JP2023508814A - 分散ネットワークにおけるリソースの使用に対する課金 - Google Patents

Abstract

本発明の態様は、分散ネットワークのリソースの使用に対する課金および支払いを行うためのコンピュータに実装する方法に関する。分散ネットワークは複数のノードを備え、複数のノードは１つ以上の計算ユニットを実行するように構成される。１つ以上の計算ユニットは、分散ネットワークのユーザーにアプリケーションサービスを提供する１つ以上のアプリケーションユニットを備える。具体化された方法は、各ネットワークユーザーが、アプリケーションユニットの１つ以上において１つ以上のローカルユーザーガスアカウントを実行するステップと、ローカルユーザーガスアカウントを介して、分散ネットワークのリソースの使用の支払いの手続きを行うステップとを備える。さらなる態様では、分散ネットワーク、分散ネットワークのノード、および対応するコンピュータプログラム製品に関する。【選択図】 図１１

Description

本発明は、分散ネットワークのリソースの使用に対して課金するためにコンピュータに実装する方法に関する。

さらなる態様では、分散ネットワーク、分散ネットワークのノード、対応するコンピュータプログラム製品、および非一時的媒体で符号化されたソフトウェアアーキテクシチャに関する。

分散ネットワークでは、複数のノードが分散して配置される。分散ネットワークの計算では、ソフトウェアとデータが複数のノードに亘って分散する。ノードは計算リソースを定めて、分散ネットワークは分散計算技術を使用し得る。

分散ネットワークの一例は、ブロックチェーンネットワークである。ブロックチェーンネットワークは、コンセンサスベースのブロックベースの電子帳簿である。各ブロックは、トランザクションおよびその他の情報で構成される。さらに、各ブロックには前のブロックのハッシュが含まれており、ブロックがチェーン化されて、ブロックチェーンに書き込まれたすべてのトランザクションの永続的で変更不可能な記録が作成される。トランザクションは、スマートコントラクトとして知られる既知の小さなプログラムを呼び出すことがある。

トランザクションをブロックチェーンに書き込むためには、トランザクションが「検証」され、ネットワークにより合意されている必要がある。言い換えると、ネットワークノードはブロックチェーンに書き込まれるブロックについての合意形成は必要がある。このような合意は、さまざまなコンセンサスプロトコルにより実現し得る。

ブロックチェーンネットワークの１つのタイプでは、合意はプルーフオブワークアルゴリズムを使用して実現される。プルーフオブワークコンセンサスプロトコルは、コンセンサスプロトコルに参加する当事者からの作業を必要とすることが一般的であり、これは通常、コンピュータによる処理時間に相当する。ビットコインなどのプルーフオブワークベースの暗号通貨システムでは、計算量の多いパズルを解くことでトランザクションを検証し、新しいブロックを作成します。

もう１つのタイプのコンセンサスプロトコルは、プルーフオブステークアルゴリズムに基づく。このようなプルーフオブステークプロトコルには、計算に大量の時間とエネルギーを必要としないという利点がある。プルーフオブステークベースのブロックチェーンネットワークでは、例えば、次のブロックの作成者は、ランダムな選択とネットワーク内のそれぞれのノードの掛け金の組み合わせにより選択される。

ブロックチェーンネットワークで使用されるコンセンサスプロトコルは、「ビザンチンフォールトトレラント」（ＢＥＴ）合意プロトコルを適用することで、ブロックに含まれるトランザクションの確実な決裁に速く到達するように設計可能である。「同期」ＢＦＴプロトコルは、安全性のためにネットワーク同期の仮定に依存する。一方、「非同期」ＢＥＴプロトコルは異なっている。非同期ＢＦＴプロトコルでは、通常、１／３（３分の１）未満の参加ノードの破損は許容可能である。

暗号通貨とは別に、分散ネットワークは他のさまざまなアプリケーションに使用し得る。特に、分権型および分散型の計算機能とサービスを提供するために使用し得る。この目的のために、ノードのクラッシュや敵対的な攻撃が存在する場合であっても、アプリケーションを確実に実行して複数のノードに亘って状態を保存するように、分散ネットワークは、ステートマシンレプリケーションプロトコルを使用し得る。

分散型計算サービスを提供するこのような分散ネットワークの課題の１つは、分散ネットワークが提供するネットワークリソースを使用するためのアプリケーションだけではなく、ユーザーに課金するための効率的で柔軟かつ安全な課金メカニズムを提供するところにある。

したがって、本発明の一態様の１つの目的は、分散ネットワークのネットワークリソースの使用に対して課金する方法であって、特に、効率、柔軟性、および／またはセキュリティに観点から、分散ネットワークの計算リソースに対して有利なリソースに対する支払いまたはリソースに対する課金の方法を提供するところにある。

本発明の第１の態様の実施形態によれば、分散ネットワークのリソースの使用に対して課金または支払いを行うためにコンピュータに実装する方法が提供される。分散ネットワークは複数のノードを備え、複数のノードのそれぞれは１つ以上の計算ユニットを実行するように構成される。１つ以上の計算ユニットは、分散ネットワークのユーザーにアプリケーションサービスを提供する１つ以上のアプリケーションユニットを備える。具体化された方法は、ネットワークのユーザーが、特にネットワークの各ユーザーが、アプリケーションユニットのうちの１つ以上において、１つ以上のローカルユーザーガスアカウントを実行するステップと、１つ以上のローカルユーザーガスアカウントを介してまたはそれにより、分散ネットワークのリソースの使用に対する課金の手続きを行うステップを備える。そのような具体化された方法によれば、ローカルユーザーガスアカウントは、１つ以上のアプリケーションユニットで提供される。そのようなローカルユーザーガスアカウントは、ユーザーによるリソースの使用に対して効率的かつ柔軟な課金および支払いを容易にし得る。特に、ローカルユーザーガスアカウントの提供は、支払いの手続きを行うために必要なメッセージの数を効果的に削減し得るので、分散ネットワークの通信量および関連する帯域幅を効果的に削減し得る。

ローカルユーザーガスアカウントは、それぞれのアプリケーションユニットで実行されるアカウントであり、対応するユーザーが所有する。ローカルユーザーガスアカウントは、分散ネットワークのリソースの使用に対してローカルでの支払いに使用される。ローカルユーザーガスアカウントは、ローカルユーザーアカウンティングユニットまたは単にローカルユーザーアカウントとして示され得る。

リソースは、一般に、分散ネットワークの物理リソースまたは仮想リソースであり得、ネットワークリソースとして示され得る。これらのリソースには、分散ネットワークのプロセッサの処理能力、メモリおよびストレージリソース、ネットワーク接続、および、例えば、異なるアプリケーションユニット間の通信用などのそれらに関連する帯域幅、のような計算リソースが含まれ得る。

リソースは、特にネットワークのノードにより提供され得る。ネットワークのノードは、計算システムまたは計算ユニット、例えばサーバーとして具体化し得る。

リソースの使用に対する課金、つまり支払いは、特にガスまたはガスユニットで手続きをされ得る。ガスは、分散ネットワークがそのリソースの使用に対して課金するために使用し、ネットワークの自国通貨とは別の補完的なアカウンティングユニットとして定義され得る。ガスは燃料と呼ばれ得る。補完的なアカウンティングユニットを提供することは、リソースの使用コストが、通貨の市場変動から安定および独立を維持可能であるという利点を提供する。車から類推すると、車を運転するために燃料またはガスが必要であるように、本発明のいくつかの実施形態によるガスは、分散ネットワークのリソースを運転するために必要である。

「課金」および「支払い」という用語は、広義で理解されるものとする。これらは、ローカルユーザーのガスアカウントから差し引かれて別のアカウントに転送する支払いを含み得る。使用済みガスを別のアカウントに転送せずに、使用後に「燃焼」するだけのアプリケーションスキームも含み得る。換言すれば、ガスを「燃焼」または消費することでリソースの使用に対して「支払い」を行い得るが、その使用後にはネットワークから削除される。この点において、「課金」および「支払い」は置き換え可能な用語として使用し得る。

計算ユニットは、ネットワークのノードで実行されていて、それ自身のユニット状態を持つソフトウェアの一部として定義され得る。いくつかの実施形態によれば、計算ユニットは、直交永続性を有する決定論的プログラムとして定義され得る。

アプリケーションユニットは、ネットワークのユーザーにアプリケーションサービスを提供するように構成された計算ユニットである。そのようなアプリケーションサービスは、例えば、ウェブサイトのホスティング、旅行の予約、メッセージングサービスの提供などを含み得る。

いくつかの実施形態によれば、ネットワークの各ノードは、１つ以上の計算ユニットを実行する。それゆえ、１つ以上の計算ユニットのユニット状態を維持する。

一実施形態によれば、この方法は、ネットワークのユーザーが、１つ以上のアプリケーションユニットの一次アプリケーションユニットに一次アプリケーションサービスを要求するイングレスメッセージを送信し、一次アプリケーションユニットおよび一次アプリケーションサービスが実行するさらなるステップを備える。さらなるステップは、一次アプリケーションユニットにおけるユーザーのローカルユーザーガスアカウントを介して、またはそれにより、一次アプリケーションサービスによるリソースの使用に対する料金または支払いの手続きを行うことを含む。

そのような実施形態によれば、一次アプリケーションユニットは、ユーザーのイングレスメッセージ用のエントリポイントを設定する。イングレスメッセージは、分散ネットワークのユーザーが、ネットワークのアプリケーションユニットの１つ、より具体的にはそれぞれの一次アプリケーションユニットに送信するメッセージとして理解されるものとする。そのような実施形態によれば、ユーザーは、少なくともそれぞれの一次アプリケーションユニットでローカルユーザーガスアカウントを有する必要がある。これにより、一次アプリケーションユニットにおけるローカルユーザーガスアカウントを介して、または、それにより、リソースの使用に対する料金または支払いをローカルで処理可能となる。

一実施形態によれば、一次アプリケーションサービスを実行するステップは、一次アプリケーションユニットが、１つ以上の二次アプリケーションユニットへ１つ以上の呼び出しを発行するステップを備える。

このような二次アプリケーションユニットは、ユーザーからのイングレスメッセージを直接受信するのではなく、イングレスメッセージを受信したそれぞれの一次アプリケーションユニットからの呼び出しを受信するアプリケーションユニットとして理解されるものとする。換言すれば、一次アプリケーションサービスを実行するために、一次アプリケーションユニットは二次アプリケーションユニットを包含し、二次アプリケーションユニットへの呼び出しが二次アプリケーションユニットのサポートを要求する。

アプリケーションユニットの役割は時間の経過とともに変化することがあり、特に、それぞれの入力メッセージと対応するアプリケーションサービスに依存し得ることに注意すべきである。より具体的には、一例では、同じアプリケーションユニットは、一次アプリケーションサービスを要求するイングレスメッセージを受信すると、一次アプリケーションユニットとして機能し得る。また、別の例では、同じアプリケーションユニットが、一次アプリケーションユニットとして機能する別のアプリケーションユニットから呼び出しを受信すると、二次アプリケーションユニットとして機能し得る。

そのような実施形態によれば、この方法は、１つ以上の二次アプリケーションユニットが、１つ以上の二次アプリケーションサービスを実行するステップをさらに備え得る。

一実施形態によれば、この方法は、一次アプリケーションユニットのローカルユーザーガスアカウントを介して、またはそれが、二次アプリケーションサービスによるリソースの使用に対する支払いの手続きを行うステップをさらに含み得る。

それゆえ、二次アプリケーションユニットは、二次アプリケーションサービスを実行することで一次アプリケーションユニットを支持する。一方、一次アプリケーションユニットは、二次アプリケーションユニットが二次アプリケーションサービスの実行のために必要とするリソースの使用に対する支払いを手配する。

これにより、効率的な支払いスキームが提供される。より具体的には、それは、ユーザーが二次アプリケーションユニットにおいて別個のガスアカウントを必要とすることを回避し、例えば、ユーザー通貨アカウントと二次リアプリケーションユニットとの間でのいかなるメッセージのやり取りも回避する。

一実施形態によれば、１つ以上の二次アプリケーションサービスを実行することは、１つ以上の二次アプリケーションユニットが、さらなる二次アプリケーションユニットへの１つ以上の呼び出しを発行することを含む。さらに、この方法は、１つ以上のさらなる二次アプリケーションユニットが、１つ以上のさらなる二次アプリケーションサービスを実行することを含み得る。

一実施形態によれば、１つ以上の呼び出しを連続して実行することが可能であり、それにより、任意の深さの呼び出しツリーを形成する。別の実施形態によれば、この方法は、ネットワークのユーザーが、二次アプリケーションユニットでローカルユーザーのガスアカウントを実行し、二次アプリケーションユニットのローカルユーザーガスアカウントを介して、または、それが、二次アプリケーションユニットによるリソースの使用に対する支払いの手続きを行う。

そのような実施形態によれば、ユーザーは、一次アプリケーションユニットおよび二次アプリケーションユニットにおいて、ローカルユーザーガスアカウントを有する必要がある。そのような方法では、二次アプリケーションユニットは、二次アプリケーションサービスを実行するために必要なリソースの使用に対して、二次アプリケーションユニットにおいてそれぞれのユーザーが保有するローカルユーザーガスアカウントから直接課金し得る。このようなスキームは、特に二次アプリケーションサービスの計算量の事前の査定が困難なアプリケーションに対する課金について、より柔軟性を高める。

一実施形態によれば、この方法は、ネットワークの各ユーザーが、ウォレット計算ユニットを実行するさらなるステップを備える。ウォレット計算ユニットは、ユーザーのユーザー通貨アカウントを管理するように構成されている。さらに、具体化された方法は、ウォレット計算ユニットからそれぞれのアプリケーションユニットに支払いメッセージを送信して、通貨金額をユーザー通貨アカウントからそれぞれのアプリケーションユニットのローカルユーザーガスアカウントに転送するステップを含み得る。

このような方法は、柔軟で効率的なリソース課金を容易にする。ウォレット計算ユニットにより提供されるユーザー通貨アカウントは、例えば、従来の銀行アカウントからユーザーが請求し得る。この点で、さまざまな外部銀行アプリケーションまたは外部銀行アカウントへの（外部）インターフェイスを提供し得る。他方、ユーザー通貨アカウントは、通貨金額をユーザー通貨アカウントからそれぞれのユーザーが保有する１つ以上のローカルユーザーガスアカウントに内部で転送するために使用され得る。この内部通貨転送は、ウォレット計算ユニットからそれぞれのローカルユーザーガスアカウントをホストするアプリケーションユニットに支払いメッセージを送信することにより実行され得る。

ウォレット計算ユニットは、ガスユニットまたは別の通貨、例えば、暗号通貨または米ドルやユーロなどの古典的な国の通貨として固定されたいる安定したコイン、で実行され得る。暗号通貨または古典的な国の通貨とガスユニットとの間の為替レートは、分散ネットワークにより、例えば、分散ネットワークのガバナンスシステムにより、管理され得る。一例として、分散ネットワークは、１つ以上の為替レートを備えたグローバルテーブルを提供し得る。いくつかの実施形態によれば、分散ネットワークは、為替レートを調整して、ガスに概ね安定したコストを提供し得る。

さらなる実施形態によれば、この方法は、各アプリケーションユニットが、アプリケーションユニットのガスアカウントを実行するステップを備える。

このようなアプリケーションユニットのガスアカウントが、ネットワークのリソースの使用に対する課金は、より効率的で柔軟になる。アプリケーションユニットのガスアカウントは、特にローカルユーザーのガスアカウントの代わりに、またはそれに加えて、アプリケーションサービスの支払いに使用し得る。さらに、アプリケーションユニット自体が使用する、例えば、それ自体のストレージの使用するリソースに対して課金することが可能である。さらに、アプリケーションユニットのガスユニットは、異なるアプリケーションユニット間、特に、呼び出しに関与する一次アプリケーションユニットと二次アプリケーションユニットとの間でガスを転送することに使用し得る。

一実施形態によれば、この方法は、イングレスメッセージの受理、クエリの読み込み、受理したイングレスメッセージの実行、および／または受理したユニット間メッセージの実行、に対して別々に課金するステップをさらに備える。ここで、ユニット間メッセージはネットワークの計算ユニット間で送信される。

このように別々に課金することにより、さまざまなリソースの用途に対してさまざまな技術的課金スキームを組み込むことを可能となる。さらに、システムのセキュリティを強化し、攻撃者の攻撃を防止または少なくとも阻止するために使用可能である。加えて、課金スキームを、より柔軟で迅速なものにする。

ローカルユーザーガスアカウントの各々は、イングレスメッセージの受理に対して課金するように構成されたイングレスサブアカウントと、クエリの読み込みに対して課金するように構成された読み取りクエリサブアカウントと、メッセージの実行、特に、受理したイングレスメッセージの実行および／または前記受理したユニット間メッセージの実行、に対して課金するように構成された実行サブアカウントと、を備える。

このことは、システムのセキュリティのさらなる向上、および障害のあるアプリケーションユニットや悪意のあるアプリケーションユニットにより引き起こされる潜在的な損傷を制限することに使用し得る。特に、分散ネットワークは、分散ネットワークがそれぞれの要求によるリソースの使用を開始する前に、別個のサブアカウントのそれぞれが持つ必要がある最小残高を特定するように構成され得る。一例として、新しいイングレスメッセージは、イングレスサブアカウントのそれぞれの残高が、指定された最小イングレス残高を超えている場合にのみ、受理することが考慮される。

さらなる実施形態によれば、この方法は、イングレスメッセージ、読み取りクエリ、ならびにユニット間メッセージに対して、異なる会計期間および／または課金時間を適用するステップを備える。このような異なる会計期間は、課金スキームの異なる技術的実装をさらに促進し、分散ネットワークへの攻撃を防止または妨害するために使用され得る。

一実施形態によれば、この方法は、イングレッスメッセージを実行するためにそれらを受け入れるかまたは拒否するときに、イングレッスメッセージに対して課金することを含み得る。

さらなる実施形態によれば、この方法は、特に二次アプリケーションユニットへの１つ以上の呼び出しの発行後に、事前にイングレスメッセージの実行に対して課金することを含む。

そのような実施形態は、イングレスメッセージでそれを満たすことにより攻撃を効率的に防止または妨害し得る。より具体的には、異なる時点で早期に請求することにより、特に、サブアカウントのそれぞれの残高が必要な最小残高を下回るとすぐに、敵対者が要求する処理を早期に停止することを保証し得る。

さらなる実施形態によれば、この方法は、続いてバンドルされた方法で読み取りクエリに対して、例えば、定義済みの数の読み取りクエリが実行された後でのみ、課金するステップを備える。

これにより、読み取りクエリの処理が、より効率的になる。そのような実施形態は、アプリケーションユニットがサブネットを形成する複数のノード上で実行され、サブネットの複数のノードに亘って複製される分散ネットワークにおいて特に有用である。このようなネットワークでは、読み取りクエリをサブネットの複数のノードに亘って複製する必要はなく、読み取りクエリはサブネットの単一ノードで独立して処理可能である。

さらなる実施形態によれば、この方法は、それぞれのサブネットの各ノードに対して別個の読み取りクエリサブアカウントを提供するステップを備える。これにより、単一ノードに読み取りクエリを殺到させることによる攻撃を防止または妨害し得る。より具体的には、ノードは、個別の読み取りクエリサブアカウントに十分な残高があるときだけ読み取り要求を実行し得る、読み取り要求は、バンドルされた方法で事後においてのみ課金される。

別の実施形態によれば、この方法は、分散ネットワークのストレージリソースの使用に対して、分散ネットワークにより課金するステップと、分散ネットワークのストレージリソースの使用に対して、それぞれのアプリケーションユニットのガスアカウントから支払うステップと、をさらに備える。

いくつかの実施形態によれば、それぞれのアプリケーションユニットは、例えば、定義済みの期間に使用されたストレージの最大量に対して課金され得る。

さらなる実施形態によれば、アプリケーションユニットが、特に、一次アプリケーションユニットおよび二次アプリケーションユニットのそれぞれが、一次アプリケーションユニットおよび／または二次アプリケーションユニットそれぞれによるリソースの使用に対して、固定価格で課金するステップをさらに備える。

そのような固定価格は、一方で、通信帯域幅の使用が少ない効率的な支払いの手続きを促進する。その一方で、それは迅速な課金を促進する。さらに、一次アプリケーションユニットのローカルユーザーアカウントを介して、洗練された単純な方法での二次アプリケーションユニットの支払いの処理を可能とする。

さらなる実施形態によれば、この方法は、アプリケーションユニットが、特に、一次アプリケーションユニットおよび／または二次アプリケーションユニットそれぞれが、一次アプリケーションサービスおよび／または二次アプリケーションサービスそれぞれによるリソースの使用に対して、前払いで請求するステップを備える。さらに、この方法は、アプリケーションユニットが、特に、一次アプリケーションユニットおよび／または二次アプリケーションユニットそれぞれが、前払いの未使用部分を払い戻すさらなるステップを含み得る。

このことは、さらなる柔軟性を提供する。

さらなる実施形態によれば、この方法は、一次アプリケーションユニットおよび／または二次アプリケーションユニットそれぞれのアプリケーションユニットガスアカウントから、対応する一次アプリケーションサービスおよび／または二次アプリケーションサービスの実行を確実にするために前払いで補充するステップを備える。

このことは、さらなる柔軟性を提供する。

さらなる実施形態によれば、分散ネットワークは複数のサブネットを含み、ここで、複数のサブネットのそれぞれは、複数のノードのうちの１つ以上を含む。この方法は、アプリケーションユニットの各々を、複数のサブネットのうちの１つに割り当てて、それぞれのサブネットに亘ってアプリケーションユニットを複製するステップをさらに備える。

本発明のいくつかの実施形態による方法は、複製されたアプリケーションユニットを有するサブネットを備える、そのような分散ネットワークに特に有用である。

特に、その複製は、実行サブセットの各々のノード上において、計算ユニットのユニット状態の空間で、アクティブな複製を実行することで、より容易になり得る。いくつかの実施形態によれば、ユニット状態は、特に、入力キュー、出力キュー、システム状態、およびアプリケーションまたはユーザー状態を含み得る。

一実施形態によれば、分散ネットワークは、計算ユニットの一式、特に計算ユニットの状態、をサブネット全体に複製するように構成される。その結果、それぞれのサブネットの計算ユニットは、それらが誠実に振る舞う限り、常に同じ状態になる。異なるサブネット、特に、異なるサブネットの計算ユニットは、メッセージングプロトコルおよびコンセンサスプロトコルを介して、サブネット間メッセージを交換することにより、相互に通信し得る。

本発明の別の態様の実施形態によれば、分散ネットワークが提供される。

分散ネットワークは、複数のノードを備え、複数のノードのそれぞれは、１つ以上の計算ユニットを実行するように構成される。その１つ以上の計算ユニットは、１つ以上のアプリケーションユニットを包含する。そのアプリケーションユニットは、分散ネットワークのユーザーにアプリケーションサービスを提供するように構成される。分散ネットワークは、計算ユニットにリソースを提供し、ネットワークの各ユーザーが、１つ以上のアプリケーションユニットで、１つ以上のローカルユーザーガスアカウントを実行するように構成される。分散ネットワークはさらに、ローカルユーザーガスアカウントを介して、またはローカルユーザーガスアカウントが、分散ネットワークのリソースの使用に対する支払いの手続きを行うように構成される。

本発明の別の態様の一実施形態によれば、分散ネットワークのノードが提供される。

本発明の別の態様の実施形態によれば、分散ネットワークを動作させるコンピュータプログラム製品が提供される。そのコンピュータプログラム製品は、それ自体にプログラム命令が組み込まれたコンピュータ可読記憶媒体を備え、そのプログラム命令は分散ネットワークの複数のノードのうちの１つ以上が実行可能であり、複数のノードのうちの１つ以上で、本発明の方法のステップを実行する。

本発明の別の態様の実施形態によれば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体で符号化されたソフトウェアアーキテクシャが提供される。そのソフトウェアアーキテクチャは、分散ネットワークの１つ以上のノード動作させるように構成される。
符号化されたソフトウェアアーキテクチャは、複数のノードのうちの１つ以上が実行可能なプログラム命令を備え、複数のノードのうちの１つ以上に、本発明の方法のステップを備える方法を実行させる。

本発明の一態様の特徴および利点は、必本発明の他の態様に適宜適用し得る。

他の有利な実施形態は、従属請求項ならびに以下の説明に記載されている。

本発明は、よりよく理解され、上記以外の目的は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。このような説明は、添付の図面を参照してなされる。
図１は、本発明の一実施形態による分散ネットワークの例示的な図式である。 図２は、ネットワークの典型的なノードで実行される計算ユニットを、より詳細に示す図である。 図３は、複数のサブネットを備える本発明の一実施形態による分散ネットワークの例示的な図式である。 図４は、図３の分散ネットワークで実行される計算ユニットを、より詳細に示す図である。 図５は、図３のネットワークのサブネットにおいて受信されるサブネット間メッセージの概略図である 図６は、サブネットプロトコルクライアントのプロトコルコンポーネントの概略ブロック図である。 図７は、メッセージプロトコル、コンセンサスプロトコル、および関連するコンポーネントのワークフローを例示的に視覚化する図である。 図８は、本発明の一実施形態によるアプリケーションユニットを、より詳細に示す図である。 図９は、本発明の一実施形態による例示的なローカルユーザーガスアカウントをより詳細に示す図である。 図１０は、本発明の一実施形態による課金／支払いスキームを示す図である。 図１１は、本発明の一実施形態による別の課金／支払いスキームを示す図である。 図１２は、分散ネットワークのユーザーが、ローカルユーザーのガスアカウントに再課金する方法を示す図である。 図１３は、本発明の一実施形態による読み取りクエリの課金スキームを示す図である。 図１４は、一次アプリケーションユニットが、クロージャを使用して二次アプリケーションユニットへの呼び出しを管理する方法を示す図である。 図１５は、本発明の一実施形態によりコンピュータに実装する方法のそれぞれのステップのフローチャートを示す。 図１６は、本発明の一実施形態によるネットワークの各々のノードで実行される主な処理を示す図である。 図１７は、サブネット間およびサブネット内のメッセージの交換に関与する主要な層を示す層モデルを示す図である。 図１８は、本発明の例示的な実施形態による、コンセンサスコンポーネントによる入力ブロックの生成を示す図である。 図１９は、ネットワーキングコンポーネントを、より詳細に示す図である。 図２０は、本発明によるノードの例示的な実施形態を示す図である。

＜発明を実行するモード＞
最初に、本発明のいくつかの一般的な態様および実施形態の用語を紹介する。

一実施形態によれば、分散ネットワークは、分散形式で配置された複数のノードを備える。このような分散ネットワークの計算では、ソフトウェアとデータが複数のノードに分散される。ノードは計算リソースを定めて、分散ネットワークは特定の分散計算技術を使用し得る。

一実施形態によれば、分散ネットワークは、ブロックチェーンネットワークとして具体化され得る。「ブロックチェーン」という用語には、電子台帳、コンピューターベース台帳、分散型台帳のすべての形式が含まれる。

図１に、本発明の一実施形態による分散ネットワーク１００の例示的なブロック図を示す。

分散型ネットワーク１００は、複数のノード１０を備え、これは、ネットワークノード１０またはコンピューティングノード１０としても示され得る。複数のノード１０のそれぞれは、１つ以上の計算ユニットを実行するように構成される。一実施形態によれば、計算ユニットは、ソフトウェアの一部として、特に、それ自体のユニット状態を備えているか、または有している、ソフトウェアの一部として理解されるべきである。ネットワーク１００の複数のノード１０は、異なるサブセットおよび／またはサブネットに割り当てられ得る。このような割り当ては、時間の経過とともに変更される可能性がある。

この実施形態によれば、ネットワーク１００は、ノード１０のコンセンサスサブセットＳＳ１と、ノード１０の実行サブセットＳＳ２とを備える。

ノード１００において実行される計算ユニットは、ネットワーク１００のユーザーにより、計算タスクまたはサービス、特に、アプリケーションサービスを実行または要求するために使用され得る。ネットワーク１００の計算ユニットは、実行メッセージの現在のセットからの、特に、実行メッセージを実行し得る。実行メッセージは、特に、ネットワークの計算ユニット間で交換されるユニット間メッセージ、および／または入力メッセージ、すなわち、外部ソースから、特に、ネットワークのユーザーから、受信されるメッセージを備え得る。ネットワーク１００は、最初にコンセンサスプロトコルが実行されて、それぞれの現在の実行メッセージのセットからの実行メッセージの選択および処理順序について合意を形成するように構成される。ネットワーク１００の中のノード１０の数に応じて、コンセンサスプロトコルは、有利には、ネットワークのすべてのノードにより実行されるのではなく、ネットワーク１００のノード１０のサブセットによってのみ実行され、これは、以下、コンセンサスサブセットＳＳ１として示される。コンセンサスサブセットＳＳ１は、コンセンサスサブセットとして示され得る。このように、コンセンサスサブセットＳＳ１のノードは、コンセンサスプロトコルを実行して、現在の実行メッセージのセットからの実行メッセージの選択と処理順序について合意を形成するように構成される。

実行メッセージの実行はまた、有利には、ネットワーク１００のすべてのノードにより実行されるのではなく、ネットワーク１００のノード１０のサブセットによってのみ実行され得る。このサブセットは、以下では実行サブセットＳＳ２として示され、実行サブセットＳＳ２として示され得る。次に、実行サブセットＳＳ２の計算ユニットは、前のコンセンサスステップで合意された処理順序で実行メッセージの選択を個別に実行する。実行サブセットＳＳ２の各計算ユニットは、決定論的な方法で実行を実行し、それにより実行サブセットＳＳ２の対応する計算ユニットのユニット状態を変更する。

一実施形態によれば、ユニット状態は、計算ユニットにより使用されるすべてのデータまたは情報、特に、計算ユニットが変数に格納するデータだけでなく、計算ユニットがリモート呼び出しから取得するデータ、として理解されなければならない。ユニット状態は、特に、それぞれのノードのそれぞれの記憶場所における特定の記憶場所を表し得る。これらの記憶場所の内容は、計算ユニットの実行の任意の時点で、実施形態によればユニット状態と呼ばれる。計算ユニットは、特に、ステートフル計算ユニットとして具体化し得る。すなわち、計算ユニットは、先行する事象またはユーザーの相互作用を記憶するように実施形態にしたがって設計される。

いくつかの実施形態によれば、ネットワークの各々のノードは、他のノードのクロックと大まかに同期されたローカルクロックに従うと想定される。

図２に、ネットワーク１００のノード１０上で実行される計算ユニット１５を、より詳細に示す。より具体的には、５つの計算ユニット１５が実行されている図１のサブセットＳＳ２のノード１０を示している。より具体的には、それら５つの計算ユニット１５は、計算ユニットＣＵ２１、ＣＵ２２、ＣＵ２３、ＣＵ２４およびＣＵ２５一式である。計算ユニットＣＵ２１、ＣＵ２２、ＣＵ２３、ＣＵ２４およびＣＵ２５一式は、サブセットＳＳ２の各ノード１０で実行される。さらに、計算ユニットＣＵ２１、ＣＵ２２、ＣＵ２３、ＣＵ２４およびＣＵ２５一式は、サブセットＳＳ２全体に亘って複製され、計算ユニットＣＵ２１、ＣＵ２２、ＣＵ２３、ＣＵ２４およびＣＵ２５のそれぞれが誠実に振る舞うとき、最終的に同じユニット状態になる。これは、特に、サブセットＳＳ２のノード１０のそれぞれで、計算ユニットＣＵ２１、ＣＵ２２、ＣＵ２３、ＣＵ２４、およびＣＵ２５のユニット状態の空間でアクティブな複製を実行することにより実装し得る。

計算ユニットＣＵは、さまざまな機能を提供することがあり、さまざまなタイプのものであり得る。計算ユニットの１つのタイプは、分散ネットワークのユーザーにアプリケーションサービスを提供するように構成されたアプリケーション計算ユニットである。アプリケーション計算ユニットは、簡略化するために、以下ではアプリケーションユニットまたはＡＵと表記する。別のタイプの計算ユニットは、ネットワークのユーザーのユーザー通貨アカウントを管理するように構成され得るウォレット計算ユニットである。そして、さらに別のタイプの計算ユニットは、システム計算ユニットである。そのようなシステム計算ユニットは分散ネットワークに、システムまたは管理機能を提供し得る。

図３に、本発明の一実施形態による分散ネットワーク３００の例示的なブロック図を示す。

分散ネットワーク３００は、複数のノード１０を備える。

この実施形態によれば、複数のノード１０は、複数のサブネット１１に分散されている。図１の例では、ＳＮＡ、ＳＮＢ、ＳＮＣ、およびＳＮＤで示される４つのサブネット１１が提供される。ネットワーク１００は、それぞれのサブネット１１の内部のサブネット内通信用の通信リンク１２と、サブネット１１の異なるサブネット間のサブネット間通信用の通信リンク１３とを備える。したがって、通信リンク１２は、サブネット内またはピアツーピア（Ｐ２Ｐ）通信リンクとしても示され得、通信リンク１３は、サブネット間またはサブネット対サブネット（ＳＮ２ＳＮ）通信リンクとしても示され得る。複数のサブネット１１のそれぞれは、それぞれのサブネット１１の各々のノード１０において計算ユニット一式を実行するように構成される。

本発明のいくつかの実施形態によれば、サブネット１１は、それぞれのサブネット１１に亘って計算ユニット一式を複製するように構成される。より具体的には、サブネット１１は、それぞれのサブネット１１にわたって計算ユニットのユニット状態を複製するように構成される。

ネットワーク１００は、特に、プルーフオブステークブロックチェーンネットワークであり得る。

プルーフオブステーク（ＰｏＳ）は、ブロックチェーンネットワークが、どのノードがブロックチェーンの次のブロックを作成できるかについて分散的に合意を形成する方法を説明する。ＰｏＳ法は、重み付けされたランダム選択を使用し得る。それにより、個々のノードの重みは、特に、それぞれのノードの資産（「ステーク」）に応じて決定され得る。

非同期ＢＥＴコンセンサスプロトコルのいくつかの実施形態によれば、各サブネットの破損しているノードが１／３（３分の１）未満であると想定されることで、サブネットにより生成および署名されたアーティファクトを完全に信頼可能となる。

図４に、ネットワーク３００のノード１０において実行される計算ユニット１５をより詳細に示す。より具体的には、図４の左側４０１に、５つの計算ユニット１５が実行されている図１のサブセットＳＮＡのノード１０を示す。より具体的には、５つの計算ユニット１５は、１組の計算ユニットＣＵＡ１、ＣＵＡ２、ＣＵＡ３、ＣＵＡ４、およびＣＵＡ５である。１組の計算ユニットＣＵＡ１、ＣＵＡ２、ＣＵＡ３、ＣＵＡ４、およびＣＵＡ５は、サブネットＳＮＡの各ノード１０で実行される。さらに、１組の計算ユニットＣＵＡ１、ＣＵＡ２、ＣＵＡ３、ＣＵＡ４、およびＣＵＡ５は、各々の計算ユニットＣＵＡ１、ＣＵＡ２、ＣＵＡ３、ＣＵＡ４、およびＣＵＡ５が同じユニット状態を持つように、サブネットＳＮＡ全体に亘って複製される。これは、特に、サブネットＳＮＡのノード10のそれぞれで、計算ユニットＣＵＡ１、ＣＵＡ２、ＣＵＡ３、ＣＵＡ４、およびＣＵＡ５のユニット状態の空間でアクティブな複製を実行することにより実装され得る。

さらに、図４の右側４０２に、４つの計算ユニット１５が実行されている図１のサブネットＳＮＢのノード１０を示す。より具体的には、４つの計算ユニット１５は、１組の計算ユニットＣＵＢ１、ＣＵＢ２、ＣＵＢ３、およびＣＵＢ４である。１組の計算ユニットＣＵＢ１、ＣＵＢ２、ＣＵＢ３、およびＣＵＢ４は、サブネットＳＮＢの各ノード１０で実行される。さらに、１組の計算ユニットＣＵＢ１、ＣＵＢ２、ＣＵＢ３、およびＣＵＢ４は、各々の計算ユニットＣＵＢ１、ＣＵＢ２、ＣＵＢ３、およびＣＵＢ４が同じユニット状態を持つように、サブネットＳＮＢ全体に亘って複製される。上記のように、ユニット状態の空間でアクティブな複製を実行する。

図３に戻って参照すると、ネットワーク３００は、メッセージングプロトコルおよびコンセンサスプロトコルを介して、サブネットＳＮＡ、ＳＮＢ、ＳＮＣ、およびＳＮＤの間でサブネット間メッセージ１６を交換するように構成される。コンセンサスプロトコルは、それぞれの受信サブネットでのサブネット間メッセージ１６の処理順序について合意を形成するように構成される。例えば、サブネットＳＮＢに対して、サブネットＳＮＡ、ＳＮＢ、ＳＮＣ、およびＳＮＤからサブネット間メッセージ１６を受信することを参照している。コンセンサスプロトコルは、これらのサブネット間メッセージ１６を受信して処理し、定義済みのコンセンサスアルゴリズムまたはコンセンサスメカニズムを実行して、受信したサブネット間メッセージ１６の処理順序について合意を形成する。

いくつかの実施形態によれば、ネットワーク３００は、各々のサブネットにおいて別々にコンセンサスプロトコルを実行するように構成され得る。つまり、サブネットＳＮＡ、ＳＮＢ、ＳＮＣ、およびＳＮＤのそれぞれは、他のサブネットとは別に、独立して独自のコンセンサスプロトコルを実行する。したがって、サブネットＳＮＡ、ＳＮＢ、ＳＮＣ、およびＳＮＤのそれぞれは、定義済みの範囲で、処理するメッセージを受信した他のサブネットとは独立して、その順序を決定可能である。ゆえに、サブネットＳＮＡ、ＳＮＢ、ＳＮＣ、およびＳＮＤのそれぞれは、受信したサブネット間メッセージ１６の処理順序に基づいて、サブネットごとに合意を形成する。このようなコンセンサスは、ローカルコンセンサスまたはサブネットコンセンサスと見なし得る。

この概念は、図５を参照すると、より詳細に示されている。

図５に、図３のサブネット１１のＳＮＢで受信されるサブネット間メッセージ１６の概略図を示す。

サブネットＳＮＢは、サブネットＳＮＡからサブネット間メッセージＳＮＡ－ＳＮＢ、サブネットＳＮＣからサブネット間メッセージＳＮＣ－ＳＮＢ、およびサブネットＳＮＤからサブネット間メッセージＳＮＤ－ＳＮＢを受信する。これらのサブネット間メッセージのプールは、サブネットＳＮＢにおいてコンセンサスプロトコルをローカルで実行するコンセンサスコンポーネント３０であるＣＳＮＢにより処理される。ゆえに、コンセンサスコンポーネント３０は、サブネットコンセンサスコンポーネントとして示され得る。

コンセンサスコンポーネント３０は、定義済みのコンセンサスアルゴリズムまたはメカニズムに従ってサブネット間メッセージから入力ブロックＩＢのキューを生成し、メッセージングプロトコルを実行するように構成されたＭＳＮＢに入力ブロックＩＢのキューを提供し、入力ブロックＩＢの処理をさらに行う。

いくつかの実施形態によれば、各々のサブネット１１のノード１０のそれぞれは、コンセンサスプロトコルに参加し得る。そのような実施形態によれば、サブネット１１の各々は、例えば、１０から１００のノード、特に、２０から５０のノードを備える。このような数値は、セキュリティと効率の間の有利な妥協点を提供し得る。

他のいくつかの実施形態によれば、コンセンサスプロトコルは、定義済みの選出スキームに従って、それぞれのサブネット１１の複数のノード１０から委員会のメンバーを選出する。そして、選出された委員会のメンバーとのみコンセンサスプロトコルを実行するように構成され得る。このようなアプローチは、ノードの数が多いサブネット、例えば、１０００以上のノードを有するサブネット、で特に有用である。

図６に、例えば、図１に示されるサブネットプロトコルクライアント４２であるサブネットプロトコルクライアントのプロトコルコンポーネント６００の概略ブロック図を示す。

図６の実線の矢印は、ユニット間メッセージとイングレスメッセージで構成される実行メッセージに関連する。入力メッセージは、特にユーザーからの変更クエリであり得る。破線の矢印はシステム情報に関連する。

プロトコルコンポーネント６００は、メッセージングプロトコルを実行するように構成されたメッセージングコンポーネント６１と、実行メッセージを実行する、特に、ユニット間メッセージを実行するおよび／またはクエリを変更する、実行プロトコルを実行するように構成された実行コンポーネント６２と、を備える。プロトコルコンポーネント６００はさらに、コンセンサスプロトコルを実行するように構成されたコンセンサスコンポーネント６３と、ネットワーキングプロトコルを実行するように構成されたネットワーキングコンポーネント６４と、状態管理プロトコルを実行するように構成された状態管理コンポーネント６５と、クロスサブネット転送プロトコルを実行するように構成されたＸ－Ｎｅｔコンポーネント６６と、ネットワークの外部ユーザーから受信したイングレスメッセージを処理するように構成されたイングレスメッセージハンドラコンポーネント６７と、を備える。プロトコルコンポーネント６００は、さらに、暗号コンポーネント６８を含む。暗号コンポーネント６８は、例えば、図１６を参照して後で説明されるように、セキュリティアプリケーション４３として具体化され得るセキュリティコンポーネント６１１と協調する。プロトコルコンポーネント６００は、読み取りクエリ、または言い換えれば、ユーザーからの読み取り要求、を受信するように構成された状態リーダーコンポーネント６９をさらに備える。

状態リーダーコンポーネント６９は、状態マネージャーコンポーネント６５と協調するように構成される。状態リーダーコンポーネント６９により受信および処理される読み取りクエリは、特に、計算ユニットのユニット状態を永続的に変更しない非変更クエリとして具体化される。他方、イングレスメッセージハンドラコンポーネント６７から受信され、コンセンサスコンポーネント６３を通過するイングレスメッセージは、特に、変更クエリを実行しているそれぞれの計算ユニットのユニット状態を変更する変更クエリとして具体化され得る。読み取りクエリはコンセンサスコンポーネント６３を通過する必要がないため、それぞれのサブネットの任意のノードで非同期に実行でき、それゆえ、はるかに高速である。

さらに、サブネットプロトコルクライアント４２は、図６を参照して説明されるように、メインネットプロトコルクライアント４１の一部であり得るリーダーコンポーネント６１０と協調し得る。メインネットリーダーコンポーネント６１０は、メインネットにより格納されて、それぞれのサブネットプロトコルクライアント４２に配信される、情報を提供し得る。これは、サブネットへのノードの割り当て、ノードの公開鍵、サブネットへの計算ユニットの割り当てなどを含む。

メッセージングコンポーネント６１および実行コンポーネント６２は、これらのコンポーネント内のすべての計算、データ、および状態が、それぞれのサブネットのすべてのノード、より具体的には、それぞれのサブネットのすべての誠実なノードに亘って同一に複製されるように構成される。これは、これらのコンポーネントの波形の背景により示される。

そのような同一の複製は、一方では、メッセージコンポーネント６１への入力のストリームがそれぞれのサブネットにより合意され、したがって、すべてのノード、より具体的にはすべての誠実なノードにより同一であることが保証されるコンセンサスコンポーネント６３のおかげで、いくつか実施形態に従って達成される。他方、これは、メッセージングコンポーネント６１および実行コンポーネント６２が、決定論的で複製された計算を実行するように構成されることにより達成される。

Ｘ－Ｎｅｔ転送コンポーネント６６は、メッセージストリームを他のサブネットに送信し、他のサブネットからメッセージストリームを受信する。

大部分のコンポーネントは、暗号化コンポーネント６８にアクセスして暗号化アルゴリズムを実行し、メインネットリーダー６１０にアクセスして構成情報を読み取る。

実行コンポーネント６２は、メッセージコンポーネント６１から、計算ユニットのユニット状態および計算ユニットの着信メッセージを受信し、計算ユニットの発信メッセージおよび更新されたユニット状態を返す。この計算を実行する間に、処理されたメッセージ（クエリ）のガスまたは燃料消費量を測定し得る。

メッセージコンポーネント６１は、コンセンサスコンポーネント６３から受信した入力ブロックと同期する。すなわち、各々の入力ブロックについて、メッセージコンポーネント６１は、以下のステップを実行する。それぞれの入力ブロックを解析して、その計算ユニットのメッセージを取得する。さらに、メッセージを、異なる計算ユニットのそれぞれの入力キューにルーティングし、スケジューラーにより、各々の計算ユニットに割り当てられた容量に従って実行されるメッセージを計画するステップ。次に、実行コンポーネント６２を使用して、対応する計算ユニットによりメッセージを処理し、その結果、送信されるメッセージを、それぞれの計算ユニットの出力キューに追加する。ただし、メッセージが同じサブネットにおける計算ユニット宛てであると、対応する計算ユニットの入力キューに直接入れられ得る。メッセージングコンポーネント６１は、最終的に、計算ユニットの出力キューのメッセージを、受信計算ユニットが配置されているサブネットのメッセージストリームにルーティングし、これらのメッセージストリームを状態マネージャーコンポーネント６５に転送して認証される、すなわち、それぞれのサブネットにより署名される。

状態マネージャーコンポーネント６５は、認証コンポーネント６５ａを備える。認証コンポーネント６５ａは、それぞれのサブネットの出力ストリームを認証するように構成される。これは、例えば、それぞれのサブネットの計算ユニットのグループ署名により実行され得る。

認証コンポーネント６５ａは、ユニット状態の特定の変数、特に、以下でより詳細に説明するように、ユニット状態のスナップショットの特定の変数を認証するようにさらに構成され得る。

図７に、メッセージプロトコルおよびコンセンサスプロトコル、ならびに関連するコンポーネント、例えば、図６のメッセージコンポーネント６１とコンセンサスコンポーネント６３、のワークフロー７００を例示的に視覚化して示す。より具体的には、図７は、サブネットＳＮＢとサブネットＳＮＡおよびＳＮＣの間で交換されるサブネット間メッセージのワークフローを視覚化する。さらに、サブネットＳＮＢは、複数のユーザーＵと入力メッセージを交換する。

図７の右下から始まって、複数の入力ストリーム７０１、７０２および７０３は、コンセンサスコンポーネント６３により受理される。コンセンサスコンポーネント６３は、サブネットＳＮＢのサブネットクライアントにより実行されるサブネットコンセンサスコンポーネントである。入力ストリーム７０１は、サブネットＳＮＡからサブネットＳＮＢへのサブネット間メッセージ７１１を含む。入力ストリーム７０２は、サブネットＳＮＣからサブネットＳＮＢへのサブネット間メッセージ７１２を含む。入力ストリーム７０３は、複数のユーザーＵからのサブネットＳＮＢへの入力メッセージ７１３を含む。

サブネット間メッセージ７１１および７１２は、異なるサブネットの計算ユニット間で交換されるユニット間メッセージ、ならびに信号メッセージを含む。信号メッセージは、ユニット間メッセージの受信を確認するかどうかを確認するために使用される。メッセージコンポーネント６１は、受信サブネットから対応する送信サブネットに、すなわち、この例ではサブネットＳＮＢからサブネットＳＮＡおよびＳＮＣに信号メッセージを送信するように構成される。メッセージコンポーネント６１は、この例によれば、送信されたユニット間メッセージを、それぞれのユニット間メッセージに対して確認応答メッセージが受信されるまで格納するように構成されている。これにより、伝達が保証されます。

コンセンサスコンポーネント６３は、サブネットＳＮＡ、ＳＮＣのサブネット間メッセージ７１１、７１２、およびユーザーＵとの入力メッセージ７１３を受信して処理して、対応するコンセンサスプロトコルにより実行される定義済みのコンセンサスメカニズムに従って、サブネット間メッセージ７１１、７１２および入力メッセージ７１３から入力ブロック７２０のキューを生成するように、構成される。コンセンサスにより生成された入力ブロック７２０の各々は、一組の入力メッセージ７１３、一組のサブネット間メッセージ７１１、７１２、および実行パラメータ７１４であるＥＰを含む。実行パラメータ７１４であるＥＰは、特に、ランダムシード、指定された実行時間、および／または高さ指標を含み得る。コンセンサスコンポーネント６３はまた、サブネットの現在の負荷に基づいて、すべての入力ブロックの中のメッセージの数を変化させ得る。

コンセンサスコンポーネント６３は、次に、入力ブロック７２０のキューをメッセージコンポーネント６１へ提供する。メッセージコンポーネント６１は、メッセージプロトコルを実行して、入力ブロック７２０の処理を行うように構成されている。

メッセージプロトコルおよびメッセージコンポーネント６１は、コンセンサスコンポーネント６３から受信された入力ブロック７２０と同期する。

受信された入力ブロックの処理を行う前に、メッセージコンポーネント６１は、１つ以上の入力チェックを含む１つ以上の前処理ステップを実行し得る。それら入力チェックは、入力チェックコンポーネント７４０により実行され得る。

いくつかの実施形態によれば、入力チェックは異なる粒度で実行し得る。最初に、入力チェックは入力ブロック全体に対して実行され得る。このようなチェックは、入力ブロックチェックとして示され得る。これらは、次の入力ブロックの高さのチェックを備え得る。次の入力ブロックの高さが、次の順番で予想される高さよりも低いとき、それは破棄されます。入力ブロックが次の順番で予定されないとき、メッセージコンポーネント６１はノードキャッチアッププロトコルを起動し得る。入力ブロックが次の順番に存在するとき、それはメッセージコンポーネント６１によりさらに処理される。

入力ブロック内のさまざまなタイプのメッセージ（信号メッセージ、イングレスメッセージ、ユニット間メッセージ）はグループ化され得る。

入力チェックは、メッセージングコンポーネントが現在過負荷であり、処理を実行するために十分な容量がないかどうかをチェックするための過負荷チェックをさらに含み得る。
例えば、誘導プール内の関連するキューが満量になると、対応するメッセージが拒否され得る。さらなる入力チェックは、順番通りの配送チェックを含み得る。順番どおりの配信要件を満たすために、メッセージへの注釈、例えば、シーケンス番号の付加が可能である。シーケンス番号を有するメッセージが受信された場合、メッセージコンポーネント６１は、それが期待される番号を有するかどうかをチェックし得、異なるときは、それを拒否し得る。さらに、入力チェックコンポーネント７４０は、対象とする宛先の妥当性チェック、すなわち、メッセージが、対応するサブネットにおいてアクティブである計算ユニットを対象にするかどうかの妥当性チェックを実行し得る。

入力チェックが合格のときは、それぞれの入力ブロック７２０のメッセージは、メッセージコンポーネント６１によりさらに処理され得る。そして、対応するメッセージは、誘導プールコンポーネント７３１の誘導プールの中の対応するキューに追加され得る。

一般に、メッセージングコンポーネント６１は、入力ブロック７２０を、イングレスメッセージ、信号メッセージ、およびサブネット間メッセージを誘導プールコンポーネント７３１に、適宜配置することであらかじめ処理する。着信サブネットストリームの中の信号メッセージは、出力キューのメッセージの受領確認として扱われ、その後排除可能である。

この例では、誘導プールコンポーネント７３１は、ユニット間キューＡ１－Ｂ１、Ｃ１－Ｂ１、Ａ２－Ｂ２、およびＣ１－Ｂ２、ならびにユーザー対ユニット間キューＵ－Ｂ１およびＵ－Ｂ２を備える。

これらの前処理ステップに続いて、メッセージコンポーネント６１は、実行コンポーネント６２（図６を参照）を呼び出して、単一の実行サイクルの間に実行可能な限り多くの誘導プールを実行し、指定された実行時間およびランダムシードを追加入力として提供する。その実行サイクルに続いて、結果として生じるメッセージの出力キューは、出力キューコンポーネント７３３に供給される。最初は、出力キューコンポーネント７３３が、ユニット間の出力キューおよびユニット対ユーザーの出力キューを備える。この例では、ユニット間出力キューとしてＢ１－Ａ１、Ｂ１－Ｃ２、Ｂ２－Ａ２、およびＢ２－Ｃ３、ならびにユニット対ユーザーの出力キューとしてＢ１－Ｕ１およびＢ２－Ｕ４を備える。一例として、メッセージＢ１－Ａ１は、サブネットＳＮＢの計算ユニットＢ１からサブネットＳＮＡの計算ユニットＡ１へのメッセージを示す。別の例として、メッセージＢ１－Ｕ１は、サブネットＳＮＢの計算ユニットＢ１からユーザーＵ１へのメッセージを示す。

出力キューコンポーネント７３３は、例えば、図６に示されるような認証コンポーネント６５ａにより認証されて、他のコンポーネントにより広められた、サブネットごとの出力ストリーム一式を形成することにより、メッセージの結果として生じる出力キューを後処理する。この例では、サブネットごとの出力ストリームＳＮＢ－ＳＮＡ、ＳＮＢ－ＳＮＣ、およびＳＮＢ－Ｕが提供される。メッセージコンポーネント６１は、それぞれのサブネットの計算ユニットの状態／ユニット状態、この例では、サブネットＳＮＢの計算ユニットＢ１およびＢ２の状態を格納するように構成された状態記憶コンポーネント７３２をさらに備える。対応するユニット状態は、計算ユニット各々のワーキングメモリである。

メッセージコンポーネント６１は、システム状態の特定の部分を決定論的に変化させることを中心に展開する。各ラウンドにおいて、実行コンポーネント６１は、それぞれの計算ユニットの状態を読み取って更新することで、誘導プールからの特定のメッセージを実行する。そして、実行される計算ユニットが送信したい発信メッセージを返す。これらのメッセージは、出力キューコンポーネント７３３に入り、最初は、ネットワークの計算ユニット間のユニット対ユーザーメッセージおよびユニット間メッセージを含む。同じサブネットの計算ユニット間のサブネット内メッセージは、それぞれのサブネットの内部で内部的にルーティングおよび配信され得るが、サブネット間メッセージは、サブネットの宛先でソートされた出力ストリームにルーティングされる。

さらに、いくつかの実施形態によれば、２つの状態が維持されて、どのメッセージが処理されたかについてシステムの残りの部分に通知し得る。最初の部分はサブネット間メッセージ用に維持され、２番目の部分は入力メッセージ用に維持され得る。

図８に、本発明の一実施形態による例示的なアプリケーション（計算）ユニット８００を示す。

アプリケーションユニット８００は、入力キュー８０１、出力キュー８０２、ユーザーまたはアプリケーション状態８０３、およびシステム状態８０４を備える。（所与のサブネット上の）アプリケーションユニットのすべての入力キュー８０１は、集合して誘導プールを構成するが、入力キューは、アプリケーション計算ユニットの状態の一部である。出力キュー８０２は、おそらく他のサブネットワークにおいて、他のアプリケーション計算ユニットに配信される必要があるメッセージを含む。

アプリケーション状態８０３は、モジュールの各々の実例とともに、アプリケーション計算ユニットおよびそれに付随するモジュールの機能を実装するメインウェブアセンブリ（Ｗａｓｍ）モジュールを備える。Ｗａｓｍモジュールの実例では、メモリ、グローバル変数、およびテーブルで構成される。

システム状態８０４は、アプリケーション計算ユニットのコードによる自由な変更はできない。これには、メタデータ、アプリケーション計算ユニットに代わるシステムにより維持されるその他の状態、特にコンパイルされた形式のＷａｓｍモジュール、および未処理のメッセージのコンテキストとコールバックとが含まれます。

さらに、システム状態８０４は、それぞれのアプリケーション計算ユニット８００のためのアプリケーションユニットガスアカウント、ならびに、この例ではＵＧＡ１、ＵＧＡ２、・・・、ＵＧＡＮで示される１つ以上のローカルユーザーガスアカウントを備える。ユーザーガスアカウントは、アプリケーション計算ユニットユニット８００におけるそれぞれのユーザーＵ１、Ｕ２、…、ＵＮの現在のガス残高を含む。

図９に、本発明の一実施形態による例示的なローカルユーザーガスアカウントＵＧＡＸを、より詳細に図示する。

ローカルユーザーガスアカウントＵＧＡＸは、入力サブアカウント９０１、読み取りクエリサブアカウント９０２、および実行サブアカウント９０３を備える。イングレスサブアカウント９０１は、さらなる処理のために受理されたまたは拒否されたイングレスメッセージ、特に、図７に示されたように誘導プール７３１に配置されたイングレスメッセージ、に対してＪＪを支払うように構成される。さらに、イングレスメッセージがコンセンサスを完全に通過するが入力チェック７４０に合格しないとき、それはすでにネットワークリソースを使用していることになる。したがって、いくつかの実施形態によれば、ユーザーは拒否された入力メッセージに対してもまた、支払いを行う必要がある。

読み取りクエリサブアカウント９０２は、読み取りクエリに対して支払うように構成される。このような読み取りクエリは、ネットワークのユーザーにより、それぞれのサブネットの１つ以上のノードに送信され得る。いくつかの実施形態によれば、ノードは、それぞれのサブネットのアプリケーションユニットのユニット状態のスナップショットを定期的に読み取り得、ユーザーは、読み取りクエリにより読み取りスナップショットにアクセスし得る。それぞれのサブネットの各ノードには、読み取りクエリに対して課金する別々の読み取りクエリサブアカウントＲＱＳＡＮ１、ＲＱＳＡＮ２、ＲＱＳＡＮＮがある。

実行サブアカウント９０３は、メッセージの実行、特に、オングレスメッセージの実行に対して支払うように構成され得る。さらに、それは、いくつかの実施形態による、ユニット間メッセージの実行に対して支払うように構成され得る。

いくつかの実施形態によれば、それぞれのサブアカウントのそれぞれは、十分な残高を有する必要がある。そうしないと、対応する要求/実行は処理されない。一例として、イングレスサブアカウント９０１に十分な残高がないとき、対応する入力メッセージは受理されない。

図１０に、本発明の一実施形態による課金／支払いスキームを図示する。図１０の例では、分散ネットワーク１０００の単一の例示的なアプリケーションユニットＡＵ１のみが、例示的なトランザクションおよび関連する課金／支払いに関与していると想定されている。アプリケーションユニットＡＵ１は、アプリケーションユニットＡＵ１により所有され、アプリケーションユニットＡＵ１によりネットワークリソースの使用に対して支払うこと、および支払いを受け取ること、に使用されるアプリケーションユニットガスアカウントＡＧＡを備える。

アプリケーションユニットＡＵ１は、分散ネットワークのユーザーＵのためのローカルユーザーガスアカウントＵＧＡをさらに含む。ネットワークは、ローカルユーザーガスアカウントＵＧＡを介して、または、それにより、ユーザーＵの要求により生じるネットワークリソースのリソース支払いの手続きを行うように構成される。いくつかの実施形態によれば、ローカルユーザーガスアカウントは、計数または計数ユニットとして具体化され得る。図１０の図示された例では、ユーザーＵがユーザーインターフェイスＵＩを介して分散ネットワークに接続されると想定されている。

ステップ１００１において、ユーザーＵは、イングレスメッセージＩＭをアプリケーションユニットＡＵ１に送信する。イングレスメッセージＩＭは、プライマリアプリケーションサービスを要求するメッセージとして具体化される。アプリケーションユニットＡＵ１は、一次アプリケーションユニットとして機能し、入力メッセージのための分散ネットワーク１０００のエントリポイントを設定する。一次アプリケーションユニットＡＵ１は、ユーザーにより要求された一次アプリケーションサービスを実行する。一次アプリケーションサービスは、一般的にあらゆる種類のサービス、例えば、ウェブサイトへのアクセスの提供、旅行の予約、はがきの申し込みなど、あり得る。図１０の例では、一次アプリケーションユニットＡＵ１は、分散ネットワーク１０００の他の（図示されていない）アプリケーションユニットを関与させる必要なしに、イングレスメッセージＩＭを独立して処理可能であると想定されている。

ステップ１００２において、アプリケーションユニットＡＵ１は、一次アプリケーションサービスにより生じた、または使用された、ネットワークリソースの使用に対する料金または支払いの手続きを行う。より具体的には、それぞれのガス量ＧＡは、ローカルユーザーガスアカウントＵＧＡから差し引かれる。いくつかの実施形態によれば、ガス量ＧＡは、単に「燃焼」され得る、すなわち、別のアカウントに転送されることなくシステムから除去または排除され得るか、または分散ネットワークのシステムアカウントに転送され得る。他のいくつかの実施形態によれば、ガス量は、アプリケーションユニットガスアカウントＡＧＡに転送され得る。

さらに、ステップ１００３において、アプリケーションユニットＡＵ１は、応答メッセージＲＭを、ユーザーＵへのユーザーインターフェイスＵＩを介して、イングレスメッセージＩＭに返す。応答メッセージＲＭは、例えば、 要求されたＷｅｂページであり、イングレスメッセージに応答してユーザーに提供される結果と見なされ得る。

図１１に、分散ネットワーク１１００を参照した課金／支払いスキームを示す。図１１は、例示的なトランザクションに関与する分散ネットワーク１１００の８つの例示的なアプリケーションユニットと、トランザクションに関与するネットワークリソースの使用に対する、関連する課金／支払いを示す。より具体的には、図１１は、アプリケーションユニットＡＵ１、ＡＵ２、ＡＵ３、ＡＵ４、ＡＵ５、ＡＵ６、ＡＵ７、およびＡＵ８を示す。アプリケーションユニットＡＵ１、ＡＵ２、ＡＵ３、ＡＵ４、ＡＵ５、ＡＵ６、ＡＵ７、およびＡＵ８のそれぞれは、アプリケーションユニットガスアカウントＡＧＡを構成する。アプリケーションユニットのガスアカウントＡＧＡは、対応するアプリケーションユニットＡＵ１、ＡＵ２、ＡＵ３、ＡＵ４、ＡＵ５、ＡＵ６、ＡＵ７、およびＡＵ８が所有し、分散ネットワーク１１００のリソースの使用に対して支払いを行うため、および支払いを受け取るために、それぞれのアプリケーションユニットにより使用される、ガスアカウントである。

いくつかの実施形態によれば、分散ネットワーク１１００はまた、それが提供するストレージリソースの使用に対して課金する。したがって、それぞれのアプリケーションユニットのガスアカウントＡＧＡは、それぞれのアプリケーションユニットによるネットワークのストレージリソースの使用に対する支払いに使用され得る。これらのストレージコストは、例えば、定期的に、例えば、最高水準の請求スキームにより、課金され得る。このようなスキームでは、それぞれのアプリケーションユニットは、事前定義された期間に使用したストレージスペースの最大量に対して課金される。アプリケーションユニットガスアカウントＡＧＡに加えて、アプリケーションユニットＡＵＸは、分散ネットワークのユーザー用のローカルユーザーガスアカウントＵＧＡを備え得る。これらのローカルユーザーガスアカウントＵＧＡは、分散ネットワーク１１００の対応するユーザーのネットワークリソースの使用に対する支払いの手続きを行うように構成される。

いくつかの実施形態によれば、ユーザーは、一次アプリケーションサービスを要求するイングレスメッセージを送信しようとする一次アプリケーションユニットの各々にユーザーガスアカウントＵＧＡを有する必要がある。

図１１の図示の例では、 図１１は、ユーザーＵがユーザーインターフェイスＵＩを介して分散ネットワークに接続されると想定されている。

いくつかの実施形態によれば、ユーザーＵは、例えば、ブラウザプラグインにより、以下に二次アプリケーションユニットとして示される追加のアプリケーションユニットＡＵについて事前に通知される。それは、それぞれの一次プリケーションサービスを要求するためのユーザーガスアカウントを持つ必要がある。これは、それぞれの一次アプリケーションサービスにより頃なり得る。いくつかの実施形態によれば、二次アプリケーションユニットにおいて、さらなるユーザーガスアカウントは必要とされない場合があるが、いくつかの一次アプリケーションサービスでは、それぞれの一次アプリケーションサービスに関与する二次アプリケーションユニットの各々において、別個のユーザーガスアカウントが必要とされ得る。このようなブラウザプラグインは、それぞれのユーザーガスアカウントが十分に課金されているかどうかを定期的にチェックし得る。そうしないと、ユーザーのイングレスメッセージが拒否されることがある。

いくつかの実施形態によれば、それぞれの要求の呼び出しツリー/実行ツリーが、ユーザーがローカルユーザーガスアアカウントを持つ必要があるアプリケーションユニットに当たったとき、アプリケーションユニットは、ゼロから始める必要がないように、かつユーザーに通知されるように、ガスの状況に注意を払う方法で記述され得る。しかし、ローカルユーザーのガスアカウントには、もはや十分な残高がないことがある。いくつかの実施形態によれば、ユーザーインターフェイスＵＩはまた、ユーザーのウォレット計算ユニットからのそれぞれのユーザーガスアカウントの補充を手配する可能性を提供し得る。

この例では、ユーザーＵは、アプリケーションユニットＡＵ１およびアプリケーションユニットＡＵ５において、ローカルユーザーガスアカウントＵＧＡを持つ必要があり実質的に持っている。

課金方式の例示的な処理フローは、以下のように動作し得る。

ステップ１１０１で、ユーザーＵは、イングレスメッセージＩＭをアプリケーションユニットＡＵ１に送信する。イングレスメッセージＩＭは、一次アプリケーションサービスを要求するメッセージとして具体化される。アプリケーションユニットＡＵ１は、一次アプリケーションユニットとして機能し、イングレスメッセージＩＭの分散ネットワークのエントリポイントを設定する。一次アプリケーションユニットＡＵ１は、ユーザーによる一次アプリケーションサービス要求を実行する。一次アプリケーションサービスは、一般的に、ウェブサイトへのアクセスの提供、旅行の予約、はがきの申し込みなど、あらゆる種類のサービスであり得る。

この例にでは、要求された一次アプリケーションサービスは、一次アプリケーションユニットＡＵ１だけで実行不可能であり、複数の追加のアプリケーションユニットの関与が必要である。より具体的には、アプリケーションユニットＡＵ２、ＡＵ３、ＡＵ４、ＡＵ５、ＡＵ６、ＡＵ７、およびＡＵ８の関与が必要である。これら追加のアプリケーションユニットを、以下では、二次アプリケーションユニットと称する。

二次アプリケーションユニットＡＵ２、ＡＵ３、ＡＵ４、ＡＵ５、ＡＵ６、ＡＵ７、およびＡＵ８の関与は、ステップ１１０２およびステップ１１０３において、一次アプリケーションユニットＡＵ１が１つ以上の二次アプリケーションユニット、例えば、アプリケーションユニットＡＵ２およびＡＵ３、を呼び出すことで起動または実行される。呼び出しは、呼び出しメッセージＣＭの送信を含み得る。ユニット間メッセージの実施形態と見なし得る呼び出しメッセージＣＭは、支払いメッセージＰＭを含み得る。

他のいくつかの実施形態によれば、支払いメッセージＰＭはまた、別個に送信され得る。二次アプリケーションユニットへの呼び出しメッセージは、二次アプリケーションユニットが二次アプリケーションサービスを実行する要求を備える。

この例では、二次アプリケーションユニットＡＵ３は、さらなる二次アプリケーションユニットへのさらなる呼び出しを発行する。より具体的には、二次アプリケーションユニットＡＵ３は、ステップ１１０４において、二次アプリケーションユニットＡＵ４への呼び出しを発行し、ステップ１１０５において、二次アプリケーションユニットＡＵ５への呼び出しを発行する。

そして、二次アプリケーションユニットＡＵ５は、ステップ１１０６、ステップ１１０７、およびステップ１１０８において、それぞれの呼び出しメッセージＣＭを二次アプリケーションユニットＡＵ６、ＡＵ７、およびＡＵ８に呼び出す。これらの呼び出しメッセージは、多重呼び出しを構築する。

入力メッセージＩＭにより起動される呼び出し全体または呼び出しメッセージＣＭは、呼び出しツリーとして示され得る。より具体的には、ステップ１１０１において発行された最初のイングレスメッセージを含む、ステップ１１０２からステップ１１０８までにおいて発行された呼び出しまたは呼び出しメッセージは、呼び出しツリーと見なし得る。

上述のとおり、二次アプリケーションユニットＡＵ５は、ローカルユーザーガスアカウントＵＧＡも含みます。二次アプリケーションユニットＡＵ５のこのローカルユーザーガスアカウントＵＧＡは、二次アプリケーションユニットＡＵ５が二次アプリケーションサービスを実行するために必要なネットワークリソースの使用に対する料金または支払いの手続きを行うことに使用できる。これらの支払いには、対応する多重呼び出しにより要求される二次アプリケーションユニットＡＵ６、ＡＵ７、および/またはＡＵ８の二次サービスの支払いを含み得る。この例の呼び出しツリーは、呼び出しに関係するさまざまなアプリケーションユニットのさまざまな支払いスキームを示している。

より具体的には、その二次アプリケーションサービスのパフォーマンスに対して、アプリケーションユニットＡＵ２は、例えば、１０ガスユニットを請求し、アプリケーションユニットＡＵ３は、例えば、２０ガスユニットの固定価格を請求する。

ステップ１１０２において、アプリケーションユニットＡＵ１からアプリケーションユニットＡＵ２への１０ガスユニットの固定支払いを含む支払いメッセージＰＭを送信することにより、および、ステップ１１０３において、アプリケーションユニットＡＵ１からアプリケーションユニットＡＵ３への２０ガスユニットの固定支払いを含む支払いメッセージＰＭを送信することにより、ガスがアプリケーションユニット間で転送される。より具体的には、これらの支払いメッセージＰＭは、通貨額、特にガスユニットの量を、アプリケーションユニットＡＵ１のアプリケーションユニットガスアカウントＡＧＡから、アプリケーションユニットＡＵ２およびＡＵ３のそれぞれのアプリケーションユニットガスアカウントＡＧＡに転送する。

アプリケーションユニットＡＵ４は、二次アプリケーションサービスを実行するためのネットワークリソースの使用に対して前払いで課金します。前払いは、メッセージに載せる必要のある最小限のガスと見なし得る。前払いで指定された金額は、対応する一次アプリケーションサービスまたは二次アプリケーションサービスの実行完了に対して概ね十分であるように、例えば、ほぼ９９％の確率で選択し得る。この確率をさらに高めるために、一次アプリケーションユニットまたは二次アプリケーションユニットは、独自のアプリケーションユニットガスアカウントＡＧＡを使用して、それぞれの前払いを補充し、対応する一次アプリケーションサービスおよび/または二次アプリケーションサービスを、さらに高い、例えば、ほぼ９９．９９９％の確率で確実に実行し得る。この例において、アプリケーションユニットＡＵ３は、アプリケーションユニットＡＵ４により指定された５ガスユニットの前払いを、独自のアプリケーションユニットガスアカウントから別の５ガスユニットを補充することで、合計１０ガスユニットを、二次アプリケーションサービスの実行に必要とされるネットワークリソースを支払うためにアプリケーションユニットＡＵ４に対して、利用可能であると想定される。

ステップ１１０４において、アプリケーションユニットＡＵ３から５ガスユニットの前払いおよび５ガスユニットの補充支払いを含む支払いメッセージＰＭを送信することで、例えば、１０ガスユニットのガスのそれぞれの量が、アプリケーションユニットＡＵ３からアプリケーションユニットＡＵ４に転送される。さらに、この例によれば、ステップ１１０３において送信される支払いメッセージＰＭには、アプリケーションユニットＡＵ１のアプリケーションユニットガスアカウントからアプリケーションユニットＡＵ３のアプリケーションユニットガスアカウントに転送される５ガスユニットの前払いも含まれる。

ステップ１１０２、ステップ１１０３、ステップ１１０６、ステップ１１０７、およびステップ１１０８で送信される支払いメッセージＰＭとは対照的に、ステップ１１０４で支払いメッセージＰＭによりアプリケーションユニットＡＵ４に転送される１０ガスの量は、いくつかの実施形態によれば、受信アプリケーションユニットのアプリケーションユーザガスアカウントに貸方記入されないことがある。ただし、この金額は、ネットワークリソースの実際の使用に対して直接支払うために使用し得、「焼却」、つまりシステムから削除あるいは排除され得る。例えば、実際の場合、二次アプリケーションユニットＡＵ４は、二次アプリケーションサービスに４つのガスユニットしか必要ないので、６つのガスユニットが払い戻され得る。

返済は、アプリケーションユニットＡＵ４から、６つのガスユニットの返済を含む返済メッセージＲＩＭをアプリケーションユニットＡＵ３に送信することで実行され得る。返済メッセージＲＩＭは、ステップ１１２３において応答メッセージＲＭと一緒に送信し得る。また、個別のメッセージとして具体化し得る。次に、アプリケーションユニットＡＵ３は、５つのガスユニット、より具体的には、それ自体のＡＧＡから補充した５つのガスユニットの量を保持し、それを、それ自体のＡＧＡに戻し得る。さらに、アプリケーションユニットＡＵ３は、前払いの残りの未使用部分（この例では１ガスユニット）を、例えば、ステップ１１２４において、返済メッセージＲＩＭを（例えば、応答メッセージの一部として、または別個に）アプリケーションユニットＡＵ１に送信することでアプリケーションユニットＡＵ１に払い戻し得る。次に、アプリケーションユニットＡＵ１は、この１つのガスユニットを、ユーザーＵのローカルユーザーガスアカウントＵＧＡに払い戻し得る。

ステップ１１０５において二次アプリケーションユニットＡＵ５に発行される呼び出しメッセージＣＭとして具体化された呼び出しは、変動支払いを伴う。より具体的には、アプリケーションユニットＡＵ５は、二次サービスの固定価格を指定しないが、アプリケーションユニットＡＵ５でユーザーが実行するユーザーガスアカウントＵＧＡから直接請求する変動価格を指定する。

この例によれば、ステップ１１０６で発行されるコールメッセージＣＭはまた、変動料金または支払いを伴う。したがって、アプリケーションユニットＡＵ６はまた、ローカルユーザーガスアカウントＵＧＡを含み、そのユーザーガスアカウントＵＧＡから変動価格を、例えば、ステップ１１３６において、直接請求する。

一方、二次アプリケーションユニットＡＵ７および二次アプリケーションユニットＡＵ８は固定価格を請求する。より具体的には、アプリケーションユニットＡＵ７は５ガスユニットの固定価格を請求し、アプリケーションユニットＡＵ８は７ガスユニットの固定価格を請求する。例えば、ステップ１１０７およびステップ１１０８において、アプリケーションユニットＡＵ５からアプリケーションユニットＡＵ７およびＡＵ８への対応する支払いメッセージＰＭを送信することで、それぞれの量のガスは、アプリケーションユニットＡＵ５からアプリケーションユニットＡＵ７およびアプリケーションユニットＡＵ８に転送される。他のいくつかの実施形態によれば、支払いメッセージＰＭは、別個のステップで送信され得る。アプリケーションユニットＡＵ６、アプリケーションユニットＡＵ７、およびアプリケーションユニットＡＵ８に発行された多重呼び出しに応答して、アプリケーションユニットＡＵ５は、一般に、ステップ１１２１において示されるように、アプリケーションユニットＡＵ６、アプリケーションユニットＡＵ７、およびアプリケーションユニットＡＵ８から応答メッセージＲＭを受信する。

それぞれの二次アプリケーションサービスを実行した後、二次アプリケーションユニットＡＵ５は、ステップ１１２２において、応答メッセージＲＭをアプリケーションユニットＡＵ３に送信する。さらに、二次アプリケーションユニットＡＵ４は、ステップ１１２３において、応答メッセージＲＭをアプリケーションユニットＡＵ３に送信する。これには、例えば、上述したような６ガスユニットの払い戻しメッセージＲＩＭが含まれ得る。
次に、二次アプリケーションユニットＡＵ３は、ステップ１２２４において、応答メッセージＲＭを一次アプリケーションユニットＡＵ１に送信する。これには、例えば、１ガスユニットの払い戻しメッセージＲＩＭを含み得る。二次アプリケーションユニットＡＵ２は、ステップ１１２５において、応答メッセージＲＭを一次アプリケーションユニットＡＵ１に送信する。そして、一次アプリケーションユニットＡＵ１は、ステップ１２２６において、ユーザーインターフェイスＵＩを介してユーザーＵに応答メッセージＲＭを提供する。

いくつかの実施形態によれば、分散ネットワークは、イングレスメッセージ、特に、実行のためのイングレスメッセージの受理およびメッセージの実行に対して別々に課金するように構成される。この点において、イングレスメッセージとイングレスメッセージの実行に対して異なる会計期間を実装し得る。一例として、分散ネットワークを図７に記載されたように具体化するとき、一旦、入力チェック７４０に順調に合格して誘導プール７３１に入力された後、入力メッセージは課金され得る。さらに、イングレスメッセージの実行は、一次アプリケーションユニットがいくつかの初期処理を実行した後、いくつかの実施形態に従って課金され得る。実施形態によれば、入力メッセージの実行は、一次アプリケーションユニットが、それぞれの入力メッセージを実行するために必要とされる二次アプリケーションユニットに１つまたは複数の呼び出しを発行した後に課金され得る。

上術の例を参照すると、ステップ１１３１において、一次アプリケーションユニットＡＵ１は、より具体的には、それが誘導プールに入った後で、イングレスメッセージＩＭの受理に対して課金することができる。これは、例えば、ＩＭの大きさに応じた料金、およびそれぞれのガスユニットは、特に、ユーザーガスアカウントのイングレスサブアカウント９０１（図９を参照）から差し引かれる。さらに、それは、ステップ１１３２において、イングレスメッセージＩＭにより生じたネットワークリソースの使用に対する料金または支払いの手続きを行い得る。それぞれの支払いは、一次アプリケーションユニットＡＵ１のユーザーガスアカウントＵＧＡから差し引かれる。これらの支払いは、アプリケーションユニットＡＵ２では、例えば１０ガスユニット、アプリケーションユニットＡＵ３では、２０ガスユニットの固定価格、アプリケーションユニットＡＵ４では５ガスユニットの前払い、同様に、アプリケーションユニットＡＵ１による一次アプリケーションサービスの実行にたいしては、例えば２０ガスユニットの固定価格、を包含し得る。ゆえに、この例では、呼び出しの発行後、一次アプリケーションユニットＡＵ１は、ステップ１１３２において、イングレスメッセージＩＭの実行のために、一次アプリケーションユニットＡＵ１のローカルユーザーガスアカウントから５５ガスユニットを差し引き得る。それぞれのガスユニットのこの控除は、特に、ユーザーガスアカウントの実行サブアカウント９０３（図９を参照）から取られる。

ステップ１１３２は、例えば、ステップ１１０２－１１０３の直前または直後に実行され得る。

したがって、ステップ１１３２において、ユーザーは、自分の実行サブアカウントから、一次アプリケーションユニットＡＵ１により実行されている個々の命令、ならびに独自のユーザアカウントを提供しない他のアプリケーションユニットに対して行われた呼び出しに対して支払う。請求される費用には、前払いだけではなく、固定支払いに対する呼び出しで送信されるガスが含まれ得る。いくつかの実施形態によれば、費用はまた、最終的な応答／結果を処理するクロージャの実行に対する前払いを含み得る。いくつかの実施形態によれば、クロージャの実行からの変更（ガスユニットの未使用量）は、ユーザーガスアカウントの実行サブアカウントに戻入することができる。いくつか実施形態によれば、開発者は、呼び出しの応答／結果を処理するためにクロージャを提供しないことを選択することができ、その場合、開発者はそれに対して請求されない。クロージャは、その実行コストが最小クロージャコストを超過したときに、この追加コストが実行サブアカウントから差し引かれるように特別に構成し得る。

上述の例をさらに参照すると、ステップ１１３３において、二次アプリケーションユニットＡＵ５は、ＡＵ７およびＡＵ８によるネットワークリソースの使用、ならびに、アプリケーションユニットＡＵ５のユーザーガスアカウントＵＧＡから合計コストを差し引くことによるそれ自身の使用、に対する料金および支払いの手続きを行い得る。他のいくつかの実施形態によれば、費用は、アプリケーションユニットガスアカウントＡＧＡから差し引かれ得る。ステップ１１３３は、ステップ１１０６、１１０７、および１１０８で呼び出しメッセージＣＭを送信する直前または直後に実行し得る。

同様に、さらなるステップ１１３４、ステップ１１３５、ステップ１１３７、およびステップ１１３８において、二次アプリケーションユニットＡＵ２、ＡＵ３、ＡＵ７、およびＡＵ８は、ネットワークリソースのそれぞれの使用に対する料金または支払いの手続きを行い得る。

いくつか実施形態によれば、ステップ１１３１からステップ１１３８で課金されるそれぞれのガスは、燃焼され得る。

いくつかの実施形態によれば、それぞれのアプリケーションのそれぞれの支払い方法は、アプリケーションユニットのインターフェイス記述言語（ＩＤＬ）で指定することができる。よって、アプリケーションユニットのそれぞれのプログラマー／開発者により指定可能である。特に、それぞれのアプリケーションユニットのインターフェイスの説明は、ユーザーがアプリケーションユニットでローカルユーザーガスアカウントを持っていると予想されるかどうか、および予想される収支がどうあるべきかを指定し得る。後者の場合、アプリケーションユニットが、例えば、二次アプリケーションユニットとして機能するとき、他のアプリケーションユニット、特に、一次アプリケーションユニットがその二次アプリケーションユニットに送信される呼び出しメッセージにガスをかける必要はありません。いくつかの実施形態によれば、ユーザーおよび／またはそれぞれの一次アプリケーションユニットは、呼び出しツリーを計算可能である。また、ＩＤＬでは、アプリケーションユニットのアプリケーションユニットガスアカウントを使い果たさない限り、関数/呼び出しを実行するために固定価格で支払うことを指定でき、実行が保証され得る。

いくつかの実施形態によれば、固定価格は、それが成功したかどうかに関係なく、実際の実行コストが常に請求される。

さらに、インターフェイスの説明は、それぞれの機能/呼び出しの実行に対して前払いが必要であり、この「最小」量のガス（前払いとして指定）を対応する呼び出しメッセージに含める必要があることを指定し得る。いくつかの実施形態によれば、この最小量のガスは、これまでに消費されたガスの最大量を記録することにより動的に計算可能であり、次に、事前定義された係数、例えば１．５を乗じる。

図１２に、分散ネットワークのユーザーがローカルユーザーのガスアカウントをアップロードする方法を示す。この図は、上述のように、アプリケーションユニットＡＵ１、ＡＵ２、ＡＵ３、ＡＵ４、ＡＵ５、ＡＵ６、ＡＵ７、およびＡＵ８を備える分散型ネットワーク１１００を参照して提供される。

図１２に示すように、ユーザーＵ１は、ウォレット計算ユニットＷＣＵ１を実行する。ウォレット計算ユニットＷＣＵ１は、ユーザーＵ１のユーザー通貨アカウントを管理するように構成されている。

ＷＣＵ１により提供されるユーザー通貨アカウントからローカルユーザーガスアカウントＵＧＡを補充するために、ユーザーＵ１は、ステップ１２０１において、補充要求ＲＲをそのウォレット計算ユニットＷＣＵ１に送信する。次に、ウォレット計算ユニットＷＣＵ１は、ステップ１２０２において、支払いメッセージＰＭをアプリケーションユニットＡＵ１に送信し、ステップ１２０３において、支払いメッセージＰＭをアプリケーションユニットＡＵ５に送信し、ステップ１２０４において、支払いメッセージＰＭをアプリケーションユニットＡＵ６に送信する。これにより、アプリケーションユニットＡＵ１、ＡＵ５およびＡＵ６で、ユーザー通貨アカウントからローカルユーザーガスアカウントＵＧＡに通貨金額を転送することが可能となる。

ウォレット計算ユニットＷＣＵ１により提供されるユーザー通貨アカウントは、例えば、 従来の銀行アカウントからユーザーが再請求/補充する。この点で、外部の銀行アプリケーションまたは外部の銀行アカウントへのインターフェイスを提供され得る。ウォレット計算ユニットＷＣＵ１は、ガスユニットまたは別の通貨、例えば、暗号通貨、ステーブルコイン、または米ドルやユーロなどの古典的な国の通貨で実行し得る。

暗号通貨または古典的な国の通貨とガス通貨との間の為替レートは、アプリケーションのそれぞれのニーズに応じて、分散ネットワーク１１００により管理され得る。

アプリケーションユニットのガスアカウントＡＧＡは、例えば、それぞれのアプリケーションユニットの所有者により補充され得ることに注意すべきである。この目的のために、それぞれのアプリケーションユニットの所有者は、ユーザー通貨アカウントを所有し得る。また、それは、所有者の通貨アカウントとして示され得る。

図１３に、本発明の一実施形態による読み取りクエリの課金スキームを示す。サブネット１１は、５つのノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、およびＮ５を含み得る。ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、およびＮ５のそれぞれは、独自のユニット状態を有する一連のアプリケーションユニットを実行し得る。一連のアプリケーションユニットのユニット状態は、サブネット１１全体に亘って複製される。

ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、およびＮ５は、サブネット１１のアプリケーションユニットのユニット状態の読み取りスナップショットを定期的に作成する。読み取りスナップショットにアクセスするために、ユーザーは１つ以上のノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、およびＮ５に読み取りクエリを送信し得る。読み取りクエリは一度に課金されるのではなく、その後、バンドルされた方法で課金される。

さらに、いくつかの実施形態によれば、ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、およびＮ５のそれぞれは、それらが受信して処理した読み取りクエリに対して課金するための別個の読み取りクエリサブアカウントＲＱＳＡ（図９も参照）を有し得る。

この例では、ユーザーが４つの読み取りクエリＲＱ１、ＲＱ２、ＲＱ３、およびＲＱ４をノードＮ１に送信すると想定される。さらに、ユーザーは読み取りクエリの各々に電子的に署名する。より具体的には、読み取りクエリＲＱ１、ＲＱ２、ＲＱ３、およびＲＱ４は、それぞれ署名ｓｉｇ１、ｓｉｇ２、ｓｉｇ３、およびｓｉｇ４で署名されている。

その後、ユーザーは４つの読み取りクエリに対してバンドルされた方法で課金される。このノードＮ１では、サブネット１１の他のノードＮ２、Ｎ３、Ｎ４、またはＮ５へのシステムイングレスメッセージとして、読み取りクエリＲＱ１、ＲＱ２、ＲＱ３、およびＲＱ４のバンドルに対して課金されるガスユニットの合計量を、集計された署名とともに送信し得る。

次に、ガスユニットの総量が、それぞれのユーザーの読み取られたサブアカウント９０２から取りまとめて差し引かれる（図９を参照）。

図９に示すように、ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４およびＮ５のそれぞれは、別個の読み取りクエリサブアカウントＲＱＳＡＮ１、ＲＱＳＡＮ２、ＲＱＳＡＮ３、ＲＱＳＡＮ４およびＲＱＳＡＮ５を有し得る。いくつかの実施形態によれば、ノードＮ１は、その別個の読み取りクエリサブアカウントＲＱＳＡＮ１が十分な収支を有する場合に限り、読み取りクエリＲＱ１、ＲＧ２、ＲＱ３、およびＲＱ４を実行し得る。これにより、例えば、ノードＮ１を読み取りクエリで満たすことで、単一のノード、この例ではノードＮ１への攻撃を防止または妨害し得る。

図１４に、イングレスメッセージを受信する一次アプリケーションユニットＡＵ１が、クロージャを使用して、二次アプリケーションユニットへの呼び出しを管理する方法を示す。ステップ１４０１において、ユーザーＵは、イングレスメッセージをアプリケーションユニットＡＵ１に送信する。アプリケーションユニットＡＵ１は、一次アプリケーションユニットとして機能する。１以上のステップ１４０２において、アプリケーションユニットＡＵ１は、１つ以上の二次アプリケーションユニットにさらなる呼び出しを送信する。

ステップ１４０３において、アプリケーションユニットＡＵ１は、呼び出しコンテキストを含むその現在の状態をクロージャとして格納する。

１つ以上のステップ１４０４において、二次アプリケーションユニットは、１つ以上の応答／結果を応答メッセージとしてアプリケーションユニットＡＵ１に送り返す。次に、アプリケーションユニットＡＵ１は、クロージャに格納された状態を使用して応答メッセージを処理し、ステップ１４０５において、応答メッセージをユーザーＵに送り返す。

図１５に、本発明の一実施形態による、分散ネットワークのネットワークリソースの使用に対して課金するためにコンピュータに実装する方法の方法ステップのフローチャートを示す。

ステップ１５１０において、分散ネットワークは、複数のノードのそれぞれにおいて１つ以上のアプリケーション（計算）ユニットが実行される。

ステップ１５２０において、ネットワークのユーザーは、一次アプリケーションユニットにおいてローカルユーザーガスアカウントを実行する。

ステップ１５３０において、ネットワークのユーザーは、入力メッセージを一次アプリケーションユニットに送信する。

ステップ１５４０において、一次アプリケーションユニットは、呼び出しを二次アプリケーションユニットへ発行する。

ステップ１５５０において、一次アプリケーションユニットのローカルユーザーガスアカウントは、一次アプリケーションユニットおよび二次アプリケーションユニットによるネットワークリソースの使用に対する支払いの手続きを行う。

ステップ１５６０において、二次アプリケーションユニットは、二次アプリケーションサービスを実行し、二次アプリケーションサービスの結果を一次アプリケーションユニットに送り返す。ステップ１５７０において、一次アプリケーションユニットは、二次アプリケーションサービスの結果の使用を含む一次アプリケーションサービスを実行し、応答メッセージをユーザーに送り返す。

したがって、そのような方法によれば、ネットワークリソースの使用に対する支払いは、一次アプリケーションユニットのローカルユーザーガスアカウントからローカルに行われ得る。さらに、呼び出しツリーの全部が実行される前に、支払いの手続きを行い得る。

図１６に、本発明の一実施形態による、ネットワーク１００、ネットワーク３００、ネットワーク１１００、およびネットワーク１３００の各々のノード１０において実行される主なプロセスを示す。本発明のいくつかの実施形態によるネットワークのネットワーククライアントは、ノード１０がネットワークに参加するために必要なプロトコルコンポーネント一式である。いくつかの実施形態によれば、各々のノード１０は、メインネットのメンバーであり、典型的には１つのサブネットであり、これは、各々のノードがメインネットのクライアント、あるいはサブネットのクライアントを実行することを意味する。

ノードマネージャ４０は、メインネットプロトコルクライアント４１、サブネットプロトコルクライアント４２、およびセキュリティアプリケーション４３を開始、再起動、および更新するように構成される。

いくつかの実施形態によれば、複数のサブネット１１のそれぞれは、対応するノード１０において別個のサブネットプロトコルクライアント４２を実行するように構成される。メインネットプロトコルクライアント４１は、特に、構成データを複数のサブネット１１との間で分散するように構成されている。メインネットプロトコルクライアント４１は、特に、システム計算ユニットのみを実行するように構成され得、ユーザー提供の計算ユニットは実行されない。メインネットプロトコルクライアント４１は、メインネットのローカルクライアントであり、サブネットプロトコルクライアント４２は、サブネットのローカルクライアントである。

セキュリティアプリケーション４３は、ノード１０の秘密鍵を格納し、それらを用いてすべての操作を実行する。セキュリティアプリケーション４３は、ノードにより保持される秘密鍵を保護するように構成される。より具体的には、秘密鍵は、別個の実行環境（別個のプロセスまたは別個の仮想マシン（ＶＭ）のいずれか一方）で保持および処理される。セキュリティアプリケーション４３は、これらのインターフェイスを介して秘密鍵を抽出することができないように、制限され制御されたインターフェイスで動作するように構成される。いくつかの実施形態によれば、セキュリティアプリケーションは、ハードウェアセキュリティモジュール（ＨＳＭ）のように、またはＨＳＭと同様に動作するように構成される。よって、セキュリティアプリケーション４３は、ソフトウェアＨＳＭとして示され得る。

図１７に、サブネット間メッセージおよびサブネット内メッセージの交換に関与する主要な層を示す層モデル１７００を示す。層モデル１７００は、サブネット間通信のための上位の層として機能するように構成されるメッセージング層５１を備える。より具体的には、メッセージング層５１は、異なるサブネットの計算ユニット間でサブネット間メッセージをルーティングするように構成される。さらに、メッセージング層５１は、ネットワークのユーザーからのイングレスメッセージをネットワークの計算ユニットにルーティングするように構成される。

層モデル１７００は、異なるサブネットからのサブネット間メッセージならびにイングレスメッセージを受信し、特に、処理順序に同意することにより、それらを、その後それぞれのサブネットによりさらに処理される一連の入力ブロックに編成するように構成される複数のコンセンサス層５２をさらに含む。さらに、層モデル１７００は、単一のサブネットのノード間の通信を編成および駆動するように構成されたピアツーピア（Ｐ２Ｐ）層５３を備える。

いくつかの実施形態によれば、ネットワークは、複数のさらなる層、特に、ネットワークの計算ユニットにおいて実行メッセージを実行するように構成される実行層を含み得る。メインネットプロトコルクライアント４１とサブネットプロトコルクライアント４２との間の相互作用のより詳細な説明を以下に述べる（図１６を参照）。メインネットプロトコルクライアント４１は、サブネットの構成情報を含むいくつかのレジストリを管理する。これらのレジストリはメインネットの計算ユニットにより実装されており、すべてのノードがメインネットに参加しているので、これらのレジストリへのアクセスは状態読み取り操作により簡単に実装できる。

すなわち、メインネットリーダー６１０（図６を参照）は、実際にメインネットプロトコルクライアント４１のサブコンポーネントであり得る。したがって、このコンポーネントとの相互作用は、メインネットおよびサブネットクライアントが実行される２つの隔離された環境間の相互作用をもたらす。

図１８に、本発明のいくつかの実施形態による分散ネットワークにおけるブロックの作成を図示する。ブロックは、特に、図７に示される入力ブロック７２０であり得る。これらは、コンセンサスプロトコル、特にローカルサブネットコンセンサスプロトコルを実行するコンセンサスコンポーネント６３により作成される。

この例示的な実施形態では、３つの入力ブロック１８０１、１８０２、および１８０３が示されている。ブロック１８０１は、複数のトランザクション、すなわち、トランザクションｔｘ１．１、トランザクションｔｘ１．２、そしておそらくドットで示されるさらなるトランザクションを含む。ブロック１８０２はまた、複数のトランザクション、すなわち、トランザクションｔｘ２．１、トランザクションｔｘ２．２、そしておそらくドットで示されるさらなるトランザクションを含む。ブロック１８０３はまた、複数のトランザクション、すなわち、トランザクションｔｘ３．１、トランザクションｔｘ３．２、そしておそらくドットで示されるさらなるトランザクションを含む。入力ブロック１８０１、１８０２および１８０３は連鎖されている。より具体的には、各ブロックは、前のブロックのブロックハッシュを含む。これは、現在のブロックを前のブロックに暗号で結び付けます。いくつかの実施形態によれば、トランザクションは、サブネット間メッセージ、イングレスメッセージ、および信号メッセージであり得る。

いくつかの実施形態によれば、入力ブロック１８０１、１８０２、および１８０３は、プルーフオブステークコンセンサスプロトコルにより作成され得る。

しかしながら、コンセンサス構成要素により生成された入力ブロックは、いくつかの実施形態によれば、連鎖される必要がないことに留意されたい。むしろ、受信したメッセージの処理順序でサブネットのノード間である種の合意に達する任意のコンセンサスプロトコルを、実施形態に従って使用し得る。

図１９に、ネットワーキングプロトコルを実行するように構成されたネットワーキングコンポーネント１９００をより詳細に示す。ネットワーキングコンポーネント１９００は、例えば、図６に示されるネットワーキングコンポーネント６４のより詳細な実施形態であり得る。ネットワーキングコンポーネント１９００は、ノード間通信を実行するように構成されたユニキャストコンポーネント１９１０、サブネット内通信を実行するように構成されたブロードキャストコンポーネント１９２０、およびサブネット間通信を実行するように構成されたクロスネットコンポーネント１９３０を備える。

ここで図２０を参照すると、本発明の実施形態による、例えば、図１のネットワーク１００に示されるネットワークノード１０のより詳細なブロック図が示されている。ネットワークノード１０は、計算機能を実行することができ、したがって一般に計算システムまたはコンピュータとして具体化され得る計算ノードを確立する。ネットワークノード１０は、例えば、サーバーコンピューターであり得る。ネットワークノード１０は、分散ネットワークのネットワークリソースの使用に対して課金するためにコンピュータに実装する方法を実行するように構成され得る。ネットワークノード１０は、他の多くの汎用または特殊目的の計算システム環境または構成で動作可能であり得る。ネットワークノード１０は、コンピュータシステムにより実行されるプログラムモジュールなどのコンピュータシステム実行可能命令の一般的なコンテキストで記述し得る。一般に、プログラムモジュールには、特定のタスクを実行したり、特定の抽象データ型を実装したりするルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、ロジック、データ構造などが含まれ得る。ネットワークノード１０は、汎用計算装置の形態で示されている。ネットワークノード１０の構成要素は、１つ以上のプロセッサまたは処理ユニット２０１５、システムメモリ２０２０、およびシステムメモリ２０２０を含む様々なシステム構成要素をプロセッサ２０１５に結合するバス２０１６を含み得る。ただし。これらに限定されるものではない。

バス２０１６は、メモリバスまたはメモリコントローラ、周辺バス、アクセラレイテッドグラフィックスポート（ＡＧＰ）、さまざまなバスアーキテクチャのいずれかを使用するプロセッサまたはローカルバスなど、いくつかのタイプのバス構造の１つまたは複数を表す。例えば、これらに限定されるものではないが、そのようなアーキテクチャには、インダストリスタンダードアーキテクチャ（ＩＳＡ）バス、マイクロチャネルアーキテクチャ（ＭＣＡ）バス、エンハンストＩＳＡ（ＥＩＳＡ）バス、ビデオエレクトロニクススタンダーズアソシエーション（ＶＥＳＡ）ローカルバス、およびペリフェラルコンポーネントインターコネクト（ＰＣＩ）バスが含まれる。

ネットワークノード１０は、通常、様々なコンピュータシステム可読媒体を含む。そのようなメディアは、ネットワークノード１０によりアクセス可能である任意の利用可能な媒体であり得る、そしてそれは、揮発性媒体および不揮発性媒体、取り外し可能媒体および取り外し不可媒体の両方を含む。

システムメモリ２０２０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０２１および／またはキャッシュメモリ２０２２などの揮発性メモリの形態のコンピュータシステム可読媒体を含むことができる。ネットワークノード２０１０は、他の取り外し可能／取り外し不可、揮発性／不揮発性のコンピュータシステム記憶媒体をさらに含み得る。一例として、記憶システム２０２３は、読み取りおよび書き込み用の取り外し不可で不揮発性の磁気媒体（図示せず、通常は「ハードドライブ」と呼ばれる）を提供可能である。図示されていないが、取り外し可能な不揮発性磁気ディスク（例えば、「フロッピーディスク」）に、読み取りおよび書き込みを行う磁気ディスクドライブ、ならびにＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、およびその他の光学媒体のような取り外し可能な不揮発性光ディスクに、読み取りまたは書き込みを行う光ディスクドライブを提供し得る。このような場合、それぞれが１つ以上のデータ媒体インターフェイスによりバス２０１６に接続可能である。以下でさらに描写および説明されるように、メモリ２０２０は、本発明のいくつかの実施形態の機能を実行するように構成されたプログラムモジュール一式（例えば、少なくとも１つ）を有する少なくとも１つのコンピュータプログラム製品を含み得る。

プログラムモジュール２０３１一式（少なくとも１つ）を有するプログラム／ユーティリティ２０３０は、一例として、これに限定されるものではないが、オペレーティングシステム、１つ以上のアプリケーションプログラム、他のプログラムモジュール、およびプログラムデータが、メモリ２０２０に格納され得る。オペレーティングシステム、１つ以上のアプリケーションプログラム、他のプログラムモジュール、およびプログラムデータ、またはそれらのいくつかの組み合わせ、のそれぞれは、ネットワークキング環境へ実装し得る。プログラムモジュール２０３１は、一般に、本明細書に記載されるような本発明のいくつかの実施形態の機能および／または方法論を実施する。プログラムモジュール２０３１は、分散ネットワークのユーザーに分散ネットワークにより計算された計算結果へのアクセス提供する、コンピュータに実装する方法の特定の１つ以上のステップ、例えば、上述の方法の１つ以上のステップを実行し得る。

ネットワークノード１０はまた、ディスプレイ２０１８と同様に、キーボードまたはポインティング装置などの１つ以上の外部装置２０１７と通信し得る。このような通信は、入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェイス２０１９を介して実施可能である。さらに、ネットワークノード１０は、ネットワークアダプタ２０４１を介して、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、一般的なワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、および／またはパブリックネットワーク（例えば、インターネット）のようなネットワークのうち１つ以上のネットワーク４０と通信可能である。いくつかの実施形態によれば、ネットワーク２０４０は、特に、複数のネットワークノード１０、例えば、図１に示されるようなネットワーク１００を備える分散型ネットワークであり得る。図示したように、ネットワークアダプタ２０４１は、バス２０１６を介してネットワークノード１０の他のコンポーネントと通信する。示されていないが、他のハードウェアおよび／またはソフトウェアコンポーネントをネットワークノード１０と組み合わせて使用できることを理解されたい。

ネットワークノード１０は、対応する分散ネットワークにネットワークリソースを提供する。ネットワークリソースには、特に、処理ユニット２０１５およびストレージシステム２０２３を含むメモリ２０２０が含まれる。

本発明の態様は、システム、特に、複数のサブネット、方法、および／またはコンピュータプログラム製品を備える分散ネットワークとして具体化され得る。コンピュータプログラム製品は、プロセッサに本発明のいくつかの態様を実行させる、コンピュータ可読プログラム命令を有するコンピュータ可読記憶媒体（または複数の媒体）を含み得る。

コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行装置により使用される命令を保持および記憶可能な有形の装置であり得る。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、これらに限定させるものではないが、電子記憶装置、磁気記憶装置、光学記憶装置、電磁記憶装置、半導体記憶装置、またはそれらの任意の適切な組み合わせであり得る。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を通って伝播する電磁波（例えば、光ファイバーケーブルを通過する光パルス）、または配線を介して送信される電気信号のような一時的な信号そのものであると解釈されるべきではない。

本明細書に記載のコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読記憶媒体からそれぞれの計算装置／処理装置に、またはネットワーク、たとえば、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/またはワイヤレス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ダウンロード可能である。ネットワークは、銅線伝送ケーブル、光伝送ファイバー、無線伝送、ルーター、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイコンピューター、および/またはエッジサーバーで構成され得る。各々の計算装置／処理装置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イスは、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、そのコンピュータ可読プログラム命令を転送して、それぞれの計算装置／処理装置のコンピュータ可読記憶媒体に格納する。

本発明の動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、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１つ以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述さ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。プログラミング言語は、スモールトーク、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同様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であり得る。

本発明のいくつかの態様は、本発明の実施形態による方法、ネットワーク、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および／またはブロック図を参照して本明細書に記載されている。

本発明のいくつかの実施形態によるコンピュータ可読プログラム命令は、汎用コンピュータ、特殊目的コンピュータ、または他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサに提供され、コンピュータまたは他のプログラム可能な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１つ以上のブロックからなるブロック図で指定された機能／行為を実施する手段を作成して、機械を製造する。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、プログラム可能なデータ処理装置、および／または他の装置に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記憶され得る。この命令が格納されてい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１つ以上のブロックからなるブロック図で指定された機能／行為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、他のプログラム可能なデータ処理装置、または他の装置にロードされて、コンピュータ、他のプログラム可能な装置または他の装置において、コンピュータ、他のプログラム可能な装置、または他の装置で実行される命令が、フローチャートおよび／または１つ以上のブロックからなるブロック図で指定された機能／動作を実装するように、一連の操作ステップを実行させて、コンピュータ実装プロセスを生成し得る。

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ネットワーク、システム、方法、およびコンピュータプログラム製品の実装が可能なアーキテクチャ、機能、および動作を図示したものである。これに関して、フローチャートまたはブロック図の各ブロックは、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、これは、所定の論理機能を実装する１つ以上の実行可能命令を備える。いくつかの代替の実装では、ブロックに示されている機能は、図に示されている順序と異なってよい。例えば、連続して表示される２つのブロックは、実際には実質的に同時に実行され得る。また、関連する機能に応じて、ブロックが逆の順序で実行されてもよい。

本発明の現状で好ましい実施形態が示され、説明されている。しかし、本発明はそれに限定されず、他の方法で以下の特許請求の範囲内で様々に具体化および実施され得ることが明確に理解されるべきである。

本発明は、分散ネットワークのリソースの使用に対して課金するためにコンピュータに実装する方法に関する。

さらなる態様では、分散ネットワーク、分散ネットワークのノード、対応するコンピュータプログラム製品、および非一時的媒体で符号化されたソフトウェアアーキテクシチャに関する。

分散ネットワークでは、複数のノードが分散して配置される。分散ネットワークの計算では、ソフトウェアとデータが複数のノードに亘って分散する。ノードは計算リソースを定めて、分散ネットワークは分散計算技術を使用し得る。

分散ネットワークの一例は、ブロックチェーンネットワークである。ブロックチェーンネットワークは、コンセンサスベースのブロックベースの電子帳簿である。各ブロックは、トランザクションおよびその他の情報で構成される。さらに、各ブロックには前のブロックのハッシュが含まれており、ブロックがチェーン化されて、ブロックチェーンに書き込まれたすべてのトランザクションの永続的で変更不可能な記録が作成される。トランザクションは、スマートコントラクトとして知られる既知の小さなプログラムを呼び出すことがある。

トランザクションをブロックチェーンに書き込むためには、トランザクションが「検証」され、ネットワークにより合意されている必要がある。言い換えると、ネットワークノードはブロックチェーンに書き込まれるブロックについての合意形成は必要がある。このような合意は、さまざまなコンセンサスプロトコルにより実現し得る。

ブロックチェーンネットワークの１つのタイプでは、合意はプルーフオブワークアルゴリズムを使用して実現される。プルーフオブワークコンセンサスプロトコルは、コンセンサスプロトコルに参加する当事者からの作業を必要とすることが一般的であり、これは通常、コンピュータによる処理時間に相当する。ビットコインなどのプルーフオブワークベースの暗号通貨システムでは、計算量の多いパズルを解くことでトランザクションを検証し、新しいブロックを作成します。

もう１つのタイプのコンセンサスプロトコルは、プルーフオブステークアルゴリズムに基づく。このようなプルーフオブステークプロトコルには、計算に大量の時間とエネルギーを必要としないという利点がある。プルーフオブステークベースのブロックチェーンネットワークでは、例えば、次のブロックの作成者は、ランダムな選択とネットワーク内のそれぞれのノードの掛け金の組み合わせにより選択される。

ブロックチェーンネットワークで使用されるコンセンサスプロトコルは、「ビザンチンフォールトトレラント」（ＢＥＴ）合意プロトコルを適用することで、ブロックに含まれるトランザクションの確実な決裁に速く到達するように設計可能である。「同期」ＢＦＴプロトコルは、安全性のためにネットワーク同期の仮定に依存する。一方、「非同期」ＢＥＴプロトコルは異なっている。非同期ＢＦＴプロトコルでは、通常、１／３（３分の１）未満の参加ノードの破損は許容可能である。

暗号通貨とは別に、分散ネットワークは他のさまざまなアプリケーションに使用し得る。特に、分権型および分散型の計算機能とサービスを提供するために使用し得る。この目的のために、ノードのクラッシュや敵対的な攻撃が存在する場合であっても、アプリケーションを確実に実行して複数のノードに亘って状態を保存するように、分散ネットワークは、ステートマシンレプリケーションプロトコルを使用し得る。

米国特許出願公開第２０１８／０００６８７２号明細書は、分散計算ネットワークにおけるデータプレーンＡＰＩを開示する。いくつかの実施形態は、分散計算システムは、ユーザーにリソースを提供する複数の計算ノードと、コントロールプレーンを介して計算ノードをユーザーインターフェイスに結合するコントローラの２つ以上の層の階層と、を備える。ここで、少なくとも１つの計算ノードは、少なくとも計算ノードにおいて実行されているアプリケーションから、コントロールプレーンからのコマンドを必要とせずにローカルリソースを構成する少なくとも１つの計算ノードを発生させるローカルアプリケーションプログラムインターフェース（ＡＰＩ）呼び出しを受信する。

米国特許出願公開第２００４／０１１７２２４号明細書は、商用ｅ－サービスインフラストラクチャにおいて計測と会計を行う装置を開示する。これは、それぞれが自律的に所有および運用され得、より単純な基礎となるサービスを使用して高レベルのサービスが構築される複合サービスを処理する要件に対応する。複合サービスの基礎となる各サービスの計測記録は相互に関連付けられており、特定の請求期間における各顧客とプロバイダーのペアについて、要求ごとまたは集計ベースで、基礎となるサービスに関連する使用量と料金を考慮した会計が可能となる。

米国特許出願公開第２００４／０２１１１６６５号明細書は、分散ネットワークシステムの請求フィードを生成し、分散ネットワークシステムのリソースを再販する方法を開示する。一実施形態では、この方法は、分散ネットワークシステムのコンポーネント間で送受信される複数のメッセージを観察することを含み、分散ネットワークシステムの複数のメッセージに基づいて呼び出し流れ図を生成し、呼び出し流れ図に基づいて分散ネットワークの課金フィードを出力し、１つ以上の請求可能なイベントを含む請求フィードを提供する。

米国特許出願公開第２００４／０２１１１６６５号明細書は、ネットワークを介してメッセージを転送する方法を開示する。そのメッセージ転送方式は、ＯＳＩレイヤー７のレベルで、制約されている少なくとも１つのサブネットワークを備える分散ネットワークのルーターに実装される。その方法は、メッセージ一式の全部に対して一意のフォーマットを処理するステップと、特定のメッセージについて、メッセージをその受信者または受信者に転送するために到達する次のルーターを識別するステップと、特定のメッセージについて、伝送サービスの品質を識別するステップと、前のステップで特定されたサービス品質要件の関数としてメッセージに優先順位を割り当てるステップと、制約されたサブネットワークを通過するようにメッセージのコンテンツを適応させるステップと、を備える。

分散型計算サービスを提供するこのような分散ネットワークの課題の１つは、分散ネットワークが提供するネットワークリソースを使用するためのアプリケーションだけではなく、ユーザーに課金するための効率的で柔軟かつ安全な課金メカニズムを提供するところにある。

したがって、本発明の一態様の１つの目的は、分散ネットワークのネットワークリソースの使用に対して課金する方法であって、特に、効率、柔軟性、および／またはセキュリティに観点から、分散ネットワークの計算リソースに対して有利なリソースに対する支払いまたはリソースに対する課金の方法を提供するところにある。

本発明の第１の態様の実施形態によれば、分散ネットワークのリソースの使用に対して課金または支払いを行うためにコンピュータに実装する方法が提供される。分散ネットワークは複数のノードを備え、複数のノードのそれぞれは１つ以上の計算ユニットを実行するように構成される。１つ以上の計算ユニットは、分散ネットワークのユーザーにアプリケーションサービスを提供する１つ以上のアプリケーションユニットを備える。具体化された方法は、ネットワークのユーザーが、特にネットワークの各ユーザーが、アプリケーションユニットのうちの１つ以上において、１つ以上のローカルユーザーガスアカウントを実行するステップと、１つ以上のローカルユーザーガスアカウントを介してまたはそれにより、分散ネットワークのリソースの使用に対する課金の手続きを行うステップを備える。そのような具体化された方法によれば、ローカルユーザーガスアカウントは、１つ以上のアプリケーションユニットで提供される。そのようなローカルユーザーガスアカウントは、ユーザーによるリソースの使用に対して効率的かつ柔軟な課金および支払いを容易にし得る。特に、ローカルユーザーガスアカウントの提供は、支払いの手続きを行うために必要なメッセージの数を効果的に削減し得るので、分散ネットワークの通信量および関連する帯域幅を効果的に削減し得る。ローカルユーザーガスアカウントは、分散ネットワークのリソースの使用に対してローカルで支払うように構成されたローカルユーザーガスアカウンティングユニットである。

ローカルユーザーガスアカウントは、それぞれのアプリケーションユニットで実行されるアカウントであり、対応するユーザーが所有する。ローカルユーザーガスアカウントは、分散ネットワークのリソースの使用に対してローカルでの支払いに使用される。ローカルユーザーガスアカウントは、ローカルユーザーアカウンティングユニットまたは単にローカルユーザーアカウントとして示され得る。

リソースは、一般に、分散ネットワークの物理リソースまたは仮想リソースであり得、ネットワークリソースとして示され得る。これらのリソースには、分散ネットワークのプロセッサの処理能力、メモリおよびストレージリソース、ネットワーク接続、および、例えば、異なるアプリケーションユニット間の通信用などのそれらに関連する帯域幅、のような計算リソースが含まれ得る。

リソースは、特にネットワークのノードにより提供され得る。ネットワークのノードは、計算システムまたは計算ユニット、例えばサーバーとして具体化し得る。

リソースの使用に対する課金、つまり支払いは、特にガスまたはガスユニットで手続きをされ得る。ガスは、分散ネットワークがそのリソースの使用に対して課金するために使用し、ネットワークの自国通貨とは別の補完的なアカウンティングユニットとして定義され得る。ガスは燃料と呼ばれ得る。補完的なアカウンティングユニットを提供することは、リソースの使用コストが、通貨の市場変動から安定および独立を維持可能であるという利点を提供する。車から類推すると、車を運転するために燃料またはガスが必要であるように、本発明のいくつかの実施形態によるガスは、分散ネットワークのリソースを運転するために必要である。

「課金」および「支払い」という用語は、広義で理解されるものとする。これらは、ローカルユーザーのガスアカウントから差し引かれて別のアカウントに転送する支払いを含み得る。使用済みガスを別のアカウントに転送せずに、使用後に「燃焼」するだけのアプリケーションスキームも含み得る。換言すれば、ガスを「燃焼」または消費することでリソースの使用に対して「支払い」を行い得るが、その使用後にはネットワークから削除される。この点において、「課金」および「支払い」は置き換え可能な用語として使用し得る。

計算ユニットは、ネットワークのノードで実行されていて、それ自身のユニット状態を持つソフトウェアの一部として定義され得る。いくつかの実施形態によれば、計算ユニットは、直交永続性を有する決定論的プログラムとして定義され得る。

アプリケーションユニットは、ネットワークのユーザーにアプリケーションサービスを提供するように構成された計算ユニットである。そのようなアプリケーションサービスは、例えば、ウェブサイトのホスティング、旅行の予約、メッセージングサービスの提供などを含み得る。

いくつかの実施形態によれば、ネットワークの各ノードは、１つ以上の計算ユニットを実行する。それゆえ、１つ以上の計算ユニットのユニット状態を維持する。

一実施形態によれば、この方法は、ネットワークのユーザーが、１つ以上のアプリケーションユニットの一次アプリケーションユニットに一次アプリケーションサービスを要求するイングレスメッセージを送信し、一次アプリケーションユニットおよび一次アプリケーションサービスが実行するさらなるステップを備える。さらなるステップは、一次アプリケーションユニットにおけるユーザーのローカルユーザーガスアカウントを介して、またはそれにより、一次アプリケーションサービスによるリソースの使用に対する料金または支払いの手続きを行うことを含む。

そのような実施形態によれば、一次アプリケーションユニットは、ユーザーのイングレスメッセージ用のエントリポイントを設定する。イングレスメッセージは、分散ネットワークのユーザーが、ネットワークのアプリケーションユニットの１つ、より具体的にはそれぞれの一次アプリケーションユニットに送信するメッセージとして理解されるものとする。そのような実施形態によれば、ユーザーは、少なくともそれぞれの一次アプリケーションユニットでローカルユーザーガスアカウントを有する必要がある。これにより、一次アプリケーションユニットにおけるローカルユーザーガスアカウントを介して、または、それにより、リソースの使用に対する料金または支払いをローカルで処理可能となる。

一実施形態によれば、一次アプリケーションサービスを実行するステップは、一次アプリケーションユニットが、１つ以上の二次アプリケーションユニットへ１つ以上の呼び出しを発行するステップを備える。

このような二次アプリケーションユニットは、ユーザーからのイングレスメッセージを直接受信するのではなく、イングレスメッセージを受信したそれぞれの一次アプリケーションユニットからの呼び出しを受信するアプリケーションユニットとして理解されるものとする。換言すれば、一次アプリケーションサービスを実行するために、一次アプリケーションユニットは二次アプリケーションユニットを包含し、二次アプリケーションユニットへの呼び出しが二次アプリケーションユニットのサポートを要求する。

アプリケーションユニットの役割は時間の経過とともに変化することがあり、特に、それぞれの入力メッセージと対応するアプリケーションサービスに依存し得ることに注意すべきである。より具体的には、一例では、同じアプリケーションユニットは、一次アプリケーションサービスを要求するイングレスメッセージを受信すると、一次アプリケーションユニットとして機能し得る。また、別の例では、同じアプリケーションユニットが、一次アプリケーションユニットとして機能する別のアプリケーションユニットから呼び出しを受信すると、二次アプリケーションユニットとして機能し得る。

そのような実施形態によれば、この方法は、１つ以上の二次アプリケーションユニットが、１つ以上の二次アプリケーションサービスを実行するステップをさらに備え得る。

一実施形態によれば、この方法は、一次アプリケーションユニットのローカルユーザーガスアカウントを介して、またはそれが、二次アプリケーションサービスによるリソースの使用に対する支払いの手続きを行うステップをさらに含み得る。

それゆえ、二次アプリケーションユニットは、二次アプリケーションサービスを実行することで一次アプリケーションユニットを支持する。一方、一次アプリケーションユニットは、二次アプリケーションユニットが二次アプリケーションサービスの実行のために必要とするリソースの使用に対する支払いを手配する。

これにより、効率的な支払いスキームが提供される。より具体的には、それは、ユーザーが二次アプリケーションユニットにおいて別個のガスアカウントを必要とすることを回避し、例えば、ユーザー通貨アカウントと二次リアプリケーションユニットとの間でのいかなるメッセージのやり取りも回避する。

一実施形態によれば、１つ以上の二次アプリケーションサービスを実行することは、１つ以上の二次アプリケーションユニットが、さらなる二次アプリケーションユニットへの１つ以上の呼び出しを発行することを含む。さらに、この方法は、１つ以上のさらなる二次アプリケーションユニットが、１つ以上のさらなる二次アプリケーションサービスを実行することを含み得る。

一実施形態によれば、１つ以上の呼び出しを連続して実行することが可能であり、それにより、任意の深さの呼び出しツリーを形成する。別の実施形態によれば、この方法は、ネットワークのユーザーが、二次アプリケーションユニットでローカルユーザーのガスアカウントを実行し、二次アプリケーションユニットのローカルユーザーガスアカウントを介して、または、それが、二次アプリケーションユニットによるリソースの使用に対する支払いの手続きを行う。

そのような実施形態によれば、ユーザーは、一次アプリケーションユニットおよび二次アプリケーションユニットにおいて、ローカルユーザーガスアカウントを有する必要がある。そのような方法では、二次アプリケーションユニットは、二次アプリケーションサービスを実行するために必要なリソースの使用に対して、二次アプリケーションユニットにおいてそれぞれのユーザーが保有するローカルユーザーガスアカウントから直接課金し得る。このようなスキームは、特に二次アプリケーションサービスの計算量の事前の査定が困難なアプリケーションに対する課金について、より柔軟性を高める。

一実施形態によれば、この方法は、ネットワークの各ユーザーが、ウォレット計算ユニットを実行するさらなるステップを備える。ウォレット計算ユニットは、ユーザーのユーザー通貨アカウントを管理するように構成されている。さらに、具体化された方法は、ウォレット計算ユニットからそれぞれのアプリケーションユニットに支払いメッセージを送信して、通貨金額をユーザー通貨アカウントからそれぞれのアプリケーションユニットのローカルユーザーガスアカウントに転送するステップを含み得る。

このような方法は、柔軟で効率的なリソース課金を容易にする。ウォレット計算ユニットにより提供されるユーザー通貨アカウントは、例えば、従来の銀行アカウントからユーザーが請求し得る。この点で、さまざまな外部銀行アプリケーションまたは外部銀行アカウントへの（外部）インターフェイスを提供し得る。他方、ユーザー通貨アカウントは、通貨金額をユーザー通貨アカウントからそれぞれのユーザーが保有する１つ以上のローカルユーザーガスアカウントに内部で転送するために使用され得る。この内部通貨転送は、ウォレット計算ユニットからそれぞれのローカルユーザーガスアカウントをホストするアプリケーションユニットに支払いメッセージを送信することにより実行され得る。

ウォレット計算ユニットは、ガスユニットまたは別の通貨、例えば、暗号通貨または米ドルやユーロなどの古典的な国の通貨として固定されたいる安定したコイン、で実行され得る。暗号通貨または古典的な国の通貨とガスユニットとの間の為替レートは、分散ネットワークにより、例えば、分散ネットワークのガバナンスシステムにより、管理され得る。一例として、分散ネットワークは、１つ以上の為替レートを備えたグローバルテーブルを提供し得る。いくつかの実施形態によれば、分散ネットワークは、為替レートを調整して、ガスに概ね安定したコストを提供し得る。

さらなる実施形態によれば、この方法は、各アプリケーションユニットが、アプリケーションユニットのガスアカウントを実行するステップを備える。

このようなアプリケーションユニットのガスアカウントが、ネットワークのリソースの使用に対する課金は、より効率的で柔軟になる。アプリケーションユニットのガスアカウントは、特にローカルユーザーのガスアカウントの代わりに、またはそれに加えて、アプリケーションサービスの支払いに使用し得る。さらに、アプリケーションユニット自体が使用する、例えば、それ自体のストレージの使用するリソースに対して課金することが可能である。さらに、アプリケーションユニットのガスユニットは、異なるアプリケーションユニット間、特に、呼び出しに関与する一次アプリケーションユニットと二次アプリケーションユニットとの間でガスを転送することに使用し得る。

一実施形態によれば、この方法は、イングレスメッセージの受理、クエリの読み込み、受理したイングレスメッセージの実行、および／または受理したユニット間メッセージの実行、に対して別々に課金するステップをさらに備える。ここで、ユニット間メッセージはネットワークの計算ユニット間で送信される。

このように別々に課金することにより、さまざまなリソースの用途に対してさまざまな技術的課金スキームを組み込むことを可能となる。さらに、システムのセキュリティを強化し、攻撃者の攻撃を防止または少なくとも阻止するために使用可能である。加えて、課金スキームを、より柔軟で迅速なものにする。

ローカルユーザーガスアカウントの各々は、イングレスメッセージの受理に対して課金するように構成されたイングレスサブアカウントと、クエリの読み込みに対して課金するように構成された読み取りクエリサブアカウントと、メッセージの実行、特に、受理したイングレスメッセージの実行および／または前記受理したユニット間メッセージの実行、に対して課金するように構成された実行サブアカウントと、を備える。

このことは、システムのセキュリティのさらなる向上、および障害のあるアプリケーションユニットや悪意のあるアプリケーションユニットにより引き起こされる潜在的な損傷を制限することに使用し得る。特に、分散ネットワークは、分散ネットワークがそれぞれの要求によるリソースの使用を開始する前に、別個のサブアカウントのそれぞれが持つ必要がある最小残高を特定するように構成され得る。一例として、新しいイングレスメッセージは、イングレスサブアカウントのそれぞれの残高が、指定された最小イングレス残高を超えている場合にのみ、受理することが考慮される。

さらなる実施形態によれば、この方法は、イングレスメッセージ、読み取りクエリ、ならびにユニット間メッセージに対して、異なる会計期間および／または課金時間を適用するステップを備える。このような異なる会計期間は、課金スキームの異なる技術的実装をさらに促進し、分散ネットワークへの攻撃を防止または妨害するために使用され得る。

一実施形態によれば、この方法は、イングレッスメッセージを実行するためにそれらを受け入れるかまたは拒否するときに、イングレッスメッセージに対して課金することを含み得る。

さらなる実施形態によれば、この方法は、特に二次アプリケーションユニットへの１つ以上の呼び出しの発行後に、事前にイングレスメッセージの実行に対して課金することを含む。

そのような実施形態は、イングレスメッセージでそれを満たすことにより攻撃を効率的に防止または妨害し得る。より具体的には、異なる時点で早期に請求することにより、特に、サブアカウントのそれぞれの残高が必要な最小残高を下回るとすぐに、敵対者が要求する処理を早期に停止することを保証し得る。

さらなる実施形態によれば、この方法は、続いてバンドルされた方法で読み取りクエリに対して、例えば、定義済みの数の読み取りクエリが実行された後でのみ、課金するステップを備える。

これにより、読み取りクエリの処理が、より効率的になる。そのような実施形態は、アプリケーションユニットがサブネットを形成する複数のノード上で実行され、サブネットの複数のノードに亘って複製される分散ネットワークにおいて特に有用である。このようなネットワークでは、読み取りクエリをサブネットの複数のノードに亘って複製する必要はなく、読み取りクエリはサブネットの単一ノードで独立して処理可能である。

さらなる実施形態によれば、この方法は、それぞれのサブネットの各ノードに対して別個の読み取りクエリサブアカウントを提供するステップを備える。これにより、単一ノードに読み取りクエリを殺到させることによる攻撃を防止または妨害し得る。より具体的には、ノードは、個別の読み取りクエリサブアカウントに十分な残高があるときだけ読み取り要求を実行し得る、読み取り要求は、バンドルされた方法で事後においてのみ課金される。

別の実施形態によれば、この方法は、分散ネットワークのストレージリソースの使用に対して、分散ネットワークにより課金するステップと、分散ネットワークのストレージリソースの使用に対して、それぞれのアプリケーションユニットのガスアカウントから支払うステップと、をさらに備える。

いくつかの実施形態によれば、それぞれのアプリケーションユニットは、例えば、定義済みの期間に使用されたストレージの最大量に対して課金され得る。

さらなる実施形態によれば、アプリケーションユニットが、特に、一次アプリケーションユニットおよび二次アプリケーションユニットのそれぞれが、一次アプリケーションユニットおよび／または二次アプリケーションユニットそれぞれによるリソースの使用に対して、固定価格で課金するステップをさらに備える。

そのような固定価格は、一方で、通信帯域幅の使用が少ない効率的な支払いの手続きを促進する。その一方で、それは迅速な課金を促進する。さらに、一次アプリケーションユニットのローカルユーザーアカウントを介して、洗練された単純な方法での二次アプリケーションユニットの支払いの処理を可能とする。

さらなる実施形態によれば、この方法は、アプリケーションユニットが、特に、一次アプリケーションユニットおよび／または二次アプリケーションユニットそれぞれが、一次アプリケーションサービスおよび／または二次アプリケーションサービスそれぞれによるリソースの使用に対して、前払いで請求するステップを備える。さらに、この方法は、アプリケーションユニットが、特に、一次アプリケーションユニットおよび／または二次アプリケーションユニットそれぞれが、前払いの未使用部分を払い戻すさらなるステップを含み得る。

このことは、さらなる柔軟性を提供する。

さらなる実施形態によれば、この方法は、一次アプリケーションユニットおよび／または二次アプリケーションユニットそれぞれのアプリケーションユニットガスアカウントから、対応する一次アプリケーションサービスおよび／または二次アプリケーションサービスの実行を確実にするために前払いで補充するステップを備える。

このことは、さらなる柔軟性を提供する。

さらなる実施形態によれば、分散ネットワークは複数のサブネットを含み、ここで、複数のサブネットのそれぞれは、複数のノードのうちの１つ以上を含む。この方法は、アプリケーションユニットの各々を、複数のサブネットのうちの１つに割り当てて、それぞれのサブネットに亘ってアプリケーションユニットを複製するステップをさらに備える。

本発明のいくつかの実施形態による方法は、複製されたアプリケーションユニットを有するサブネットを備える、そのような分散ネットワークに特に有用である。

特に、その複製は、実行サブセットの各々のノード上において、計算ユニットのユニット状態の空間で、アクティブな複製を実行することで、より容易になり得る。いくつかの実施形態によれば、ユニット状態は、特に、入力キュー、出力キュー、システム状態、およびアプリケーションまたはユーザー状態を含み得る。

一実施形態によれば、分散ネットワークは、計算ユニットの一式、特に計算ユニットの状態、をサブネット全体に複製するように構成される。その結果、それぞれのサブネットの計算ユニットは、それらが誠実に振る舞う限り、常に同じ状態になる。異なるサブネット、特に、異なるサブネットの計算ユニットは、メッセージングプロトコルおよびコンセンサスプロトコルを介して、サブネット間メッセージを交換することにより、相互に通信し得る。

本発明の別の態様の実施形態によれば、分散ネットワークが提供される。

分散ネットワークは、複数のノードを備え、複数のノードのそれぞれは、１つ以上の計算ユニットを実行するように構成される。その１つ以上の計算ユニットは、１つ以上のアプリケーションユニットを包含する。そのアプリケーションユニットは、分散ネットワークのユーザーにアプリケーションサービスを提供するように構成される。分散ネットワークは、計算ユニットにリソースを提供し、ネットワークの各ユーザーが、１つ以上のアプリケーションユニットで、１つ以上のローカルユーザーガスアカウントを実行するように構成される。分散ネットワークはさらに、ローカルユーザーガスアカウントを介して、またはローカルユーザーガスアカウントが、分散ネットワークのリソースの使用に対する支払いの手続きを行うように構成される。

本発明の別の態様の一実施形態によれば、分散ネットワークのノードが提供される。

本発明の別の態様の実施形態によれば、分散ネットワークを動作させるコンピュータプログラム製品が提供される。そのコンピュータプログラム製品は、それ自体にプログラム命令が組み込まれたコンピュータ可読記憶媒体を備え、そのプログラム命令は分散ネットワークの複数のノードのうちの１つ以上が実行可能であり、複数のノードのうちの１つ以上で、本発明の方法のステップを実行する。

本発明の別の態様の実施形態によれば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体で符号化されたソフトウェアアーキテクシャが提供される。そのソフトウェアアーキテクチャは、分散ネットワークの１つ以上のノード動作させるように構成される。
符号化されたソフトウェアアーキテクチャは、複数のノードのうちの１つ以上が実行可能なプログラム命令を備え、複数のノードのうちの１つ以上に、本発明の方法のステップを備える方法を実行させる。

本発明の一態様の特徴および利点は、必本発明の他の態様に適宜適用し得る。

他の有利な実施形態は、従属請求項ならびに以下の説明に記載されている。

本発明は、よりよく理解され、上記以外の目的は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。このような説明は、添付の図面を参照してなされる。
図１は、本発明の一実施形態による分散ネットワークの例示的な図式である。 図２は、ネットワークの典型的なノードで実行される計算ユニットを、より詳細に示す図である。 図３は、複数のサブネットを備える本発明の一実施形態による分散ネットワークの例示的な図式である。 図４は、図３の分散ネットワークで実行される計算ユニットを、より詳細に示す図である。 図５は、図３のネットワークのサブネットにおいて受信されるサブネット間メッセージの概略図である 図６は、サブネットプロトコルクライアントのプロトコルコンポーネントの概略ブロック図である。 図７は、メッセージプロトコル、コンセンサスプロトコル、および関連するコンポーネントのワークフローを例示的に視覚化する図である。 図８は、本発明の一実施形態によるアプリケーションユニットを、より詳細に示す図である。 図９は、本発明の一実施形態による例示的なローカルユーザーガスアカウントをより詳細に示す図である。 図１０は、本発明の一実施形態による課金／支払いスキームを示す図である。 図１１は、本発明の一実施形態による別の課金／支払いスキームを示す図である。 図１２は、分散ネットワークのユーザーが、ローカルユーザーのガスアカウントに再課金する方法を示す図である。 図１３は、本発明の一実施形態による読み取りクエリの課金スキームを示す図である。 図１４は、一次アプリケーションユニットが、クロージャを使用して二次アプリケーションユニットへの呼び出しを管理する方法を示す図である。 図１５は、本発明の一実施形態によりコンピュータに実装する方法のそれぞれのステップのフローチャートを示す。 図１６は、本発明の一実施形態によるネットワークの各々のノードで実行される主な処理を示す図である。 図１７は、サブネット間およびサブネット内のメッセージの交換に関与する主要な層を示す層モデルを示す図である。 図１８は、本発明の例示的な実施形態による、コンセンサスコンポーネントによる入力ブロックの生成を示す図である。 図１９は、ネットワーキングコンポーネントを、より詳細に示す図である。 図２０は、本発明によるノードの例示的な実施形態を示す図である。

＜発明を実行するモード＞
最初に、本発明のいくつかの一般的な態様および実施形態の用語を紹介する。

一実施形態によれば、分散ネットワークは、分散形式で配置された複数のノードを備える。このような分散ネットワークの計算では、ソフトウェアとデータが複数のノードに分散される。ノードは計算リソースを定めて、分散ネットワークは特定の分散計算技術を使用し得る。

一実施形態によれば、分散ネットワークは、ブロックチェーンネットワークとして具体化され得る。「ブロックチェーン」という用語には、電子台帳、コンピューターベース台帳、分散型台帳のすべての形式が含まれる。

図１に、本発明の一実施形態による分散ネットワーク１００の例示的なブロック図を示す。

分散型ネットワーク１００は、複数のノード１０を備え、これは、ネットワークノード１０またはコンピューティングノード１０としても示され得る。複数のノード１０のそれぞれは、１つ以上の計算ユニットを実行するように構成される。一実施形態によれば、計算ユニットは、ソフトウェアの一部として、特に、それ自体のユニット状態を備えているか、または有している、ソフトウェアの一部として理解されるべきである。ネットワーク１００の複数のノード１０は、異なるサブセットおよび／またはサブネットに割り当てられ得る。このような割り当ては、時間の経過とともに変更される可能性がある。

この実施形態によれば、ネットワーク１００は、ノード１０のコンセンサスサブセットＳＳ１と、ノード１０の実行サブセットＳＳ２とを備える。

ノード１００において実行される計算ユニットは、ネットワーク１００のユーザーにより、計算タスクまたはサービス、特に、アプリケーションサービスを実行または要求するために使用され得る。ネットワーク１００の計算ユニットは、実行メッセージの現在のセットからの、特に、実行メッセージを実行し得る。実行メッセージは、特に、ネットワークの計算ユニット間で交換されるユニット間メッセージ、および／または入力メッセージ、すなわち、外部ソースから、特に、ネットワークのユーザーから、受信されるメッセージを備え得る。ネットワーク１００は、最初にコンセンサスプロトコルが実行されて、それぞれの現在の実行メッセージのセットからの実行メッセージの選択および処理順序について合意を形成するように構成される。ネットワーク１００の中のノード１０の数に応じて、コンセンサスプロトコルは、有利には、ネットワークのすべてのノードにより実行されるのではなく、ネットワーク１００のノード１０のサブセットによってのみ実行され、これは、以下、コンセンサスサブセットＳＳ１として示される。コンセンサスサブセットＳＳ１は、コンセンサスサブセットとして示され得る。このように、コンセンサスサブセットＳＳ１のノードは、コンセンサスプロトコルを実行して、現在の実行メッセージのセットからの実行メッセージの選択と処理順序について合意を形成するように構成される。

実行メッセージの実行はまた、有利には、ネットワーク１００のすべてのノードにより実行されるのではなく、ネットワーク１００のノード１０のサブセットによってのみ実行され得る。このサブセットは、以下では実行サブセットＳＳ２として示され、実行サブセットＳＳ２として示され得る。次に、実行サブセットＳＳ２の計算ユニットは、前のコンセンサスステップで合意された処理順序で実行メッセージの選択を個別に実行する。実行サブセットＳＳ２の各計算ユニットは、決定論的な方法で実行を実行し、それにより実行サブセットＳＳ２の対応する計算ユニットのユニット状態を変更する。

一実施形態によれば、ユニット状態は、計算ユニットにより使用されるすべてのデータまたは情報、特に、計算ユニットが変数に格納するデータだけでなく、計算ユニットがリモート呼び出しから取得するデータ、として理解されなければならない。ユニット状態は、特に、それぞれのノードのそれぞれの記憶場所における特定の記憶場所を表し得る。これらの記憶場所の内容は、計算ユニットの実行の任意の時点で、実施形態によればユニット状態と呼ばれる。計算ユニットは、特に、ステートフル計算ユニットとして具体化し得る。すなわち、計算ユニットは、先行する事象またはユーザーの相互作用を記憶するように実施形態にしたがって設計される。

いくつかの実施形態によれば、ネットワークの各々のノードは、他のノードのクロックと大まかに同期されたローカルクロックに従うと想定される。

図２に、ネットワーク１００のノード１０上で実行される計算ユニット１５を、より詳細に示す。より具体的には、５つの計算ユニット１５が実行されている図１のサブセットＳＳ２のノード１０を示している。より具体的には、それら５つの計算ユニット１５は、計算ユニットＣＵ２１、ＣＵ２２、ＣＵ２３、ＣＵ２４およびＣＵ２５一式である。計算ユニットＣＵ２１、ＣＵ２２、ＣＵ２３、ＣＵ２４およびＣＵ２５一式は、サブセットＳＳ２の各ノード１０で実行される。さらに、計算ユニットＣＵ２１、ＣＵ２２、ＣＵ２３、ＣＵ２４およびＣＵ２５一式は、サブセットＳＳ２全体に亘って複製され、計算ユニットＣＵ２１、ＣＵ２２、ＣＵ２３、ＣＵ２４およびＣＵ２５のそれぞれが誠実に振る舞うとき、最終的に同じユニット状態になる。これは、特に、サブセットＳＳ２のノード１０のそれぞれで、計算ユニットＣＵ２１、ＣＵ２２、ＣＵ２３、ＣＵ２４、およびＣＵ２５のユニット状態の空間でアクティブな複製を実行することにより実装し得る。

計算ユニットＣＵは、さまざまな機能を提供することがあり、さまざまなタイプのものであり得る。計算ユニットの１つのタイプは、分散ネットワークのユーザーにアプリケーションサービスを提供するように構成されたアプリケーション計算ユニットである。アプリケーション計算ユニットは、簡略化するために、以下ではアプリケーションユニットまたはＡＵと表記する。別のタイプの計算ユニットは、ネットワークのユーザーのユーザー通貨アカウントを管理するように構成され得るウォレット計算ユニットである。そして、さらに別のタイプの計算ユニットは、システム計算ユニットである。そのようなシステム計算ユニットは分散ネットワークに、システムまたは管理機能を提供し得る。

図３に、本発明の一実施形態による分散ネットワーク３００の例示的なブロック図を示す。

分散ネットワーク３００は、複数のノード１０を備える。

この実施形態によれば、複数のノード１０は、複数のサブネット１１に分散されている。図１の例では、ＳＮＡ、ＳＮＢ、ＳＮＣ、およびＳＮＤで示される４つのサブネット１１が提供される。ネットワーク１００は、それぞれのサブネット１１の内部のサブネット内通信用の通信リンク１２と、サブネット１１の異なるサブネット間のサブネット間通信用の通信リンク１３とを備える。したがって、通信リンク１２は、サブネット内またはピアツーピア（Ｐ２Ｐ）通信リンクとしても示され得、通信リンク１３は、サブネット間またはサブネット対サブネット（ＳＮ２ＳＮ）通信リンクとしても示され得る。複数のサブネット１１のそれぞれは、それぞれのサブネット１１の各々のノード１０において計算ユニット一式を実行するように構成される。

本発明のいくつかの実施形態によれば、サブネット１１は、それぞれのサブネット１１に亘って計算ユニット一式を複製するように構成される。より具体的には、サブネット１１は、それぞれのサブネット１１にわたって計算ユニットのユニット状態を複製するように構成される。

ネットワーク１００は、特に、プルーフオブステークブロックチェーンネットワークであり得る。

プルーフオブステーク（ＰｏＳ）は、ブロックチェーンネットワークが、どのノードがブロックチェーンの次のブロックを作成できるかについて分散的に合意を形成する方法を説明する。ＰｏＳ法は、重み付けされたランダム選択を使用し得る。それにより、個々のノードの重みは、特に、それぞれのノードの資産（「ステーク」）に応じて決定され得る。

非同期ＢＥＴコンセンサスプロトコルのいくつかの実施形態によれば、各サブネットの破損しているノードが１／３（３分の１）未満であると想定されることで、サブネットにより生成および署名されたアーティファクトを完全に信頼可能となる。

図４に、ネットワーク３００のノード１０において実行される計算ユニット１５をより詳細に示す。より具体的には、図４の左側４０１に、５つの計算ユニット１５が実行されている図１のサブセットＳＮＡのノード１０を示す。より具体的には、５つの計算ユニット１５は、１組の計算ユニットＣＵＡ１、ＣＵＡ２、ＣＵＡ３、ＣＵＡ４、およびＣＵＡ５である。１組の計算ユニットＣＵＡ１、ＣＵＡ２、ＣＵＡ３、ＣＵＡ４、およびＣＵＡ５は、サブネットＳＮＡの各ノード１０で実行される。さらに、１組の計算ユニットＣＵＡ１、ＣＵＡ２、ＣＵＡ３、ＣＵＡ４、およびＣＵＡ５は、各々の計算ユニットＣＵＡ１、ＣＵＡ２、ＣＵＡ３、ＣＵＡ４、およびＣＵＡ５が同じユニット状態を持つように、サブネットＳＮＡ全体に亘って複製される。これは、特に、サブネットＳＮＡのノード10のそれぞれで、計算ユニットＣＵＡ１、ＣＵＡ２、ＣＵＡ３、ＣＵＡ４、およびＣＵＡ５のユニット状態の空間でアクティブな複製を実行することにより実装され得る。

さらに、図４の右側４０２に、４つの計算ユニット１５が実行されている図１のサブネットＳＮＢのノード１０を示す。より具体的には、４つの計算ユニット１５は、１組の計算ユニットＣＵＢ１、ＣＵＢ２、ＣＵＢ３、およびＣＵＢ４である。１組の計算ユニットＣＵＢ１、ＣＵＢ２、ＣＵＢ３、およびＣＵＢ４は、サブネットＳＮＢの各ノード１０で実行される。さらに、１組の計算ユニットＣＵＢ１、ＣＵＢ２、ＣＵＢ３、およびＣＵＢ４は、各々の計算ユニットＣＵＢ１、ＣＵＢ２、ＣＵＢ３、およびＣＵＢ４が同じユニット状態を持つように、サブネットＳＮＢ全体に亘って複製される。上記のように、ユニット状態の空間でアクティブな複製を実行する。

図３に戻って参照すると、ネットワーク３００は、メッセージングプロトコルおよびコンセンサスプロトコルを介して、サブネットＳＮＡ、ＳＮＢ、ＳＮＣ、およびＳＮＤの間でサブネット間メッセージ１６を交換するように構成される。コンセンサスプロトコルは、それぞれの受信サブネットでのサブネット間メッセージ１６の処理順序について合意を形成するように構成される。例えば、サブネットＳＮＢに対して、サブネットＳＮＡ、ＳＮＢ、ＳＮＣ、およびＳＮＤからサブネット間メッセージ１６を受信することを参照している。コンセンサスプロトコルは、これらのサブネット間メッセージ１６を受信して処理し、定義済みのコンセンサスアルゴリズムまたはコンセンサスメカニズムを実行して、受信したサブネット間メッセージ１６の処理順序について合意を形成する。

いくつかの実施形態によれば、ネットワーク３００は、各々のサブネットにおいて別々にコンセンサスプロトコルを実行するように構成され得る。つまり、サブネットＳＮＡ、ＳＮＢ、ＳＮＣ、およびＳＮＤのそれぞれは、他のサブネットとは別に、独立して独自のコンセンサスプロトコルを実行する。したがって、サブネットＳＮＡ、ＳＮＢ、ＳＮＣ、およびＳＮＤのそれぞれは、定義済みの範囲で、処理するメッセージを受信した他のサブネットとは独立して、その順序を決定可能である。ゆえに、サブネットＳＮＡ、ＳＮＢ、ＳＮＣ、およびＳＮＤのそれぞれは、受信したサブネット間メッセージ１６の処理順序に基づいて、サブネットごとに合意を形成する。このようなコンセンサスは、ローカルコンセンサスまたはサブネットコンセンサスと見なし得る。

この概念は、図５を参照すると、より詳細に示されている。

図５に、図３のサブネット１１のＳＮＢで受信されるサブネット間メッセージ１６の概略図を示す。

サブネットＳＮＢは、サブネットＳＮＡからサブネット間メッセージＳＮＡ－ＳＮＢ、サブネットＳＮＣからサブネット間メッセージＳＮＣ－ＳＮＢ、およびサブネットＳＮＤからサブネット間メッセージＳＮＤ－ＳＮＢを受信する。これらのサブネット間メッセージのプールは、サブネットＳＮＢにおいてコンセンサスプロトコルをローカルで実行するコンセンサスコンポーネント３０であるＣＳＮＢにより処理される。ゆえに、コンセンサスコンポーネント３０は、サブネットコンセンサスコンポーネントとして示され得る。

コンセンサスコンポーネント３０は、定義済みのコンセンサスアルゴリズムまたはメカニズムに従ってサブネット間メッセージから入力ブロックＩＢのキューを生成し、メッセージングプロトコルを実行するように構成されたＭＳＮＢに入力ブロックＩＢのキューを提供し、入力ブロックＩＢの処理をさらに行う。

いくつかの実施形態によれば、各々のサブネット１１のノード１０のそれぞれは、コンセンサスプロトコルに参加し得る。そのような実施形態によれば、サブネット１１の各々は、例えば、１０から１００のノード、特に、２０から５０のノードを備える。このような数値は、セキュリティと効率の間の有利な妥協点を提供し得る。

他のいくつかの実施形態によれば、コンセンサスプロトコルは、定義済みの選出スキームに従って、それぞれのサブネット１１の複数のノード１０から委員会のメンバーを選出する。そして、選出された委員会のメンバーとのみコンセンサスプロトコルを実行するように構成され得る。このようなアプローチは、ノードの数が多いサブネット、例えば、１０００以上のノードを有するサブネット、で特に有用である。

図６に、例えば、図１に示されるサブネットプロトコルクライアント４２であるサブネットプロトコルクライアントのプロトコルコンポーネント６００の概略ブロック図を示す。

図６の実線の矢印は、ユニット間メッセージとイングレスメッセージで構成される実行メッセージに関連する。入力メッセージは、特にユーザーからの変更クエリであり得る。破線の矢印はシステム情報に関連する。

プロトコルコンポーネント６００は、メッセージングプロトコルを実行するように構成されたメッセージングコンポーネント６１と、実行メッセージを実行する、特に、ユニット間メッセージを実行するおよび／またはクエリを変更する、実行プロトコルを実行するように構成された実行コンポーネント６２と、を備える。プロトコルコンポーネント６００はさらに、コンセンサスプロトコルを実行するように構成されたコンセンサスコンポーネント６３と、ネットワーキングプロトコルを実行するように構成されたネットワーキングコンポーネント６４と、状態管理プロトコルを実行するように構成された状態管理コンポーネント６５と、クロスサブネット転送プロトコルを実行するように構成されたＸ－Ｎｅｔコンポーネント６６と、ネットワークの外部ユーザーから受信したイングレスメッセージを処理するように構成されたイングレスメッセージハンドラコンポーネント６７と、を備える。プロトコルコンポーネント６００は、さらに、暗号コンポーネント６８を含む。暗号コンポーネント６８は、例えば、図１６を参照して後で説明されるように、セキュリティアプリケーション４３として具体化され得るセキュリティコンポーネント６１１と協調する。プロトコルコンポーネント６００は、読み取りクエリ、または言い換えれば、ユーザーからの読み取り要求、を受信するように構成された状態リーダーコンポーネント６９をさらに備える。

状態リーダーコンポーネント６９は、状態マネージャーコンポーネント６５と協調するように構成される。状態リーダーコンポーネント６９により受信および処理される読み取りクエリは、特に、計算ユニットのユニット状態を永続的に変更しない非変更クエリとして具体化される。他方、イングレスメッセージハンドラコンポーネント６７から受信され、コンセンサスコンポーネント６３を通過するイングレスメッセージは、特に、変更クエリを実行しているそれぞれの計算ユニットのユニット状態を変更する変更クエリとして具体化され得る。読み取りクエリはコンセンサスコンポーネント６３を通過する必要がないため、それぞれのサブネットの任意のノードで非同期に実行でき、それゆえ、はるかに高速である。

さらに、サブネットプロトコルクライアント４２は、図６を参照して説明されるように、メインネットプロトコルクライアント４１の一部であり得るリーダーコンポーネント６１０と協調し得る。メインネットリーダーコンポーネント６１０は、メインネットにより格納されて、それぞれのサブネットプロトコルクライアント４２に配信される、情報を提供し得る。これは、サブネットへのノードの割り当て、ノードの公開鍵、サブネットへの計算ユニットの割り当てなどを含む。

メッセージングコンポーネント６１および実行コンポーネント６２は、これらのコンポーネント内のすべての計算、データ、および状態が、それぞれのサブネットのすべてのノード、より具体的には、それぞれのサブネットのすべての誠実なノードに亘って同一に複製されるように構成される。これは、これらのコンポーネントの波形の背景により示される。

そのような同一の複製は、一方では、メッセージコンポーネント６１への入力のストリームがそれぞれのサブネットにより合意され、したがって、すべてのノード、より具体的にはすべての誠実なノードにより同一であることが保証されるコンセンサスコンポーネント６３のおかげで、いくつか実施形態に従って達成される。他方、これは、メッセージングコンポーネント６１および実行コンポーネント６２が、決定論的で複製された計算を実行するように構成されることにより達成される。

Ｘ－Ｎｅｔ転送コンポーネント６６は、メッセージストリームを他のサブネットに送信し、他のサブネットからメッセージストリームを受信する。

大部分のコンポーネントは、暗号化コンポーネント６８にアクセスして暗号化アルゴリズムを実行し、メインネットリーダー６１０にアクセスして構成情報を読み取る。

実行コンポーネント６２は、メッセージコンポーネント６１から、計算ユニットのユニット状態および計算ユニットの着信メッセージを受信し、計算ユニットの発信メッセージおよび更新されたユニット状態を返す。この計算を実行する間に、処理されたメッセージ（クエリ）のガスまたは燃料消費量を測定し得る。

メッセージコンポーネント６１は、コンセンサスコンポーネント６３から受信した入力ブロックと同期する。すなわち、各々の入力ブロックについて、メッセージコンポーネント６１は、以下のステップを実行する。それぞれの入力ブロックを解析して、その計算ユニットのメッセージを取得する。さらに、メッセージを、異なる計算ユニットのそれぞれの入力キューにルーティングし、スケジューラーにより、各々の計算ユニットに割り当てられた容量に従って実行されるメッセージを計画するステップ。次に、実行コンポーネント６２を使用して、対応する計算ユニットによりメッセージを処理し、その結果、送信されるメッセージを、それぞれの計算ユニットの出力キューに追加する。ただし、メッセージが同じサブネットにおける計算ユニット宛てであると、対応する計算ユニットの入力キューに直接入れられ得る。メッセージングコンポーネント６１は、最終的に、計算ユニットの出力キューのメッセージを、受信計算ユニットが配置されているサブネットのメッセージストリームにルーティングし、これらのメッセージストリームを状態マネージャーコンポーネント６５に転送して認証される、すなわち、それぞれのサブネットにより署名される。

状態マネージャーコンポーネント６５は、認証コンポーネント６５ａを備える。認証コンポーネント６５ａは、それぞれのサブネットの出力ストリームを認証するように構成される。これは、例えば、それぞれのサブネットの計算ユニットのグループ署名により実行され得る。

認証コンポーネント６５ａは、ユニット状態の特定の変数、特に、以下でより詳細に説明するように、ユニット状態のスナップショットの特定の変数を認証するようにさらに構成され得る。

図７に、メッセージプロトコルおよびコンセンサスプロトコル、ならびに関連するコンポーネント、例えば、図６のメッセージコンポーネント６１とコンセンサスコンポーネント６３、のワークフロー７００を例示的に視覚化して示す。より具体的には、図７は、サブネットＳＮＢとサブネットＳＮＡおよびＳＮＣの間で交換されるサブネット間メッセージのワークフローを視覚化する。さらに、サブネットＳＮＢは、複数のユーザーＵと入力メッセージを交換する。

図７の右下から始まって、複数の入力ストリーム７０１、７０２および７０３は、コンセンサスコンポーネント６３により受理される。コンセンサスコンポーネント６３は、サブネットＳＮＢのサブネットクライアントにより実行されるサブネットコンセンサスコンポーネントである。入力ストリーム７０１は、サブネットＳＮＡからサブネットＳＮＢへのサブネット間メッセージ７１１を含む。入力ストリーム７０２は、サブネットＳＮＣからサブネットＳＮＢへのサブネット間メッセージ７１２を含む。入力ストリーム７０３は、複数のユーザーＵからのサブネットＳＮＢへの入力メッセージ７１３を含む。

サブネット間メッセージ７１１および７１２は、異なるサブネットの計算ユニット間で交換されるユニット間メッセージ、ならびに信号メッセージを含む。信号メッセージは、ユニット間メッセージの受信を確認するかどうかを確認するために使用される。メッセージコンポーネント６１は、受信サブネットから対応する送信サブネットに、すなわち、この例ではサブネットＳＮＢからサブネットＳＮＡおよびＳＮＣに信号メッセージを送信するように構成される。メッセージコンポーネント６１は、この例によれば、送信されたユニット間メッセージを、それぞれのユニット間メッセージに対して確認応答メッセージが受信されるまで格納するように構成されている。これにより、伝達が保証されます。

コンセンサスコンポーネント６３は、サブネットＳＮＡ、ＳＮＣのサブネット間メッセージ７１１、７１２、およびユーザーＵとの入力メッセージ７１３を受信して処理して、対応するコンセンサスプロトコルにより実行される定義済みのコンセンサスメカニズムに従って、サブネット間メッセージ７１１、７１２および入力メッセージ７１３から入力ブロック７２０のキューを生成するように、構成される。コンセンサスにより生成された入力ブロック７２０の各々は、一組の入力メッセージ７１３、一組のサブネット間メッセージ７１１、７１２、および実行パラメータ７１４であるＥＰを含む。実行パラメータ７１４であるＥＰは、特に、ランダムシード、指定された実行時間、および／または高さ指標を含み得る。コンセンサスコンポーネント６３はまた、サブネットの現在の負荷に基づいて、すべての入力ブロックの中のメッセージの数を変化させ得る。

コンセンサスコンポーネント６３は、次に、入力ブロック７２０のキューをメッセージコンポーネント６１へ提供する。メッセージコンポーネント６１は、メッセージプロトコルを実行して、入力ブロック７２０の処理を行うように構成されている。

メッセージプロトコルおよびメッセージコンポーネント６１は、コンセンサスコンポーネント６３から受信された入力ブロック７２０と同期する。

受信された入力ブロックの処理を行う前に、メッセージコンポーネント６１は、１つ以上の入力チェックを含む１つ以上の前処理ステップを実行し得る。それら入力チェックは、入力チェックコンポーネント７４０により実行され得る。

いくつかの実施形態によれば、入力チェックは異なる粒度で実行し得る。最初に、入力チェックは入力ブロック全体に対して実行され得る。このようなチェックは、入力ブロックチェックとして示され得る。これらは、次の入力ブロックの高さのチェックを備え得る。次の入力ブロックの高さが、次の順番で予想される高さよりも低いとき、それは破棄されます。入力ブロックが次の順番で予定されないとき、メッセージコンポーネント６１はノードキャッチアッププロトコルを起動し得る。入力ブロックが次の順番に存在するとき、それはメッセージコンポーネント６１によりさらに処理される。

入力ブロック内のさまざまなタイプのメッセージ（信号メッセージ、イングレスメッセージ、ユニット間メッセージ）はグループ化され得る。

入力チェックは、メッセージングコンポーネントが現在過負荷であり、処理を実行するために十分な容量がないかどうかをチェックするための過負荷チェックをさらに含み得る。
例えば、誘導プール内の関連するキューが満量になると、対応するメッセージが拒否され得る。さらなる入力チェックは、順番通りの配送チェックを含み得る。順番どおりの配信要件を満たすために、メッセージへの注釈、例えば、シーケンス番号の付加が可能である。シーケンス番号を有するメッセージが受信された場合、メッセージコンポーネント６１は、それが期待される番号を有するかどうかをチェックし得、異なるときは、それを拒否し得る。さらに、入力チェックコンポーネント７４０は、対象とする宛先の妥当性チェック、すなわち、メッセージが、対応するサブネットにおいてアクティブである計算ユニットを対象にするかどうかの妥当性チェックを実行し得る。

入力チェックが合格のときは、それぞれの入力ブロック７２０のメッセージは、メッセージコンポーネント６１によりさらに処理され得る。そして、対応するメッセージは、誘導プールコンポーネント７３１の誘導プールの中の対応するキューに追加され得る。

一般に、メッセージングコンポーネント６１は、入力ブロック７２０を、イングレスメッセージ、信号メッセージ、およびサブネット間メッセージを誘導プールコンポーネント７３１に、適宜配置することであらかじめ処理する。着信サブネットストリームの中の信号メッセージは、出力キューのメッセージの受領確認として扱われ、その後排除可能である。

この例では、誘導プールコンポーネント７３１は、ユニット間キューＡ１－Ｂ１、Ｃ１－Ｂ１、Ａ２－Ｂ２、およびＣ１－Ｂ２、ならびにユーザー対ユニット間キューＵ－Ｂ１およびＵ－Ｂ２を備える。

これらの前処理ステップに続いて、メッセージコンポーネント６１は、実行コンポーネント６２（図６を参照）を呼び出して、単一の実行サイクルの間に実行可能な限り多くの誘導プールを実行し、指定された実行時間およびランダムシードを追加入力として提供する。その実行サイクルに続いて、結果として生じるメッセージの出力キューは、出力キューコンポーネント７３３に供給される。最初は、出力キューコンポーネント７３３が、ユニット間の出力キューおよびユニット対ユーザーの出力キューを備える。この例では、ユニット間出力キューとしてＢ１－Ａ１、Ｂ１－Ｃ２、Ｂ２－Ａ２、およびＢ２－Ｃ３、ならびにユニット対ユーザーの出力キューとしてＢ１－Ｕ１およびＢ２－Ｕ４を備える。一例として、メッセージＢ１－Ａ１は、サブネットＳＮＢの計算ユニットＢ１からサブネットＳＮＡの計算ユニットＡ１へのメッセージを示す。別の例として、メッセージＢ１－Ｕ１は、サブネットＳＮＢの計算ユニットＢ１からユーザーＵ１へのメッセージを示す。

出力キューコンポーネント７３３は、例えば、図６に示されるような認証コンポーネント６５ａにより認証されて、他のコンポーネントにより広められた、サブネットごとの出力ストリーム一式を形成することにより、メッセージの結果として生じる出力キューを後処理する。この例では、サブネットごとの出力ストリームＳＮＢ－ＳＮＡ、ＳＮＢ－ＳＮＣ、およびＳＮＢ－Ｕが提供される。メッセージコンポーネント６１は、それぞれのサブネットの計算ユニットの状態／ユニット状態、この例では、サブネットＳＮＢの計算ユニットＢ１およびＢ２の状態を格納するように構成された状態記憶コンポーネント７３２をさらに備える。対応するユニット状態は、計算ユニット各々のワーキングメモリである。

メッセージコンポーネント６１は、システム状態の特定の部分を決定論的に変化させることを中心に展開する。各ラウンドにおいて、実行コンポーネント６１は、それぞれの計算ユニットの状態を読み取って更新することで、誘導プールからの特定のメッセージを実行する。そして、実行される計算ユニットが送信したい発信メッセージを返す。これらのメッセージは、出力キューコンポーネント７３３に入り、最初は、ネットワークの計算ユニット間のユニット対ユーザーメッセージおよびユニット間メッセージを含む。同じサブネットの計算ユニット間のサブネット内メッセージは、それぞれのサブネットの内部で内部的にルーティングおよび配信され得るが、サブネット間メッセージは、サブネットの宛先でソートされた出力ストリームにルーティングされる。

さらに、いくつかの実施形態によれば、２つの状態が維持されて、どのメッセージが処理されたかについてシステムの残りの部分に通知し得る。最初の部分はサブネット間メッセージ用に維持され、２番目の部分は入力メッセージ用に維持され得る。

図８に、本発明の一実施形態による例示的なアプリケーション（計算）ユニット８００を示す。

アプリケーションユニット８００は、入力キュー８０１、出力キュー８０２、ユーザーまたはアプリケーション状態８０３、およびシステム状態８０４を備える。（所与のサブネット上の）アプリケーションユニットのすべての入力キュー８０１は、集合して誘導プールを構成するが、入力キューは、アプリケーション計算ユニットの状態の一部である。出力キュー８０２は、おそらく他のサブネットワークにおいて、他のアプリケーション計算ユニットに配信される必要があるメッセージを含む。

アプリケーション状態８０３は、モジュールの各々の実例とともに、アプリケーション計算ユニットおよびそれに付随するモジュールの機能を実装するメインウェブアセンブリ（Ｗａｓｍ）モジュールを備える。Ｗａｓｍモジュールの実例では、メモリ、グローバル変数、およびテーブルで構成される。

システム状態８０４は、アプリケーション計算ユニットのコードによる自由な変更はできない。これには、メタデータ、アプリケーション計算ユニットに代わるシステムにより維持されるその他の状態、特にコンパイルされた形式のＷａｓｍモジュール、および未処理のメッセージのコンテキストとコールバックとが含まれます。

さらに、システム状態８０４は、それぞれのアプリケーション計算ユニット８００のためのアプリケーションユニットガスアカウント、ならびに、この例ではＵＧＡ１、ＵＧＡ２、・・・、ＵＧＡＮで示される１つ以上のローカルユーザーガスアカウントを備える。ユーザーガスアカウントは、アプリケーション計算ユニットユニット８００におけるそれぞれのユーザーＵ１、Ｕ２、…、ＵＮの現在のガス残高を含む。

図９に、本発明の一実施形態による例示的なローカルユーザーガスアカウントＵＧＡＸを、より詳細に図示する。

ローカルユーザーガスアカウントＵＧＡＸは、入力サブアカウント９０１、読み取りクエリサブアカウント９０２、および実行サブアカウント９０３を備える。イングレスサブアカウント９０１は、さらなる処理のために受理されたまたは拒否されたイングレスメッセージ、特に、図７に示されたように誘導プール７３１に配置されたイングレスメッセージ、に対してＪＪを支払うように構成される。さらに、イングレスメッセージがコンセンサスを完全に通過するが入力チェック７４０に合格しないとき、それはすでにネットワークリソースを使用していることになる。したがって、いくつかの実施形態によれば、ユーザーは拒否された入力メッセージに対してもまた、支払いを行う必要がある。

読み取りクエリサブアカウント９０２は、読み取りクエリに対して支払うように構成される。このような読み取りクエリは、ネットワークのユーザーにより、それぞれのサブネットの１つ以上のノードに送信され得る。いくつかの実施形態によれば、ノードは、それぞれのサブネットのアプリケーションユニットのユニット状態のスナップショットを定期的に読み取り得、ユーザーは、読み取りクエリにより読み取りスナップショットにアクセスし得る。それぞれのサブネットの各ノードには、読み取りクエリに対して課金する別々の読み取りクエリサブアカウントＲＱＳＡＮ１、ＲＱＳＡＮ２、ＲＱＳＡＮＮがある。

実行サブアカウント９０３は、メッセージの実行、特に、オングレスメッセージの実行に対して支払うように構成され得る。さらに、それは、いくつかの実施形態による、ユニット間メッセージの実行に対して支払うように構成され得る。

いくつかの実施形態によれば、それぞれのサブアカウントのそれぞれは、十分な残高を有する必要がある。そうしないと、対応する要求/実行は処理されない。一例として、イングレスサブアカウント９０１に十分な残高がないとき、対応する入力メッセージは受理されない。

図１０に、本発明の一実施形態による課金／支払いスキームを図示する。図１０の例では、分散ネットワーク１０００の単一の例示的なアプリケーションユニットＡＵ１のみが、例示的なトランザクションおよび関連する課金／支払いに関与していると想定されている。アプリケーションユニットＡＵ１は、アプリケーションユニットＡＵ１により所有され、アプリケーションユニットＡＵ１によりネットワークリソースの使用に対して支払うこと、および支払いを受け取ること、に使用されるアプリケーションユニットガスアカウントＡＧＡを備える。

アプリケーションユニットＡＵ１は、分散ネットワークのユーザーＵのためのローカルユーザーガスアカウントＵＧＡをさらに含む。ネットワークは、ローカルユーザーガスアカウントＵＧＡを介して、または、それにより、ユーザーＵの要求により生じるネットワークリソースのリソース支払いの手続きを行うように構成される。いくつかの実施形態によれば、ローカルユーザーガスアカウントは、計数または計数ユニットとして具体化され得る。図１０の図示された例では、ユーザーＵがユーザーインターフェイスＵＩを介して分散ネットワークに接続されると想定されている。

ステップ１００１において、ユーザーＵは、イングレスメッセージＩＭをアプリケーションユニットＡＵ１に送信する。イングレスメッセージＩＭは、プライマリアプリケーションサービスを要求するメッセージとして具体化される。アプリケーションユニットＡＵ１は、一次アプリケーションユニットとして機能し、入力メッセージのための分散ネットワーク１０００のエントリポイントを設定する。一次アプリケーションユニットＡＵ１は、ユーザーにより要求された一次アプリケーションサービスを実行する。一次アプリケーションサービスは、一般的にあらゆる種類のサービス、例えば、ウェブサイトへのアクセスの提供、旅行の予約、はがきの申し込みなど、あり得る。図１０の例では、一次アプリケーションユニットＡＵ１は、分散ネットワーク１０００の他の（図示されていない）アプリケーションユニットを関与させる必要なしに、イングレスメッセージＩＭを独立して処理可能であると想定されている。

ステップ１００２において、アプリケーションユニットＡＵ１は、一次アプリケーションサービスにより生じた、または使用された、ネットワークリソースの使用に対する料金または支払いの手続きを行う。より具体的には、それぞれのガス量ＧＡは、ローカルユーザーガスアカウントＵＧＡから差し引かれる。いくつかの実施形態によれば、ガス量ＧＡは、単に「燃焼」され得る、すなわち、別のアカウントに転送されることなくシステムから除去または排除され得るか、または分散ネットワークのシステムアカウントに転送され得る。他のいくつかの実施形態によれば、ガス量は、アプリケーションユニットガスアカウントＡＧＡに転送され得る。

さらに、ステップ１００３において、アプリケーションユニットＡＵ１は、応答メッセージＲＭを、ユーザーＵへのユーザーインターフェイスＵＩを介して、イングレスメッセージＩＭに返す。応答メッセージＲＭは、例えば、 要求されたＷｅｂページであり、イングレスメッセージに応答してユーザーに提供される結果と見なされ得る。

図１１に、分散ネットワーク１１００を参照した課金／支払いスキームを示す。図１１は、例示的なトランザクションに関与する分散ネットワーク１１００の８つの例示的なアプリケーションユニットと、トランザクションに関与するネットワークリソースの使用に対する、関連する課金／支払いを示す。より具体的には、図１１は、アプリケーションユニットＡＵ１、ＡＵ２、ＡＵ３、ＡＵ４、ＡＵ５、ＡＵ６、ＡＵ７、およびＡＵ８を示す。アプリケーションユニットＡＵ１、ＡＵ２、ＡＵ３、ＡＵ４、ＡＵ５、ＡＵ６、ＡＵ７、およびＡＵ８のそれぞれは、アプリケーションユニットガスアカウントＡＧＡを構成する。アプリケーションユニットのガスアカウントＡＧＡは、対応するアプリケーションユニットＡＵ１、ＡＵ２、ＡＵ３、ＡＵ４、ＡＵ５、ＡＵ６、ＡＵ７、およびＡＵ８が所有し、分散ネットワーク１１００のリソースの使用に対して支払いを行うため、および支払いを受け取るために、それぞれのアプリケーションユニットにより使用される、ガスアカウントである。

いくつかの実施形態によれば、分散ネットワーク１１００はまた、それが提供するストレージリソースの使用に対して課金する。したがって、それぞれのアプリケーションユニットのガスアカウントＡＧＡは、それぞれのアプリケーションユニットによるネットワークのストレージリソースの使用に対する支払いに使用され得る。これらのストレージコストは、例えば、定期的に、例えば、最高水準の請求スキームにより、課金され得る。このようなスキームでは、それぞれのアプリケーションユニットは、事前定義された期間に使用したストレージスペースの最大量に対して課金される。アプリケーションユニットガスアカウントＡＧＡに加えて、アプリケーションユニットＡＵＸは、分散ネットワークのユーザー用のローカルユーザーガスアカウントＵＧＡを備え得る。これらのローカルユーザーガスアカウントＵＧＡは、分散ネットワーク１１００の対応するユーザーのネットワークリソースの使用に対する支払いの手続きを行うように構成される。

いくつかの実施形態によれば、ユーザーは、一次アプリケーションサービスを要求するイングレスメッセージを送信しようとする一次アプリケーションユニットの各々にユーザーガスアカウントＵＧＡを有する必要がある。

図１１の図示の例では、 図１１は、ユーザーＵがユーザーインターフェイスＵＩを介して分散ネットワークに接続されると想定されている。

いくつかの実施形態によれば、ユーザーＵは、例えば、ブラウザプラグインにより、以下に二次アプリケーションユニットとして示される追加のアプリケーションユニットＡＵについて事前に通知される。それは、それぞれの一次プリケーションサービスを要求するためのユーザーガスアカウントを持つ必要がある。これは、それぞれの一次アプリケーションサービスにより頃なり得る。いくつかの実施形態によれば、二次アプリケーションユニットにおいて、さらなるユーザーガスアカウントは必要とされない場合があるが、いくつかの一次アプリケーションサービスでは、それぞれの一次アプリケーションサービスに関与する二次アプリケーションユニットの各々において、別個のユーザーガスアカウントが必要とされ得る。このようなブラウザプラグインは、それぞれのユーザーガスアカウントが十分に課金されているかどうかを定期的にチェックし得る。そうしないと、ユーザーのイングレスメッセージが拒否されることがある。

いくつかの実施形態によれば、それぞれの要求の呼び出しツリー/実行ツリーが、ユーザーがローカルユーザーガスアアカウントを持つ必要があるアプリケーションユニットに当たったとき、アプリケーションユニットは、ゼロから始める必要がないように、かつユーザーに通知されるように、ガスの状況に注意を払う方法で記述され得る。しかし、ローカルユーザーのガスアカウントには、もはや十分な残高がないことがある。いくつかの実施形態によれば、ユーザーインターフェイスＵＩはまた、ユーザーのウォレット計算ユニットからのそれぞれのユーザーガスアカウントの補充を手配する可能性を提供し得る。

この例では、ユーザーＵは、アプリケーションユニットＡＵ１およびアプリケーションユニットＡＵ５において、ローカルユーザーガスアカウントＵＧＡを持つ必要があり実質的に持っている。

課金方式の例示的な処理フローは、以下のように動作し得る。

ステップ１１０１で、ユーザーＵは、イングレスメッセージＩＭをアプリケーションユニットＡＵ１に送信する。イングレスメッセージＩＭは、一次アプリケーションサービスを要求するメッセージとして具体化される。アプリケーションユニットＡＵ１は、一次アプリケーションユニットとして機能し、イングレスメッセージＩＭの分散ネットワークのエントリポイントを設定する。一次アプリケーションユニットＡＵ１は、ユーザーによる一次アプリケーションサービス要求を実行する。一次アプリケーションサービスは、一般的に、ウェブサイトへのアクセスの提供、旅行の予約、はがきの申し込みなど、あらゆる種類のサービスであり得る。

この例にでは、要求された一次アプリケーションサービスは、一次アプリケーションユニットＡＵ１だけで実行不可能であり、複数の追加のアプリケーションユニットの関与が必要である。より具体的には、アプリケーションユニットＡＵ２、ＡＵ３、ＡＵ４、ＡＵ５、ＡＵ６、ＡＵ７、およびＡＵ８の関与が必要である。これら追加のアプリケーションユニットを、以下では、二次アプリケーションユニットと称する。

二次アプリケーションユニットＡＵ２、ＡＵ３、ＡＵ４、ＡＵ５、ＡＵ６、ＡＵ７、およびＡＵ８の関与は、ステップ１１０２およびステップ１１０３において、一次アプリケーションユニットＡＵ１が１つ以上の二次アプリケーションユニット、例えば、アプリケーションユニットＡＵ２およびＡＵ３、を呼び出すことで起動または実行される。呼び出しは、呼び出しメッセージＣＭの送信を含み得る。ユニット間メッセージの実施形態と見なし得る呼び出しメッセージＣＭは、支払いメッセージＰＭを含み得る。

他のいくつかの実施形態によれば、支払いメッセージＰＭはまた、別個に送信され得る。二次アプリケーションユニットへの呼び出しメッセージは、二次アプリケーションユニットが二次アプリケーションサービスを実行する要求を備える。

この例では、二次アプリケーションユニットＡＵ３は、さらなる二次アプリケーションユニットへのさらなる呼び出しを発行する。より具体的には、二次アプリケーションユニットＡＵ３は、ステップ１１０４において、二次アプリケーションユニットＡＵ４への呼び出しを発行し、ステップ１１０５において、二次アプリケーションユニットＡＵ５への呼び出しを発行する。

そして、二次アプリケーションユニットＡＵ５は、ステップ１１０６、ステップ１１０７、およびステップ１１０８において、それぞれの呼び出しメッセージＣＭを二次アプリケーションユニットＡＵ６、ＡＵ７、およびＡＵ８に呼び出す。これらの呼び出しメッセージは、多重呼び出しを構築する。

入力メッセージＩＭにより起動される呼び出し全体または呼び出しメッセージＣＭは、呼び出しツリーとして示され得る。より具体的には、ステップ１１０１において発行された最初のイングレスメッセージを含む、ステップ１１０２からステップ１１０８までにおいて発行された呼び出しまたは呼び出しメッセージは、呼び出しツリーと見なし得る。

上述のとおり、二次アプリケーションユニットＡＵ５は、ローカルユーザーガスアカウントＵＧＡも含みます。二次アプリケーションユニットＡＵ５のこのローカルユーザーガスアカウントＵＧＡは、二次アプリケーションユニットＡＵ５が二次アプリケーションサービスを実行するために必要なネットワークリソースの使用に対する料金または支払いの手続きを行うことに使用できる。これらの支払いには、対応する多重呼び出しにより要求される二次アプリケーションユニットＡＵ６、ＡＵ７、および/またはＡＵ８の二次サービスの支払いを含み得る。この例の呼び出しツリーは、呼び出しに関係するさまざまなアプリケーションユニットのさまざまな支払いスキームを示している。

より具体的には、その二次アプリケーションサービスのパフォーマンスに対して、アプリケーションユニットＡＵ２は、例えば、１０ガスユニットを請求し、アプリケーションユニットＡＵ３は、例えば、２０ガスユニットの固定価格を請求する。

ステップ１１０２において、アプリケーションユニットＡＵ１からアプリケーションユニットＡＵ２への１０ガスユニットの固定支払いを含む支払いメッセージＰＭを送信することにより、および、ステップ１１０３において、アプリケーションユニットＡＵ１からアプリケーションユニットＡＵ３への２０ガスユニットの固定支払いを含む支払いメッセージＰＭを送信することにより、ガスがアプリケーションユニット間で転送される。より具体的には、これらの支払いメッセージＰＭは、通貨額、特にガスユニットの量を、アプリケーションユニットＡＵ１のアプリケーションユニットガスアカウントＡＧＡから、アプリケーションユニットＡＵ２およびＡＵ３のそれぞれのアプリケーションユニットガスアカウントＡＧＡに転送する。

アプリケーションユニットＡＵ４は、二次アプリケーションサービスを実行するためのネットワークリソースの使用に対して前払いで課金します。前払いは、メッセージに載せる必要のある最小限のガスと見なし得る。前払いで指定された金額は、対応する一次アプリケーションサービスまたは二次アプリケーションサービスの実行完了に対して概ね十分であるように、例えば、ほぼ９９％の確率で選択し得る。この確率をさらに高めるために、一次アプリケーションユニットまたは二次アプリケーションユニットは、独自のアプリケーションユニットガスアカウントＡＧＡを使用して、それぞれの前払いを補充し、対応する一次アプリケーションサービスおよび/または二次アプリケーションサービスを、さらに高い、例えば、ほぼ９９．９９９％の確率で確実に実行し得る。この例において、アプリケーションユニットＡＵ３は、アプリケーションユニットＡＵ４により指定された５ガスユニットの前払いを、独自のアプリケーションユニットガスアカウントから別の５ガスユニットを補充することで、合計１０ガスユニットを、二次アプリケーションサービスの実行に必要とされるネットワークリソースを支払うためにアプリケーションユニットＡＵ４に対して、利用可能であると想定される。

ステップ１１０４において、アプリケーションユニットＡＵ３から５ガスユニットの前払いおよび５ガスユニットの補充支払いを含む支払いメッセージＰＭを送信することで、例えば、１０ガスユニットのガスのそれぞれの量が、アプリケーションユニットＡＵ３からアプリケーションユニットＡＵ４に転送される。さらに、この例によれば、ステップ１１０３において送信される支払いメッセージＰＭには、アプリケーションユニットＡＵ１のアプリケーションユニットガスアカウントからアプリケーションユニットＡＵ３のアプリケーションユニットガスアカウントに転送される５ガスユニットの前払いも含まれる。

ステップ１１０２、ステップ１１０３、ステップ１１０６、ステップ１１０７、およびステップ１１０８で送信される支払いメッセージＰＭとは対照的に、ステップ１１０４で支払いメッセージＰＭによりアプリケーションユニットＡＵ４に転送される１０ガスの量は、いくつかの実施形態によれば、受信アプリケーションユニットのアプリケーションユーザガスアカウントに貸方記入されないことがある。ただし、この金額は、ネットワークリソースの実際の使用に対して直接支払うために使用し得、「焼却」、つまりシステムから削除あるいは排除され得る。例えば、実際の場合、二次アプリケーションユニットＡＵ４は、二次アプリケーションサービスに４つのガスユニットしか必要ないので、６つのガスユニットが払い戻され得る。

返済は、アプリケーションユニットＡＵ４から、６つのガスユニットの返済を含む返済メッセージＲＩＭをアプリケーションユニットＡＵ３に送信することで実行され得る。返済メッセージＲＩＭは、ステップ１１２３において応答メッセージＲＭと一緒に送信し得る。また、個別のメッセージとして具体化し得る。次に、アプリケーションユニットＡＵ３は、５つのガスユニット、より具体的には、それ自体のＡＧＡから補充した５つのガスユニットの量を保持し、それを、それ自体のＡＧＡに戻し得る。さらに、アプリケーションユニットＡＵ３は、前払いの残りの未使用部分（この例では１ガスユニット）を、例えば、ステップ１１２４において、返済メッセージＲＩＭを（例えば、応答メッセージの一部として、または別個に）アプリケーションユニットＡＵ１に送信することでアプリケーションユニットＡＵ１に払い戻し得る。次に、アプリケーションユニットＡＵ１は、この１つのガスユニットを、ユーザーＵのローカルユーザーガスアカウントＵＧＡに払い戻し得る。

ステップ１１０５において二次アプリケーションユニットＡＵ５に発行される呼び出しメッセージＣＭとして具体化された呼び出しは、変動支払いを伴う。より具体的には、アプリケーションユニットＡＵ５は、二次サービスの固定価格を指定しないが、アプリケーションユニットＡＵ５でユーザーが実行するユーザーガスアカウントＵＧＡから直接請求する変動価格を指定する。

この例によれば、ステップ１１０６で発行されるコールメッセージＣＭはまた、変動料金または支払いを伴う。したがって、アプリケーションユニットＡＵ６はまた、ローカルユーザーガスアカウントＵＧＡを含み、そのユーザーガスアカウントＵＧＡから変動価格を、例えば、ステップ１１３６において、直接請求する。

一方、二次アプリケーションユニットＡＵ７および二次アプリケーションユニットＡＵ８は固定価格を請求する。より具体的には、アプリケーションユニットＡＵ７は５ガスユニットの固定価格を請求し、アプリケーションユニットＡＵ８は７ガスユニットの固定価格を請求する。例えば、ステップ１１０７およびステップ１１０８において、アプリケーションユニットＡＵ５からアプリケーションユニットＡＵ７およびＡＵ８への対応する支払いメッセージＰＭを送信することで、それぞれの量のガスは、アプリケーションユニットＡＵ５からアプリケーションユニットＡＵ７およびアプリケーションユニットＡＵ８に転送される。他のいくつかの実施形態によれば、支払いメッセージＰＭは、別個のステップで送信され得る。アプリケーションユニットＡＵ６、アプリケーションユニットＡＵ７、およびアプリケーションユニットＡＵ８に発行された多重呼び出しに応答して、アプリケーションユニットＡＵ５は、一般に、ステップ１１２１において示されるように、アプリケーションユニットＡＵ６、アプリケーションユニットＡＵ７、およびアプリケーションユニットＡＵ８から応答メッセージＲＭを受信する。

それぞれの二次アプリケーションサービスを実行した後、二次アプリケーションユニットＡＵ５は、ステップ１１２２において、応答メッセージＲＭをアプリケーションユニットＡＵ３に送信する。さらに、二次アプリケーションユニットＡＵ４は、ステップ１１２３において、応答メッセージＲＭをアプリケーションユニットＡＵ３に送信する。これには、例えば、上述したような６ガスユニットの払い戻しメッセージＲＩＭが含まれ得る。
次に、二次アプリケーションユニットＡＵ３は、ステップ１２２４において、応答メッセージＲＭを一次アプリケーションユニットＡＵ１に送信する。これには、例えば、１ガスユニットの払い戻しメッセージＲＩＭを含み得る。二次アプリケーションユニットＡＵ２は、ステップ１１２５において、応答メッセージＲＭを一次アプリケーションユニットＡＵ１に送信する。そして、一次アプリケーションユニットＡＵ１は、ステップ１２２６において、ユーザーインターフェイスＵＩを介してユーザーＵに応答メッセージＲＭを提供する。

いくつかの実施形態によれば、分散ネットワークは、イングレスメッセージ、特に、実行のためのイングレスメッセージの受理およびメッセージの実行に対して別々に課金するように構成される。この点において、イングレスメッセージとイングレスメッセージの実行に対して異なる会計期間を実装し得る。一例として、分散ネットワークを図７に記載されたように具体化するとき、一旦、入力チェック７４０に順調に合格して誘導プール７３１に入力された後、入力メッセージは課金され得る。さらに、イングレスメッセージの実行は、一次アプリケーションユニットがいくつかの初期処理を実行した後、いくつかの実施形態に従って課金され得る。実施形態によれば、入力メッセージの実行は、一次アプリケーションユニットが、それぞれの入力メッセージを実行するために必要とされる二次アプリケーションユニットに１つまたは複数の呼び出しを発行した後に課金され得る。

上術の例を参照すると、ステップ１１３１において、一次アプリケーションユニットＡＵ１は、より具体的には、それが誘導プールに入った後で、イングレスメッセージＩＭの受理に対して課金することができる。これは、例えば、ＩＭの大きさに応じた料金、およびそれぞれのガスユニットは、特に、ユーザーガスアカウントのイングレスサブアカウント９０１（図９を参照）から差し引かれる。さらに、それは、ステップ１１３２において、イングレスメッセージＩＭにより生じたネットワークリソースの使用に対する料金または支払いの手続きを行い得る。それぞれの支払いは、一次アプリケーションユニットＡＵ１のユーザーガスアカウントＵＧＡから差し引かれる。これらの支払いは、アプリケーションユニットＡＵ２では、例えば１０ガスユニット、アプリケーションユニットＡＵ３では、２０ガスユニットの固定価格、アプリケーションユニットＡＵ４では５ガスユニットの前払い、同様に、アプリケーションユニットＡＵ１による一次アプリケーションサービスの実行にたいしては、例えば２０ガスユニットの固定価格、を包含し得る。ゆえに、この例では、呼び出しの発行後、一次アプリケーションユニットＡＵ１は、ステップ１１３２において、イングレスメッセージＩＭの実行のために、一次アプリケーションユニットＡＵ１のローカルユーザーガスアカウントから５５ガスユニットを差し引き得る。それぞれのガスユニットのこの控除は、特に、ユーザーガスアカウントの実行サブアカウント９０３（図９を参照）から取られる。

ステップ１１３２は、例えば、ステップ１１０２－１１０３の直前または直後に実行され得る。

したがって、ステップ１１３２において、ユーザーは、自分の実行サブアカウントから、一次アプリケーションユニットＡＵ１により実行されている個々の命令、ならびに独自のユーザアカウントを提供しない他のアプリケーションユニットに対して行われた呼び出しに対して支払う。請求される費用には、前払いだけではなく、固定支払いに対する呼び出しで送信されるガスが含まれ得る。いくつかの実施形態によれば、費用はまた、最終的な応答／結果を処理するクロージャの実行に対する前払いを含み得る。いくつかの実施形態によれば、クロージャの実行からの変更（ガスユニットの未使用量）は、ユーザーガスアカウントの実行サブアカウントに戻入することができる。いくつか実施形態によれば、開発者は、呼び出しの応答／結果を処理するためにクロージャを提供しないことを選択することができ、その場合、開発者はそれに対して請求されない。クロージャは、その実行コストが最小クロージャコストを超過したときに、この追加コストが実行サブアカウントから差し引かれるように特別に構成し得る。

上述の例をさらに参照すると、ステップ１１３３において、二次アプリケーションユニットＡＵ５は、ＡＵ７およびＡＵ８によるネットワークリソースの使用、ならびに、アプリケーションユニットＡＵ５のユーザーガスアカウントＵＧＡから合計コストを差し引くことによるそれ自身の使用、に対する料金および支払いの手続きを行い得る。他のいくつかの実施形態によれば、費用は、アプリケーションユニットガスアカウントＡＧＡから差し引かれ得る。ステップ１１３３は、ステップ１１０６、１１０７、および１１０８で呼び出しメッセージＣＭを送信する直前または直後に実行し得る。

同様に、さらなるステップ１１３４、ステップ１１３５、ステップ１１３７、およびステップ１１３８において、二次アプリケーションユニットＡＵ２、ＡＵ３、ＡＵ７、およびＡＵ８は、ネットワークリソースのそれぞれの使用に対する料金または支払いの手続きを行い得る。

いくつか実施形態によれば、ステップ１１３１からステップ１１３８で課金されるそれぞれのガスは、燃焼され得る。

いくつかの実施形態によれば、それぞれのアプリケーションのそれぞれの支払い方法は、アプリケーションユニットのインターフェイス記述言語（ＩＤＬ）で指定することができる。よって、アプリケーションユニットのそれぞれのプログラマー／開発者により指定可能である。特に、それぞれのアプリケーションユニットのインターフェイスの説明は、ユーザーがアプリケーションユニットでローカルユーザーガスアカウントを持っていると予想されるかどうか、および予想される収支がどうあるべきかを指定し得る。後者の場合、アプリケーションユニットが、例えば、二次アプリケーションユニットとして機能するとき、他のアプリケーションユニット、特に、一次アプリケーションユニットがその二次アプリケーションユニットに送信される呼び出しメッセージにガスをかける必要はありません。いくつかの実施形態によれば、ユーザーおよび／またはそれぞれの一次アプリケーションユニットは、呼び出しツリーを計算可能である。また、ＩＤＬでは、アプリケーションユニットのアプリケーションユニットガスアカウントを使い果たさない限り、関数/呼び出しを実行するために固定価格で支払うことを指定でき、実行が保証され得る。

いくつかの実施形態によれば、固定価格は、それが成功したかどうかに関係なく、実際の実行コストが常に請求される。

さらに、インターフェイスの説明は、それぞれの機能/呼び出しの実行に対して前払いが必要であり、この「最小」量のガス（前払いとして指定）を対応する呼び出しメッセージに含める必要があることを指定し得る。いくつかの実施形態によれば、この最小量のガスは、これまでに消費されたガスの最大量を記録することにより動的に計算可能であり、次に、事前定義された係数、例えば１．５を乗じる。

図１２に、分散ネットワークのユーザーがローカルユーザーのガスアカウントをアップロードする方法を示す。この図は、上述のように、アプリケーションユニットＡＵ１、ＡＵ２、ＡＵ３、ＡＵ４、ＡＵ５、ＡＵ６、ＡＵ７、およびＡＵ８を備える分散型ネットワーク１１００を参照して提供される。

図１２に示すように、ユーザーＵ１は、ウォレット計算ユニットＷＣＵ１を実行する。ウォレット計算ユニットＷＣＵ１は、ユーザーＵ１のユーザー通貨アカウントを管理するように構成されている。

ＷＣＵ１により提供されるユーザー通貨アカウントからローカルユーザーガスアカウントＵＧＡを補充するために、ユーザーＵ１は、ステップ１２０１において、補充要求ＲＲをそのウォレット計算ユニットＷＣＵ１に送信する。次に、ウォレット計算ユニットＷＣＵ１は、ステップ１２０２において、支払いメッセージＰＭをアプリケーションユニットＡＵ１に送信し、ステップ１２０３において、支払いメッセージＰＭをアプリケーションユニットＡＵ５に送信し、ステップ１２０４において、支払いメッセージＰＭをアプリケーションユニットＡＵ６に送信する。これにより、アプリケーションユニットＡＵ１、ＡＵ５およびＡＵ６で、ユーザー通貨アカウントからローカルユーザーガスアカウントＵＧＡに通貨金額を転送することが可能となる。

ウォレット計算ユニットＷＣＵ１により提供されるユーザー通貨アカウントは、例えば、 従来の銀行アカウントからユーザーが再請求/補充する。この点で、外部の銀行アプリケーションまたは外部の銀行アカウントへのインターフェイスを提供され得る。ウォレット計算ユニットＷＣＵ１は、ガスユニットまたは別の通貨、例えば、暗号通貨、ステーブルコイン、または米ドルやユーロなどの古典的な国の通貨で実行し得る。

暗号通貨または古典的な国の通貨とガス通貨との間の為替レートは、アプリケーションのそれぞれのニーズに応じて、分散ネットワーク１１００により管理され得る。

アプリケーションユニットのガスアカウントＡＧＡは、例えば、それぞれのアプリケーションユニットの所有者により補充され得ることに注意すべきである。この目的のために、それぞれのアプリケーションユニットの所有者は、ユーザー通貨アカウントを所有し得る。また、それは、所有者の通貨アカウントとして示され得る。

図１３に、本発明の一実施形態による読み取りクエリの課金スキームを示す。サブネット１１は、５つのノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、およびＮ５を含み得る。ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、およびＮ５のそれぞれは、独自のユニット状態を有する一連のアプリケーションユニットを実行し得る。一連のアプリケーションユニットのユニット状態は、サブネット１１全体に亘って複製される。

ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、およびＮ５は、サブネット１１のアプリケーションユニットのユニット状態の読み取りスナップショットを定期的に作成する。読み取りスナップショットにアクセスするために、ユーザーは１つ以上のノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、およびＮ５に読み取りクエリを送信し得る。読み取りクエリは一度に課金されるのではなく、その後、バンドルされた方法で課金される。

さらに、いくつかの実施形態によれば、ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、およびＮ５のそれぞれは、それらが受信して処理した読み取りクエリに対して課金するための別個の読み取りクエリサブアカウントＲＱＳＡ（図９も参照）を有し得る。

この例では、ユーザーが４つの読み取りクエリＲＱ１、ＲＱ２、ＲＱ３、およびＲＱ４をノードＮ１に送信すると想定される。さらに、ユーザーは読み取りクエリの各々に電子的に署名する。より具体的には、読み取りクエリＲＱ１、ＲＱ２、ＲＱ３、およびＲＱ４は、それぞれ署名ｓｉｇ１、ｓｉｇ２、ｓｉｇ３、およびｓｉｇ４で署名されている。

その後、ユーザーは４つの読み取りクエリに対してバンドルされた方法で課金される。このノードＮ１では、サブネット１１の他のノードＮ２、Ｎ３、Ｎ４、またはＮ５へのシステムイングレスメッセージとして、読み取りクエリＲＱ１、ＲＱ２、ＲＱ３、およびＲＱ４のバンドルに対して課金されるガスユニットの合計量を、集計された署名とともに送信し得る。

次に、ガスユニットの総量が、それぞれのユーザーの読み取られたサブアカウント９０２から取りまとめて差し引かれる（図９を参照）。

図９に示すように、ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４およびＮ５のそれぞれは、別個の読み取りクエリサブアカウントＲＱＳＡＮ１、ＲＱＳＡＮ２、ＲＱＳＡＮ３、ＲＱＳＡＮ４およびＲＱＳＡＮ５を有し得る。いくつかの実施形態によれば、ノードＮ１は、その別個の読み取りクエリサブアカウントＲＱＳＡＮ１が十分な収支を有する場合に限り、読み取りクエリＲＱ１、ＲＧ２、ＲＱ３、およびＲＱ４を実行し得る。これにより、例えば、ノードＮ１を読み取りクエリで満たすことで、単一のノード、この例ではノードＮ１への攻撃を防止または妨害し得る。

図１４に、イングレスメッセージを受信する一次アプリケーションユニットＡＵ１が、クロージャを使用して、二次アプリケーションユニットへの呼び出しを管理する方法を示す。ステップ１４０１において、ユーザーＵは、イングレスメッセージをアプリケーションユニットＡＵ１に送信する。アプリケーションユニットＡＵ１は、一次アプリケーションユニットとして機能する。１以上のステップ１４０２において、アプリケーションユニットＡＵ１は、１つ以上の二次アプリケーションユニットにさらなる呼び出しを送信する。

ステップ１４０３において、アプリケーションユニットＡＵ１は、呼び出しコンテキストを含むその現在の状態をクロージャとして格納する。

１つ以上のステップ１４０４において、二次アプリケーションユニットは、１つ以上の応答／結果を応答メッセージとしてアプリケーションユニットＡＵ１に送り返す。次に、アプリケーションユニットＡＵ１は、クロージャに格納された状態を使用して応答メッセージを処理し、ステップ１４０５において、応答メッセージをユーザーＵに送り返す。

図１５に、本発明の一実施形態による、分散ネットワークのネットワークリソースの使用に対して課金するためにコンピュータに実装する方法の方法ステップのフローチャートを示す。

ステップ１５１０において、分散ネットワークは、複数のノードのそれぞれにおいて１つ以上のアプリケーション（計算）ユニットが実行される。

ステップ１５２０において、ネットワークのユーザーは、一次アプリケーションユニットにおいてローカルユーザーガスアカウントを実行する。

ステップ１５３０において、ネットワークのユーザーは、入力メッセージを一次アプリケーションユニットに送信する。

ステップ１５４０において、一次アプリケーションユニットは、呼び出しを二次アプリケーションユニットへ発行する。

ステップ１５５０において、一次アプリケーションユニットのローカルユーザーガスアカウントは、一次アプリケーションユニットおよび二次アプリケーションユニットによるネットワークリソースの使用に対する支払いの手続きを行う。

ステップ１５６０において、二次アプリケーションユニットは、二次アプリケーションサービスを実行し、二次アプリケーションサービスの結果を一次アプリケーションユニットに送り返す。ステップ１５７０において、一次アプリケーションユニットは、二次アプリケーションサービスの結果の使用を含む一次アプリケーションサービスを実行し、応答メッセージをユーザーに送り返す。

したがって、そのような方法によれば、ネットワークリソースの使用に対する支払いは、一次アプリケーションユニットのローカルユーザーガスアカウントからローカルに行われ得る。さらに、呼び出しツリーの全部が実行される前に、支払いの手続きを行い得る。

図１６に、本発明の一実施形態による、ネットワーク１００、ネットワーク３００、ネットワーク１１００、およびネットワーク１３００の各々のノード１０において実行される主なプロセスを示す。本発明のいくつかの実施形態によるネットワークのネットワーククライアントは、ノード１０がネットワークに参加するために必要なプロトコルコンポーネント一式である。いくつかの実施形態によれば、各々のノード１０は、メインネットのメンバーであり、典型的には１つのサブネットであり、これは、各々のノードがメインネットのクライアント、あるいはサブネットのクライアントを実行することを意味する。

ノードマネージャ４０は、メインネットプロトコルクライアント４１、サブネットプロトコルクライアント４２、およびセキュリティアプリケーション４３を開始、再起動、および更新するように構成される。

いくつかの実施形態によれば、複数のサブネット１１のそれぞれは、対応するノード１０において別個のサブネットプロトコルクライアント４２を実行するように構成される。メインネットプロトコルクライアント４１は、特に、構成データを複数のサブネット１１との間で分散するように構成されている。メインネットプロトコルクライアント４１は、特に、システム計算ユニットのみを実行するように構成され得、ユーザー提供の計算ユニットは実行されない。メインネットプロトコルクライアント４１は、メインネットのローカルクライアントであり、サブネットプロトコルクライアント４２は、サブネットのローカルクライアントである。

セキュリティアプリケーション４３は、ノード１０の秘密鍵を格納し、それらを用いてすべての操作を実行する。セキュリティアプリケーション４３は、ノードにより保持される秘密鍵を保護するように構成される。より具体的には、秘密鍵は、別個の実行環境（別個のプロセスまたは別個の仮想マシン（ＶＭ）のいずれか一方）で保持および処理される。セキュリティアプリケーション４３は、これらのインターフェイスを介して秘密鍵を抽出することができないように、制限され制御されたインターフェイスで動作するように構成される。いくつかの実施形態によれば、セキュリティアプリケーションは、ハードウェアセキュリティモジュール（ＨＳＭ）のように、またはＨＳＭと同様に動作するように構成される。よって、セキュリティアプリケーション４３は、ソフトウェアＨＳＭとして示され得る。

図１７に、サブネット間メッセージおよびサブネット内メッセージの交換に関与する主要な層を示す層モデル１７００を示す。層モデル１７００は、サブネット間通信のための上位の層として機能するように構成されるメッセージング層５１を備える。より具体的には、メッセージング層５１は、異なるサブネットの計算ユニット間でサブネット間メッセージをルーティングするように構成される。さらに、メッセージング層５１は、ネットワークのユーザーからのイングレスメッセージをネットワークの計算ユニットにルーティングするように構成される。

層モデル１７００は、異なるサブネットからのサブネット間メッセージならびにイングレスメッセージを受信し、特に、処理順序に同意することにより、それらを、その後それぞれのサブネットによりさらに処理される一連の入力ブロックに編成するように構成される複数のコンセンサス層５２をさらに含む。さらに、層モデル１７００は、単一のサブネットのノード間の通信を編成および駆動するように構成されたピアツーピア（Ｐ２Ｐ）層５３を備える。

いくつかの実施形態によれば、ネットワークは、複数のさらなる層、特に、ネットワークの計算ユニットにおいて実行メッセージを実行するように構成される実行層を含み得る。メインネットプロトコルクライアント４１とサブネットプロトコルクライアント４２との間の相互作用のより詳細な説明を以下に述べる（図１６を参照）。メインネットプロトコルクライアント４１は、サブネットの構成情報を含むいくつかのレジストリを管理する。これらのレジストリはメインネットの計算ユニットにより実装されており、すべてのノードがメインネットに参加しているので、これらのレジストリへのアクセスは状態読み取り操作により簡単に実装できる。

すなわち、メインネットリーダー６１０（図６を参照）は、実際にメインネットプロトコルクライアント４１のサブコンポーネントであり得る。したがって、このコンポーネントとの相互作用は、メインネットおよびサブネットクライアントが実行される２つの隔離された環境間の相互作用をもたらす。

図１８に、本発明のいくつかの実施形態による分散ネットワークにおけるブロックの作成を図示する。ブロックは、特に、図７に示される入力ブロック７２０であり得る。これらは、コンセンサスプロトコル、特にローカルサブネットコンセンサスプロトコルを実行するコンセンサスコンポーネント６３により作成される。

この例示的な実施形態では、３つの入力ブロック１８０１、１８０２、および１８０３が示されている。ブロック１８０１は、複数のトランザクション、すなわち、トランザクションｔｘ１．１、トランザクションｔｘ１．２、そしておそらくドットで示されるさらなるトランザクションを含む。ブロック１８０２はまた、複数のトランザクション、すなわち、トランザクションｔｘ２．１、トランザクションｔｘ２．２、そしておそらくドットで示されるさらなるトランザクションを含む。ブロック１８０３はまた、複数のトランザクション、すなわち、トランザクションｔｘ３．１、トランザクションｔｘ３．２、そしておそらくドットで示されるさらなるトランザクションを含む。入力ブロック１８０１、１８０２および１８０３は連鎖されている。より具体的には、各ブロックは、前のブロックのブロックハッシュを含む。これは、現在のブロックを前のブロックに暗号で結び付けます。いくつかの実施形態によれば、トランザクションは、サブネット間メッセージ、イングレスメッセージ、および信号メッセージであり得る。

いくつかの実施形態によれば、入力ブロック１８０１、１８０２、および１８０３は、プルーフオブステークコンセンサスプロトコルにより作成され得る。

しかしながら、コンセンサス構成要素により生成された入力ブロックは、いくつかの実施形態によれば、連鎖される必要がないことに留意されたい。むしろ、受信したメッセージの処理順序でサブネットのノード間である種の合意に達する任意のコンセンサスプロトコルを、実施形態に従って使用し得る。

図１９に、ネットワーキングプロトコルを実行するように構成されたネットワーキングコンポーネント１９００をより詳細に示す。ネットワーキングコンポーネント１９００は、例えば、図６に示されるネットワーキングコンポーネント６４のより詳細な実施形態であり得る。ネットワーキングコンポーネント１９００は、ノード間通信を実行するように構成されたユニキャストコンポーネント１９１０、サブネット内通信を実行するように構成されたブロードキャストコンポーネント１９２０、およびサブネット間通信を実行するように構成されたクロスネットコンポーネント１９３０を備える。

ここで図２０を参照すると、本発明の実施形態による、例えば、図１のネットワーク１００に示されるネットワークノード１０のより詳細なブロック図が示されている。ネットワークノード１０は、計算機能を実行することができ、したがって一般に計算システムまたはコンピュータとして具体化され得る計算ノードを確立する。ネットワークノード１０は、例えば、サーバーコンピューターであり得る。ネットワークノード１０は、分散ネットワークのネットワークリソースの使用に対して課金するためにコンピュータに実装する方法を実行するように構成され得る。ネットワークノード１０は、他の多くの汎用または特殊目的の計算システム環境または構成で動作可能であり得る。ネットワークノード１０は、コンピュータシステムにより実行されるプログラムモジュールなどのコンピュータシステム実行可能命令の一般的なコンテキストで記述し得る。一般に、プログラムモジュールには、特定のタスクを実行したり、特定の抽象データ型を実装したりするルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、ロジック、データ構造などが含まれ得る。ネットワークノード１０は、汎用計算装置の形態で示されている。ネットワークノード１０の構成要素は、１つ以上のプロセッサまたは処理ユニット２０１５、システムメモリ２０２０、およびシステムメモリ２０２０を含む様々なシステム構成要素をプロセッサ２０１５に結合するバス２０１６を含み得る。ただし。これらに限定されるものではない。

バス２０１６は、メモリバスまたはメモリコントローラ、周辺バス、アクセラレイテッドグラフィックスポート（ＡＧＰ）、さまざまなバスアーキテクチャのいずれかを使用するプロセッサまたはローカルバスなど、いくつかのタイプのバス構造の１つまたは複数を表す。例えば、これらに限定されるものではないが、そのようなアーキテクチャには、インダストリスタンダードアーキテクチャ（ＩＳＡ）バス、マイクロチャネルアーキテクチャ（ＭＣＡ）バス、エンハンストＩＳＡ（ＥＩＳＡ）バス、ビデオエレクトロニクススタンダーズアソシエーション（ＶＥＳＡ）ローカルバス、およびペリフェラルコンポーネントインターコネクト（ＰＣＩ）バスが含まれる。

ネットワークノード１０は、通常、様々なコンピュータシステム可読媒体を含む。そのようなメディアは、ネットワークノード１０によりアクセス可能である任意の利用可能な媒体であり得る、そしてそれは、揮発性媒体および不揮発性媒体、取り外し可能媒体および取り外し不可媒体の両方を含む。

システムメモリ２０２０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０２１および／またはキャッシュメモリ２０２２などの揮発性メモリの形態のコンピュータシステム可読媒体を含むことができる。ネットワークノード２０１０は、他の取り外し可能／取り外し不可、揮発性／不揮発性のコンピュータシステム記憶媒体をさらに含み得る。一例として、記憶システム２０２３は、読み取りおよび書き込み用の取り外し不可で不揮発性の磁気媒体（図示せず、通常は「ハードドライブ」と呼ばれる）を提供可能である。図示されていないが、取り外し可能な不揮発性磁気ディスク（例えば、「フロッピーディスク」）に、読み取りおよび書き込みを行う磁気ディスクドライブ、ならびにＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、およびその他の光学媒体のような取り外し可能な不揮発性光ディスクに、読み取りまたは書き込みを行う光ディスクドライブを提供し得る。このような場合、それぞれが１つ以上のデータ媒体インターフェイスによりバス２０１６に接続可能である。以下でさらに描写および説明されるように、メモリ２０２０は、本発明のいくつかの実施形態の機能を実行するように構成されたプログラムモジュール一式（例えば、少なくとも１つ）を有する少なくとも１つのコンピュータプログラム製品を含み得る。

プログラムモジュール２０３１一式（少なくとも１つ）を有するプログラム／ユーティリティ２０３０は、一例として、これに限定されるものではないが、オペレーティングシステム、１つ以上のアプリケーションプログラム、他のプログラムモジュール、およびプログラムデータが、メモリ２０２０に格納され得る。オペレーティングシステム、１つ以上のアプリケーションプログラム、他のプログラムモジュール、およびプログラムデータ、またはそれらのいくつかの組み合わせ、のそれぞれは、ネットワークキング環境へ実装し得る。プログラムモジュール２０３１は、一般に、本明細書に記載されるような本発明のいくつかの実施形態の機能および／または方法論を実施する。プログラムモジュール２０３１は、分散ネットワークのユーザーに分散ネットワークにより計算された計算結果へのアクセス提供する、コンピュータに実装する方法の特定の１つ以上のステップ、例えば、上述の方法の１つ以上のステップを実行し得る。

ネットワークノード１０はまた、ディスプレイ２０１８と同様に、キーボードまたはポインティング装置などの１つ以上の外部装置２０１７と通信し得る。このような通信は、入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェイス２０１９を介して実施可能である。さらに、ネットワークノード１０は、ネットワークアダプタ２０４１を介して、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、一般的なワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、および／またはパブリックネットワーク（例えば、インターネット）のようなネットワークのうち１つ以上のネットワーク４０と通信可能である。いくつかの実施形態によれば、ネットワーク２０４０は、特に、複数のネットワークノード１０、例えば、図１に示されるようなネットワーク１００を備える分散型ネットワークであり得る。図示したように、ネットワークアダプタ２０４１は、バス２０１６を介してネットワークノード１０の他のコンポーネントと通信する。示されていないが、他のハードウェアおよび／またはソフトウェアコンポーネントをネットワークノード１０と組み合わせて使用できることを理解されたい。

ネットワークノード１０は、対応する分散ネットワークにネットワークリソースを提供する。ネットワークリソースには、特に、処理ユニット２０１５およびストレージシステム２０２３を含むメモリ２０２０が含まれる。

本発明の態様は、システム、特に、複数のサブネット、方法、および／またはコンピュータプログラム製品を備える分散ネットワークとして具体化され得る。コンピュータプログラム製品は、プロセッサに本発明のいくつかの態様を実行させる、コンピュータ可読プログラム命令を有するコンピュータ可読記憶媒体（または複数の媒体）を含み得る。

コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行装置により使用される命令を保持および記憶可能な有形の装置であり得る。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、これらに限定させるものではないが、電子記憶装置、磁気記憶装置、光学記憶装置、電磁記憶装置、半導体記憶装置、またはそれらの任意の適切な組み合わせであり得る。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を通って伝播する電磁波（例えば、光ファイバーケーブルを通過する光パルス）、または配線を介して送信される電気信号のような一時的な信号そのものであると解釈されるべきではない。

本明細書に記載のコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読記憶媒体からそれぞれの計算装置／処理装置に、またはネットワーク、たとえば、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/またはワイヤレス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ダウンロード可能である。ネットワークは、銅線伝送ケーブル、光伝送ファイバー、無線伝送、ルーター、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイコンピューター、および/またはエッジサーバーで構成され得る。各々の計算装置／処理装置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イスは、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、そのコンピュータ可読プログラム命令を転送して、それぞれの計算装置／処理装置のコンピュータ可読記憶媒体に格納する。

本発明の動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、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１つ以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述さ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。プログラミング言語は、スモールトーク、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同様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であり得る。

本発明のいくつかの態様は、本発明の実施形態による方法、ネットワーク、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および／またはブロック図を参照して本明細書に記載されている。

本発明のいくつかの実施形態によるコンピュータ可読プログラム命令は、汎用コンピュータ、特殊目的コンピュータ、または他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサに提供され、コンピュータまたは他のプログラム可能な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１つ以上のブロックからなるブロック図で指定された機能／行為を実施する手段を作成して、機械を製造する。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、プログラム可能なデータ処理装置、および／または他の装置に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記憶され得る。この命令が格納されてい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１つ以上のブロックからなるブロック図で指定された機能／行為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、他のプログラム可能なデータ処理装置、または他の装置にロードされて、コンピュータ、他のプログラム可能な装置または他の装置において、コンピュータ、他のプログラム可能な装置、または他の装置で実行される命令が、フローチャートおよび／または１つ以上のブロックからなるブロック図で指定された機能／動作を実装するように、一連の操作ステップを実行させて、コンピュータ実装プロセスを生成し得る。

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ネットワーク、システム、方法、およびコンピュータプログラム製品の実装が可能なアーキテクチャ、機能、および動作を図示したものである。これに関して、フローチャートまたはブロック図の各ブロックは、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、これは、所定の論理機能を実装する１つ以上の実行可能命令を備える。いくつかの代替の実装では、ブロックに示されている機能は、図に示されている順序と異なってよい。例えば、連続して表示される２つのブロックは、実際には実質的に同時に実行され得る。また、関連する機能に応じて、ブロックが逆の順序で実行されてもよい。

本発明の現状で好ましい実施形態が示され、説明されている。しかし、本発明はそれに限定されず、他の方法で以下の特許請求の範囲内で様々に具体化および実施され得ることが明確に理解されるべきである。

Claims (24)

1. 分散ネットワークのリソースの使用に対して課金するためにコンピュータに実装される方法であって、前記分散ネットワークは複数のノードを備え、前記複数のノードの各々が１つ以上の計算ユニットを実行するように構成され、前記１つ以上の計算ユニットは前記分散ネットワークのユーザーにアプリケーションサービスを提供する１つ以上のアプリケーションユニットを備え、
   前記ネットワークのユーザーが、前記アプリケーションユニットの１つ以上において１つ以上のローカルユーザーガスアカウントを実行するステップと、
   前記１つ以上のローカルユーザーガスアカウントを介して、前記分散ネットワークの前記リソースの前記使用に対する課金の手続きを行うステップと、を備える、方法。
2. 前記ネットワークのユーザーが、前記１つ以上のアプリケーションユニットの一次アプリケーションユニットに一次アプリケーションサービスを要求するイングレスメッセージを送信するステップと、
   前記一次アプリケーションユニットが、前記一次アプリケーションサービスを行うステップと、
   前記一次アプリケーションユニットにおける前記ユーザーの前記ローカルユーザーガスアカウントを介して、前記一次アプリケーションサービスが、前記リソースの前記使用に対する課金の手続きを行うステップと、をさらに備える請求項１に記載の方法。
3. 前記一次アプリケーションサービスを行うステップは、前記一次アプリケーションユニットが、１つ以上の二次アプリケーションユニットへの１つ以上の呼び出しを発行するステップを含み、前記方法は、前記１つ以上の二次アプリケーションユニットが、１つ以上の二次アプリケーションサービスを行うステップをさらに備える、請求項２に記載の方法。
4. 前記１つ以上の二次アプリケーションサービスを行うステップは、前記１つ以上の二次アプリケーションユニットが、１つ以上のさらなる二次アプリケーションユニットへの１つ以上の呼び出しを発行するステップを含み、前記方法は、前記１つ以上のさらなる二次アプリケーションユニットが、１つ以上のさらなる二次アプリケーションサービスを行うステップをさらに備える、請求項３に記載の方法。
5. 前記１つ以上の呼び出しは、連続して行われ、それにより任意の深さの呼び出しツリーが形成される、請求項４に記載の方法。
6. 前記一次アプリケーションユニットの前記ローカルユーザーガスアカウントを介して、前記１つ以上の二次アプリケーションサービスが、前記リソースの前記使用の対する支払いの手続きを行うステップを、さらに備える、請求項３から５までのいずれか１項に記載の方法。
7. 前記ネットワークの前記ユーザーが、前記１つ以上の二次アプリケーションユニットにおいて、１つ以上のローカルユーザーガスアカウントを実行するステップと、
   前記二次アプリケーションユニットの前記１つ以上のローカルユーザーガスアカウントを介して、前記１つ以上の二次アプリケーションサービスによる前記リソースの前記使用に対する支払いの手続きを行うステップと、をさらに備える、請求項３から６までのいずれか１項に記載の方法。
8. 前記ネットワークの１人以上のユーザーが、特に、前記ネットワークの各ユーザーが、前記ユーザーのユーザー通貨アカウントを管理するように構成されるウォレット計算ユニットを実行するステップと、
   前記ウォレット計算ユニットからそれぞれのアプリケーションユニットに支払いメッセージを送るステップであって、前記それぞれのアプリケーションユニットにおいて、前記ユーザー通貨アカウントから前記ローカルユーザーガスアカウントに通貨額を転送するステップと、をさらに備える、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
9. 各アプリケーションユニットが、アプリケーションユニットガスアカウントを実行するステップをさらに備える、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
10. 前記１つ以上のアプリケーションユニットの第１アプリケーションユニットと前記１つ以上のアプリケーションユニットの第２アプリケーションユニットとの間で支払いメッセージを送るステップであって、前記第１アプリケーションユニットの前記アプリケーションユニットガスアカウントまたはユーザーガスアカウントから、前記第２アプリケーションユニットの前記アプリケーションユニットガスアカウントにガス料金を転送するステップをさらに備える、請求項９に記載の方法。
11. イングレスメッセージの受理、クエリの読み込み、前記受理したイングレスメッセージの実行、および／または受理したユニット間メッセージの実行に対して、選択的に課金するステップをさらに備える、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
12. 前記ローカルユーザーガスアカウントの各々は、
    前記イングレスメッセージの受理に対して課金するように構成されたイングレスサブアカウントと、
    前記クエリの読み込みに対して課金するように構成された読み取りクエリサブアカウントと、
    前記受理したイングレスメッセージの実行、および／または前記受理したユニット間メッセージの実行に対して課金するように構成された実行サブアカウントと、を備える、請求項１１に記載の方法。
13. 異なる会計期間、および／または、前記イングレスメッセージおよび前記読み取りクエリに対する課金時間を適用するステップであって、
    特に、実行のためにそれらを受理するまたは拒否する前記イングレスメッセージに対して課金すること、次にバンドルする方法における前記読み取りクエリに対して課金すること、および／または、あらかじめ、特に前記二次アプリケーションユニットへの前記１つ以上の呼び出しの発行後に、前記イングレスメッセージの実行に対して課金すること、を含むステップをさらに備える、請求項１１または１２に記載の方法。
14. 前記分散ネットワークが、前記分散ネットワークのストレージリソースの使用に対して課金するステップと、
    それぞれのアプリケーションユニットガスアカウントから、前記分散ネットワークの前記ストレージリソースの使用料金を引き落とすステップと、をさらに備える、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法。
15. １つ以上の前記アプリケーションユニットが、対応する前記アプリケーションサービスによる前記リソースの前記使用に対して固定価格で課金するステップをさらに備える、請求項１から１４までのいずれか１項に記載の方法。
16. １つ以上の前記アプリケーションユニットが、対応する前記アプリケーションサービスによる前記リソースの前記使用に対して前払いの手続きを行うステップと、
    １つ以上の前記アプリケーションユニットが、前記前払いの未使用部分を払い戻すステップと、をさらに備える、請求項１から１５までのいずれか１項に記載の方法。
17. 前記一次アプリケーションユニットおよび／または前記二次アプリケーションユニットのそれぞれのアプリケーションユニットガスアカウントから、前記前払いを上乗せして、対応する前記一次アプリケーションサービスおよび／または前記二次アプリケーションサービスの実行を確実にするステップをさらに備える、請求項１６に記載の方法。
18. 前記計算ユニットの各々はそれ自身のユニット状態を備え、前記分散ネットワークは複数のサブネットを備え、前記複数のサブネットは前記複数のノードのうちの１つ以上を備える方法であって、前記方法は、前記アプリケーションユニットの各々を前記複数のサブネットのうちの１つに割り当てるステップと、前記それぞれのサブネットに亘って前記アプリケーションユニットを複製するステップと、をさらに備える、請求項１から１７までのいずれか１項に記載の方法。
19. それぞれのサブネットの各ノードに、別々の読み取りクエリサブアカウントが提供される、請求項１８に記載の方法。
20. 複数のノードを備える分散ネットワークは、前記複数のノードの各々が１つ以上の計算ユニットを実行するように構成され、前記１つ以上の計算ユニットは前記分散ネットワークのユーザーにアプリケーションサービスを提供する１つ以上のアプリケーションユニットを備え、前記分散ネットワークは、
    前記計算ユニットのリソースを提供して、
    前記ネットワークの各ユーザーが、前記アプリケーションユニットの１つ以上において１つ以上のローカルユーザーガスアカウントを実行して、
    前記ローカルユーザーガスアカウントを介して、前記分散ネットワークの前記リソースの前記使用に対する課金の手続きを行うように構成される、分散ネットワーク。
21. 前記計算ユニットの各々はそれ自身のユニット状態を備え、前記分散ネットワークは複数のサブネットを備え、前記複数のサブネットは前記複数のノードのうちの１つ以上を備える分散ネットワークであって、
    前記アプリケーションユニットの各々を前記複数のサブネットのうちの１つに割り当てて、前記それぞれのサブネットに亘って前記アプリケーションユニットを複製するように構成される、請求項２０に記載の分散ネットワーク。
22. 請求項１９または２０に記載の分散ネットワークのノードであって、
    前記分散ネットワークのユーザーにアプリケーションサービスを提供する１つ以上のアプリケーションユニットを備える１つ以上の計算ユニットを実行し、
    前記アプリケーションユニットの１つ以上において、１つ以上のローカルユーザーガスアカウントを実行し、
    前記１つ以上のローカルユーザーガスアカウントを介して、前記分散ネットワークの前記リソースの前記使用に対する課金の手続きを行う、ノード。
23. 複数のノードを備える分散ネットワークを動作させるコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品は、その中にプログラム命令が組み込まれたコンピュータ可読記憶媒体を備え、前記プログラム命令は前記複数のノードのうちの１つ以上により実行可能であり、前記複数のノードのうちの前記１つ以上に実行させる方法は、
    前記複数のノードが、前記分散ネットワークのユーザーにアプリケーションサービスを提供する１つ以上のアプリケーションユニットを備える１つ以上の計算ユニットを実行するステップと、
    前記ネットワークのユーザーが、前記アプリケーションユニットのうちの１つ以上において１つ以上のローカルユーザーガスアカウントを実行するステップと、
    前記１つ以上のローカルユーザーガスアカウントを介して、前記分散ネットワークの前記リソースの前記使用に対して課金するステップと、を備える、コンピュータプログラム製品。
24. 分散ネットワークのノードを動作させるコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品は、その中にプログラム命令が組み込まれたコンピュータ可読記憶媒体を備え、前記プログラム命令は前記ノードにより実行可能であり、前記ノードに実行させる方法は、
    前記ノードが、前記分散ネットワークのユーザーにアプリケーションサービスを提供する１つ以上のアプリケーションユニットを備える１つ以上の計算ユニットを実行するステップと、
    前記ノードが、前記アプリケーションユニットのうちの１つ以上において１つ以上のローカルユーザーガスアカウントを実行するステップと、
    前記１つ以上のローカルユーザーガスアカウントを介して、前記分散ネットワークの前記リソースの前記使用に対して課金するステップと、を備える、コンピュータプログラム製品。
    

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