うべき状況にあるからである。一方，Ｓ３の判定がＮｏであった場合には，演算能力を低下させる（Ｓ６）。２種類の判定基準のいずれもによっても過受電状況であり，マイニング演算の実行を抑制すべき状況にあるからである。また，Ｓ４の判定がＹｅｓであった場合には，演算能力をそのままとする（Ｓ７）。

［第２の使用例：第１の使用例に対してさらに商用電力系統４からの購入電力も使用］
この使用例でも，受電電力計７およびＣＧＳ電力計９の出力値を判定基準として使用する。この使用例における制御の内容を図６に示す。図６のフローは，前述の図５のフローにおける（Ｓ３：Ｎｏ）→（Ｓ６）の部分に，Ｓ８〜Ｓ１０のステップを追加したものである。よって，図５と同じである部分については重ねての説明を避け，追加した部分についてのみ，ここで説明する。この使用例では，商用電力系統４からの購入電力についての基準値として，上限値と，それより小さい通常値との２水準があらかじめ設定されている。

Ｓ３の判定がＮｏであった場合には，現在，逆潮状態ではなく商用電力系統４から電力を購入している状態にあることになる。この購入電力は，図２中の電力消費機器群３全体の電力需要を賄うためのものであるが，その中には演算処理装置１によるものも含まれている。図６のフローではこの場合，直ちにＳ６へ向かうのではなく，プラスである購入電力（受電電力計７の出力値そのもの）が上限値未満であるか否かを判定する（Ｓ８）。Ｓ８の判定がＹｅｓであった場合にはさらに，購入電力が通常値未満であるか否かを判定する（Ｓ９）。

上記において，Ｓ８の判定がＮｏであった場合には，演算能力をゼロとする（Ｓ１０）。すなわちマイニング演算を停止させる。購入電力が上限値以上と大きい過受電状況にあり，電力会社との契約による規制電流値を超過するおそれもあるからである。このため，購入電力を少しでも減らすべく，また規制電流値超えによる電力遮断のダメージが演算処理装置１に生じるのを防ぐべく，演算を停止させるのである。また，この状況では太陽光発電装置５，ＣＧＳ６といった低コストな発電能力を既に最大限使っているので，最もコスト高な電力である商用電力系統４からの購入電力を大量に使用している状況である。このため，マイニング演算を強行する必要もないのである。

Ｓ９の判定がＮｏであった場合には，演算停止まではさせないものの，演算能力を低下させる（Ｓ６）。この場合には，購入電力が上限値ほどではないものの通常値以上と比較的大きく，やはり過受電状況にある。このため，使用している電力のうち，最も高価な商用電力の占める割合が高い状態にある。このため電力コストが高い状況であるため，マイニング演算を集中的に行う必要もないからである。Ｓ９の判定がＹｅｓであった場合には，演算能力をそのままとする（Ｓ７）。受電量が通常値に満たない程度しかないため，太陽光発電装置５，ＣＧＳ６といった低コストな発電能力の使用割合が十分に高く，過受電状況ではないため，電力コストが許容範囲内にあるといえるからである。

［第３の使用例：太陽光発電装置５の発電量のみを使用］
この使用例では判定基準として，太陽光発電電力計８の出力値のみを使用する。この使用例における制御の内容を図７に示す。図７のフローではまず，太陽光発電電力計８の出力値を取得する（Ｓ１１）。次に，太陽光発電装置５の発電量（太陽光発電電力計８の出力値）が，その基準値以下であるか否かを判定する（Ｓ１２）。

Ｓ１２の判定がＮｏであった場合には，演算能力を上昇させる（Ｓ１３）。太陽光発電によるゼロコストの自家発電電力が潤沢に得られるため，過受電状況ではなく，マイニング演算を集中的に行うべき状況にあるからである。一方，Ｓ１２の判定がＹｅｓであった場合には，演算能力を低下させる（Ｓ４）。太陽光発電による自家発電電力が潤沢とはいえない過受電状況であるため，マイニング演算の実行のために必要な電力を，商用電力系統４からの受電電力で賄う必要があるからである。

上記第１〜第３の使用例で示した各フローチャートはいずれも，適宜の時間間隔（例えば１分ないし１０分間隔程度）で反復して実行されるものである。これにより，図２中の電力源部２の状況に応じて演算処理部１０の演算能力が随時調節されつつ，１日のトータルとしてはある程度の量のマイニング処理が実行されるのである。

上記の第１の使用例（図５）および第３の使用例（図７）では，演算能力に関してフローチャート中に，「上げる」と「下げる」が登場する。これは，演算処理部１０の演算能力に高水準と低水準との２水準を設定しておくことで実現可能である。例えば，高水準における演算能力を演算処理部１０の本来の演算能力そのものとし，低水準における演算能力をその半分程度とすることが考えられる。すなわちこれらのフローが「上げる」（Ｓ５，Ｓ１３）で終わった場合にはその後の演算能力を高水準とし，「下げる」（Ｓ６，Ｓ１４）で終わった場合にはその後の演算能力を低水準とするのである。

第２の使用例（図６）では演算能力に関して，さらに「そのまま」と「停止」が登場する。この「停止」は前述のように演算能力を一時的にゼロとすることである。「そのまま」は，演算能力の設定をそれまでのまま変更しないことである。ただし，それまで停止していて「そのまま」に至った場合には低水準の演算能力で演算を再開すればよい。あるいは，中水準という演算能力を設定しておいて，「そのまま」の場合にその後の演算能力を中水準とすることとしてもよい。

また，上記の第１の使用例および第２の使用例は，図２の電力源部２中に太陽光発電装置５および太陽光発電電力計８を備えない構成であったとしても実施可能である。また，上記の第３の使用例は，電力源部２中にＣＧＳ６およびＣＧＳ電力計９を備えない構成であったとしても実施可能である。

本形態の演算処理装置１では，上記のように演算能力を調節しつつマイニング処理を行う。そしてその際に，演算処理装置１での消費電力値が電力値取得部１１により取得される。また，演算処理部１０でのマイニング処理におけるハッシュレートがハッシュレート算出部１８により算出される。そしてこれらの消費電力値およびハッシュレートのデータは，メンバー２２自身の識別情報とともに送受信部１７から管理サーバー２０へ送信される。この送信は適宜の頻度で行われる。その頻度は，前述の各フローチャートが実行される頻度と同じでもよいし，別の頻度でもよい。また，計時部１９により取得されたマイニング時間や，電力値取得部１１により取得された各種電力値のデータをも送信するようにしてもよい。

続いて，この演算処理装置１からのデータ送信を受けた管理サーバー２０側での動作を説明する。管理サーバー２０側での処理は要するに，各メンバー２２から送信されたデータを集計して，各メンバー２２への実際の対価還元額を適宜のタイミングで決定することである。そのため管理サーバー２０では，送受信部２４で受信した各メンバー２２からのデータを，データベース２３に記憶する。図８に，データベース２３の記憶内容の例を示す。図８中の「消費電力」，「ハッシュレート」の欄はそれぞれ，メンバー２２側から送信された演算処理装置１での消費電力値，マイニング処理におけるハッシュレートが記録される欄である。

また，管理サーバー２０の還元部２５により，送受信部２４で受信したデータに基づいて，各メンバー２２への還元値の算出も行われる。算出された還元値もデータベース２３に記憶される（図９）。還元部２５での還元値の算出には，電力還元部２９によるものとハッシュレート還元部３０によるものとがある。

まず電力還元部２９による還元値の算出について述べる。電力還元部２９では，消費電力値のデータＰと，あらかじめ定められた単価係数Ａとの積（Ｐ×Ａ）を算出する。この積の値を電力還元値Ｑとし，図９中の該当欄に記録する。単価係数Ａは，係数決定部２７から読み出される。係数決定部２７には，管理者１５が決定した単価係数Ａがあらかじめ格納されている。管理者１５は，商用電力系統４からの電力購入料金や，対象とする仮想通貨の換金価格の相場等を参考に単価係数Ａを決定し，係数決定部２７に保存しておく。市況の変化等があった場合には，管理者１５は随時，単価係数Ａを決定しなおして係数決定部２７の保存内容を上書きすることができる。電力還元値Ｑの算出のためには，その時点での最新の単価係数Ａが使用される。

ハッシュレート還元部３０による還元値の算出は，消費電力値のデータＰではなくハッシュレートのデータＨに基づく。すなわちハッシュレート還元部３０では，ハッシュレートのデータＨと，あらかじめ定められた調整係数Ｂとの積（Ｈ×Ｂ）を算出する。この積の値がハッシュレート還元値Ｒであり，これも図９中の該当欄に記録する。調整係数Ｂも単価係数Ａと同じく，管理者１５により適宜決定され，係数決定部２７に保存されているものである。

ここで述べた電力還元値Ｑおよびハッシュレート還元値Ｒの算出は，メンバー２２からのデータの送信を管理サーバー２０が受信する都度，その時受信したデータに対して行われる。そして，メンバー２２からのデータの受信が繰り返されると，そのメンバー２２について図９中に還元値が蓄積されていく。なお，電力還元値Ｑおよびハッシュレート還元値Ｒの単位はいずれも，メンバー２２の所在地で通用する通貨である。

そして適宜のタイミングで，還元額決定部２６による対価還元額の決定が行われる。適宜のタイミングとは例えば，毎月のあらかじめ定めた日とか，毎週のあらかじめ定めた曜日の日等である。このとき還元額決定部２６は，データベース２３中の，対象とするメンバー２２についての図９を参照し，記録されている電力還元値Ｑおよびハッシュレート還元値Ｒの総計Ｓを求める。この総計Ｓが，当該メンバー２２へのその回の実際の対価還元額となる。これにより当該対価還元額の金銭を管理者１５から当該メンバー２２に付与することができる。対価還元額が決定されたら当該メンバー２２についての図９のそれまでの記録内容はクリアされる。

上記より，メンバー２２としては基本的に，マイニングを実施すればするほど大きい対価還元額を期待することができる。演算処理装置１での消費電力値として大きな値を管理サーバー２０に送信することとなるからである。また，基本的に対価還元額には演算処理装置１での消費電力が反映されるので，メンバー２２から見て電力コスト倒れにはなりにくい。さらに，演算処理部１０の演算能力を高くしている状況でマイニングを実施すればするほどメンバー２２に有利となる。演算処理部１０の演算能力が高い状況では演算量ももちろん多いが消費電力値も多いからである。また，ハッシュレートに関しても，低いよりは高い方がより大きい対価還元額を期待することができる。ハッシュレートが高いということはマイニングの効率が高いということだからである。

ただし上記のうち，ハッシュレートのデータＨに基づく還元を省略して消費電力値のデータＰに基づく還元のみを行うこととしてもよい。それでも本発明としては成立する。演算処理装置１でのマイニングの実施量の多寡を反映しつつ対価還元額を決定する，という基本はそれだけでも達成できるからである。その場合には，メンバー２２から管理サーバー２０への送信内容にハッシュレートのデータを含める必要はない。また，演算処理装置１にハッシュレート算出部１８を設ける必要もない。

また，ハッシュレートのデータＨを使用する場合であっても，その使用の仕方としては上記以外の方法もある。例えば，上記したような電力還元値Ｑとは別におよびハッシュレート還元値Ｒを算出する方法の他に，ハッシュレートのデータＨに応じて単価係数Ａを調節する方法がある。その場合には係数決定部２７に，ハッシュレートのデータＨに応じた複数水準の単価係数Ａを保存しておく。高いハッシュレートに対応する単価係数Ａほど大きく低いハッシュレートに対応する単価係数Ａほど小さいことはもちろんである。そして電力還元値Ｑを算出する際には，ハッシュレートのデータＨに応じて単価係数Ａを選択し，選択された単価係数Ａと消費電力値のデータＰとにより電力還元値Ｑを算出する。このような手法でも，前述と同様の効果が得られる。もちろんその場合の各単価係数Ａは，ハッシュレートのデータＨとの対応関係も含めて管理者１５があらかじめ定めておく。

ここでは前述のように，メンバー２２側から管理サーバー２０への送信内容にマイニング時間のデータを含めることができる。マイニング時間のデータは管理サーバー２０では，異常判定部２８で処理される。すなわち異常判定部２８では，各メンバー２２からのマイニング時間のデータを監視している。メンバー２２側にある演算処理装置１が正常な稼動状態にあるか否かをチェックするためである。演算処理装置１に何らかの異常が発生していると，その演算処理装置１ではマイニングが十分になされないので，プールマイニングを行うマイニングシステム２１の全体としての効率が悪くなってしまう。そのため，マイニング時間があまりに少ない演算処理装置１があると，それを故障機と認識して，管理者１５が復旧措置を執ることができるようにする。

このため異常判定部２８には，マイニング時間について，異常と判定するための異常判定基準があらかじめ設定されている。異常判定基準は，演算処理装置１が正常な稼動状態にあると認識できるための最低の稼働率であり，管理者１５によりあらかじめ定められている。ある程度の期間にわたる受信データから算出される稼働率が異常判定基準を下回っていれば，そのメンバー２２の演算処理装置１が異常状況にあると判定される。この場合に管理者１５は，当該演算処理装置１を修理する等の措置を取ることとなる。管理サーバー２０の送受信部２４からメンバー２２側に対して何らかの警告信号を発してもよい。

ここでマイニングシステム２１の変形例について述べる。前記形態では演算処理部１０の演算能力の設定を演算処理装置１の内部で行ったが，管理サーバー２０側で行う構成とすることも可能である。その場合には，図１０に示すように前述の過受電判定部１６が管理サーバー２０内に設けられることになる。さらに能力指示部３１も設けられる。そして各メンバー２２から管理サーバー２０へ，電力関係のデータも送信する。電力関係のデータとは，商用電力系統４からの購入電力，太陽光発電装置５の発電電力，ＣＧＳ６の発電電力のことである。むろんこれらのデータもデータベース２３に記録される（図１１）。

これにより，図５〜図７で説明したような過受電状況の判定も管理サーバー２０で行うこととなる。むろんこの判定は，メンバー２２ごとに個別に行われる。そして，判定結果に基づき管理サーバー２０の能力指示部３１からの遠隔操作により，各演算処理装置１の演算処理部１０の演算能力が調節されることとなる。なお，演算能力の設定をメンバー２２側で行うか管理サーバー２０側で行うかがメンバー２２により異なっていてもよい。

以上詳細に説明したように本実施の形態のマイニングシステム２１では，各メンバー２２への分担によるプールマイニングを行うに当たり，メンバー２２側に置かれている演算処理装置１の消費電力を，管理サーバー２０側で対価還元額の決定するための基礎としている。これにより，各メンバー２２に対して電力コスト倒れのおそれを防止しつつマイニングを実施させることができる高効率なシステムとなっている。また，各メンバー２２が自家発電設備（太陽光発電装置５，ＣＧＳ６）を有するとともに，自家発電電力を活用できる状況（過受電状況でない状況）で演算処理装置１の演算能力を上げることとしている。これによりさらに，電力コストを抑えつつマイニングを実施できるようにしている。さらに，管理サーバー２０で各メンバー２２側でのマイニング時間を監視することで，万一演算処理装置１の不調があっても管理サーバー２０側でそのことを把握できるようにしている。

なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が，前記形態中で言及したもの以外にも可能である。例えば前記形態では，各演算処理装置１は管理者１５の所有物であることとしたが，メンバー２２の自己所有の演算処理装置１でマイニングシステム２１に参加することも可能である。

また，自家発電設備を所有しないメンバー２２であってもマイニングシステム２１に参加することが可能である。自家発電設備を所有しないメンバー２２でも，マイニングシステム２１に参加することにより，演算処理装置１の消費電力に基づく対価還元額を受け取ることができるという利点があるからである。むろん，自家発電設備として太陽光発電装置５とＣＧＳ６とのうちいずれか一方のみを有するメンバー２２でも，マイニングシステム２１に参加することができる。

１ 演算処理装置
４ 商用電力系統
５ 太陽光発電装置（自家発電電源）
６ ガスコージェネレーション装置
（自家発電電源）
１０ 演算処理部
１１ 電力値取得部
１２ 能力設定部
１５ 管理者
１６ 過受電判定部
１７ 送受信部（送信部）
１８ ハッシュレート算出部
１９ 計時部
２０ 管理サーバー
２１ マイニングシステム
２２ メンバー
２３ データベース
２４ 送受信部（受信部）
２５ 還元部
２６ 還元額決定部
２７ 係数決定部
２８ 異常判定部
２９ 電力還元部
３０ ハッシュレート還元部
３１ 能力指示部
Ｅ 電力

Claims (5)

1. 管理者が各メンバーにマイニング用演算処理装置を持たせて管理者名義でマイニングを行わせるとともに，管理者の管理サーバーにより各メンバーのマイニング用演算処理装置の動作状況を監視して，各メンバーへの対価還元額を決定する仮想通貨マイニングシステムであって，
   各メンバーのマイニング用演算処理装置はそれぞれ，
   マイニングを実行する演算処理部と，
   前記演算処理部でのマイニングの実行に伴う消費電力を指標する消費電力値を取得する消費電力取得部と，
   取得された消費電力値を前記管理サーバーに送信する送信部とを有し，
   前記管理サーバーは，
   各メンバーのマイニング用演算処理装置の前記送信部からの送信内容を受信する受信部と，
   前記受信部で受信した消費電力値にあらかじめ定められた単価係数を掛けて各メンバーへの対価還元値を算出する電力還元部と，
   算出された対価還元値をメンバーごとに累積して記憶するメンバーデータ記憶部と， あらかじめ定められたタイミングで，前記メンバーデータ記憶部に記憶されているメンバーごとの対価還元値の累積値を，そのタイミングでの各メンバーへの対価還元額と決定するとともに，前記累積値をリセットする還元額決定部とを有することを特徴とする仮想通貨マイニングシステム。
2. 請求項１に記載の仮想通貨マイニングシステムであって，
   各メンバーのマイニング用演算処理装置はそれぞれ，前記演算処理部でのマイニングの実行の際のハッシュレートを算出するハッシュレート算出部を有し，
   各メンバーの前記送信部は，算出されたハッシュレートをも前記管理サーバーに送信するように構成されたものであり，
   前記管理サーバーは，
   前記電力還元部の演算に先立ち前記単価係数を，前記受信部で受信したハッシュレートの値が高いほど高くなり低いほど低くなるように定める係数決定部と，
   前記受信部で受信したハッシュレートの値にあらかじめ定められた調整係数を掛けて各メンバーへの対価還元値を算出するハッシュレート還元部と，
   のうちいずれか一方を有することを特徴とする仮想通貨マイニングシステム。
3. 請求項１または請求項２に記載の仮想通貨マイニングシステムであって，
   各メンバーは自家発電電源と商用電力系統とのいずれからも電力を受けられるものであり，
   各メンバーのマイニング用演算処理装置はそれぞれ，
   前記商用電力系統からの受電量および前記自家発電電源の発電量のうち少なくとも前記発電量を取得する受電状況取得部と，
   前記受電量が前記発電量に対して過剰であることを示すあらかじめ定めた過受電状況にあるか否かを判定する過受電判定部と，
   前記演算処理部の演算能力を，前記過受電状況にあると判定されている場合には前記過受電状況にあると判定されていない場合よりも低くする能力調整部とを有することを特徴とする仮想通貨マイニングシステム。
4. 請求項１または請求項２に記載の仮想通貨マイニングシステムであって，
   各メンバーは自家発電電源と商用電力系統とのいずれからも電力を受けられるものであり，
   各メンバーのマイニング用演算処理装置はそれぞれ，
   前記商用電力系統からの受電量および前記自家発電電源の発電量のうち少なくとも前記発電量を取得する受電状況取得部と，
   前記演算処理部の演算能力を調整する能力調整部とを有し，
   各メンバーの前記送信部は，前記受電量および前記発電量をも前記管理サーバーに送信するように構成されたものであり，
   前記管理サーバーは，
   前記受信部で受信した前記受電量が前記受信部で受信した前記発電量に対して過剰であることを示すあらかじめ定めた過受電状況にあるか否かを各メンバーについて個別に判定する過受電判定部と，
   各メンバーの前記演算処理部の演算能力を，当該メンバーについて前記過受電状況にあると判定されている場合には，前記過受電状況にあると判定されていない場合よりも低くするよう，各メンバーの前記能力調整部に指示する能力指示部とを有することを特徴とする仮想通貨マイニングシステム。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１つに記載の仮想通貨マイニングシステムであって，
   各メンバーのマイニング用演算処理装置はそれぞれ，前記演算処理部でマイニングを行った時間の長さであるマイニング時間を取得する計時部を有し，
   各メンバーの前記送信部は，取得された前記マイニング時間をも前記管理サーバーに送信するように構成されたものであり，
   前記管理サーバーは，前記受信部で受信した前記マイニング時間に基づいて，各メンバーのマイニング用演算処理装置が正常動作をしていないことを示すあらかじめ定めた異常状況にあるか否かを判定する異常判定部を有することを特徴とする仮想通貨マイニングシステム。

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