JP6586046B2 - 処理システムおよび処理方法 - Google Patents

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本発明は、トランザクションデータを発行するトランザクション発行端末と、トランザクションデータを含むブロックデータを生成し、ブロックチェーンデータに連結するブロック生成端末とを備える処理システムに用いられる処理方法および処理システムに関する。
近年、ブロックチェーン技術を実装した分散システム用プラットフォームが提案され(例えば非特許文献1参照)、仮想通貨だけではなく、様々な情報の記録や資産の流通などに利用され始めている。ブロックチェーン技術とは、複数参加者間で構成されるネットワークにおいて悪意のある参加者が一定割合以内という条件下で、参加者間の情報同期を可能にする技術である。参加者が保有する情報は、チェーン状にブロックデータをつないだ構造を持ち、ブロックチェーンと呼ばれる。ブロックデータ間には依存関係があり、さらにブロックデータの生成には特定の条件を満たす必要があるため、過去のブロックデータになるほど改竄が困難になる、という特徴がある。ブロックデータには、ブロックチェーンネットワークに発行されたトランザクションデータ(取引情報などを含む)がまとめられている。ブロックチェーンは、P2P(Peer To Peer)ネットワークにおいて参加者が共有する一つの巨大な元帳として機能する。
ブロックチェーンの仕組みにおいて、ブロックデータの生成はある特定の参加者が実施するのではない。ブロックチェーンネットワークの維持に参加する参加者のうち、ある条件を満たした参加者だけが、ブロックデータを生成する事ができる。ブロックチェーンネットワークの維持に参加する参加者は、ブロックチェーンネットワークに発行された各トランザクションデータを検証し、複数のトランザクションをまとめてブロックデータの生成を始める。ブロックデータの生成には所定の条件があり、参加者は競争して条件を満たすブロックデータを探す。条件を満たすブロックデータを生成できた参加者は、他の参加者に対して見つけたブロックデータを送信するとともに、自身のブロックチェーンにそのブロックデータを追加する。受け取った参加者はブロックデータに格納されているトランザクションデータの検証やブロックデータの生成条件の検証などを行い、不正がないことを確認し自身が持つブロックチェーンにつなぐ。
ここで、トランザクションデータとして、仮想通貨の取引情報ではなく、特定の秘匿情報が設定される場合がある。特定の秘匿情報のやりとりを、ブロックチェーンによる元帳で管理し、特定の相手に参照させる場合がある。この秘匿情報は、一時的にやりとりされる情報であっても、ブロックチェーンの仕組みによれば、長期にわたって元帳で管理される。
DR. GAVIN WOOD、" ETHEREUM: A SECURE DECENTRALISED GENERALISED TRANSACTION LEDGER HOMESTEAD DRAFT"、[online]、[平成28年5月18日検索]、インターネット〈URL:http://gavwood.com/paper.pdf〉
しかしながら、トランザクションデータとして、特定の秘匿情報が設定される場合、この秘匿情報が長期にわたって元帳で管理される。従って、秘匿情報の暗号化に用いた鍵が流出した場合などでも、ブロックチェーン上のデータを削除したり更新したりできず、秘匿情報が予期せぬ第三者に参照されてしまう場合がある。
そこで、ブロックチェーンの仕組みにおいて、一時的にトランザクションの情報を保持することが可能な仕組みの開発が期待されている。
従って本発明の目的は、ブロックチェーンの仕組みにおいて、一時的にトランザクションの情報を保持可能な処理方法および処理システムを提供することである。
上記課題を解決するために、本発明の第1の特徴は、トランザクションデータを発行するトランザクション発行端末と、トランザクションデータに基づいてトランザクションを処理し、トランザクションデータを含むブロックデータを生成し、ブロックチェーンデータに連結するブロック生成端末とを備える処理システムに関する。本発明の第1の特徴に係る処理システムにおいて、トランザクション発行端末は、表示データを含む非記録用登録トランザクションデータと、表示データに対応する長期保存データを含む記録用登録トランザクションデータを、送信する登録手段を有する。ブロック生成端末は、非記録用登録トランザクションデータと記録用登録トランザクションデータを受信すると、表示データをストアデータに設定するトランザクション処理手段と、非記録用登録トランザクションデータを含まず長期保存データを含むブロックデータを生成し、生成したブロックデータを、ブロックチェーンデータに連結するとともに、表示データおよび生成したブロックデータを送信するブロック生成手段を備える。
トランザクション発行端末は、表示データの削除を依頼する際、表示データを削除するための削除トランザクションデータを、送信する削除手段をさらに備えても良い。ブロック生成端末において、トランザクション処理手段は、削除トランザクションデータを受信すると、ストアデータから表示データを削除し、ブロック生成手段は、削除トランザクションデータを含むブロックデータを生成し、生成したブロックデータを、ブロックチェーンデータに連結するとともに、生成したブロックデータを送信する。
トランザクション発行端末は、表示データの暗号化鍵の更新を依頼する際、表示データの識別子と新たな暗号化鍵を含む鍵更新トランザクションデータを、送信する鍵更新手段をさらに備えても良い。ブロック生成端末において、トランザクション処理手段は、鍵更新トランザクションデータを受信すると、表示データを新たな公開鍵で暗号化して、更新後表示データを生成し、更新後表示データに対応する更新後長期保存データを生成し、ストアデータの表示データを、更新後表示データに更新し、ブロック生成手段は、更新後長期保存データを含むブロックデータを生成し、生成したブロックデータを、ブロックチェーンデータに連結するとともに、生成したブロックデータを送信する。
本発明の第2の特徴は、トランザクションデータを発行するトランザクション発行端末と、トランザクションデータに基づいてトランザクションを処理し、トランザクションデータを含むブロックデータを生成し、ブロックチェーンデータに連結するブロック生成端末とを備える処理システムに用いられる処理方法に関する。本発明の第2の特徴に係る処理方法は、トランザクション発行端末が、表示データを含む非記録用登録トランザクションデータと、表示データに対応する長期保存データを含む記録用登録トランザクションデータを、送信するステップと、ブロック生成端末が、非記録用登録トランザクションデータと、記録用登録トランザクションデータを受信するステップと、ブロック生成端末が、表示データをストアデータに設定するステップと、ブロック生成端末が、非記録用登録トランザクションデータを含まず長期保存データを含むブロックデータを生成するステップと、ブロック生成端末が、生成したブロックデータを、ブロックチェーンデータに連結するとともに、表示データおよび生成したブロックデータを送信するステップを備える。
非記録用登録トランザクションデータと記録用登録トランザクションデータを送信するステップにおいてトランザクション発行端末は、さらに、表示データと長期保存データとの対応づけを確認するための検証データを非記録用登録トランザクションデータに設定して送信し、表示データをストアデータに設定するステップにおいてブロック生成端末は、さらに、検証データをストアデータに設定しても良い。
ブロック生成端末が、表示データの削除を依頼する際、トランザクション発行端末が、表示データを削除するための削除トランザクションデータを、送信するステップと、ブロック生成端末が、削除トランザクションデータを受信するステップと、ブロック生成端末が、ストアデータから表示データを削除するステップと、ブロック生成端末が、削除トランザクションデータを含むブロックデータを生成するステップと、ブロック生成端末が、生成したブロックデータを、ブロックチェーンデータに連結するとともに、生成したブロックデータを送信するステップをさらに備えても良い。
非記録用登録トランザクションデータと記録用登録トランザクションデータを送信するステップにおいてトランザクション発行端末は、さらに、表示データと長期保存データとの対応づけを確認するための検証データを非記録用登録トランザクションデータに設定して送信し、表示データをストアデータに設定するステップにおいてブロック生成端末は、さらに、検証データをストアデータに設定し、ストアデータから表示データを削除するステップにおいてブロック生成端末は、さらに、ストアデータから検証データを削除しても良い。
ブロック生成端末が、表示データの暗号化鍵の更新を依頼する際、ブロック生成端末が、表示データの識別子と新たな暗号化鍵を含む鍵更新トランザクションデータを、送信するステップと、ブロック生成端末が、鍵更新トランザクションデータを受信するステップと、ブロック生成端末が、表示データを新たな公開鍵で暗号化して、更新後表示データを生成するステップと、ブロック生成端末が、更新後表示データに対応する更新後長期保存データを生成するステップと、ブロック生成端末が、ストアデータの表示データを、更新後表示データに更新するステップと、ブロック生成端末が、更新後長期保存データを含むブロックデータを生成するステップと、ブロック生成端末が、生成したブロックデータを、ブロックチェーンデータに連結するとともに、生成したブロックデータを送信するステップをさらに備えても良い。
本発明によれば、ブロックチェーンの仕組みにおいて、一時的にトランザクションの情報を保持可能な処理方法および処理システムを提供することができる。
本発明の実施の形態に係る処理システムのシステム構成を説明する図である。 本発明の実施の形態に係るトランザクション発行端末のハードウエア構成と機能ブロックを説明する図である。 本発明の実施の形態に係るブロック生成端末のハードウエア構成と機能ブロックを説明する図である。 本発明の実施の形態に係るブロック検証端末のハードウエア構成と機能ブロックを説明する図である。 本発明の実施の形態に係る表示データと長期保存データの関係を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る登録処理を説明するシーケンス図である。 本発明の実施の形態に係る非記録用登録トランザクションデータおよび記録用登録トランザクションデータを説明する図である。 本発明の実施の形態に係るブロックチェーンデータを説明する図である。 本発明の実施の形態に係るブロック生成端末が送信するデータを説明する図である。 本発明の実施の形態に係る削除処理を説明するシーケンス図である。 本発明の実施の形態に係る鍵更新処理を説明するシーケンス図である。
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。
(処理システム)
本発明の実施の形態に係る処理システム10は、図1に示すように、複数のコンピュータを備え、各コンピュータは、各コンピュータに設けられた通信制御装置およびP2PネットワークNを介して、自律分散的に接続されている。なお、図1に示す処理システム10において接続されるコンピュータの数は、一例であって、これに限るものではない。
処理システム10を構成する各コンピュータに、デジタル仮想通貨等における取引を実現するためのプログラムがインストールされる。各コンピュータは、それぞれ、ブロックチェーンデータBとストアデータAを保持する。各コンピュータは、それぞれ、P2PネットワークNを介して、トランザクションデータTや、トランザクションデータTから生成され、ブロックチェーンデータBに連結されるブロックデータDを取得して、ブロックチェーンデータBおよびストアデータAを更新する。P2PネットワークNに参加する端末群全体が、不正を監視し、唯一のブロックチェーンデータBおよびストアデータAを共有する。ここで、トランザクション発行端末1も、ブロックチェーンデータBとストアデータAを保持しても良い。
各コンピュータは、処理システム10における各場面における役割に応じて、トランザクション発行端末1として機能したり、ブロック生成端末2として機能したり、ブロック検証端末3として機能したりする。ここで、ブロック生成端末2およびブロック検証端末3として機能することなくトランザクション発行端末1として機能する端末があっても良いし、トランザクション発行端末1として機能することなくブロック生成端末2およびブロック検証端末3としてのみ機能する端末があっても良い。
トランザクション発行端末1、ブロック生成端末2およびブロック検証端末3はそれぞれ、発行者、生成者および検証者によって操作される。トランザクション発行端末1、ブロック生成端末2およびブロック検証端末3が署名する際、それぞれ、発行者、生成者および検証者の署名が用いられる。
トランザクション発行端末1は、トランザクションを発行する端末である。トランザクション発行端末1は、トランザクションデータTを、P2PネットワークNに送信する。本発明の実施の形態においてトランザクション発行端末1は特に、一時的に保存する情報に関するトランザクションを発行する。
ブロック生成端末2は、トランザクション発行端末1等が発行したトランザクションを処理して、ブロックデータDを生成し、既存のブロックチェーンデータBに生成したブロックデータDを連結するとともに、ストアデータAを更新する。ブロック生成端末2は、トランザクションデータTや生成したブロックデータDを、P2PネットワークNに送信する。
なお、処理システム10において、複数の端末においてブロックの生成が試みられるが、本発明の実施の形態において、ブロック生成端末2が他の端末よりも早くブロックデータを生成する場合を説明する。
ブロック検証端末3は、ブロック生成端末2が送信したブロックデータDを検証し、検証できた場合、自身の記憶装置に記憶したブロックチェーンデータBを更新する。本発明の実施の形態に係るブロック検証端末3は特に、ブロックチェーンデータBのみならず、ストアデータAも検証し、検証できた場合、自身の記憶装置に記憶したストアデータを更新する。またブロック検証端末3は、必要に応じて、ブロック生成端末2に、ストアデータAを要求し、最新のストアデータAを取得する。
(各端末の構成)
図2ないし図4を参照して、トランザクション発行端末1、ブロック生成端末2およびブロック検証端末3を説明する。トランザクション発行端末1、ブロック生成端末2およびブロック検証端末3は、記憶装置110、210、310、処理装置120、220、320、通信制御装置130、230、330等を備える一般的なコンピュータである。トランザクション発行端末1、ブロック生成端末2およびブロック検証端末3は、それぞれ一般的なコンピュータが、所定の処理を実行するためのプログラムを実行することにより、図2ないし図4に示す各機能を実現する。
(トランザクション発行端末)
トランザクション発行端末1の記憶装置110は、表示データMおよびトランザクションデータTを記憶する。また図示しないが、記憶装置110は、ブロックチェーンデータBおよびストアデータAを記憶しても良い。
表示データMは、例えば、秘匿情報(対象データ)を秘匿化したデータで、特定の人のみが復号することにより、秘匿情報の意味を理解できる。トランザクションデータTは、表示データMの登録、削除または鍵更新を実行するためのトランザクションに関するデータである。本発明の実施の形態において、トランザクションデータTは、非記録用登録トランザクションデータTNR、記録用登録トランザクションデータTR、削除トランザクションデータTDおよび鍵更新トランザクションデータTKを含む。トランザクションデータTは、トランザクション発行後、削除されても良い。
トランザクション発行端末1の処理装置120は、登録手段121、削除手段122および鍵更新手段123を備える。
登録手段121は、表示データMを含む非記録用登録トランザクションデータTNRと、表示データMに対応する長期保存データLを含む記録用登録トランザクションデータTRを、送信する。登録手段121は、例えば、秘匿情報である対象データを暗号化やハッシュ化して、第三者に意味が把握されない表示データMを生成する。さらに登録手段121は、表示データMに対応する長期保存データLを生成する。登録手段121は、表示データMを含む非記録用登録トランザクションデータTNRを生成するとともに、長期保存データLを含む記録用登録トランザクションデータTRを生成し、P2PネットワークNに送信する。
非記録用登録トランザクションデータTNRを受信したブロック生成端末2は、表示データMをストアデータAに登録する。また記録用登録トランザクションデータTRを受信したブロック生成端末2は、記録用登録トランザクションデータTRを含むブロックデータDを生成する。ここで、ブロックデータDは、非記録用登録トランザクションデータTNRを含まず、記録用登録トランザクションデータTRを含む。
ここで表示データMは、P2PネットワークNにおいて、一時的に保存されるデータである。表示データMは、所定の対象データを秘匿化したデータであっても良いし、所定の対象データのメタデータであっても良いし、表示データMはどのようなデータであっても良い。表示データMは、削除トランザクションデータTDによって、P2PネットワークNから削除されたり、鍵更新トランザクションデータTKによって、更に秘匿化されたりしても良い。
本願発明は、表示データMを、ブロックチェーンデータB外のデータストアAに登録することにより、ブロックチェーンデータBの肥大化を防ぐことができる。これにより本発明の実施の形態において、表示データMとして、長文のテキストデータや、画像または動画のデータ等の、ボリュームの大きいデータを、P2PネットワークNにおいて、一時的に保存することが可能になる。
削除手段122は、表示データMの削除を依頼する際、表示データMを削除するための削除トランザクションデータTDを、送信する。削除手段122は、表示データMの識別子を含む削除トランザクションデータTDを生成し、P2PネットワークNに送信する。削除トランザクションデータTDを受信したブロック生成端末2は、ストアデータAから表示データMを削除する。発行者は、表示データMを生成するために利用した鍵が流出した場合や、表示データMのP2PネットワークNでの共有を終了する場合に、表示データMを削除するために、削除トランザクションデータTDを用いる。
鍵更新手段123は、表示データMの暗号化鍵の更新を依頼する際、表示データMの識別子と新たな暗号化鍵を含む鍵更新トランザクションデータTKを、送信する。鍵更新手段123は、古い鍵で暗号化された表示データMがストアデータAに含まれている場合、鍵更新トランザクションデータTKを生成し、P2PネットワークN送信する。鍵更新トランザクションデータTKを受信したブロック生成端末2は、古い鍵で暗号化された表示データMを、新たな公開鍵で更に暗号化して、更新後表示データM’を生成し、更新後表示データM’をストアデータAに登録する。
発行者は、表示データMを生成するために利用した鍵が流出したものの、表示データMのP2PネットワークNでの共有の継続を希望する場合に、表示データMをさらに暗号化するために、鍵更新トランザクションデータTKを用いる。鍵更新トランザクションデータTKにより、ストアデータAの表示データMは、新しい公開鍵で暗号化された更新後表示データM’に更新される。
なお、削除トランザクションデータTDと、鍵更新トランザクションデータTKには、記録用または非記録用の区別はない。削除トランザクションデータTDと、鍵更新トランザクションデータTKは、ブロックチェーンデータBに記録される記録用として処理される。
(ブロック生成端末)
ブロック生成端末2の記憶装置210は、トランザクションデータT、ブロックチェーンデータBおよびストアデータAを記憶する。
トランザクションデータTは、トランザクション発行端末1等から送信されたトランザクションのデータである。本発明の実施の形態において、トランザクションデータTは、非記録用登録トランザクションデータTNR、記録用登録トランザクションデータTR、削除トランザクションデータTDおよび鍵更新トランザクションデータTKを含む。
ブロックチェーンデータBおよびストアデータAは、P2PネットワークNで共有されるデータである。本発明の実施の形態において、ブロックチェーンデータBは、恒久的に記憶されるデータ(本願発明における長期保存データL)を含む。ここで、ブロックチェーンデータBは、一時的に記憶されるデータ(本願発明における表示データM)を含まない。
ストアデータAは、一時的に記憶されるデータ(長期保存データLに対応する表示データM)を含む。ストアデータAは、表示データMと表示データMの識別子とを対応づけたセットを含み、ストアデータAは、複数のセットを含んでも良い。
ブロック生成端末2の処理装置220は、トランザクション処理手段221、ブロック生成手段222および同期手段223を備える。
トランザクション処理手段221は、トランザクション発行端末1が送信した非記録用登録トランザクションデータTNR、記録用登録トランザクションデータTR、削除トランザクションデータTDおよび鍵更新トランザクションデータTKを受信して、処理する。
トランザクション処理手段221は、非記録用登録トランザクションデータTNRと、記録用登録トランザクションデータTRを受信すると、表示データMをストアデータAに設定する。
トランザクション処理手段221は、削除トランザクションデータTDを受信すると、ストアデータAから表示データMを削除する。
トランザクション処理手段221は、鍵更新トランザクションデータTKを受信すると、表示データMを新たな公開鍵で暗号化して、更新後表示データM’を生成し、更新後表示データM’に対応する更新後長期保存データL’を生成し、鍵更新トランザクションデータTKに更新後長期保存データL’を設定し、ストアデータSの表示データMを、更新後表示データM’に更新する。
ブロック生成手段222は、トランザクション処理手段221が各トランザクションを処理した後、所定条件を満たすブロックの生成を試みる。この所定条件は、Proof of Work(PoW)、Proof of Stake(PoS)などである。ブロック生成手段222がブロックの生成に成功すると、生成したブロックをP2PネットワークNに送信する。
ブロック生成手段222は、トランザクション処理手段221が、非記録用登録トランザクションデータTNRを処理した場合、非記録用登録トランザクションデータTNRを含まず長期保存データL含むブロックデータDを生成し、記録用登録トランザクションデータTRを含むブロックデータDを、ブロックチェーンデータBに連結する。さらにブロック生成手段222は、表示データMを含む非記録用登録トランザクションデータTNRを送信するとともに、記録用登録トランザクションデータTRを含むブロックデータDを送信する。
本発明の実施の形態においては、ブロック生成手段222は、非記録用登録トランザクションデータTNRを含まず、長期保存データLが含まれた記録用登録トランザクションデータTRを含むブロックデータDを生成し、送信する場合を説明するがこれに限られない。ブロック生成手段222は、長期保存データLを、記録用登録トランザクションデータTRではなく、ブロックデータDのヘッダに含ませても良い。また他の例として、ブロックデータDが、ヘッダ部と、各トランザクションデータを保持するトランザクション保持部と、トランザクションデータ以外のデータを保持するデータ保持部を含む場合、長期保存データLを、データ保持部に格納するとともに、データ保持部に長期保存データLが保持されたことを示すデータを、ヘッダ部に格納しても良い。
ブロック生成手段222は、トランザクション処理手段221が、削除トランザクションデータTDを処理した場合、削除トランザクションデータTDを含むブロックデータDを生成し、削除トランザクションデータTDを含むブロックデータDを、ブロックチェーンデータBに連結する。さらにブロック生成手段222は、削除トランザクションデータTDを含むブロックデータDを送信する。
ブロック生成手段222は、トランザクション処理手段221が、鍵更新トランザクションデータTKを処理した場合、更新後長期保存データL’を含むブロックデータを生成し、更新後長期保存データL’を含むブロックデータDを、ブロックチェーンデータBに連結するとともに、更新後長期保存データL’を含むブロックデータDを送信する。
本発明の実施の形態においては、トランザクション処理手段221が、更新後長期保存データL’を含む鍵更新トランザクションデータTK’を生成し、ブロック生成手段222は、鍵更新トランザクションデータTK’を含むブロックデータDを送信する場合を説明するがこれに限られない。ブロック生成手段222は、更新後長期保存データL’を含まない鍵更新トランザクションデータを、ブロックデータDに含ませるとともに、ブロックデータDのヘッダに、更新後長期保存データL’を含ませても良い。また他の例として、ブロックデータDが、ヘッダ部と、各トランザクションデータを保持するトランザクション保持部と、トランザクションデータ以外のデータを保持するデータ保持部を含む場合、更新後長期保存データL’を、データ保持部に格納するとともに、データ保持部に更新後長期保存データL’が保持されたことを示すデータを、ヘッダ部に格納しても良い。
同期手段223は、P2PネットワークNからブロックチェーンデータBおよびストアデータAを取得し、ブロック生成端末2において、最新のブロックチェーンデータBおよびストアデータAを保持する。
(ブロック検証端末)
ブロック検証端末3の記憶装置310は、ブロックチェーンデータBおよびストアデータAを記憶する。
ブロックチェーンデータBおよびストアデータAは、ブロック生成端末2において説明おした通り、P2PネットワークNで共有されるデータである。本発明の実施の形態において、ブロックチェーンデータBは、恒久的に記憶されるデータ(本願発明における長期保存データL)を含み、ストアデータAは、長期保存データLに対応する表示データMを含む。
ブロック検証端末3の処理装置320は、検証手段321および同期手段322を備える。
検証手段321は、ブロック生成端末2からブロックデータDを受信し、ブロックデータDの正当性等を検証する。さらに検証手段321は、ブロックデータDが検証されると、ブロックデータDをブロックチェーンデータBに連結する。検証手段321はさらに、表示データMを含む非記録用登録トランザクションデータTNRを受信して、ストアデータAの正当性等を検証する。
同期手段322は、ブロック生成端末2において説明した通り、P2PネットワークNからブロックチェーンデータBおよびストアデータAを取得し、ブロック検証端末3において、最新のブロックチェーンデータBおよびストアデータAを保持する。
(表示データと長期保存データ)
本発明の実施の形態において、表示データMは、秘匿情報(対象データ)を秘匿化したデータであって、非記録用登録トランザクションデータTNRによってストアデータAに登録され、削除トランザクションデータTDによってストアデータAから削除される。これに対し長期保存データLは、表示データMに対応し、表示データMをさらに安全化したデータであって、記録用登録トランザクションデータTRによってブロックチェーンデータBに恒久的に記憶される。
図5のパターン1およびパターン2に示すように、表示データMと長期保存データLは、検証データKを介して、互いにペアとなり紐づくデータである。パターン1において表示データMは、秘匿情報を暗号化またはハッシュ化したデータであるのに対し、検証データKは桁の大きな乱数であって、長期保存データLは、表示データMに検証データKを加えたデータのハッシュ値である。パターン2において表示データMは、秘匿情報を暗号化またはハッシュ化したデータであるのに対し、長期保存データLおよび検証データKは、表示データMを秘密分散したそれぞれの片割れである。
また図5のパターン3に示すように、表示データMと長期保存データLは、検証データKを介することなく、互いにペアとなるデータであっても良い。パターン3において表示データMは、メタデータまたは暗号化した秘匿情報であって、長期保存データLは、表示データMのハッシュ値である。
図5に示されるように、検証データKは、表示データMと長期保存データLを紐づけるデータであって、任意に生成される。例えば、表示データMと長期保存データLとがパターン1またはパターン2の対応関係の場合、長期保存データLが生成される際、検証データKも生成される。表示データMと長期保存データLとがパターン3の対応関係の場合、検証データKは生成されない。鍵更新トランザクションデータTKについて処理される場合も同様である。
なお、図5に示すパターンは一例であって、これに限るものではない。
(登録方法)
図6を参照して、トランザクション発行端末1が、非記録用登録トランザクションデータTNRおよび記録用登録トランザクションデータTRを送信する際の処理を説明する。
まずステップS101においてトランザクション発行端末1は、表示データMから長期保存データLを生成する。このとき、ブロック生成端末2は、必要に応じて検証データKも生成する。長期保存データLおよび検証データKは、図5を参照して説明したパターンに基づいて、生成される。
ステップS102においてトランザクション発行端末1は、非記録用登録トランザクションデータTNRと、記録用登録トランザクションデータTRを生成する。図7に示すように、非記録用登録トランザクションデータTNRは、表示データMと検証データKを含むのに対し、記録用トランザクションデータTRは、長期保存データLを含む。
非記録用登録トランザクションデータTNRと、記録用登録トランザクションデータTRは、それぞれのトランザクションが、記録用であるか非記録用であるかを示す「トランザクション種別」が設定される。また記録用登録トランザクションデータTRには、非記録用登録トランザクションデータTNRの有無が設定される。
非記録用登録トランザクションデータTNRが有と設定された記録用登録トランザクションデータTRには、自身の記録用登録トランザクションデータTRに対応する非記録用登録トランザクションデータTNRの識別子が設定される。ここで「記録用登録トランザクションデータTRに対応する非記録用登録トランザクションデータTNR」は、より具体的には、記録用登録トランザクションデータTRに含まれる長期保存データLに対応する表示データMを含む非記録用登録トランザクションデータTNRである。また非記録用登録トランザクションデータTNRには、非記録用登録トランザクションデータTNRに対応する記録用登録トランザクションデータTNRの識別子が設定される。「非記録用登録トランザクションデータTNRに対応する記録用登録トランザクションデータTNR」は、より具体的には、非記録用登録トランザクションデータTNRに含まれる表示データMに対応する長期保存データLを含む記録用登録トランザクションデータTRである。
ステップS102において非記録用登録トランザクションデータTNRと記録用登録トランザクションデータTRが生成されると、ステップS103においてトランザクション発行端末1は、非記録用登録トランザクションデータTNRと記録用登録トランザクションデータTRをP2PネットワークNに送信する。ブロック生成端末2が非記録用登録トランザクションデータTNRと記録用登録トランザクションデータTRを受信する。
ブロック生成端末2は、非記録用登録トランザクションデータTNRと記録用登録トランザクションデータTRを受信すると、ステップS111において、非記録用登録トランザクションデータTNRと記録用登録トランザクションデータTRの有効性を検証する。ブロック生成端末2は、通常のトランザクションの検証に加え、非記録用登録トランザクションデータTNRと記録用登録トランザクションデータTRが、それぞれ同じ発行者によって署名されていることを確認する。そのほかブロック生成端末は、非記録用登録トランザクションデータTNRと記録用登録トランザクションデータTRとに互いのトランザクションIDが設定されていること、非記録用登録トランザクションデータTNRに含まれる表示データMと記録用登録トランザクションデータTRに含まれる長期保存データLとが互いにペアであることなどを確認する。
非記録用登録トランザクションデータTNRと記録用登録トランザクションデータTRの有効性が確認されると、ステップS112においてブロック生成端末2は、ストアデータAに、表示データMを挿入する。このとき、ブロック生成端末2は、表示データMの識別子に対応づけてストアデータAに挿入しても良い。表示データMは、トランザクション発行端末1が生成したデータであって、非記録用登録トランザクションデータTNRに設定されるデータである。非記録用登録トランザクションデータTNRに検証データKが含まれる場合、ブロック生成端末2は、ストアデータAに、検証データKも挿入する。
ステップS113においてブロック生成端末2は、ストアデータAのダイジェストを生成し、新たに生成する第NブロックのブロックデータDのヘッダを生成する。図8に示すように、第NブロックのブロックデータDのヘッダは、(1)前ブロック(N−1)のハッシュ値、(2)ブロックに格納するトランザクションのダイジェスト、および(3)ストアデータAのダイジェストを含む。(2)ブロックに格納するトランザクションのダイジェストには、ステップS103で受信した記録用登録トランザクションデータTRのダイジェストを含む。
ステップS114においてブロック生成端末2は、記録用登録トランザクションデータTRを含むブロックデータDの生成を試みる。ここで生成されるブロックデータDに、非記録用登録トランザクションデータTNRは含まれない。ここでブロック生成端末2がブロックデータDの生成に成功すると、ステップS115においてブロック生成端末2は、ブロックチェーンデータBにステップS114で生成したブロックデータDを連結して、ブロックチェーンデータBを更新する。
ステップS116においてブロック生成端末2は、図9に示すように、ステップS114で生成したブロックデータDと、非記録用登録トランザクションデータTNRを、P2PネットワークNに送信する。非記録用登録トランザクションデータTNRは、表示データMを含み、ステップS101において検証データKも生成した場合、非記録用登録トランザクションデータTNRは、検証データKも送信する。
一連の処理が終了すると、ステップS117においてブロック生成端末2は、非記録用登録トランザクションデータTNRを、自身の記憶装置から削除する。
ブロック検証端末3は、ブロックデータDおよび非記録用登録トランザクションデータTNRを受信すると、ステップS121およびS122において、ブロック検証端末3が保持するブロックチェーンデータBおよびストアデータAを検証する。ブロック検証端末3は、ブロックデータDに含まれる記録用登録トランザクションデータTRに含まれる長期保存データLと、非記録用登録トランザクションデータTNRの表示データMとが紐づくことを確認する。ステップS101において検証データも生成した場合、ブロック検証端末3は、検証データKも参照して、紐づくことを確認する。ブロック検証端末3は、非記録用登録トランザクションデータTNRの表示データMに基づいて、ブロック生成端末2のストアデータAを更新し、その更新後のストアデータAのダイジェストと、受信したブロックデータDのヘッダにおけるストアデータのダイジェストが一致するか否かを判定する。
ブロック検証端末3は、検証の結果、自身の格納するブロックチェーンデータBおよびストアデータAがそれぞれ最新のデータでないと判断した場合、ステップS123において、P2PネットワークNに問い合わせて、ブロック生成端末2等から最新のブロックチェーンデータBおよびストアデータAを取得する。
一連の処理が終了すると、ステップS124においてブロック検証端末3は、非記録用登録トランザクションデータTNRを、自身の記憶装置から削除する。
図6を参照して説明する登録方法において、トランザクション発行端末1は、P2PネットワークNに属さないクライアント端末(図示せず)からのリクエストを受けて、トランザクションを生成しても良い。具体的には、クライアント端末は、表示データMを生成し、表示データMとともに、この表示データMをブロックチェーンの仕組みにおいて一時保存する旨の指示を、トランザクション発行端末1に送信する。トランザクション発行端末1は、一時保存する旨の指示に従って、表示データMを含む非記録用登録トランザクションデータTNRと、表示データMに対応する長期保存データLを含む記録用登録トランザクションデータTRを生成する。
図6に示す例において長期保存データLが記録用登録トランザクションデータTR’に設定される場合を説明したが、これに限られない。長期保存データLは、ブロックチェーンデータBとしてP2PネットワークNで共有されればよく、ブロックデータDのヘッダに設定されるなど、どのような形式でも良い。
(削除方法)
図10を参照して、トランザクション発行端末1が、削除トランザクションデータTDを送信する際の処理を説明する。
まずステップS201においてトランザクション発行端末1は、削除トランザクションデータTDを生成する。削除トランザクションデータTDは、削除対象の表示データMの識別子を含む。
ステップS201において削除トランザクションデータTDが生成されると、ステップS202においてトランザクション発行端末1は、削除トランザクションデータTDをP2PネットワークNに送信し、ブロック生成端末2が削除トランザクションデータTDを受信する。
ブロック生成端末2は、削除トランザクションデータTDを受信すると、削除トランザクションデータTDの有効性を検証する。有効性を検証できた場合、ブロック生成端末2は、ステップS211において、ストアデータAから、削除トランザクションデータTDに含まれる識別子で特定される表示データMを削除する。ブロック生成端末2は、表示データMに対応する検証データKがある場合、検証データKも削除する。
ステップS212ブロック生成端末2は、ストアデータAのダイジェストを生成し、新たに生成する第NブロックのブロックデータDのヘッダを生成する。図8に示すように、第NブロックのブロックデータDのヘッダには、(1)前ブロック(N−1)のハッシュ値、(2)ブロックに格納するトランザクションのダイジェスト、および(3)ストアデータAのダイジェストを含む。削除方法において(2)ブロックに格納するトランザクションのダイジェストには、ステップS202で受信した削除トランザクションデータTDのダイジェストを含む。
ステップS213においてブロック生成端末2は、削除トランザクションデータTDを含むブロックデータDの生成を試みる。ここでブロック生成端末2がブロックデータDの生成に成功すると、ステップS214においてブロック生成端末2は、ブロックチェーンデータBにステップS213で生成したブロックデータDを連結して、ブロックチェーンデータBを更新する。
ステップS215においてブロック生成端末2は、ステップS213で生成したブロックデータDを、P2PネットワークNに送信する。
ブロック検証端末3は、ブロックデータD等を受信すると、ステップS221およびS222において、ブロック検証端末3が保持するブロックチェーンデータBおよびストアデータAを検証する。ブロック検証端末3は、削除トランザクションデータTDの識別子で特定される表示データMを、ストアデータAから削除してストアデータAを更新し、その更新後のストアデータAのダイジェストと、受信したブロックデータDのヘッダにおけるストアデータのダイジェストが一致するか否かを判定する。
ブロック検証端末3は、検証の結果、自身の格納するブロックチェーンデータBおよびストアデータAがそれぞれ最新のデータでないと判断した場合、ステップS223において、P2PネットワークNに問い合わせて、ブロック生成端末2等から最新のブロックチェーンデータBおよびストアデータAを取得する。
(鍵更新方法)
図10を参照して、トランザクション発行端末1が、鍵更新トランザクションデータTKを送信する際の処理を説明する。
まずステップS301においてトランザクション発行端末1は、鍵更新トランザクションデータTKを生成する。鍵更新トランザクションデータTKは、鍵の更新対象の表示データMの識別子と、更新後の発行者の公開鍵を含む。
ステップS301において鍵更新トランザクションデータTKが生成されると、ステップS302においてトランザクション発行端末1は、鍵更新トランザクションデータTKをP2PネットワークNに送信し、ブロック生成端末2が鍵更新トランザクションデータTKを受信する。
ブロック生成端末2は、鍵更新トランザクションデータTKを受信すると、鍵更新トランザクションデータTKの有効性を検証する。有効性を検証できた場合、ステップS311において、ストアデータAから、鍵更新トランザクションデータTKに含まれる識別子で特定される表示データMを抽出し、抽出した表示データMを、更新後の公開鍵で暗号化して、更新後表示データM’を生成する。
ステップS312においてブロック生成端末2は、更新後表示データM’から更新後長期保存データL’を生成する。このとき、ブロック生成端末2は、必要に応じて更新後検証データK’も生成する。
ステップS313においてブロック生成端末2は、ステップS302で取得した鍵更新トランザクションデータTKに、ステップS312で生成した更新後長期保存データL’を設定して、鍵更新トランザクションデータTK’を生成する。
ステップS314においてブロック生成端末2は、ストアデータAに、更新後表示データM’を挿入する。ステップS312において更新後検証データK’も生成した場合、ブロック生成端末2は、ストアデータAに、更新後検証データK’も挿入する。
ステップS315においてブロック生成端末2は、ストアデータAのダイジェストを生成し、新たに生成する第NブロックのブロックデータDのヘッダを生成する。図8に示すように、第NブロックのブロックデータDのヘッダには、(1)前ブロック(N−1)のハッシュ値、(2)ブロックに格納するトランザクションのダイジェスト、および(3)ストアデータAのダイジェストを含む。鍵更新方法において(2)ブロックに格納するトランザクションのダイジェストには、ステップS313で生成した鍵更新トランザクションデータTK’のダイジェストを含む。
ステップS316においてブロック生成端末2は、鍵更新トランザクションデータTK’を含むブロックの生成を試みる。ここでブロック生成端末2がブロックの生成に成功すると、すなわち、ブロックデータDを生成すると、ステップS317においてブロック生成端末2は、ブロックチェーンデータBにステップS316で生成したブロックデータDを連結して、ブロックチェーンデータBを更新する。
ステップS318においてブロック生成端末2は、ステップS316で生成したブロックデータDを、P2PネットワークNに送信する。ステップS312において更新後検証データK’も生成した場合、ブロック生成端末2は、更新後検証データK’も送信する。
ブロック検証端末3は、ブロックデータD等を受信すると、ステップS321およびS322において、ブロック検証端末3が保持するブロックチェーンデータBおよびストアデータAを検証する。ブロック検証端末3は、ブロック生成端末2から受信したブロックデータDの鍵更新トランザクションデータTK’を読み出して、表示データMの識別子と、更新後の公開鍵を取得する。ブロック検証端末3は、ストアデータAから表示データMを取得して公開鍵で暗号化して、更新後表示データM’を生成し、ストアデータAに挿入する。ブロック検証端末3は、ブロックデータDに含まれる鍵更新トランザクションデータTK’に含まれる更新後長期保存データL’と、ストアデータAの更新後表示データM’とが紐づくことを確認する。ステップS312において更新後検証データK’も生成した場合、ブロック検証端末3は、更新後検証データK’も参照して、紐づくことを確認する。ブロック検証端末3は、更新後のストアデータAのダイジェストと、受信したブロックデータDのヘッダにおけるストアデータのダイジェストが一致するか否かを判定する。
ブロック検証端末3は、検証の結果、自身の格納するブロックチェーンデータBおよびストアデータAがそれぞれ最新のデータでないと判断した場合、ステップS323において、P2PネットワークNに問い合わせて、ブロック生成端末2等から最新のブロックチェーンデータBおよびストアデータAを取得する。
図11に示す例において更新後長期保存データL’が鍵更新トランザクションデータTK’に設定される場合を説明したが、これに限られない。更新後長期保存データL’は、ブロックチェーンデータBとしてP2PネットワークNで共有されればよく、ブロックデータDのヘッダに設定されるなど、どのような形式でも良い。
このように本発明の実施の形態に係る処理方法において、秘匿情報を秘匿化した表示データMをブロックチェーンデータBに登録する際、表示データMは、ブロックチェーンデータBに登録されない非記録用登録トランザクションデータTNRに設定され、表示データMに対応する長期保存データLは、ブロックチェーンデータBに登録される記録用登録トランザクションデータTRに設定される。これにより、ブロック生成端末2は、表示データMを、ブロックチェーンデータB外のストアデータAに設定するとともに、長期保存データLをブロックチェーンデータBに格納する。また、表示データMを削除するトランザクションを発行することにより、ブロックチェーンデータBに格納された長期保存データLを変更することなく、ストアデータAから表示データMを削除することができる。従って、表示データM作成時の鍵の流出等による不利益を抑制するとともに、ブロックチェーンの仕組みを活用して、表示データMを一時的に保持することができる。
このように本発明の実施の形態によれば、ブロックチェーンの仕組みにおいて、一時的にトランザクションの情報を保持することができる。
(その他の実施の形態)
上記のように、本発明の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなる。
例えば、本発明の実施の形態に記載したトランザクション発行端末、ブロック生成端末およびブロック検証端末は、図2ないし4にそれぞれ示すように一つのハードウエア上に構成されても良いし、その機能や処理数に応じて複数のハードウエア上に構成されても良い。また、既存の情報処理装置上に実現されても良い。
本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
1 トランザクション発行端末
2 ブロック生成端末
3 ブロック検証端末
10 処理システム
110、210、310 記憶装置
120、220、320 処理装置
121 登録手段
122 削除手段
123 鍵更新手段
130、230、330 通信制御装置
221 トランザクション処理手段
222 ブロック生成手段
223、322 同期手段
321 検証手段
A ストアデータ
B ブロックチェーンデータ
D ブロックデータ
K 検証データ
K’ 更新後検証データ
L 長期保存データ
L’ 更新後長期保存データ
M 表示データ
M’ 更新後表示データ
N P2Pネットワーク
T トランザクションデータ
TD 削除トランザクションデータ
TNR 非記録用登録トランザクションデータ
TR 記録用登録トランザクションデータ

Claims (8)

  1. トランザクションデータを発行するトランザクション発行端末と、前記トランザクションデータに基づいてトランザクションを処理し、前記トランザクションデータを含むブロックデータを生成し、ブロックチェーンデータに連結するブロック生成端末とを備える処理システムであって、
    前記トランザクション発行端末は、
    表示データを含む非記録用登録トランザクションデータと、前記表示データに対応する長期保存データを含む記録用登録トランザクションデータを、送信する登録手段を有し、
    前記ブロック生成端末は、
    前記非記録用登録トランザクションデータと前記記録用登録トランザクションデータを受信すると、前記表示データをストアデータに設定するトランザクション処理手段と、
    前記非記録用登録トランザクションデータを含まず前記長期保存データを含むブロックデータを生成し、生成したブロックデータを、ブロックチェーンデータに連結するとともに、前記表示データおよび前記生成したブロックデータを送信するブロック生成手段を備える
    ことを特徴とする処理システム。
  2. 前記トランザクション発行端末は、
    前記表示データの削除を依頼する際、前記表示データを削除するための削除トランザクションデータを、送信する削除手段をさらに備え、
    前記ブロック生成端末において、
    前記トランザクション処理手段は、前記削除トランザクションデータを受信すると、前記ストアデータから前記表示データを削除し、
    前記ブロック生成手段は、前記削除トランザクションデータを含むブロックデータを生成し、生成したブロックデータを、ブロックチェーンデータに連結するとともに、前記生成したブロックデータを送信する
    ことを特徴とする請求項1に記載の処理システム。
  3. 前記トランザクション発行端末は、
    前記表示データの暗号化鍵の更新を依頼する際、前記表示データの識別子と新たな暗号化鍵を含む鍵更新トランザクションデータを、送信する鍵更新手段をさらに備え、
    前記ブロック生成端末において、
    前記トランザクション処理手段は、前記鍵更新トランザクションデータを受信すると、前記表示データを前記新たな公開鍵で暗号化して、更新後表示データを生成し、前記更新後表示データに対応する更新後長期保存データを生成し、前記ストアデータの前記表示データを、前記更新後表示データに更新し、
    前記ブロック生成手段は、前記更新後長期保存データを含むブロックデータを生成し、生成したブロックデータを、前記ブロックチェーンデータに連結するとともに、前記生成したブロックデータを送信する
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の処理システム。
  4. トランザクションデータを発行するトランザクション発行端末と、前記トランザクションデータに基づいてトランザクションを処理し、前記トランザクションデータを含むブロックデータを生成し、ブロックチェーンデータに連結するブロック生成端末とを備える処理システムに用いられる処理方法であって、
    前記トランザクション発行端末が、表示データを含む非記録用登録トランザクションデータと、前記表示データに対応する長期保存データを含む記録用登録トランザクションデータを、送信するステップと、
    前記ブロック生成端末が、前記非記録用登録トランザクションデータと前記記録用登録トランザクションデータを受信するステップと、
    前記ブロック生成端末が、前記表示データをストアデータに設定するステップと、
    前記ブロック生成端末が、前記非記録用登録トランザクションデータを含まず前記長期保存データを含むブロックデータを生成するステップと、
    前記ブロック生成端末が、生成したブロックデータを、ブロックチェーンデータに連結するとともに、前記表示データおよび前記生成したブロックデータを送信するステップ
    を備えることを特徴とする処理方法。
  5. 前記非記録用登録トランザクションデータと前記記録用登録トランザクションデータを送信するステップにおいて前記トランザクション発行端末は、前記表示データと前記長期保存データとの対応づけを確認するための検証データを、前記非記録用登録トランザクションデータに設定して送信し、
    前記表示データを前記ストアデータに設定するステップにおいて前記ブロック生成端末は、さらに、前記検証データを前記ストアデータに設定する
    ことを特徴とする請求項4に記載の処理方法。
  6. 前記ブロック生成端末が、前記表示データの削除を依頼する際、
    前記トランザクション発行端末が、前記表示データを削除するための削除トランザクションデータを、送信するステップと、
    前記ブロック生成端末が、前記削除トランザクションデータを受信するステップと、
    前記ブロック生成端末が、前記ストアデータから前記表示データを削除するステップと、
    前記ブロック生成端末が、前記削除トランザクションデータを含むブロックデータを生成するステップと、
    前記ブロック生成端末が、生成したブロックデータを、ブロックチェーンデータに連結するとともに、前記生成したブロックデータを送信するステップ
    をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載の処理方法。
  7. 前記非記録用登録トランザクションデータと前記記録用登録トランザクションデータを送信するステップにおいて前記トランザクション発行端末は、前記表示データと前記長期保存データとの対応づけを確認するための検証データを、前記非記録用登録トランザクションデータに設定して送信し、
    前記表示データを前記ストアデータに設定するステップにおいて前記ブロック生成端末は、さらに、前記検証データを前記ストアデータに設定し、
    前記ストアデータから前記表示データを削除するステップにおいて前記ブロック生成端末は、さらに、前記ストアデータから前記検証データを削除する
    ことを特徴とする請求項6に記載の処理方法。
  8. 前記ブロック生成端末が、前記表示データの暗号化鍵の更新を依頼する際、
    前記ブロック生成端末が、前記表示データの識別子と新たな暗号化鍵を含む鍵更新トランザクションデータを、送信するステップと、
    前記ブロック生成端末が、前記鍵更新トランザクションデータを受信するステップと、
    前記ブロック生成端末が、前記表示データを前記新たな公開鍵で暗号化して、更新後表示データを生成するステップと、
    前記ブロック生成端末が、前記更新後表示データに対応する更新後長期保存データを生成するステップと、
    前記ブロック生成端末が、前記ストアデータの前記表示データを、前記更新後表示データに更新するステップと、
    前記ブロック生成端末が、前記更新後長期保存データを含むブロックデータを生成するステップと、
    前記ブロック生成端末が、生成したブロックデータを、前記ブロックチェーンデータに連結するとともに、前記生成したブロックデータを送信するステップ
    をさらに備えることを特徴とする請求項4または6に記載の処理方法。
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