JP2022547876A - メッセージの署名のためのシステムおよび方法 - Google Patents

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Abstract

メッセージのデジタル署名のためのリクエスタ装置は、単一の要求セッションにおいて、署名するためのメッセージを、ネットワークを介して複数のバリデータ装置（validator device）のそれぞれに送信し、ビーコン装置は、計算し、前記ビーコン装置によって計算され署名された署名データ値を、ネットワークを介して複数のバリデータ装置のそれぞれに送信し、前記複数のバリデータ装置のそれぞれの一つからの単一応答セッションにおいて、前記署名データ値および前記メッセージに対して計算されたそれぞれの部分オープン復号化値（partial-open decrypted value）を受信し、および、前記メッセージの前記デジタル署名を計算するために、前記複数のバリデータ装置から受信された前記部分オープン復号化値を集約する、ためのコードを実行する少なくとも１つのハードウェアプロセッサを備える。

Description

本出願は２０１９年９月４日に出願された米国仮特許出願第１６／５５９，６９３号明細書の優先権の利益を主張し、その内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明はそのいくつかの実施形態ではネットワークセキュリティに関し、より具体的にはネットワークを介して送信されるメッセージのデジタル署名のためのシステムおよび方法に関するが、これに限定されるものではない。
一般にアクセス可能なネットワークなど、セキュアでないチャネルを介して送信されたメッセージは、発信者が実際にメッセージを送信したことを受信者が信頼できるようにするメカニズムを必要とする。
暗号化方法は、メッセージにデジタル署名するために使用される。
メッセージのデジタル署名は例えば、ブロックチェーン環境において、トランザクションの真正性、例えば、１つのデジタルウォレットから別のデジタルウォレットへの暗号通貨の転送を検証するために使用される。
第１の態様によれば、メッセージのデジタル署名のためのリクエスタ装置は、単一の要求セッションにおいて、署名するためのメッセージを、ネットワークを介して複数のバリデータ装置（validator device）のそれぞれに送信し、ビーコン装置は、計算し、前記ビーコン装置によって計算され署名された署名データ値を、ネットワークを介して複数のバリデータ装置のそれぞれに送信する、前記複数のバリデータ装置のそれぞれの一つからの単一応答セッションにおいて、前記署名データ値および前記メッセージに対して計算されたそれぞれの部分オープン復号化値（partial-open decrypted value）を受信し、および、前記メッセージの前記デジタル署名を計算するために、前記複数のバリデータ装置から受信された前記部分オープン復号化値を集約する、ためのコードを実行する少なくとも１つのハードウェアプロセッサを備える。
第２の態様によれば、メッセージのデジタル署名のためのシステムは、ビーコン装置によって計算され署名された署名データ値を、ネットワークを介して前記ビーコン装置から受信し、単一の要求セッションにおいて、リクエスタ装置から署名用のメッセージをネットワークを介して受信し、前記署名データ値と前記メッセージのそれぞれの部分オープン復号化値を計算し、および、単一の応答セッションにおいて、前記それぞれの部分オープン復号化値を前記リクエスタ装置に送信する、ためのコードを実行する少なくとも１つのハードウェアプロセッサをそれぞれ含む複数のバリデータ装置を備え、前記リクエスタ装置は、前記複数のバリデータ装置から受信した前記部分オープン復号化値を集約して、前記メッセージの前記デジタル署名を計算する。
第３の態様によれば、メッセージのデジタル署名のためのシステムは、（Ａ）ビーコン装置によって計算され署名された署名データ値を、計算し、ネットワークを介して複数のバリデータ装置のそれぞれの１つに送信するためのコードを実行する、前記ビーコン装置の少なくとも１つのハードウェアプロセッサと、（Ｂ）単一の要求セッションにおいて、リクエスタ装置から署名用のメッセージを前記ネットワークを介して受信し、前記署名データ値と前記メッセージに対してそれぞれの部分オープン復号化値を計算し、単一の応答セッションにおいて、それぞれの部分オープン復号化値を前記リクエスタ装置に送信し、前記リクエスタ装置は、前記部分オープン復号化値を集約して、前記メッセージの前記デジタル署名を計算する、ためのコードを実行する少なくとも１つのハードウェアプロセッサをそれぞれ含む複数のバリデータ装置と、を備える。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装では、前記複数のバリデータ装置のそれぞれのバリデータ装置について、前記ビーコン装置によって提供されるそれぞれのバリデータ装置の固有の値を使用して計算され、前記メッセージを使用する第１の値と、前記固有の値および前記メッセージに基づいて前記それぞれのバリデータ装置によって提供される証明の指標を使用して計算される第２の値とを比較することによって、前記デジタル署名が検証されないときに、前記複数のバリデータ装置のうちのどれが悪意があるかを識別するためのコードをさらに備える。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装において、前記複数のバリデータ装置から受信された前記部分オープン復号化値を集約することによって計算された前記デジタル署名が前記メッセージの有効な署名であることを検証するためのコードをさらに備える。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装において、前記部分オープン復号化値から前記メッセージの暗号化されていない署名を計算するためのコードをさらに備える。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実施形態では、前記リクエスタ装置は、前記複数のバリデータ装置のうちの１つである。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実施形態では、前記メッセージが、前記複数のバリデータ装置のそれぞれのバリデータ装置による署名のために適格であるかどうかを、それぞれのルールのセットに従ってチェックするためのコードをさらに備える。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装では、前記ビーコン装置が、前記署名データ値に署名し、前記署名データ値が以前に使用されていないことを検証するためのコードをさらに備える。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装において、公開鍵（public key）と複数の分割秘密鍵（split-private key）のうちのそれぞれの分割秘密鍵と、を計算し、ネットワークを介して前記複数のバリデータ装置のそれぞれに送信するコードをさらに備え、前記署名データ値はデジタル署名アルゴリズム（ＤＳＡ）プロセスを使用して前記ビーコン装置によって計算されたＤＳＡ秘密鍵を含み、前記ＤＳＡ秘密鍵は、加法的準同形（additive homomorphic）で閾値復号プロセス（threshold decryption process）を含む暗号化プロセスに基づいて計算された前記複数の分割秘密鍵に分割される前記秘密鍵に対応する前記公開鍵で暗号化されたものの少なくとも１つであって、前記複数のバリデータ装置のそれぞれの１つは、前記署名データ値および前記メッセージに適用される前記それぞれの分割秘密鍵を使用して、前記それぞれの部分オープン復号化値を計算するためのコードをさらに含む。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装では、暗号化された値の乗算演算を可能にすることによって、レベル１準同型和秘密共有（level-1 homomorphic sum secret sharing）の特性を満たす秘密共有プロセスを使用して、署名データ値および秘密鍵が分割され、複数のバリデータ装置のそれぞれに共有される。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装では、分割され共有される前記署名データ値は、複数の署名データ値から選択され、分割され共有される秘密鍵は、前記複数のバリデータ装置が前記特定の署名データ値と選択される前記特定の秘密鍵を知ることなく、前記それぞれの部分オープン復号化値を計算するために使用される複数の秘密鍵から選択される。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装では、前記署名データ値は、加算に対し準同形である秘密共有プロセスを用いて、前記複数のバリデータ装置のそれぞれ１つと共有され、前記複数のバリデータ装置のそれぞれ１つは、前記秘密共有プロセスに基づいて、前記それぞれの部分オープン復号化値を計算するためのコードをさらに含む。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装では、前記複数の分割秘密鍵のいくつかは、複数のバリデータ装置のいくつかに対応しており、前記メッセージの前記デジタル署名は、前記複数のバリデータ装置の数の全てが、それぞれの部分オープン復号化値を提供する場合にのみ計算される。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装では、前記メッセージの前記デジタル署名を計算するようにそれぞれの部分オープン復号化値を提供するために必要とされるバリデータ装置の総数の中から、いくつかのバリデータ装置の最小セキュリティレベルを定義することと、前記最小セキュリティレベルを、一組のルールに従って最小閾値まで増加させることとをさらに備え、前記複数の分割秘密鍵のいくつか（a number of）は前記バリデータ装置の総数に対応し、前記メッセージの前記デジタル署名は、それぞれの部分オープン復号化値を提供する前記複数のバリデータ装置の数（the number of）が前記最小閾値を超える場合に計算される。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装では、少なくとも２つのグループに前記バリデータ装置の総数を分割し、前記少なくとも２つのグループの各々に対して固有の署名データ値を前記ビーコン装置によって提供する、ことをさらに備え、前記メッセージの前記デジタル署名は各グループの前記バリデータ装置のすべてが、前記少なくとも２つのグループの各々に対してそれぞれの固有の署名データ値を使用して計算されたそれぞれの部分オープン復号化値を提供する場合にのみ計算される。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装では、署名のためのメッセージは、単一の要求セッションにおいて、リクエスタ装置によって、前記ネットワークを介して前記複数のバリデータ装置のそれぞれ１つに送信され、前記署名データ値および前記メッセージのそれぞれの部分オープン復号化値は、前記複数のバリデータ装置のそれぞれ一つからの単一応答セッションにおいて前記リクエスタ装置によって受信され、前記複数のバリデータ装置から受信された前記部分オープン復号化値は、前記メッセージの前記デジタル署名を計算するために前記リクエスタ装置によって集約される。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実施形態では、前記ＤＳＡプロセスは、楕円曲線ＤＳＡ（Elliptic Curve DSA (ECDSA：ＥＣＤＳＡ）を備える。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装では、前記ＤＳＡプロセスが、エドワード曲線ＤＳＡ（Edwards-curve DSA：ＥｄＤＳＡ）プロセスを備える。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装では、前記署名データ値は、以下の構成要素（ｉ）加法的準同形であり、閾値復号化プロセスを含む暗号化プロセスに基づいて計算された前記複数の分割秘密鍵に分割される前記秘密鍵に対応する前記公開鍵で暗号化されたランダム値の逆数と、（ｉｉ）加法的準同型であり、閾値復号化プロセスを含む暗号化プロセスに基づいて計算された前記複数の分割秘密鍵に分割された前記秘密鍵に対応する前記公開鍵による以下の暗号化と、を含み、前記暗号化は、ランダム値の逆数と、前記ランダム値の累乗に乗算された既知の定数点のハッシュと、ＤＳＡプロセスを使用する前記ビーコン装置によって計算されたＤＳＡ秘密鍵と、の積である。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装では、前記署名データ値は、以下の構成要素：（ｉ）加算に対し準同形である秘密共有プロセスを用いて複数の第１の構成要素に分割されたランダム値の逆数、および、（ｉｉ）前記秘密共有プロセスを用いて、前記ランダム値の逆数と、前記ランダム値の累乗に乗算された既知の定数点のハッシュと、前記ＥｄＤＳＡを用いて前記ビーコン装置により計算されたＥｄＤＳＡ秘密鍵と、の積を複数の第２の構成要素に分割することと、を含み、前記複数のバリデータ装置のそれぞれは、それぞれの第１および第２の構成部品を備える。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実施形態では、前記署名データ値は、（ｉｉｉ）前記ランダム値の前記累乗に乗算された前記既知の定数点のハッシュをさらに含む。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装において、前記署名データ値の前記ＤＳＡ秘密鍵は、導出インデックス値（derivation index value）を使用してベースＤＳＡ秘密鍵からＤＳＡ秘密鍵を導出することを可能にするｈｄツリーを使用して生成され、前記導出インデックス値は、前記署名データ値をローカルに計算するために前記複数のバリデータ装置に提供される。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装において、前記ＤＳＡ秘密鍵は、ＥｄＤＳＡ秘密鍵を備え、前記ベースＤＳＡ秘密鍵からＤＳＡ秘密鍵を導出することを可能にするｈｄ（the hd-enabling deriving DSA-private keys from the base DSA-private key）は、前記ベースＥｄＤＳＡ秘密鍵からＥｄＤＳＡ秘密鍵を導出することを備える。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装において、前記ＤＳＡ秘密鍵は、ＥＣＤＳＡ秘密鍵を備え、前記ベースＤＳＡ秘密鍵からＤＳＡ秘密鍵を導出することを可能にするｈｄ（the hd-enabling deriving DSA-private keys from the base DSA-private key）は、前記ベースＥＣＤＳＡ秘密鍵からＥＣＤＳＡ秘密鍵を導出することを備える。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実施において、前記公開鍵と、前記複数の分割秘密鍵に分割された前記秘密鍵とは、閾値復号化プロセスに基づいて計算され、複数のＤＳＡ鍵ペアを計算し、複数のＤＳＡ鍵ペアのそれぞれの秘密鍵を暗号化して、複数の暗号化秘密鍵を作成し、前記複数の暗号化秘密鍵を前記複数のバリデータ装置に提供し、前記複数の暗号化秘密鍵のうちのひとつを選択し、前記署名データ値は選択された秘密鍵を含まず、選択された前記暗号化秘密鍵の指標を前記複数のバリデータ装置に提供し、前記部分オープン復号化値は前記選択された暗号化秘密鍵、および、選択された前記秘密鍵を含まない署名データ値を用いて計算される、ためのコードをさらに備える。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装において、前記ＤＳＡプロセスはＥｄＤＳＡを備え、複数のＥｄＤＳＡ鍵ペアを計算し、前記複数のＥｄＤＳＡ鍵ペアのそれぞれの秘密鍵を暗号化して、複数の暗号化秘密鍵を作成し、前記複数の暗号化秘密鍵を前記複数のバリデータ装置に提供し、前記複数の暗号化秘密鍵のうちのひとつを選択し、前記署名データ値は選択された秘密鍵を含まず、選択された前記暗号化秘密鍵の指標を前記複数のバリデータ装置に提供し、前記部分オープン復号化値は前記選択された暗号化秘密鍵、および、選択された前記秘密鍵を含まない署名データ値を用いて計算される、ためのコードをさらに備える。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装において、前記ＤＳＡプロセスはＥＣＤＳＡを備え、複数のＥＣＤＳＡ鍵ペアを計算し、前記複数のＥＣＤＳＡ鍵ペアのそれぞれの秘密鍵を暗号化して、複数の暗号化秘密鍵を作成し、前記複数の暗号化秘密鍵を前記複数のバリデータ装置に提供し、前記複数の暗号化秘密鍵のうちのひとつを選択し、前記署名データ値は選択された秘密鍵を含まず、選択された前記暗号化秘密鍵の指標を前記複数のバリデータ装置に提供し、前記部分オープン復号化値は前記選択された暗号化秘密鍵、および、選択された前記秘密鍵を含まない署名データ値を用いて計算される、ためのコードをさらに備える。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実施において、複数の暗号化秘密鍵を分割し、分割された前記複数の暗号化秘密鍵のいずれか１つを選択し、複数の署名データ値を分割し、分割された前記署名データ値のいずれかを選択し、暗号化された値の乗算演算を可能にすることによる、レベル１準同形秘密共有の特性を満たす秘密共有プロセスを用いて、前記選択された分割暗号化鍵と前記選択された分割署名データ値を複数のバリデータ装置に提供する、ことをさらに備える。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装において、前記レベル－１準同型秘密共有は、レベル－１準同型和秘密共有（level-1 homomorphic sum secret sharing）を備える。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装において、前記ビーコン装置は、前記メッセージによってトリガーされることなく、前記署名データ値の複数のインスタンスを計算し、送信する。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実施形態において、前記ビーコン装置は、トラフィックが前記ビーコンから前記ネットワークに送信されるが、前記ネットワークから前記ビーコンへの方向には送信されないように、一方向に前記ネットワークに接続される。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実施形態において、前記ビーコン装置は、前記リクエスタ装置として実装されるホットウォレットに接続されるコールドオフラインウォレットとして実装される。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実施形態において、前記メッセージは、ブロックチェーン内のレコードとして記憶するための暗号通貨のトランザクションを含む。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実施形態において、前記ビーコンは、前記署名値を繰り返し計算し、送信する。
第１、第２、および第３の態様のさらなる実装において、初期化プロセスの後、前記ビーコン装置は、異なる公開鍵、対応する秘密鍵、および署名データ値のインスタンスの定義された数を計算して送信し、前記複数のバリデータ装置は、前記事前定義された数のメッセージにサインアップする。
別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および／または科学用語は、本発明が関係する技術分野の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載されるものと類似または同等の方法および材料を、本発明の実施形態の実施または試験において使用することができるが、例示的な方法および／または材料を以下に記載する。矛盾する場合には、定義を含む特許明細書が優先する。さらに、材料、方法、および実施例は、例示にすぎず、必ずしも限定することを意図するものではない。
本発明のいくつかの実施形態は、添付の図面を参照して、単に例として本明細書に記載される。ここで図面を詳細に特に参照すると、示される詳細は、例として、および本発明の実施形態の例示的な議論の目的のためであることが強調される。この点に関して、図面を参照した説明は、本発明の実施形態がどのように実施され得るかを当業者に明らかにする。
本発明のいくつかの実施形態による、ビーコン装置によって提供される署名データと、リクエスタ装置によって提供される単一の要求セッションと、複数のバリデータ装置のそれぞれからの単一の応答セッションとを使用して、メッセージにデジタル署名するための方法のフローチャート 本発明のいくつかの実施形態による、ビーコン装置によって提供される署名データと、リクエスタ装置によって提供される単一の要求セッションと、複数のバリデータ装置２０８のそれぞれからの単一の応答セッションとを使用するメッセージのデジタル署名のためのシステムの構成要素のブロック図 本発明のいくつかの実施形態による、ビーコン装置によって提供される署名データと、リクエスタ装置によって提供される単一の要求セッションと、複数のバリデータ装置のそれぞれからの単一の応答セッションとを使用するメッセージのデジタル署名のためのプロセスのデータフロー図 本発明のいくつかの実施形態による、ビーコン装置の観点からの、ビーコン装置によって提供される署名データを使用するメッセージのデジタル署名のための方法のフローチャート 本発明のいくつかの実施形態による、リクエスタ装置の観点から、ビーコン装置によって提供される署名データを使用してメッセージにデジタル署名するための方法のフローチャート 本発明のいくつかの実施形態による、各バリデータ装置の観点から、ビーコン装置によって提供される署名データを使用してメッセージにデジタル署名するための方法のフローチャート
本発明はそのいくつかの実施形態ではネットワークセキュリティに関し、より具体的にはネットワークを介して送信されるメッセージのデジタル署名のためのシステムおよび方法に関するが、これに限定されるものではない。
本発明のいくつかの実施形態の一態様はメッセージのデジタル署名のためのリクエスタ装置、システム、方法、および／またはコード命令（すなわち、データ記憶装置上に記憶され、（１つまたは複数の）ハードウェアプロセッサによって実行可能）に関する。リクエスタ装置は、単一の要求セッションで、複数のバリデータ装置のそれぞれに署名されるメッセージを送信する。メッセージに署名するには、少なくとも、バリデータ装置の総数のうちの事前定義された数、またはすべてのバリデータ装置が必要である。ビーコン装置は署名データ値を計算して署名し、署名値をバリデータ装置のそれぞれに送信する。各バリデータ装置は、署名データ値とメッセージに対して、それぞれの部分オープン復号化値を計算する。バリデータ装置は、単一の応答セッションで、各バリデータ装置からそれぞれの部分オープン復号化値を受信する。リクエスタ装置は、部分オープン復号化値を集約して、メッセージのデジタル署名を計算する。
本発明のいくつかの実施形態の態様はメッセージのデジタル署名のための、バリデータ装置、システム、方法、および／またはコード命令（すなわち、データ記憶装置上に記憶され、ハードウェアプロセッサによって実行可能）に関する。バリデータ装置の各々の一つ、またはバリデータ装置の総数の少なくとも最小数のバリデータ装置はビーコン装置によって計算された署名データ値のそれぞれのコピーを受信し、リクエスタ装置から署名のためのメッセージを受信する。署名用のメッセージは、単一の要求セッションでリクエスタ装置から受信される。各バリデータ装置は、署名データ値とメッセージのそれぞれの部分オープン復号化値を計算する。それぞれの部分オープンは、単一の応答セッションでリクエスタ装置に送信される。リクエスタ装置は、受信した複数の部分オープン復号化値を集約して、メッセージのデジタル署名を計算する。
本発明のいくつかの実施形態の一態様はメッセージのデジタル署名のためのシステム、装置、方法、および／またはコード命令（すなわち、データ記憶装置上に記憶され、ハードウェアプロセッサによって実行可能）に関する。ビーコン装置は署名データ値を計算し、署名する。署名データ値は、複数のバリデータ装置に提供される。バリデータ装置のそれぞれ１つ、またはバリデータ装置の総数の少なくとも最小数のバリデータ装置は署名データ値のそれぞれのコピーを受信し、リクエスタ装置から署名のためのメッセージを受信する。署名用のメッセージは、単一の要求セッションでリクエスタ装置から受信される。各バリデータ装置は、メッセージが例えば、一連のルールを満たす、それぞれのバリデータ装置による署名のために適格であることを検証することができる。各バリデータ装置は、署名データ値とメッセージのそれぞれの部分オープン復号化値を計算する。それぞれの部分オープンは、単一の応答セッションでリクエスタ装置に送信される。リクエスタ装置は、受信した複数の部分オープン復号化値を集約して、メッセージのデジタル署名を計算する。
署名データ値は加法的準同型秘密共有プロセス（例えば、www.semanticscholar.org/paper/Using-Level-1-Homomorphic-Encryption-to-Improve-DSA-Boneh-Gennaro/a57ae12ec05a71b22ce6504dce29c37c3f86d6fc参照して記載されるようなものであって、以下に記載する秘密共有プロセス、Shamirの秘密共有、および／またはSum secret共有のような）を使用して、および／またはマルチパーティ計算（ＭＰＣ）閾値プロセス、例えばPaillierなどの閾値復号化の可能性を有する暗号化スキームを使用して、複数のバリデータ装置に提供されてもよい。
メッセージはデジタル署名アルゴリズム（ＤＳＡ）プロセスに基づいて署名されてもよく、任意選択で、任意の変形のSchnorr署名、例えば、楕円曲線デジタル署名アルゴリズム（ＥＣＤＳＡ）、および／またはエドワード曲線デジタル署名アルゴリズム（ＥｄＤＳＡ）に基づいて署名されてもよい。
ビーコンは、悪意のある攻撃および／または改ざんに対して安全であるように設計され得る。任意選択で、ビーコンはトラフィックがビーコンからネットワークにのみ送信されるが、ネットワークからビーコンへの方向には送信されないように、一方向にネットワークに接続される。単方向セットアップは、ネットワークベースの悪意のあるアクセスに対する追加の保護層を提供する場合がある。ビーコンは一方向にネットワークに接続された暗号通貨を格納するコールドオフラインウォレット、例えば、リクエスタ装置として実装されたホットウォレットとして実装されてもよい。ビーコンは例えば、署名データ値を使用して署名されたメッセージによってトリガーされることなく、外部トリガーを必要とせずに、繰り返し署名データ値を計算し、送信することができる。代替的にまたは追加的に、ビーコン装置は初期化プロセスの後に、本明細書で説明するようにデータを送信する。
本明細書で説明されるシステム、方法、装置、および／またはコード命令の少なくともいくつかの実装形態はメッセージの計算効率のよいデジタル署名、例えば、公的にアクセス可能なネットワークにおけるトランザクションレコードのデジタル署名、例えば、暗号通貨トランザクションのデジタル署名の技術を改善する。本明細書に記載するシステム、方法、装置、および／またはコード命令の少なくとも一部の実装はサイバーセキュリティの技術的問題、特に、公的にアクセス可能なネットワークの性質のために暗号化されたプロセスを使用してデジタル署名されたメッセージに対処し、悪意のあるエンティティが例えば、取引における暗号通貨を盗もうとする試みにおいて、メッセージをハックおよび／またはアクセスしようとすることを可能にする。技術的問題は、悪意のある攻撃を防ぐために、メッセージを暗号化するために使用される暗号化プロセスがますます複雑になりつつあり、複雑な安全な暗号化プロセスを実装するために、ネットワーク上に置かれた計算負荷がますます実用的でなくなっている点にある。
一部の署名プロセスはＭＰＣに基づいており、装置は複数の他のバリデータ装置がメッセージにデジタル署名するように要求する。ＭＰＣ署名プロセスは共通署名を調整するために複数ラウンドのデータ送信を必要とし、例えば、各バリデータ装置は他の全てのバリデータ装置と通信する。共有署名を調整するためのデータはネットワーク環境において、複数の理由により、問題となる。例えば、複数ラウンドにわたるデータの送信、暗号化されたデータを複数回処理するため、および／または送受信されたデータを処理するための各バリデータ装置の重要な処理リソースのために、有意な遅延が発生する。ブロックチェーンのコピーをホストする各サーバーがブロックチェーンプロトコルの一部として暗号化プロセスを実行する必要があるため、メッセージがブロックチェーン環境（例：暗号通貨トランザクション）で署名されるとき、ネットワーク遅延および／またはプロセッサ利用は特に問題となる。
メッセージのデジタル署名のためのＭＰＣプロセスの計算効率を改善する試みがなされてきた（例えば、ブロックチェーンに記録された暗号通貨トランザクションのような公衆ネットワーク環境において）が、かなりの数の調整ラウンドが依然として必要とされている。例えば、www.semanticscholar.org/paper/Using-Level-1-Homomorphic-Encryption-to-Improve-DSA-Boneh-Gennaro/a57ae12ec05a71b22ce6504dce29c37c3f86d6fcで説明されているプロセスでは、デジタル署名を実現するには４ラウンド（論理実装では４ｎ＊（ｎ－１）が必要である。
ＭＰＣを使用したメッセージのセキュアなデジタル署名は資源集約的である。メッセージに署名するための計算量は著しい計算資源、例えば、署名エンティティ間でメッセージを送信するためのプロセッサ利用率、メモリ、および／またはネットワーク帯域幅を必要とする。１つの標準的な解決策は６回の通信ラウンド、あるいはおそらく４回の通信ラウンドを使ってメッセージに署名することができ、そこでは各通信ラウンドにおいて、複数の参加している署名者の１つが、他のすべての署名者にメッセージを送信する。このように、ネットワークを介して送信されるメッセージの総数はｎが参加署名者の数を示し、さらに４ping時間の遅延を含む論理的な実施において、約４ｎ＊（ｎ－１）メッセージとして表現することができる。実際には、署名者がすべての署名者がメッセージに署名したいときにすべてが始まると仮定することに留意されたい。その状態に到達するために、署名者は各署名者から他のすべての署名者（すなわち、ｎ－１メッセージ）にさらにメッセージを追加し、ping時間を１つ追加する必要がある。さらに、各署名装置はそれらのそれぞれの署名タスク、例えば、ゼロ知識証明と加法的準同形暗号化を実行するために、複雑で低速な計算を実装する。対照的に、システム、方法、装置、および／またはコード命令の少なくともいくつかの実装は複数のバリデータ装置によってメッセージに署名するプロセスで使用されるビーコン装置によって出力される署名データ値に基づく、本明細書に記載するが、メッセージの数を２ｎ－２（一部の実装では厳密）に減らし、２つのping時間（すべてのバリデータ装置に署名すべきものを知らせることを含む）に減らし、これはどの装置が署名可能であるかを見るための最初のpingを含まない。ある実装では、使われる暗号技術がゼロ知識証明なしで、計算効率的かつ／または高速である（例えば、Sum Secret Sharingを実装するとき）。本明細書で説明するように、ビーコン装置によって出力される署名データ値によって、計算効率および／または高速暗号化が可能になる。
本明細書に記載するシステム、方法、装置、および／またはコード命令の少なくとも一部の実装はバリデータ装置に署名データ値を提供するビーコン装置を提供し、これは、リクエスタ端末（署名を要求する）がバリデータ装置にデータを送信する単一の要求セッション、およびバリデータ装置がデータをリクエスタ端末に送り返す単一の応答セッションを含む、単一ラウンドにメッセージを署名するためのラウンド数を減らす。単一ラウンドは複数の調整ラウンドを必要とする他のプロセスと比較して、はるかに計算効率的である（例えば、プロセッサ利用、ネットワーク待ち時間、ネットワーク帯域幅に関して）。
署名データ値は例えば、本明細書で説明されるように、加法的準同型秘密共有プロセスおよび／または加法的準同型マルチパーティ暗号化プロセスを使用して、単一の送信セッションにおいて複数のバリデータ装置に提供される。
ビーコン装置は、データの信頼された、危険にさらされていない、真正な源を表す、改竄防止および／または安全であるように設計されてもよい。
ビーコン装置はネットワークを介してビーコン装置からバリデータ装置および／またはリクエスタ装置にのみデータが送信されるように、単方向の方法でネットワークに接続されてもよい。ビーコン装置は、他のネットワーク装置によって外部からアクセスされ得ない受動装置として設計され得る。ビーコン装置は例えば、所定の間隔でデータ（例えば、鍵、署名データ値）を生成および送信する（例えば、生成されたデータにタイムスタンプを付けることができる）ように自動的に動作するように設計することができる。ビーコン装置は例えば、短い時間隔でネットワークに時々接続される暗号通貨を格納するコールドウォレットとして実装されてもよい。
ビーコン装置によって計算され、したがって、ビーコン装置によって生成された信頼され、安全な、含まれていないデータを表す署名データ値は、ビーコン装置によって署名されたものとしてバリデータ装置によって検証される。署名データ値はデジタル署名アルゴリズム（ＤＳＡ）プロセスを使用してビーコン装置によって計算されたＤＳＡ秘密鍵、オプションで楕円曲線（Elliptic-Curve）ＤＳＡおよび／またはエドワード曲線（Edwards-curve）ＤＳＡを含むことができ、ここで、秘密鍵は加法的準同形であり、閾値復号化プロセスを含む暗号化プロセスに基づいて計算された公開鍵（複数の分割秘密鍵に分割された秘密鍵に対応する）で暗号化される。代替的に、署名データは、本明細書で説明される秘密共有プロセスを使用して、バリデータ装置と共有される。
本明細書で説明されるシステム、方法、装置、および／またはコード命令の少なくともいくつかの実装形態は単一の応答セッションが後に続く単一の送信セッション、すなわち、単一のラウンドへの送信セッションおよび受信セッションの数を低減するために、ビーコン装置によって生成された署名データ値を使用することによって、メッセージに署名するためのマルチパーティ計算（ＭＰＣ）プロセスの技術を改善する。対照的に、本明細書で説明するように、ＭＰＣ署名のための他の手法は、複数の送信セッションおよび複数の受信セッション（「ラウンド」と呼ばれることもある）に基づく。本明細書に記載する単一の送信セッションおよび単一の受信セッションは、メッセージの署名に関与するデータの単一の一方向交換を指す。単一セッションは単一セッションを介したデータの送信のために通信チャネルをセットアップするために必要な双方向通信を指すものではなく、例えば、ＴＣＰ／ＩＰのような１つ以上のプロトコルに基づいて双方向通信が実行されると想定される。単一セッションは例えば、メッセージに署名するために、すべての当事者が４ラウンド（論理的な実施で）で他の当事者すべてのメッセージを送る必要がある場合、例えば、署名当事者の数を示す４ｎ＊（ｎ－１）ラウンドになる、標準的なアプローチによって使用される複数のセッション（すなわちラウンド）とは対照的である。
本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その出願において、以下の説明に記載され、かつ／または図面および／または実施例に示される構成要素および／または方法の構成および配置の詳細に必ずしも限定されないことが理解されるべきである。本発明は他の実施形態が可能であり、または様々な方法で実施または実行されることが可能である。
本発明は、システム、方法、および／またはコンピュータプログラム製品とすることができる。コンピュータプログラム製品は、プロセッサに本発明の態様を実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラム命令を有するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含み得る。
コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行装置によって使用される命令を保持し記憶することができる有形装置であってもよい。コンピュータ可読記憶媒体は例えば、電子記憶装置、磁気記憶装置、光記憶装置、電磁記憶装置、半導体記憶装置、または前述の任意の適切な組合せとすることができるが、これらに限定されない。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例の非網羅的なリストには、ポータブルコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ポータブルコンパクトディスク読出し専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル汎用ディスク（ＤＶＤ）、メモリスティック、フロッピーディスク、パンチカードなどの機械的に符号化された装置、および上記の任意の適切な組み合わせが含まれる。本明細書で使用されるコンピュータ可読記憶媒体は電波または他の自由に伝播する電磁波、導波管または他の伝送媒体（例えば、光ファイバケーブルを通過する光パルス）を通って伝播する電磁波、またはワイヤを通って伝送される電気信号など、それ自体が一時的な信号であると解釈されるべきではない。
本明細書に記載するコンピュータ読み取り可能なプログラム命令は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体から、またはネットワーク、例えば、インターネット、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワークおよび／または無線ネットワークを介して、外部コンピュータまたは外部記憶装置に、それぞれの演算／処理装置にダウンロードすることができる。ネットワークは、銅線伝送ケーブル、光伝送ファイバ、無線伝送、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイコンピュータ、および／またはエッジサーバを含むことができる。
各演算／処理装置内のネットワークアダプタカードまたはネットワークインターフェースはネットワークからコンピュータ可読プログラム命令を受信し、それぞれの演算／処理装置内のコンピュータ可読記憶媒体に記憶するために、コンピュータ可読プログラム命令を転送する。
本発明の動作を実行するためのコンピュータ読み取り可能なプログラム命令はアセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはSmalltalk、Ｃ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語または類似のプログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語を含む、１つ以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれたソースコードまたはオブジェクトコードのいずれかであり得る。コンピュータ読み取り可能なプログラム命令は、ユーザのコンピュータ上で、部分的にはユーザのコンピュータ上で、スタンドアロンのソフトウェアパッケージとして、部分的にはユーザのコンピュータ上で、部分的にはリモートのコンピュータ上で、または全体的にはリモートのコンピュータまたはサーバー上で実行することができる。
後者のシナリオでは、遠隔コンピュータがローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）または広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータに接続されてもよく、または（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを介して）外部コンピュータに接続されてもよい。いくつかの実施形態では、例えば、プログラマブル論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、またはプログラマブル論理アレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路は本発明の態様を実行するために、電子回路をパーソナル化するためにコンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用することによって、コンピュータ可読プログラム命令を実行することができる。
本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータプログラム製品のフローチャート図および／またはブロック図を参照して本明細書で説明される。フローチャート図および／またはブロック図の各ブロック、ならびにフローチャート図および／またはブロック図のブロックの組合せは、コンピュータ可読プログラム命令によって実装できることを理解されるだろう。
これらのコンピュータ可読プログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサに提供されて、コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサを介して実行される命令がフローチャートおよび／またはブロック図の１つまたは複数のブロックで指定された機能／動作を実装するための手段を作成するように、機械を生成することができる。これらのコンピュータ可読プログラム命令はまた、コンピュータ、プログラマブルデータ処理装置、および／または他の装置が特定の方法で機能するように指示することができるコンピュータ可読記憶媒体に格納されてもよく、その結果、その中に格納された命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャートおよび／またはブロック図の１つまたは複数のブロックで指定された機能／動作の態様を実施する命令を含む製造品を備える。
コンピュータ可読プログラム命令はまた、コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置、または他の装置上にロードされて、コンピュータ、他のプログラマブル装置、または他の装置上で実行される命令がフローチャートおよび／またはブロック図の１つまたは複数のブロックで指定された機能／動作を実施するように、一連の動作ステップをコンピュータ、他のプログラマブル装置、または他の装置上で実行させて、コンピュータ実施プロセスを生成することができる。
図中のフローチャートおよびブロック図は、本発明の様々な実施形態による、システム、方法、およびコンピュータプログラム製品の可能な実装のアーキテクチャ、機能、および動作を示す。この点に関して、フローチャートまたはブロック図の各ブロックは、指定された論理機能を実装するための１つまたは複数の実行可能命令を備える、モジュール、セグメント、または命令の一部を表すことができる。一部の代替実装では、ブロックに記載されている機能が図に記載されている順序外で発生する場合がある。例えば、連続して示される２つのブロックは実際には実質的に同時に実行されてもよく、またはブロックが含まれる機能に応じて、時には逆の順序で実行されてもよい。また、ブロック図および／またはフローチャート図の各ブロック、ならびにブロック図および／またはフローチャート図のブロックの組み合わせは、指定された機能または動作を実行するか、または特殊目的ハードウェアおよびコンピュータ命令の組み合わせを実行する特殊目的ハードウェアベースのシステムによって実装され得ることにも留意されたい。
ここで、本発明のいくつかの実施形態による、ビーコン装置によって提供される署名データと、リクエスタ装置によって提供される単一の要求セッションと、複数のバリデータ装置のそれぞれからの単一の応答セッションとを使用して、メッセージにデジタル署名するための方法のフローチャートである図１を参照する。図１は、ビーコン装置、リクエスタ装置、バリデータ装置、および任意選択で第三者装置を含む、複数の装置間の全体的なシステムレベルデータフローを示す。本発明のいくつかの実施形態によれば、ビーコン装置２０４によって提供される署名データと、リクエスタ装置２０６によって提供される単一の要求セッションと、複数のバリデータ装置２０８の各々からの単一の応答セッションとを使用して、メッセージ２０２をデジタル署名するためのシステム２００の構成要素のブロック図である図２も参照される。システム２００の構成要素は１つまたは複数の装置（例えば、ビーコン装置２０４、リクエスタ装置２０６、複数のバリデータ装置２０８）の１つまたは複数のハードウェアプロセッサによって実行されるメモリに格納されたコード命令によって、図１および／または図３～６を参照して説明された方法の動作を実装することができる。
システム２００は、１つ以上の以下の構成要素を含む：
＊署名データ値をバリデータ装置２０６に提供するビーコン装置２０４。
＊リクエスタ装置２０６はその署名のためにメッセージ２０２を受信し、複数のバリデータ装置２０８との調整によってメッセージ２０２に署名する。
＊共にメッセージ２０２の署名を提供する複数のバリデータ装置２０８。
＊説明を簡単かつ明確にするために、単一のバリデータ装置２０８が図２に示されているが、装置２０８は２つ以上のバリデータ装置を表すことが理解される。
＊バリデータ装置２０８の数は所望のセキュリティレベルに従って選択することができ、そこでは、多数のバリデータ装置２０８がより高いセキュリティを提供する。
＊第三者装置２１０は、メッセージ２０２をリクエスタ装置２０６にその署名のために提供することができる。
＊ブロックチェーンノード２１２はそれぞれが、署名されたメッセージを記録するブロックチェーンのコピーを記憶する。例えば、ブロックチェーンは、署名されたトランザクションのレコードを記憶する。
＊ビーコン装置２０４、リクエスタ装置２０６、バリデータ装置２０８、第三者装置２１０、およびブロックチェーンノード２１２は、ネットワーク２３０を介して互いに通信することができる。
システム２００の構成要素は２つ以上の装置を統合することによって、および／または１つの装置が１つ以上の他の装置の特徴を実行することによって、異なるアーキテクチャに配置されてもよく、例えば、以下の１つまたは複数の組み合わせである：
＊リクエスタ装置２０６は、バリデータ装置２０８の１つである。あるいは、バリデータ装置２０８のいずれか１つがリクエスタ２０６として動作してもよい。
＊複数のバリデータ装置２０８は、ブロックチェーンノード２１２である。
ビーコン２０４および／またはリクエスタ装置２０６および／またはバリデータ装置２０８の間の（例えば、ネットワーク２３０を介した）通信チャネルは、セキュアであり得る。任意選択的に、ビーコン２０４がバリデータ（例えば、署名データ）をバリデータ装置２０８および／またはリクエスタ装置２０６に送信するとき、バリデータ装置２０８および／またはリクエスタ装置２０６は、送信されたデータを読み取ること、および／またはデータがビーコン２０４によって送信されたことを確認することを許可された唯一の装置である。セキュア通信チャネルは任意選択で、ネットワーク２３０を介して、例えば、直接ケーブルリンクとして、および／またはビーコン２０４と装置２０６および／または２０８との間で共通である対称暗号化鍵を使用して、および／またはビーコン２０４および装置２０６および／または２０８のそれぞれが公開鍵を使用して実装され得る。別の例では、セキュア通信チャネルが少なくとも１人の共有発明者を含む、２０１８年１２月６日に出願された米国特許出願第６２／７７５，９４２号「SECURE CONSENSUS OVER A LIMITED CONNECTION」を参照して説明される、信頼できるコントローラを使用して確立され、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
各装置２０４、２０６、２０８、２１０、および／または２１２は例えば、モバイル装置、固定装置、デスクトップコンピュータ、サーバー、スマートフォン、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、ウェアラブルコンピューティング装置、眼鏡コンピューティング装置、時計コンピューティング装置、コンピューティングクラウド、仮想マシン、および仮想サーバーとして実装され得る。
ビーコン装置２０４は、コールドストレージウォレットとして実装され得ることに留意されたい。
各装置２０４、２０６および／または２０８は、各メモリ２１６Ａ－Ｃに記憶された各コード２１８Ａ－Ｃを実行する各プロセッサ２１４Ａ－Ｃを含む。プロセッサ２１４Ａ～Ｃは例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックス処理装置（ＧＰＵ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、カスタマイズされた回路、他のユニットとインターフェースするためのプロセッサ、および／または専用ハードウェアアクセラレータとして実装されてもよい。プロセッサ２１４Ａ－Ｃは、単一プロセッサ、マルチコアプロセッサ、および／または並行処理用にアレンジされたプロセッサクラスタ（同質および／または異質なプロセッサアーキテクチャを含むことがある）として実行可能である。
それぞれのメモリ２１６Ａ－Ｃは例えば、ハードドライブ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、光ドライブ、外部記憶装置、および／または他の記憶装置として実施され得る。プロセッサ２１４Ａ－Ｃは、本来それぞれのメモリ２１６Ａ－Ｃによってコード指示として記憶されるのであろうハードウェア１つ以上の特徴に実装されるように設計されてもよいことに留意されたい。
ビーコン装置２０４はデータを記憶するデータ記憶装置２２０Ａ、例えば、分割秘密鍵（秘密鍵を分割することによって生成される）を記憶する分割鍵ペアリポジトリ２２２Ａと、加法的準同型であり、閾値復号プロセスを含む暗号化プロセスを使用して生成される公開鍵と、署名メッセージ２０２のために生成された公開ＤＳＡ鍵と秘密ＤＳＡ鍵のペアを記憶するＤＳＡ鍵ペアリポジトリ２２２Ｂと、計算された署名データ値を記憶する署名データ値リポジトリ２２２Ｃとを含むことができる。分割秘密鍵および／またはＤＳＡ鍵および／または署名データ値は本明細書に記載するように、提供される場合、リクエスタ装置２０６および／またはバリデータ装置２０８のそれぞれのデータ記憶装置によって記憶されてもよいことに留意されたい。
リクエスタ装置２０６は例えば、個別におよび／またはメッセージリポジトリ内に、その署名のために受信されたメッセージ２０２を格納することができるデータ記憶装置２２０Ｂを含むことができる。
バリデータ装置２０８は、各々、例えば分割鍵レポジトリ２２４にそれぞれ分割鍵を記憶するデータ記憶装置２２０Ｃを備えることができる。データ記憶装置２２０Ｃは他のデータ、例えば、受信した署名データ値および／または受信したメッセージ２０２を記憶することができることに留意されたい。
データ記憶装置２２０Ａ－Ｃは例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性メモリ、磁気媒体、半導体記憶装置、ハードドライブ、リムーバブル記憶装置、光メディア（例えば、ＤＶＤ、ＣＤ－ＲＯＭ）、遠隔記憶サーバー、およびコンピューティングクラウドとして実施されてもよい。いくつかのデータおよび／またはコードはそれぞれのメモリにロードされた実行可能部分と共に、それぞれのデータ記憶装置に記憶されてもよいことに留意されたい。
ネットワーク２３０は例えば、有線ベースのネットワーク（例えば、イーサネット）、無線ベースのネットワーク、インターネット、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク、仮想プライベートネットワーク、仮想ネットワーク、セルラネットワーク、短距離無線ネットワーク、メッシュネットワーク、およびアドホックネットワークのうちの１つまたは複数として実現することができる。ネットワーク２３０は、１つ以上のプロトコルおよび／またはネットワークアーキテクチャを使用して実現することができる。
１つ以上の装置２０４、２０６および／または２０８はユーザにデータを提示する各ユーザインターフェース２３２Ａ－Ｃを含み、また、例えば、１つ以上のデータの入力の仕組みを含む：タッチスクリーン、ディスプレイ、キーボード、クリック、クリック、音声活性ソフト、およびマイクロフォン。いくつかの装置はユーザインターフェースなしで作動することができ、例えば、バリデータ装置２０８は、ユーザインターフェースなしで作動することができる。
１つまたは複数の装置２０４、２０６、および／または２０８はネットワーク２３０と通信するためのそれぞれのネットワークインターフェース２３４Ａ～Ｃ、例えば、アンテナ、ネットワークインターフェースカード、ワイヤポート、ソフトウェアで実装される仮想インターフェース、ネットワーク接続性のより高い層を提供するネットワーク通信ソフトウェア、アプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）、ソフトウェア開発キット（ＳＤＫ）、および／または他の実装のうちの１つまたは複数などの物理的および／または仮想コンポーネントを含む。
１０２において、ビーコン装置は署名データ値を提供し、署名する。
署名データ値、およびオプションで関連するタイムスタンプはネットワーク上の複数のバリデータ装置に提供される（例えば、送信される）。
署名データ値は例えば、ビーコンがネットワークに直接接続されていないが、例えば、ビーコン装置がホットウォレットとして実装されたリクエスタ装置に接続されたコールドウォレットとして実装されるリクエスタ装置に接続されたコールドウォレットとして実装される実装において、リクエスタ装置を介して複数のバリデータ装置に提供されてもよい。例えば、リクエスタ装置は、ビーコン装置から署名データ値を受信する。リクエスタ装置は署名データ値が以前に使用されていないことをチェックしてもよい。例えば、以前に使用された署名データ値のデータセットでルックアップ演算を実行してもよい。別の例は、ビーコンが各署名データと共に送信するシーケンス番号をチェックすることである。リクエスタ装置は、ネットワークを介して複数のバリデータ装置に署名データ値を送信してもよい。
ビーコンは、バリデータ装置および／またはリクエスタ装置によって信頼されていると見なされる。
ビーコンは署名値を繰り返し計算および／または生成することができ、署名値は、さらに署名され、かつ／またはバリデータ装置にさらに提供されることができる。例えば、新しい署名値は定義された時間隔ごと（例えば、マイクロ秒ごと、秒ごと、分ごと、時間ごと、または他の時間隔ごと）に周期的に生成される。代替的にまたは追加的に、ビーコンは例えば、初期化（例えば、ビーコンのリセット、ネットワーク接続ノードへのビーコンの接続）時に、定義されたイベント中に署名値を生成する。代替的にまたは追加的に、初期化プロセス（例えば、ビーコンのリセット、ビーコンのネットワーク接続ノードへの接続）の後、ビーコン装置は異なる署名データ値、および任意選択で異なる公開鍵、ならびに対応する秘密鍵の定義された数のインスタンスを計算し、提供する（加法的準同型閾値暗号化を実装する場合）。複数のインスタンスにより、バリデータ装置は、事前定義された数のインスタンスまでの数のメッセージに署名できる。
ビーコン装置は、悪意のある攻撃、特にネットワーク上で発生した悪意のある攻撃に対するセキュリティを強化するように設計されている。任意選択的に、ビーコン装置はトラフィックがビーコンからネットワークに送信されるが、ネットワークからビーコンへの方向には送信されないように、一方向にネットワークに接続される。例えば、ビーコン装置は、ネットワーク上で署名値（および／または鍵のような他のデータ）を生成および送信する「ダム」装置として設計され、オプションとして、接続が検出されると、それを送信する。一方向機能は、ネットワークを介する攻撃のリスクを低減および／または防止する。任意選択的に、ビーコン装置は、任意選択的にリクエスタ装置として実装される、実装されるホットウォレットを介してネットワークに任意選択的に接続されるコールドオフラインウォレットとして実装される。ホットウォレットは、ネットワークに接続されているので、悪意のある攻撃を受けやすく、したがって、完全に信頼することができないことに留意されたい。コールドウォレットの実装は例えば、取引を実行するために必要とされるときに、短い時間隔の間コールドウォレットをホットウォレットに接続することによって、攻撃のリスクを低減する。コールドウォレットはオフラインに保たれ、残りの時間はネットワークから切断され、攻撃者によるネットワーク経由のアクセスを防ぐ。任意選択で、ビーコン装置はメッセージによってトリガーされることなく、および／または署名データが必要であることを示す他の指示、例えば、一定の間隔および／または初期化イベントで署名値を提供することなく、署名データ値の１つ以上のインスタンス（および／または異なる公開鍵のインスタンス、対応する秘密鍵などの他のデータ）を提供する。メッセージからの切断は例えば、メッセージが悪意のある攻撃として生成される状況を防ぐことによって、悪意のある活動のリスクをさらに低減することができる。あるいは、ビーコン装置が常に生きているように設定され、複数の署名データ値を生成してもよい。
署名データ値は例えば、暗号化プロセスおよび／または秘密共有プロセスを使用して、バリデータ装置に提供されてもよい。秘密共有プロセスは、加法的準同形であってもよい。
秘密共有プロセスは例えば、ＥＣＤＳＡおよび／またはＥｄＤＳＡのために実装されてもよい。
以下に記載する秘密共有プロセスは、複数の署名データ値から選択された特定の署名データ値の各一対と、選択された特定の署名データ値と特定の秘密鍵の一対をバリデータ装置が知らなくても、それぞれの部分オープン復号化値を計算するために使用される複数の秘密鍵から選択された特定の秘密鍵と共に使用される。
以下に記載する秘密共有プロセスはＮで示される多数の参加装置（例えば、バリデータ装置）の間で２つの秘密値を分割し共有するように設計され、Ｎ個の参加装置のすべてが、秘密を再構築するために必要とされる。記述された秘密共有プロセスを用いて、Ｎ個の参加装置のＮ－１が悪意のある場合でも、Ｎ－１個の悪意のある装置は、たとえ悪意のある相互の協調を行っても秘密を得ることができない。
本明細書に記載する秘密共有プロセスはレベル１準同型秘密共有を満たし、これは、秘密共有プロセスを使用する秘密の分割が秘密の分割部分の間で、全体（すなわち、非分割）秘密の演算に等しい単一の乗算演算を可能にするという特性を指す。
本明細書に記載する秘密共有プロセスは暗号化された値の乗算演算を可能にすることによって、レベル１準同形秘密共有（例えば、レベル１準同形秘密共有）の特性を満たす本明細書に記載する秘密共有プロセスを用いて、第１の暗号化値および分割された第２の暗号化値のいずれか１つ（例えば、複数の暗号化秘密鍵を分割し、分割された暗号化秘密鍵の値のいずれか１つを選択し、分割された署名データ値のいずれか１つを選択し、選択された分割された第１および第２の値（例えば、選択された暗号化鍵および選択された分割署名データ値）を複数の装置（例えば、バリデータ装置）に提供することを可能にする。
本明細書に記載する秘密共有プロセスは秘密に保たれることが必要とされる２つの秘密間の乗算演算を必要とする暗号プロセス（例えば、ＥＣＤＳＡ）のために実装され得る。各参加装置（例えば、バリデータ装置）が秘密のそれぞれの部分を処理し、結果を配布するとき、Ｎ－１個の参加装置が悪意を持っている場合であっても、秘密が利用可能にされないように、暗号プロセスを秘密のまま適用することができる。
秘密共有プロセスは、秘密に保たれる２つの値ｋ－１と、示される秘密鍵とのために設計される。ｋ－１および秘密鍵ｄのうちの少なくとも１つの値を知ることにより、秘密鍵を制御することが可能になる。
ｋ－１およびｄのための秘密共有メカニズムプロセスがｒ、ｍで示される定義された（例えば、合意された）定数を用いて、各参加装置（例えば、バリデータ装置）がｋ－１およびｄのための共有を有するように、ここで説明される。実数値ｋ－１・（ｍ＋ｒ＊ｄ）を生成するために使用できるｋ－１・（ｍ＋ｒ＊ｄ）の共有を計算することができる。秘密共有プロセスはｋ－１とｄの実際の値を隠蔽し、これはすべての参加装置の悪意のある協調なしには復元できない。
秘密共有プロセスはｋ－１の複数の異なる値およびｄの複数の異なる値を有することを可能にし、その結果、秘密共有メカニズムは、どのペアが使用されるかを知ることなく、ｋ－１およびｄの共有の各ペアに対して機能することができる。
合計秘密共有スキームが使用され、その結果、ｄ値についての共有が維持される：
Figure 2022547876000001
記載された秘密共有メカニズムは加算のために準同型であるが、乗算のためではない。その理由は、ｋ，ｄを秘密に共有するためである：
Figure 2022547876000002
以下の式が成り立つ：
Figure 2022547876000003
故に：
Figure 2022547876000004
上記は線形方程式であり、秘密共有プロセスの要件として使用することができる。例えば、以下のように計算することができる：
Figure 2022547876000005
同時に、以下の式が成り立つことが確認される：
Figure 2022547876000006
その結果以下の特性が得られる：
Figure 2022547876000007
上記に基づいて、共有は、レベル１準同型暗号化を提供するように選択されてもよい。記載された秘密共有の実施を確保するために、以下のプロパティを保持する共有（例えば、全ての共有）から、一様な選択が実行されてもよい：
Figure 2022547876000008
記載された秘密共有の実施は、ｔ－１個の好奇心のある参加者に対して安全である。その秘密共有のための特定の選択された秘密鍵ｄについては複数のｋ－１共有が存在してもよく、その秘密共有のための特定の選択されたｋ－１については複数の秘密鍵ｄの共有が存在してもよい。以下に記載する秘密共有プロセスは、任意の対とのレベル１準同型秘密共有プロパティを依然として保持する任意のｋ－１について、任意のｄについての複数の共有および複数の共有を生成する。
Ｒで示される「良好な共有」（すなわち、レベル１準同型秘密共有）特性は、以下のように定義される：
Figure 2022547876000009
ここで、ｄａはｄの共有を示し、ｋａはｋ－１の共有を示す。ｋ－１．ｃ＊ｋａに各共有を乗じることを意味し、ｃ＋ｋａは各共有にｃ／ｎを加えることを意味し、ｋａ′＋ｋａはベクトル加算（ｒ＝ｋａ′＋ｋａ：ｒｉ＝ｋａ′ｉ＋ｋａｉ）と同じことを意味する。
ｃで示される任意の定数に対して、以下が成り立つ：
Ｒ（ｄａ，ｋａ）－＞Ｒ（ｄａ，ｃ＊ｋａ）
Ｒ（ｄａ，ｋａ）－＞Ｒ（ｃ＊ｄａ，ｋａ）
従って、ｃ１，２で表される定数の場合：
Ｒ（ｄａ，ｋａ）－＞Ｒ（ｃ１＊ｄａ，ｃ２＊ｋａ）
上記に基づいて、複数のｄ個の共有で動作する複数のｋ－１個の共有が存在し得ることに留意されたい。しかしながら、問題は各参加者装置（例えば、確認装置）がｋ－１の各々の間の線形比を知ることである。
以下に留意されたい：
（Ｒ（ｄａ，ｋａ），Ｒ（ｄａ，ｋａ′））－＞Ｒ（ｄａ，ｋａ＋ｋａ′）
（Ｒ（ｄａ，ｋａ），Ｒ（ｄａ′，ｋａ））－＞Ｒ（ｄａ＋ｄａ′，ｋａ）
以下の関係が成り立つ場合（例えば、選択および／または計算される場合）：
Ｒ（ｄａ，ｋａ），Ｒ（ｄａ，ｋａ′），Ｒ（ｄａ′，ｋａ），Ｒ（ｄａ′，ｋａ′），ｓｕｍ（ｋａ）≠０，ｓｕｍ（ｋａ′）≠０，ｓｕｍ（ｄａ）≠０，ｓｕｍ（ｄａ′）≠０
任意の定数はｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４と表され、
Ｒ（ｃ１＊ｄａ＋ｃ２＊ｄａ′，ｃ３＊ｋａ＋ｃ４＊ｋａ′）
である。
上記の４つの線形方程式が成り立つ場合、（フィールドのサイズ）鍵共有オプションが提供される。
上述の鍵共有プロセスは、以下のように要約することができる：
与えられる：（ｄａ，ｋａ），Ｒ（ｄａ，ｋａ′），Ｒ（ｄａ′，ｋａ），Ｒ（ｄａ′，ｋａ′）
与えられる：あるｋおよび／またはある秘密鍵ｄのうちの少なくとも１つ
生成する：均一に、ｃ１
計算する：ｃ２＝（ｋ－ｃ１＊ｓｕｍ（ｋａ）／（ｓｕｍ（ｋａ′））
新しい鍵の共有が示される：ｃ１＊ｋａ＋ｃ２＊ｋａ′
以下は、上述の秘密共有プロセスの数学的証明である：
Figure 2022547876000010
秘密共有プロセスの他の例は例えば、Shamirの秘密共有（例えば、cs.jhu.edu/~sdoshi/crypto/papers/shamirturing.pdfを参照して説明される）、および／またはSum secret sharingに従って実装されることを含む。
暗号化プロセスは例えば、ビーコンとバリデータ装置との間の通信チャネルがセキュアでない場合に使用することができる。秘密共有プロセスは例えば、ビーコンとバリデータ装置との間の通信チャネルが安全である場合に使用されてもよい。
閾値復号プロセスは例えば、Paillierプロセスに基づいて実施されてもよい。分割鍵を使用する閾値復号化プロセスでは、例えばiacr.org/archive/pkc2003/25670279/25670279.pdfを参照して説明されるように、バリデータ装置は暗号化された署名データを相互に共有せずに開くことができる。
数学的形式に関して、暗号化プロセスおよび／または秘密共有プロセスの加法的準同形特性は以下のように記述され得る：Ｅ（ａ）およびＥ（ｂ）で示される２つの暗号化された値が与えられると、両方とも同じ秘密鍵で暗号化され、＋Ｅとしてマークされるバイナリ演算はＥ（ａ）＋ＥＥ（ｂ）＝Ｅ（ａ＋ｂ）である。＊Ｅとしてマークされた別の演算はａ＊ＥＥ（ｂ）＝Ｅ（ａ＊ｂ）であり、ここで、ａは、メッセージ空間の任意のメンバーを示す。
任意選択で、暗号化プロセスが実施されるとき、ビーコン装置は公開鍵（例えば、異なる公開鍵の複数のインスタンス）と、対応する秘密鍵（例えば、公開鍵の各々に対する対応する秘密鍵）とを、オプションで、例えば、Paillierに基づいて、閾値暗号化プロセスを使用して生成する。秘密鍵は複数の分割鍵に分割され、それぞれが異なるバリデータ装置に提供される。公開鍵は、すべてのバリデータ装置および／またはリクエスタ装置に提供され得る。
任意選択で、別の鍵ペアが例えば、ＥｄＤＳＡおよび／またはＥＣＤＳＡに基づいて作成される。
署名データ値の異なる実装が使用されてもよい。
任意選択で、ＤＳＡが実装される場合、署名データ値は、ＤＳＡ秘密鍵を含む。ＤＳＡ秘密鍵は、複数の分割秘密鍵に分割された秘密鍵に対応する公開鍵で暗号化できる。
分割秘密鍵の数はバリデータ装置の数に対応する（例えば、等しい、少なくとも等しい）ことができる。
任意選択で、署名データが暗号化プロセスに基づく場合、署名データ値は、１つまたは複数（任意選択ですべて）の以下の構成要素を含む：（ｉ）分割秘密鍵に分割される秘密鍵に対応する公開鍵で暗号化されたランダム値の逆数、（ｉｉ）複数の分割秘密鍵に分割された秘密鍵に対応する公開鍵を使用した次の暗号化：ランダム値の逆数と、ランダム値の累乗に乗算された既知の定数点のハッシュの積、およびＤＳＡプロセスを使用してビーコン装置によって計算されたＤＳＡ秘密鍵、および（ｉｉｉ）ランダム値の累乗に乗算された既知の定数点のハッシュ。
以下で使用される数学的表記を理解するのを助けるために、以下は（例えば、１１２で計算された）メッセージの最終的に計算された署名の例示的な数学的表現である：
ｄがある秘密鍵を表し、ｍがメッセージを表し、ｇが既知の定数点を表し、ｋが乱数を表し、Ｈがハッシュ関数（例えば、ｓｈａ２５６）を表す。Ｈ′（ｐ）はＤＳＡアルゴリズムの一部である点ｐの特定のハッシュを示す（例えば、ＥＣＤＳＡにおいて、Ｈ′は、ｐのｘ座標を示す）
（ｒ，ｓ）＝（Ｈ′（ｇｋ），ｋ－１＊（Ｈ（ｍ）＋Ｈ′（ｇｋ）＊ｄ））
これは、以下と同じであることに注意されたい：
（ｒ，ｓ）＝（Ｈ′（ｇｋ），ｋ－１＊Ｈ（ｍ）＋ｋ－１＊Ｈ′（ｇｋ）＊ｄ）
以下はビーコン（例えば、ＥＣＤＳＡ）によって実行される閾値暗号化プロセスおよび／またはＤＳＡに基づいて署名データを生成するための例示的なプロセスである。
１．ｋで示されるランダムな値を選択する。
２．ｋ－１を計算する、任意選択で、基礎となるグループ内の値ｋの逆数を示す、例えば、ｋ－１ｍｏｄ（ｎのある値）、ここで、ｎは、バリデータ装置の数を表してもよい。
３．Ｅ（ｋ－１）で示される値を生成するために、公開閾値加法的準同型暗号化（例えば、Paillier）鍵を用いて暗号化する。代替的に、ｋ－１が加法的準同型秘密共有プロセス（例えば、Shamir Secret Sharingおよび／またはSum Secret Sharing）を使用して秘密共有される。演算は、Ｅ（）が加法的準同型秘密共有プロセスを使用して共有される閾値加法的準同型暗号化プロセスおよび／または秘密を用いた暗号化を指すことができることを示す。
４．ｇｋを計算する、ここで、ｇは既知の定数点を表す。
５．ｋ－１＊Ｈ′（ｇｋ）を計算する。
６．Ｅ（ｋ－１＊Ｈ′（ｇｋ）＊ｄ）で示される値を生成するために、公開閾値暗号化（例えば、Paillier）鍵で暗号化する。代替的に、値は秘密共有される。
７．署名データ値は、Ｅ（ｋ－１）、Ｈ′（ｇｋ）、Ｅ（ｋ－１＊Ｈ′（ｇｋ）＊ｄ）と数学的に示される値を含む。代替的に、署名データ値は、Ｅ（ｋ－１）、Ｅ（ｋ－１＊Ｈ′（ｇｋ）＊ｄ）として数学的に示される。（この場合、Ｈ′（ｇｋ）はリクエスタにのみ送信される）。
代替的に、上記のプロセスが秘密共有を使用して実施されてもよい。閾値暗号化プロセスを使用して値（例えば、ｋ－１）を暗号化して、複数のバリデータ装置の間で値を分割することを可能にするのではなく（ここで、加法的準同型演算の後、バリデータ装置は本明細書で説明するように、暗号化された値を復号することができる）、値（例えば、ｋ－１）は、秘密共有を使用して提供される。秘密共有は加法的準同型であり、本明細書で説明する動作の後、各バリデータ装置は、秘密値にアクセスすることができる。
任意選択で、ＤＳＡ秘密鍵（例えば、ＥｄＤＳＡおよび／またはＥＣＤＳＡ）は、ｈｄツリーを使用して生成される。ｈｄツリーを使用して、任意選択でレベル１のPaillierを使用せずに、複数の鍵が生成される。ｈｄツリーは、ベースＥＣＤＳＡおよび／またはＥｄＤＳＡ秘密鍵とチェインデータ（chaindata）と呼ばれる追加データからＥＣＤＳＡおよび／またはＥｄＤＳＡ秘密鍵を導出することを可能にする。秘密鍵装置所有者は、装置にチェインデータを送信することによって、ベース公開鍵から一致する公開鍵を導出する能力を任意の他の装置に与えることができる。ｈｄツリーを使用すると、派生インデックス値を使用して、ベースＤＳＡ秘密鍵からＤＳＡ秘密鍵を派生させることができる（例：ベースＥｄＤＳＡ秘密鍵からＤＳＡ秘密鍵を派生させる、またはベースＥＣＤＳＡ秘密鍵からＥＣＤＳＡ秘密鍵を派生させる）。派生インデックス値は、署名データ値をローカルに計算するためにバリデータ装置に提供される。
数学的表記では：
ＰｒｉｖａｔｅＫｅｙ＝ｄ
ＰｕｂｌｉｃＫｅｙ＝ｇｄ
導出インデックスおよび公開鍵（PublicKey）によってｉで示される値を生成する：
ＮｅｗＰｒｉｖａｔｅＫｅｙ＝ＰｒｉｖａｔｅＫｅｙ＋ｉ＝ｄ＋ｉ
ＮｅｗＰｕｂｌｉｃＫｅｙ＝ＰｕｂｌｉｃＫｅｙ＊ｇｉ＝ｇｄ＊ｇｉ＝ｇｄ＋ｉ
ｈｄツリーを使用して鍵が生成される場合、署名データ値は、以下の数学的表現に基づいて実装され得る：
Ｅ（ｋ－１）、Ｅ（ｋ－１＊Ｈ′（ｇｋ））、Ｅ（ｋ－１＊Ｈ′（ｇｋ）＊ｄ）ここで、ｉの特定の値が与えられると、以下が計算されてもよい：ｉ＊ＥＥ（ｋ－１＊Ｈ′（ｇｋ））＋Ｅ（ｋ－１＊Ｈ′（ｇｋ）＊ｄ）＝Ｅ（ｋ－１＊Ｈ′（ｇｋ）＊（ｄ＋ｉ））。本明細書に記載されるプロセスは、Ｅ（ｋ－１）、Ｅ（ｋ－１＊Ｈ′（ｇｋ）＊（ｄ＋ｉ））を使用して実施される。
Ｅ（ｋ－１＊Ｈ′（ｇｋ））は、ｋ－１＊Ｅ（Ｈ′（ｇｋ））によって計算することができることに留意されたい。
任意選択で、複数の分割秘密鍵に分割される公開鍵および秘密鍵が閾値復号プロセスに基づいて計算される場合、ビーコン装置は例えば、多くの鍵を有するマルチパーティ計算（ＭＰＣ）ウォレットとして働く、鍵ペアの複数のインスタンスを生成および／または格納する。
複数の鍵は必ずしも各秘密鍵に対して新しい異なる署名データ値を生成することなく生成される。例えば、複数の鍵のセットに対して単一の署名データ値が生成される。同じ（例えば、単一の）署名データ値が、複数の鍵の集合の選択された単一鍵に対して一度だけ使われる。以下は同じ（例えば、単一の）署名データ値を有する複数の鍵セットを実装するための例示的なプロセスである。複数のＤＳＡ（例えば、ＥｄＤＳＡおよび／またはＥＣＤＳＡ）鍵ペアが生成される。鍵ペアの各秘密鍵は、複数の暗号化された秘密鍵を作成するために暗号化される。暗号化された秘密鍵は、複数のバリデータ装置に提供される。暗号化された秘密鍵の１つが、例えば、ビーコンおよび／またはリクエスタ装置によって選択される。署名データ値には、選択した秘密鍵は含まれない。選択された暗号化秘密鍵の表示がバリデータ装置に提供される。部分オープン復号化値（例えば、１０８を参照して説明される）は、選択された暗号化秘密鍵と、選択された秘密鍵を含まない署名データ値とを使用して、それぞれのバリデータ装置によって計算される。
同じ署名データ値を有する鍵の複数のペアが実装される場合、使用される閾値暗号化プロセスは例えば、図１の１０２を参照して本明細書で説明される秘密共有プロセスにおいて、および／または、www.semanticscholar.org/paper/Using-Level-1-Homomorphic-Encryption-to-Improve-DSA-Boneh-Gennaro/a57ae12ec05a71b22ce6504dce29c37c3f86d6fcを参照して説明されるように、１つの乗算、例えば、レベル１加法的準同型暗号化を可能にする。
数学的表現に関して、ビーコンは、鍵のセットの秘密鍵の各々に対してＥ（ｄｉ）を提供する。署名データ値は、Ｅ（ｋ－１）、Ｈ′（ｇｋ）、Ｅ（ｋ－１＊Ｈ′（ｇｋ））として実装することができる。ビーコンおよび／またはリクエスタ装置は鍵の１つを選択し、選択された鍵の指示をバリデータ装置に提供する。各バリデータ装置は、Ｈ（ｍ）＊ＥＥ（ｋ－１）＋ＥＥ（ｋ－１＊Ｈ′（ｇｋ））＊Ｅ＿ｌｅｖｅｌ＿１Ｅ（ｄｉ）として、それぞれの部分オープン（例えば１０８）を計算する。秘密値（例えば、秘密鍵および署名データ値）は例えば、本明細書で説明されるように、レベル１準同型和秘密共有プロセスを使用して共有され得る。
ここで、ＥｄＤＳＡ ＭＰＣを使用する実施について、任意選択で、ＧＫ８ウォレットとして実施されるビーコン装置の文脈で説明する。この実装は（例えば、Ｅｄ２５５１９楕円曲線上の）基礎となるＥｄＤＳＡ署名を有するＧＫ８ ＭＰＣに基づくことができる。ＥｄＤＳＡ署名はSchnorr署名の変形であり、他の適切な実施を使用することができることに留意されたい。ＥｄＤＳＡは例えば、ＥＣＤＳＡがＥｄＤＳＡのようなSchnorr署名には存在しない、グループ要素を分散的に反転させる分布の問題を含む場合、ＥＣＤＳＡ上で選択されてもよい。
以下は、鍵（秘密と公開の両方）と、ＥｄＤＳＡ署名の署名とプロセスの概要の説明である。ＥｄＤＳＡ署名スキームの秘密鍵はｂと表された何らかのセキュリティパラメータのために、ｋと表されたｂビット文字列である。公開鍵はＡ＝ｓ・Ｂ（スカラーによる乗算は基礎となる群によって定義されることに留意されたい）として示され、ここで、Ｂは基礎となる曲線上の予め定義された点を示し、（例えば、Ｅｄ２５５１９ ＳＨＡ－５１２のために）Ｈで示される予め定義されたターゲット衝突耐性ハッシュ関数としてのｓ＝Ｈ０，．．．ｂ－１（ｋ）である。Ｍで示されるメッセージ上のＥｄＤＳＡ署名は、以下のように一対（Ｒ，Ｓ）として示される：
Ｒ＝ｒ・Ｂ、ここでｒ＝Ｈ（Ｈｂ，．．．．２ｂ－１｜｜Ｍ）
Ｓ＝ｒ＋Ｈ（ｒ｜｜Ａ｜｜Ｍ）・ｍｏｄｓＬ、ここで、Ｌは基礎となるグループの順序を示す。
ＥｄＤＳＡ署名の検証は、次の式が成立するかどうかをチェックして行われる：
Ｓ・Ｂ＝Ｒ＋Ｈ（Ｒ｜｜Ａ｜｜Ｍ）・Ａ
実際の実装において、Ｍは、オリジナルメッセージｍのハッシュ化されたバージョンを示すことに留意されたい。ＥｄＤＳＡの詳細については、ＲＦＣ８０３２などに記載されている。
１つの装置が任意のメッセージ上で署名を要求することができるので、（署名されるべきメッセージがすべての当事者によって知られていると仮定される標準的なアプローチとは対照的に）バリデータ装置のうちの任意の１つがリクエスタ装置として動作することができるビーコン装置、バリデータ装置、およびリクエスタ装置に基づいて、本明細書に記載される実施形態は、不均一である（uneven）ことが可能であることに留意されたい。これはＭＰＣの外部で処理され、したがって、共署名者（すなわち、バリデータ装置）は閾値署名への参加の要求が合法であることを検証することができると仮定することができる。閾値署名を達成するために、部分解読の１つの段階と、部分解読された共有のすべてを結合して解読を形成する１つの段階とを含む閾値解読を許可する加法的準同型スキームが実施される。例えば、秘密共有スキーム（例えば、Shamir秘密共有）および／または加法的準同型暗号化スキーム（例えば、Paillier）および／またはプリミティブなものは、適合し、かつ安全である。この方式の暗号化／暗号はＥと表され、加法的準同形作用は＋Ｅと表され、ｇで表される何らかの要素のｅで表される乗算はｇｅと表される。
次に、ＥｄＤＳＡ ＭＰＣの実施について簡単に説明する。ｒは、メッセージと秘密鍵が与えられた決定論的値として定義されることに留意されたい。ｒは、閾値署名を実行するために完全にランダムであってもよい。ここで実施されるように、ｒはオンザフライで共有されるのではなく、ランダムであってもよく、これはメッセージに依存するので、技術的に困難であるか、または不可能である。一部の実施では、リクエスト側が同時署名に必要なバリデータ装置の１つとして動作する。署名されるメッセージはｍとして表され、Ｍはハッシュされたメッセージを示す。ビーコン装置はｋで示される秘密鍵をサンプリングし、上記のようにｓを計算し、基礎となる加法的準同型スキームを使用して値を共有する。ｓｉは、ｉで示されるバリデータ装置の共有を示すものとする。加法的準同形暗号方式が使用されるとき、その共有はその復号鍵のものであり、すべてのバリデータ装置は、Ｅ（ｓ）を受信することに留意されたい。ビーコン装置はＡで示される公開鍵をブロードキャストすることができ、ビーコン装置はＲのランダムにサンプリングし、（ｉ、Ｅ（ｒ）、Ｒ）［すなわち、署名データ］を共有することができ、ここで、Ｒは上記のように計算され、ｉは一意のインデックスである。リクエスタ装置はペアｍ、ｉを提供（例えば、ブロードキャスト）することができ、ここで、ｉは未使用の署名データタプルのインデックスを示し、ｍは（例えば、１０６におけるように）署名されるメッセージを示す。署名要求を受信すると、各バリデータ装置はメッセージｍが正当なものであることと、ｉが未使用の署名データタプルであることを確認してもよい（例えば、１０８のように）。Ｅ（ｒ），Ｒは、ｉによってインデックス付けされた一対を示すものとする。各バリデータ装置は（例えば、１０８におけるように）以下の計算の部分的な解読を実行する：
Ｅ（Ｓ）＝Ｅ（ｒ）＋Ｅ（ｓ）Ｈ（Ｒ｜｜Ａ｜｜Ｍ）＝Ｅ（ｒ＋Ｈ（ｒ｜｜Ａ｜｜Ｍ）・ｒ）
それぞれの部分オープン復号化値は（例えば、１１０におけるように）リクエスタ装置に提供される。全ての部分オープン復号化値を受信すると（例えば、リクエスタ装置は、それ自体の部分オープン復号化値を計算することができる）、リクエスタ装置は（例えば、１１２におけるように）Ｓを得るために全ての共有を結合する。リクエスタ装置は（例えば、１１４におけるように）ｍの署名として（Ｒ，Ｓ）をパブリッシュすることができる。
１０４で、署名のためのメッセージがリクエスタ装置によって受信される。メッセージは例えば、第三者装置、リクエスタ装置自体、および／または他の装置から受信されてもよい。メッセージはメッセージのセキュリティを高めるために、デジタル署名のための任意のメッセージであってもよい。例えば、メッセージは、２つのデジタルウォレット間の暗号通貨のトランザクションであってもよい。トランザクションレコードは、ブロックチェーンデータセットに格納されてもよい。別の例では、メッセージが追加のセキュリティのために署名されたデータベース内のエントリであってもよい。
リクエスタ装置は、ビーコン、例えばコールドウォレットとして実装されるビーコンに接続され得るホットウォレットとして動作し得る。
１０６において、署名のためのメッセージは、リクエスタ装置によって複数のバリデータ装置に提供される。
署名用のメッセージは、ネットワークを介して単一の要求セッションで提供される。
メッセージは、すべてのバリデータ装置がメッセージに署名することを要求され、ジョイント署名に必要な多数のバリデータ装置に送信されてもよい。代替的に、メッセージがメッセージの共同署名に必要なバリデータ装置の最小閾値数よりも大きい多数のバリデータ装置に送信されてもよい。メッセージは、少なくともそれぞれの部分に署名するバリデータ装置の最小数があれば署名される。
各バリデータ装置は、単一の要求セッションにおいて署名するためのメッセージを受信する。
任意選択で、リクエスタ装置は、バリデータ装置のうちの１つである。代替的に、リクエスタ装置は、バリデータ装置のうちの１つではない。
ネットワークに接続されているバリデータ装置はリクエスタ装置（例えば、ホットウォレット）によって信頼されるが、ネットワークを介した悪意のある攻撃に対して脆弱であり得る。複数のバリデータ装置を使用してメッセージに署名することで、悪意のある攻撃のリスクを軽減できる。
１０８において、バリデータ装置の各々は、署名データ値とメッセージのそれぞれの部分オープン復号化値を計算する。
それぞれの部分オープン復号化値は署名データ値を提供するために使用される実施に従って、例えば、署名データ値とメッセージに適用されるそれぞれの分割秘密鍵を用いて、および／または、秘密共有プロセスに基づいてそれぞれの部分オープン復号化値を用いて、計算される。
任意選択的に、それぞれの部分オープン復号化値の計算の前に、バリデータ装置の各々は、メッセージがそれぞれのバリデータ装置による署名の資格を有するかどうかをチェックする。例えば、メッセージはそれぞれのバリデータ装置がメッセージに署名するときに、例えば、暗号通貨取引の値が範囲内にあり、かつ／または最大値を下回るとき、メッセージの発信アドレスが有効であり、メッセージの宛先アドレスが有効であり、発信ウォレットは別のウォレットへの暗号通貨取引を可能にするために、そこに格納された十分な暗号通貨を有する、などを定義する、それぞれのルールセットに従って評価されてもよい。別の例では、メッセージが人間のオペレータが見るためにディスプレイ上に提示される。人間のオペレータは例えば、ディスプレイ上に提示された承認または拒否アイコンを押すことによって、メッセージの署名を手動で承認するか、またはメッセージの署名を拒否することができる。
任意選択で、バリデータ装置のそれぞれは、ビーコン装置が署名データ値に署名したこと、および／または署名データ値がそれぞれのバリデータ装置によって以前に使用されていないことを検証する。
バリデータ装置のそれぞれは、他のバリデータ装置とは独立して、それ自体のチェックおよび／またはバリデーションプロセスを実行することができる。
署名データが閾値暗号化プロセスおよび／またはＤＳＡ（例えば、ＥＣＤＳＡ）に基づくとき、部分オープン復号化値は、下記のように計算されてもよい。まず、署名データ値から抽出した値を用いて、Ｈ（ｍ）＊ＥＥ（ｋ－１）＋ＥＥ（ｋ－１＊Ｈ′（ｇｋ）＊ｄ）＝Ｅ（ｋ－１＊Ｈ（ｍ）＋ｋ－１＊Ｈ′（ｇｋ）＊ｄ）（＝＝Ｈ（ｓ））を計算する。部分オープン復号化値Ｅ（ｋ－１＊Ｈ（ｍ）＋ｋ－１＊Ｈ′（ｇｋ）＊ｄは、people.csail.mit.edu/rivest/voting/papers/DamgardJurikNielsen-AGeneralizationOfPailliersPublicKeySystemWithApplicationsToElectronicVoting.pdfを参照して説明されるように、それぞれのバリデータ装置によってそれぞれの分割キーを使用して計算される。
代替的に、署名データは本明細書に記載されるように、秘密共有を使用して提供される。
１１０において、それぞれのバリデータ装置によって計算されたそれぞれの部分オープン復号化値が、単一の応答セッションにおいてリクエスタ装置に提供される。リクエスタ装置は、複数のバリデータ装置のそれぞれの一つからの単一応答セッションにおいて、署名データ値とメッセージに対して計算されたそれぞれの部分オープン復号化値を受信する。
１１２において、リクエスタ装置は、バリデータ装置から受信した複数の部分オープン復号化値を集約して、メッセージのデジタル署名を計算する。
リクエスタ装置は、部分オープン復号化値からメッセージの暗号化されていない署名を計算する。
任意選択で、リクエスタ装置はデジタル署名（バリデータ装置から受信した部分オープン復号化値を集約することによって計算される）がメッセージの有効な署名であること、例えば、どのバリデータ装置も悪意のあるアクティビティを試みていないこと、を検証する。
任意選択で、リクエスタ装置は、すべての参加装置がそれぞれの部分オープンを正しく計算したことを検証する。それぞれのバリデータ装置によって提供されるそれぞれの部分オープン復号化値は、それぞれのバリデータ装置が例えば、ゼロ知識プルーフおよび／または以下で説明するプロセスを使用して、それぞれの部分オープンを計算したという証明の指標を含むことができる。証明の指標は例えば、単一のメッセージおよび／またはメタデータとして提供されてもよい。例えば、秘密共有プロセス（例えば、合計秘密共有）を使用して、各バリデータ装置はそれ自体の固有値ａｉ、ｂｉ（例えば、ＥＣＤＳＡの場合、（ａｉはｋ－１＊ｒ＊ｄのそれぞれの共有）および（ｂｉ＝ｋ＾－１のそれぞれの共有））を取得し、値ｂｉ＋（ａｉ＊Ｈ（ｍ））を返す、ここで、Ｈは本明細書に記載されるハッシュ関数を示し、ｍは本明細書で説明されるように署名するメッセージを示す。ａｉおよびｂｉは例えば、ビーコン装置から取得されてもよく、および／または予め定義された値であってもよい値を示す。ビーコン装置は値ｇａｉおよびｇｂｉをリクエスタ装置に送信することができ、ここで、ｇは例えば、本明細書で説明されるように、例えばＥＣＤＳＡを実装するときの曲線上の点を示す。デジタル署名の検証に失敗した場合、障害の原因となっている特定の参加装置が検出され、以降のメッセージ署名から除外されてもよい。例えば、参加機器毎に以下の関係が検証される：
Figure 2022547876000011
ここで、
Ｒ：ｉ′番目のバリデータによって送信されたメッセージ
Ａｉ＝ｇａｉ ビーコンによってリクエスタに送信される
Ｂｉ＝ｇｂｉ ビーコンによってリクエスタに送信される
特定の参加装置に対して関係が満たされない場合、特定の参加装置が悪意のあるものとして指定され、メッセージのさらなる署名から除外されてもよい。任意選択で、メッセージのデジタル署名はすべての数のバリデータ装置がそれぞれの部分オープン復号化値（すなわち、N out of N）を提供する場合にのみ計算される。Sum Secret Sharingは、N out of Nと互換性があることに留意されたい。
代替的に、装置の最小閾値数を超える多数のバリデータ装置がそれぞれの部分オープン復号化値（すなわち、K out of N）を提供するとき、メッセージのデジタル署名が計算される。Sum Secret SharingはK out of Nと互換性がないので、別のプロセス（例えば、本明細書で説明されるような）が使用されるべきであることに留意されたい。K out of Nを実装することに関する技術的課題は、ハッカーがＫ未満（例えば、２つ）のバリデータ装置にアクセスすることができる場合（例えば、6 out of 10の状況）、ハッカーは、同じ署名データ値を使用して（他のバリデータ装置を使用して）第１のメッセージおよび第２のメッセージに署名することができることである。同じ署名データ値を２回使用することにより、ハッカーは秘密鍵を見つけることができる。一般に、K out of Nの状況では、ハッカーが秘密鍵を見つけることができるように、ｍａｘ（１，２Ｋ－Ｎ）によって示される多数のバリデータ装置を攻撃することができる。ＫおよびＮが小さいとき、またはＫがＮに近いとき（すなわち、演算Ｎが計算効率のためにＫを選択するとき）、１つの可能な解決策は、バリデータ装置を２つ以上のグループに分割することである。複数のサブ鍵に分割された異なる鍵が、異なるグループに対して作成される。それぞれの異なる鍵は、異なる署名データ値に関連付けられる。または、異なるグループに対して異なる署名データ値が生成され、リクエスタ装置はどのバリデータ装置がどのグループのメンバーであるかを認識する。別の解決策ではグループに分割する最初の解決策で構成されてもよいが、メッセージのデジタル署名を計算するためにそれぞれの部分オープン復号化値を提供するために必要なバリデータ装置の総数のうち、多数のバリデータ装置の最小セキュリティレベルを定義することである。最小セキュリティレベルは一連のルール、例えば、少なくとも（Ｋ＋Ｎ）／２バリデータ装置に従って最小閾値まで増加される。第２の解は例えば、Ｋおよび／またはＮの数が大きいとき、例えば、ＫがＮの半分より大きいときに使用されてもよく、第２の解がグループに分割する第１の解と組み合わされ、各グループがＡで示される多数のバリデータ装置を有するとき、最小閾値を定義する規則のセットは、（Ｋ＋Ａ）／２で示されてもよい。
数学的表現に関して、メッセージの暗号化されていない署名は、以下の式を使用して計算される：
ｓ＝ｋ－１＊Ｈ（ｍ）＋ｋ－１＊Ｈ′（ｇｋ）＊ｄ
数学的表現に関して、リクエスタ装置は、（ｒ，ｓ）＝（Ｈ′（ｇｋ），ｋ－１＊Ｈ（ｍ）＋ｋ－１＊Ｈ′（ｇｋ）＊ｄ）がｍの有効な署名であることを検証する。
１１４において、リクエスタ装置は例えば、公開され、公的にアクセス可能にされ、リクエストしている第三者装置に提供され、および／またはブロックチェーンに格納された、メッセージの計算された署名を提供することができる。
数学的表現に関して、（ｒ，ｓ）が提供される。
ここで図３を参照すると、本発明のいくつかの実施形態による、ビーコン装置によって提供される署名データと、リクエスタ装置によって提供される単一の要求セッションと、複数のバリデータ装置のそれぞれからの単一の応答セッションとを使用するメッセージのデジタル署名のためのプロセスのデータフロー図が示されている。図３は、ビーコン装置、リクエスタ装置、バリデータ装置、および任意選択で第三者装置を含む、複数の装置間の全体的なシステムレベルデータフローを示す。図３のデータフロー図の１つまたは複数の特徴は例えば、図１を参照して説明したように、本明細書で説明する他の特徴に対応することができる。図３に示すデータフローは、図２を参照して説明したシステム２００の構成要素によって実施することができる。
３０２において、署名のためのメッセージが受信され、例えば、図１の１０４を参照して本明細書で説明されるように、第三者装置２１０（および／または別の装置）によってリクエスタ装置２０６に送信される。
３０４において、ビーコン装置２０４によって生成された署名データ値が、複数のバリデータ装置２０８に提供される。
署名データ値は例えば、暗号化プロセスを介して、および／または、例えば、図１の１０２を参照して本明細書で説明されるように、本明細書で説明されるように、秘密共有プロセスを介して提供されてもよい。
３０２および３０４は互いに独立して、異なる順序で実行されてもよく、例えば、３０２、３０２が３０４と同時に発生する前に発生する３０４、および／または３０２および３０４が互いに関係なく異なる時間に発生することに留意されたい。
３０６において、署名のためのメッセージは例えば、図１の１０６を参照して本明細書で説明されるように、単一の要求セッションにおいて、リクエスタ装置２０６によってバリデータ装置２０８に提供される。
３０８において、バリデータ装置２０８の各々は例えば、図１の１０８を参照して本明細書で説明されるように、署名データ値およびメッセージのそれぞれの部分オープン復号化値を計算する。
３１０において、バリデータ装置２０８によって計算された部分オープン復号化値は例えば、図１の１１０を参照して本明細書で説明されるように、単一の応答セッションにおいてリクエスタ装置２０６に提供される。
３１２において、リクエスタ装置２０６は例えば、図１の１１２を参照して本明細書で説明されるように、メッセージのデジタル署名を計算するために、受信された部分オープン復号化値を集約する。
３１４において、リクエスタ装置２０６は例えば、図１の１１４を参照して本明細書で説明されるように、例えば、第三者装置２１０にメッセージのデジタル署名を提供する。
ここで、本発明のいくつかの実施形態による、ビーコン装置の観点から、ビーコン装置によって提供される署名データを使用してメッセージにデジタル署名するための方法のフローチャートである図４を参照する。図４の方法の１つまたは複数の特徴は例えば、図１を参照して説明したように、本明細書で説明した他の特徴に対応することができる。図４に示すプロセスは、図２を参照して説明したシステム２００の構成要素によって実施することができる。
４０２において、ビーコン装置は、ネットワークに接続され得る。ビーコン装置はオフラインであってもよく、ネットワーク接続ノード、例えば、ホットウォレットに接続されたコールドウォレットに接続されてもよい。ビーコン装置は例えば、初期化手順をトリガーすることによって起動されることによって、ネットワークに接続されてもよい。
４０４において、ビーコン装置は、１つまたは複数の署名データ値を生成する。署名データ値は本明細書に記載するように、周期的に、および／または初期化手順によってトリガーされてもよい。本明細書に記載されるように、個々の署名データ値は周期的に生成されてもよく、および／または複数の署名データ値は、例えば開始時に一緒に生成されてもよい。
本明細書に記載するように、他のデータ、例えば、公開－秘密鍵ペアを生成することができる。秘密鍵は本明細書に記載するように、複数の分割鍵に分割することができる。
４０６において、署名データ値は本明細書に記載するように、例えば、暗号化プロセスおよび／または秘密共有プロセスを使用して、バリデータ装置に提供される。
他のデータ、例えば、複数の分割鍵は本明細書に記載するように、バリデータ装置に提供されてもよい。
ここで、本発明のいくつかの実施形態による、ビーコン装置によって提供される署名データを使用してメッセージにデジタル署名するための方法のフローチャートが、リクエスタ装置の観点から示されている図５を参照する。図５の方法の１つまたは複数の特徴は例えば、図１を参照して説明したように、本明細書で説明した他の特徴に対応することができる。図５に示すプロセスは、図２を参照して説明したシステム２００の構成要素によって実施することができる。
５０２において、リクエスタ装置は、例えば第三者装置から署名のためのメッセージを受信する。
５０４において、リクエスタ装置は、単一の要求セッションにおいて、複数のバリデータ装置にメッセージを提供する。
５０６において、リクエスタ装置は複数のバリデータ装置から複数の部分オープン復号化値（すなわち、各バリデータ装置からのそれぞれの部分オープン復号化値）を受信する。
５０８において、リクエスタ装置は、受信された部分オープン復号化値からメッセージのデジタル署名を計算する。リクエスタ装置は、受信した部分オープン復号化値を集約してデジタル署名を計算してもよい。
メッセージの暗号化されていない署名は、部分オープン復号化値から計算される可能性がある。
５１０において、リクエスタ装置は、デジタル署名がメッセージの有効な署名であることを検証してもよい。
５１２において、デジタル署名は例えば、第三者装置のような署名のためのメッセージの発信者に提供される。
ここで、本発明のいくつかの実施形態による、各バリデータ装置から見た、ビーコン装置によって提供される署名データを使用してメッセージにデジタル署名するための方法のフローチャートである図６を参照する。各バリデータ装置は、図６の方法の１つ以上の特徴を実行してもよい。図６の方法の１つまたは複数の特徴は例えば、図１を参照して説明したように、本明細書で説明した他の特徴に対応することができる。図６に示すプロセスは、図２を参照して説明したシステム２００の構成要素によって実施することができる。
６０２において、各バリデータ装置は例えば、暗号化プロセスおよび／または秘密共有プロセスを介して、ビーコンによって生成された署名データ値を受信する。
他のデータ、例えば、本明細書で説明するように、それぞれの分割秘密鍵および／または公開鍵を受信することができる。
６０４で、各バリデータ装置は、単一の要求セッションで署名するためのメッセージを受信する。
６０６において、それぞれのバリデータ装置はメッセージに署名する前に、１つまたは複数のバリデーションプロセスを実行することができる。
任意選択で、それぞれのバリデータ装置は、メッセージが署名の資格を有するかどうかをチェックすることができる。各バリデータ装置は例えば、それ自体のルールセットを使用して、それ自体の独立したチェックを実行することができる。いくつかのメッセージについて、いくつかのバリデータ装置は署名のためのメッセージ適格性を判定する可能性があり、他のバリデータ装置は、そのメッセージが署名の適格性を持たないと判定する可能性があることに留意されたい。
代替的にまたは追加的に、各バリデータ装置は、ビーコン装置が署名データ値に署名したこと、および署名データ値が以前に使用されていないことをチェックすることができる。
６０８において、各バリデータ装置は、署名データ値とメッセージのそれぞれの部分オープン復号化値を計算する。
６１０において、各バリデータ装置は、単一の応答セッションにおいて、それぞれの部分オープン復号化値をリクエスタ装置に提供する。
本発明の様々な実施形態の説明は例示の目的で提示されているが、網羅的であることも、開示された実施形態に限定されることも意図されていない。
記載された実施形態の範囲および精神から逸脱することなく、多くの修正および変形が当業者には明らかだろう。
本明細書で使用される用語は実施形態の原理、市場で見出される技術に対する実際の適用または技術的改善を最もよく説明するために、または当業者が本明細書で開示される実施形態を理解することを可能にするために選択されている。
本出願から成熟する特許の存続期間中に、多くの関連するメッセージ署名が開発されることが予想され、メッセージ署名という用語の範囲は、全てのそのような新しい技術を先験的に含むことが意図される。
本明細書で使用される「約」という用語は±１０％を指す。
用語「備える」、「備えている」、「含む」、「含んでいる」、「有している」、およびそれらの複合体は「含むが、これに限定されない」を意味する。
この用語は、「からなる」および「本質的にからなる」という用語を包含する。
「本質的にからなる」という語句は組成物または方法が追加の成分および／または工程を含んでもよいが、追加の成分および／または工程が特許請求される組成物または方法の基本的かつ新規な特徴を実質的に変更しない場合に限ることを意味する。
本明細書で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は文脈が明らかにそわないことを示さない限り、複数の参照を含む。例えば、用語「化合物」または「少なくとも１つの化合物」は、それらの混合物を含む複数の化合物を含み得る。
「例示的」という語は、本明細書では「例、事例、または例示として働く」ことを意味するために使用される。
「例示的」として記載される任意の実施形態は、必ずしも、他の実施形態よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではなく、かつ／または他の実施形態からの特徴の組み込みを排除するように解釈されるべきではない。
用語「任意選択で」は、本明細書では「いくつかの実施形態では提供され、他の実施形態では提供されない」を意味するために使用される。
本発明の任意の特定の実施形態はこのような特徴が矛盾しない限り、複数の「任意選択の」特徴を含み得る。
本出願を通して、本発明の様々な実施形態は、範囲フォーマットで提示されてもよい。範囲形式での説明は単に便宜および簡潔さのためであり、本発明の範囲に対する柔軟性のない限定として解釈されるべきではないことを理解されたい。したがって、範囲の説明は、その範囲内のすべての可能な部分範囲ならびに個々の数値を具体的に開示したものとみなされるべきである。例えば、１～６などの範囲の説明は１～３、１～４、１～５、２～４、２～６、３～６などのサブ範囲、ならびにその範囲内の個々の数、例えば、１、２、３、４、５、および６などを具体的に開示したサブ範囲を有すると考えるべきである。これは、範囲の幅に関係なく適用される。
数値範囲が本明細書で示されるときはいつでも、それは、示された範囲内の任意の引用された数字（分数または整数）を含むことを意味する。語句「間の範囲（ranging/ranges between）」は第１に示す数および第２に示す数、「からの範囲」は第１に示す数から第２に示す数「まで」、本明細書では互換的に使用され、第１および第２の示された数、ならびにそれらの間のすべての小数および整数を含むことを意味する。
明確にするために、別個の実施形態の文脈で説明される本発明の特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせて提供されてもよいことが理解される。逆に、簡潔にするために、単一の実施形態の文脈で説明されている本発明の様々な特徴は別々に、または任意の適切なサブコンビネーションで、または本発明の任意の他の説明された実施形態で適切なものとして提供されてもよい。様々な実施形態の文脈で説明される特定の特徴は実施形態がそれらの要素なしで動作不能でない限り、それらの実施形態の本質的な特徴と見なされるべきではない。
本発明をその特定の実施形態に関連して説明してきたが、多くの代替、修正、および変形が当業者には明らかであろうことは明らかである。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲の精神および広い範囲内にある、そのような代替、修正、および変形のすべてを包含することが意図される。
本明細書において言及される全ての刊行物、特許および特許出願は、あたかも各個々の刊行物、特許または特許出願が参照により本明細書に組み込まれるように具体的かつ個別に示されたかのように、その全体が本明細書に参照により組み込まれる。さらに、本出願における任意の参考文献の引用または同定は、そのような参考文献が本発明の先行技術として利用可能であることを容認するものとして解釈されるべきではない。セクションの見出しが使用される限り、それらは必ずしも限定するものと解釈されるべきではない。さらに、本出願の任意の優先権文書は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (36)

  1. 単一の要求セッションにおいて、署名するためのメッセージを、ネットワークを介して複数のバリデータ装置（validator device）のそれぞれに送信し；
    ビーコン装置は、計算し、前記ビーコン装置によって計算され署名された署名データ値を、ネットワークを介して複数のバリデータ装置のそれぞれに送信し；
    前記複数のバリデータ装置のそれぞれの一つからの単一応答セッションにおいて、前記署名データ値および前記メッセージに対して計算されたそれぞれの部分オープン復号化値（partial-open decrypted value）を受信し；および、
    前記メッセージのデジタル署名を計算するために、前記複数のバリデータ装置から受信された前記部分オープン復号化値を集約する；
    ためのコードを実行する少なくとも１つのハードウェアプロセッサを備える、
    メッセージの前記デジタル署名のためのリクエスタ装置。
  2. 前記複数のバリデータ装置のそれぞれのバリデータ装置について、前記ビーコン装置によって提供されるそれぞれのバリデータ装置の固有の値を使用して計算され、前記メッセージを使用する第１の値と、前記固有の値および前記メッセージに基づいて前記それぞれのバリデータ装置によって提供される証明の指標を使用して計算される第２の値とを比較することによって、前記デジタル署名が検証されないときに、前記複数のバリデータ装置のうちのどれが悪意があるかを識別するためのコードをさらに備える、
    請求項１に記載のリクエスタ装置。
  3. 前記複数のバリデータ装置から受信された前記部分オープン復号化値を集約することによって計算された前記デジタル署名が前記メッセージの有効な署名であることを検証するためのコードをさらに備える、
    請求項１に記載のリクエスタ装置。
  4. 前記部分オープン復号化値から前記メッセージの暗号化されていない署名を計算するためのコードをさらに備える、
    請求項１に記載のリクエスタ装置。
  5. 前記リクエスタ装置は、前記複数のバリデータ装置のうちの１つである、
    請求項１に記載のリクエスタ装置。
  6. ビーコン装置によって計算され署名された署名データ値を、ネットワークを介して前記ビーコン装置から受信し；
    単一の要求セッションにおいて、リクエスタ装置から署名用のメッセージをネットワークを介して受信し；
    前記署名データ値と前記メッセージのそれぞれの部分オープン復号化値を計算し；および、
    単一の応答セッションにおいて、前記それぞれの部分オープン復号化値を前記リクエスタ装置に送信する；
    ためのコードを実行する少なくとも１つのハードウェアプロセッサをそれぞれ含む複数のバリデータ装置を備え、
    前記リクエスタ装置は、前記複数のバリデータ装置から受信した前記部分オープン復号化値を集約して、前記メッセージのデジタル署名を計算する、
    メッセージの前記デジタル署名のためのシステム。
  7. 前記メッセージが、前記複数のバリデータ装置のそれぞれのバリデータ装置による署名のために適格であるかどうかを、それぞれのルールのセットに従ってチェックするためのコードをさらに備える、
    請求項６に記載のシステム。
  8. 前記ビーコン装置が、前記署名データ値に署名し、前記署名データ値が以前に使用されていないことを検証するためのコードをさらに備える、
    請求項６に記載のシステム。
  9. （Ａ）ビーコン装置によって計算され署名された署名データ値を、計算し、ネットワークを介して複数のバリデータ装置のそれぞれの１つに送信するためのコードを実行する、前記ビーコン装置の少なくとも１つのハードウェアプロセッサと；
    （Ｂ）単一の要求セッションにおいて、リクエスタ装置から署名用のメッセージを前記ネットワークを介して受信し；
    前記署名データ値と前記メッセージに対してそれぞれの部分オープン復号化値を計算し；
    単一の応答セッションにおいて、それぞれの部分オープン復号化値を前記リクエスタ装置に送信し、前記リクエスタ装置は、前記部分オープン復号化値を集約して、前記メッセージのデジタル署名を計算する、；
    ためのコードを実行する少なくとも１つのハードウェアプロセッサをそれぞれ含む複数のバリデータ装置と、
    を備える、メッセージのデジタル署名のためのシステム。
  10. 公開鍵（public key）と複数の分割秘密鍵（split-private key）のうちのそれぞれの分割秘密鍵と、を計算し、前記ネットワークを介して前記複数のバリデータ装置のそれぞれに送信するコードをさらに備え、前記署名データ値はデジタル署名アルゴリズム（ＤＳＡ）プロセスを使用して前記ビーコン装置によって計算されたＤＳＡ秘密鍵を含み、前記ＤＳＡ秘密鍵は、加法的準同形（additive homomorphic）で閾値復号プロセス（threshold decryption process）を含む暗号化プロセスに基づいて計算された前記複数の分割秘密鍵に分割される前記秘密鍵に対応する前記公開鍵で暗号化されたものの少なくとも１つであって；
    前記複数のバリデータ装置のそれぞれの１つは、前記署名データ値および前記メッセージに適用される前記それぞれの分割秘密鍵を使用して、前記それぞれの部分オープン復号化値を計算するためのコードをさらに含む、
    請求項９に記載のシステム。
  11. 暗号化された値の乗算演算を可能にすることによって、レベル１準同型和秘密共有（level-1 homomorphic sum secret sharing）の特性を満たす秘密共有プロセスを使用して、署名データ値および秘密鍵が分割され、複数のバリデータ装置のそれぞれに共有される、
    請求項９に記載のシステム。
  12. 分割され共有される前記署名データ値は、複数の署名データ値から選択され、分割され共有される秘密鍵は、前記複数のバリデータ装置が特定の前記署名データ値と選択される前記特定の秘密鍵を知ることなく、前記それぞれの部分オープン復号化値を計算するために使用される複数の秘密鍵から選択される、
    請求項１１に記載のシステム。
  13. 前記署名データ値は、加算に対し準同形である秘密共有プロセスを用いて、前記複数のバリデータ装置のそれぞれ１つと共有され；
    前記複数のバリデータ装置のそれぞれ１つは、前記秘密共有プロセスに基づいて、前記それぞれの部分オープン復号化値を計算するためのコードをさらに含む、
    請求項９に記載のシステム。
  14. 前記複数の分割秘密鍵のいくつかは、複数のバリデータ装置のいくつかに対応しており、前記メッセージの前記デジタル署名は、前記複数のバリデータ装置の数の全てが、それぞれの部分オープン復号化値を提供する場合にのみ計算される、
    請求項１０に記載のシステム。
  15. 前記メッセージの前記デジタル署名を計算するようにそれぞれの部分オープン復号化値を提供するために必要とされるバリデータ装置の総数の中から、いくつかのバリデータ装置の最小セキュリティレベルを定義することと、前記最小セキュリティレベルを、一組のルールに従って最小閾値まで増加させることとをさらに備え、前記複数の分割秘密鍵のいくつか（a number of）は前記バリデータ装置の総数に対応し、前記メッセージの前記デジタル署名は、それぞれの部分オープン復号化値を提供する前記複数のバリデータ装置の数（the number of）が前記最小閾値を超える場合に計算される、
    請求項１０に記載のシステム。
  16. 少なくとも２つのグループに前記バリデータ装置の総数を分割し、前記少なくとも２つのグループの各々に対して固有の署名データ値を前記ビーコン装置によって提供する、ことをさらに備え、前記メッセージの前記デジタル署名は各グループの前記バリデータ装置のすべてが、前記少なくとも２つのグループの各々に対してそれぞれの固有の署名データ値を使用して計算されたそれぞれの部分オープン復号化値を提供する場合にのみ計算される、
    請求項１０に記載のシステム。
  17. 署名のためのメッセージは、単一の要求セッションにおいて、リクエスタ装置によって、前記ネットワークを介して前記複数のバリデータ装置のそれぞれ１つに送信され、
    前記署名データ値および前記メッセージのそれぞれの部分オープン復号化値は、前記複数のバリデータ装置のそれぞれ一つからの単一応答セッションにおいて前記リクエスタ装置によって受信され、
    前記複数のバリデータ装置から受信された前記部分オープン復号化値は、前記メッセージの前記デジタル署名を計算するために前記リクエスタ装置によって集約される、
    請求項９に記載のシステム。
  18. 前記ＤＳＡプロセスは、楕円曲線ＤＳＡ（Elliptic Curve DSA (ECDSA：ＥＣＤＳＡ）を備える、
    請求項１０に記載のシステム。
  19. 前記ＤＳＡプロセスが、エドワード曲線ＤＳＡ（Edwards-curve DSA：ＥｄＤＳＡ）プロセスを備える、
    請求項１０に記載のシステム。
  20. 前記署名データ値は、以下の構成要素（ｉ）加法的準同形であり、閾値復号化プロセスを含む暗号化プロセスに基づいて計算された前記複数の分割秘密鍵に分割される前記秘密鍵に対応する前記公開鍵で暗号化されたランダム値の逆数と、（ｉｉ）加法的準同型であり、閾値復号化プロセスを含む暗号化プロセスに基づいて計算された前記複数の分割秘密鍵に分割された前記秘密鍵に対応する前記公開鍵による以下の暗号化と、を含み、前記暗号化は、ランダム値の逆数と、前記ランダム値の累乗に乗算された既知の定数点のハッシュと、ＤＳＡプロセスを使用する前記ビーコン装置によって計算されたＤＳＡ秘密鍵と、の積である、
    請求項１０に記載のシステム。
  21. 前記署名データ値は、以下の構成要素：（ｉ）加算に対し準同形である秘密共有プロセスを用いて複数の第１の構成要素に分割されたランダム値の逆数、および、（ｉｉ）前記秘密共有プロセスを用いて、前記ランダム値の逆数と、前記ランダム値の累乗に乗算された既知の定数点のハッシュと、前記ＥｄＤＳＡを用いて前記ビーコン装置により計算されたＥｄＤＳＡ秘密鍵と、の積を複数の第２の構成要素に分割することと、を含み、前記複数のバリデータ装置のそれぞれは、それぞれの第１および第２の構成部品を備える、
    請求項１０に記載のシステム。
  22. 前記署名データ値は、（ｉｉｉ）前記ランダム値の前記累乗に乗算された前記既知の定数点のハッシュをさらに含む、
    請求項２１に記載のシステム。
  23. 前記署名データ値の前記ＤＳＡ秘密鍵は、導出インデックス値（derivation index value）を使用してベースＤＳＡ秘密鍵からＤＳＡ秘密鍵を導出することを可能にするｈｄツリーを使用して生成され、前記導出インデックス値は、前記署名データ値をローカルに計算するために前記複数のバリデータ装置に提供される、
    請求項１０に記載のシステム。
  24. 前記ＤＳＡ秘密鍵は、ＥｄＤＳＡ秘密鍵を備え、前記ベースＤＳＡ秘密鍵からＤＳＡ秘密鍵を導出することを可能にするｈｄ（the hd-enabling deriving DSA-private keys from the base DSA-private key）は、前記ベースＥｄＤＳＡ秘密鍵からＥｄＤＳＡ秘密鍵を導出することを備える、
    請求項２３に記載のシステム。
  25. 前記ＤＳＡ秘密鍵は、ＥＣＤＳＡ秘密鍵を備え、前記ベースＤＳＡ秘密鍵からＤＳＡ秘密鍵を導出することを可能にするｈｄ（the hd-enabling deriving DSA-private keys from the base DSA-private key）は、前記ベースＥＣＤＳＡ秘密鍵からＥＣＤＳＡ秘密鍵を導出することを備える、
    請求項２３に記載のシステム。
  26. 前記公開鍵と、前記複数の分割秘密鍵に分割された前記秘密鍵とは、閾値復号化プロセスに基づいて計算され；
    複数のＤＳＡ鍵ペアを計算し；
    複数のＤＳＡ鍵ペアのそれぞれの秘密鍵を暗号化して、複数の暗号化秘密鍵を作成し；
    前記複数の暗号化秘密鍵を前記複数のバリデータ装置に提供し；
    前記複数の暗号化秘密鍵のうちのひとつを選択し、前記署名データ値は選択された秘密鍵を含まず；
    選択された前記暗号化秘密鍵の指標を前記複数のバリデータ装置に提供し、前記部分オープン復号化値は前記選択された暗号化秘密鍵、および、選択された前記秘密鍵を含まない署名データ値を用いて計算される；
    ためのコードをさらに備える、請求項１０に記載のシステム。
  27. 前記ＤＳＡプロセスはＥｄＤＳＡを備え、
    複数のＥｄＤＳＡ鍵ペアを計算し；
    前記複数のＥｄＤＳＡ鍵ペアのそれぞれの秘密鍵を暗号化して、複数の暗号化秘密鍵を作成し；
    前記複数の暗号化秘密鍵を前記複数のバリデータ装置に提供し；
    前記複数の暗号化秘密鍵のうちのひとつを選択し、前記署名データ値は選択された秘密鍵を含まず；
    選択された前記暗号化秘密鍵の指標を前記複数のバリデータ装置に提供し、前記部分オープン復号化値は前記選択された暗号化秘密鍵、および、選択された前記秘密鍵を含まない署名データ値を用いて計算される；
    ためのコードをさらに備える、請求項１０に記載のシステム。
  28. 前記ＤＳＡプロセスはＥＣＤＳＡを備え、
    複数のＥＣＤＳＡ鍵ペアを計算し；
    前記複数のＥＣＤＳＡ鍵ペアのそれぞれの秘密鍵を暗号化して、複数の暗号化秘密鍵を作成し；
    前記複数の暗号化秘密鍵を前記複数のバリデータ装置に提供し；
    前記複数の暗号化秘密鍵のうちのひとつを選択し、前記署名データ値は選択された秘密鍵を含まず；
    選択された前記暗号化秘密鍵の指標を前記複数のバリデータ装置に提供し、前記部分オープン復号化値は前記選択された暗号化秘密鍵、および、選択された前記秘密鍵を含まない署名データ値を用いて計算される；
    ためのコードをさらに備える、請求項１０に記載のシステム。
  29. 複数の暗号化秘密鍵を分割し；
    分割された前記複数の暗号化秘密鍵のいずれか１つを選択し；
    複数の署名データ値を分割し；
    分割された前記署名データ値のいずれかを選択し；
    暗号化された値の乗算演算を可能にすることによる、レベル１準同形秘密共有の特性を満たす秘密共有プロセスを用いて、前記選択された分割暗号化鍵と前記選択された分割署名データ値を複数のバリデータ装置に提供する；
    ことをさらに備える、請求項２８に記載のシステム。
  30. 前記レベル－１準同型秘密共有は、レベル－１準同型和秘密共有（level-1 homomorphic sum secret sharing）を備える、
    請求項２９に記載のシステム。
  31. 前記ビーコン装置は、前記メッセージによってトリガーされることなく、前記署名データ値の複数のインスタンスを計算し、送信する、
    請求項９に記載のシステム。
  32. 前記ビーコン装置は、トラフィックが前記ビーコンから前記ネットワークに送信されるが、前記ネットワークから前記ビーコンへの方向には送信されないように、一方向に前記ネットワークに接続される、
    請求項９に記載のシステム。
  33. 前記ビーコン装置は、前記リクエスタ装置として実装されるホットウォレットに接続されるコールドオフラインウォレットとして実装される、
    請求項９に記載のシステム。
  34. 前記メッセージは、ブロックチェーン内のレコードとして記憶するための暗号通貨のトランザクションを含む、
    請求項９に記載のシステム。
  35. 前記ビーコンは、前記署名値を繰り返し計算し、送信する、
    請求項９に記載のシステム。
  36. 初期化プロセスの後、前記ビーコン装置は、異なる公開鍵、対応する秘密鍵、および署名データ値のインスタンスの定義された数を計算して送信し、前記複数のバリデータ装置は、前記事前定義された数のメッセージにサインアップする、
    請求項１０に記載のシステム。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11088851B2 (en) * 2019-09-04 2021-08-10 Gk8 Ltd Systems and methods for signing of a message
GB2586997B (en) * 2019-09-11 2022-05-11 PQ Solutions Ltd Data communication between a group of users
EP4049404A1 (en) * 2020-01-24 2022-08-31 Via Science, Inc. Secure data processing
IL272516A (en) * 2020-02-06 2021-08-31 Google Llc Prevention of data manipulation using multiple aggregation servers
GB2597123B (en) * 2020-05-14 2023-08-30 Hung Hung Chiu A method for creating a hierarchical threshold signature digital asset wallet
CN113726504A (zh) * 2021-07-13 2021-11-30 中国电力科学研究院有限公司 一种电力数据签名聚合方法及系统
US11677552B2 (en) * 2021-09-09 2023-06-13 Coinbase Il Rd Ltd. Method for preventing misuse of a cryptographic key
CN113987594A (zh) * 2021-10-26 2022-01-28 深圳前海微众银行股份有限公司 一种区块链签名管理方法及装置
US20230275932A1 (en) * 2022-02-25 2023-08-31 Vmware, Inc. Validation of security standard implementation for applications in protected execution environment
CN115396086A (zh) * 2022-06-20 2022-11-25 中国联合网络通信集团有限公司 身份认证方法、装置、设备及存储介质
CN114781378B (zh) * 2022-06-21 2022-09-13 江苏荣泽信息科技股份有限公司 基于区块链的企业数据治理方法及系统
WO2024030122A1 (en) * 2022-08-02 2024-02-08 WENEW, Inc. Methods and systems for linking digital wallets on a blockchain network

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6845447B1 (en) * 1998-11-11 2005-01-18 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Electronic voting method and system and recording medium having recorded thereon a program for implementing the method
DE602004023645D1 (de) * 2003-10-06 2009-11-26 Ibm Dokumentierung sicherheitsbezogener aspekte beim prozess von containertransporten
US20060143701A1 (en) * 2004-12-23 2006-06-29 Cisco Technology, Inc. Techniques for authenticating network protocol control messages while changing authentication secrets
US7596697B2 (en) * 2005-02-14 2009-09-29 Tricipher, Inc. Technique for providing multiple levels of security
US8326996B2 (en) * 2006-06-02 2012-12-04 Oracle International Corporation Method and apparatus for establishing multiple sessions between a database and a middle-tier client
CA2662675C (en) * 2006-09-08 2016-05-24 Certicom Corp. Authenticated radio frequency identification and key distribution system therefor
US7917747B2 (en) * 2007-03-22 2011-03-29 Igt Multi-party encryption systems and methods
JP2010050760A (ja) * 2008-08-22 2010-03-04 Hitachi Ltd コンテンツ保護装置、および、コンテンツ利用装置
US8898468B2 (en) * 2009-12-08 2014-11-25 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Method for ensuring security and privacy in a wireless cognitive network
JP5447544B2 (ja) * 2012-01-27 2014-03-19 沖電気工業株式会社 委託パラメータ情報生成装置、共有鍵合成装置、署名情報合成装置、通信装置、鍵共有被計算委託装置、署名情報生成被計算委託装置、被計算委託装置、鍵共有システム、署名情報検証システム及び通信システム
EP2793194B1 (de) * 2013-04-19 2017-03-15 Kapsch TrafficCom AG Verfahren zum Aufladen einer Onboard-Unit mit einem elektronischen Ticket
WO2014177581A1 (en) * 2013-04-30 2014-11-06 Thomson Licensing Threshold encryption using homomorphic signatures
US20150104004A1 (en) * 2013-10-10 2015-04-16 Elwha Llc Methods, systems, and devices for delivering image data from captured images to devices
US10019703B2 (en) * 2014-05-13 2018-07-10 Google Llc Verifying a secure connection between a network beacon and a user computing device
US11041933B2 (en) * 2014-06-13 2021-06-22 Signify Holding B.V. Localization based on network of wireless nodes
US11627639B2 (en) * 2015-01-26 2023-04-11 Ievgen Verzun Methods and apparatus for HyperSecure last mile communication
US10149159B1 (en) * 2015-03-19 2018-12-04 Proxidyne, Inc. Trusted beacon system and method
US10461940B2 (en) * 2017-03-10 2019-10-29 Fmr Llc Secure firmware transaction signing platform apparatuses, methods and systems
US10778439B2 (en) * 2015-07-14 2020-09-15 Fmr Llc Seed splitting and firmware extension for secure cryptocurrency key backup, restore, and transaction signing platform apparatuses, methods and systems
EP3380984A4 (en) * 2015-11-24 2019-07-31 Ben-Ari, Adi SYSTEM AND METHOD FOR THE PROTECTION OF DATA BY INTELLIGENT BLOCKCHAIN CONTRACT
SG11201806713SA (en) * 2016-02-23 2018-09-27 Nchain Holdings Ltd Blockchain-implemented method for control and distribution of digital content
AU2016402775A1 (en) * 2016-04-15 2018-09-27 Qualcomm Incorporated Techniques for managing secure content transmissions in a content delivery network
US10333705B2 (en) * 2016-04-30 2019-06-25 Civic Technologies, Inc. Methods and apparatus for providing attestation of information using a centralized or distributed ledger
US10411897B2 (en) * 2017-02-17 2019-09-10 Factom, Inc. Secret sharing via blockchains
US10817873B2 (en) * 2017-03-22 2020-10-27 Factom, Inc. Auditing of electronic documents
US10270599B2 (en) * 2017-04-27 2019-04-23 Factom, Inc. Data reproducibility using blockchains
US11057819B2 (en) * 2017-09-22 2021-07-06 Intel Corporation Physical web beacon, client and proxy
US20190140819A1 (en) * 2017-11-08 2019-05-09 Secret Double Octopus Ltd System and method for mekle puzzles symeteric key establishment and generation of lamport merkle signatures
US10219106B1 (en) * 2018-01-26 2019-02-26 Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co., Ltd. Secure BLE broadcast system for location based service
US20190372765A1 (en) * 2018-06-01 2019-12-05 Roland Tegeder System and Method for Providing an Authorised Third Party with Overt Ledger Secured Key Escrow Access to a Secret
CN108833115B (zh) * 2018-06-15 2021-01-26 中山大学 一种基于区块链的多方公平pdf合同签署方法
CN109756485B (zh) * 2018-12-14 2022-11-18 平安科技（深圳）有限公司 电子合同签署方法、装置、计算机设备及存储介质
US11088851B2 (en) * 2019-09-04 2021-08-10 Gk8 Ltd Systems and methods for signing of a message

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