JP7129991B2 - システムアーキテクチャ及びこの中のデータの処理方法 - Google Patents

Description

本米国特許出願は、２０１６年１１月１９日出願の米国特許仮出願第６２／４２４,４３０号の関連出願であり、その優先権による利益を主張し、この仮出願の内容は、この記載を受けて、引用によって本開示にその全体が含まれる。

本セクションでは、本開示の理解を深めるのを促すのに役立つ側面を盛り込んでいる。したがって、ここでの記載は、この点に照らして解釈されるべきであり、どれが先行技術であり、どれがそうでないかという点についての自認として理解されてはならない。

特にブロックチェーン操作のための従来のシステムアーキテクチャは、計算及び操作速度、アーキテクチャのセキュリティ、参加のスケーラビリティその他に関する問題を抱えている。本開示のさまざまな実施形態では、上記の問題に対処している。

本発明の１つの側面は、非一時的なコンピュータ可読媒体にエンコードされたシステムアーキテクチャに関し、システムアーキテクチャは、複数のグループを形成するように構成され、複数のグループのうち各グループは、ネットワークからランダムに選択された一組のノードを含む１番目の処理手段を含む。さらに、システムアーキテクチァは、１番目の処理手段によって形成される複数のグループから１番目のグループをランダムに選択するように構成される２番目の処理手段を含む。加えて、システムアーキテクチャは、１番目のグループを指定して、１番目のグループ署名を生成することで、１番目のメッセージに署名を行なうように構成される３番目の処理手段を含む。加えて、前記１番目のグループ署名からハッシュ関数によりハッシュ値を生成する生成手段とをを含む。

本発明のもう１つの側面は、非一時的なコンピュータ可読媒体にエンコードされたシステムアーキテクチャに関し、システムアーキテクチャは１番目の処理手段を含み、１番目の処理手段は複数のグループを形成するように構成され、複数のグループのうち各グループは、ネットワークからランダムに選択された一組のノードを含む。さらに、システムアーキテクチャは２番目の処理手段を含み、２番目の処理手段は、１番目の処理手段によって形成される複数のグループから１番目のグループをランダムに選択するように構成される。加えて、システムアーキテクチャは３番目の処理手段を含み、３番目の処理手段は、１番目のグループを指定して、１番目のグループ署名を生成することで、第１のメッセージに署名を行なうように構成される。

本発明のさらにもう１つの側面は、コンピュータ可読プログラムをエンコードされた非一時的なコンピュータ可読媒体に関し、このコンピュータ可読媒体をプロセッサで実行されると、コンピュータに方法を実行させ、方法は複数のグループを形成することを含み、１番目の処理手段は複数のグループを形成するように構成され、複数のグループのうち各グループは、ネットワークからランダムに選択された一組のノードを含む。さらに、この方法は、複数のグループから１番目のグループをランダムに選択することを含み、２番目の処理手段は、１番目の処理手段によって形成される複数のグループから１番目のグループをランダムに選択するように構成される。加えて、この方法は、１番目のグループを指定して、１番目のメッセージに署名を行なうことを含み、２番目の処理手段は、１番目のグループを指定して、１番目のメッセージに署名を行なうように構成される。さらに、この方法は、１番目のメッセージに署名を行なうことを含み、１番目のメッセージに署名を行なうことは、１番目のグループ署名を生成することを含む。加えて、この方法は、１番目のグループ署名からハッシュ値を生成することを含み、ハッシュ関数は、１番目のグループ署名からハッシュ値を生成するように構成される。

一又は複数の実施形態は、添付の図面中の図に、例の形で、したがって限定によるものではない形で示され、同一の符号で指示された要素は、一貫して同様の要素となる。業界の標準的な手法に合致して、さまざまな技術的特徴が実寸どおりに図示されていないこともあり、もっぱら図示の目的で使用されることは強調される。事実、図面中のさまざまな技術的特徴の寸法は、議論の明確性のために、恣意的に大きくしたり小さくしたりすることもある。

一又は複数の実施形態にしたがう、閾値リレーチェーンのシステムアーキテクチャを示す図。 一又は複数の実施形態にしたがう、ブロックチェーンを操作するように構成された閾値リレーチェーンの複数の処理手段のシステムアーキテクチャを示す図。 一又は複数の実施形態にしたがう、複数のブロックのうち１つのブロックを検証しタイムスタンプを押すように構成された閾値リレーチェーンの複数の処理手段のシステムアーキテクチャを示す図。 一又は複数の実施形態にしたがう、系統的ランダム性ベースのブロック検証を維持するように構成された閾値リレーチェーンの複数の処理手段のシステムアーキテクチャを示す図。 一又は複数の実施形態にしたがう、閾値リレーチェーンの格付けシステムのシステムアーキテクチャを示す図。 一又は複数の実施形態にしたがう、システムアーキテクチャ内のデータの処理方法を示すフローチャート。 一又は複数の実施形態にしたがう、閾値リレーチェーンのシステムアーキテクチャを示す図。 一又は複数の実施形態にしたがう、ブロックチェーンを操作するように構成された閾値リレーチェーンの複数の処理手段のシステムアーキテクチャを示す図。 一又は複数の実施形態にしたがう、複数のブロックのうち１つのブロックを検証しタイムスタンプを押すように構成された閾値リレーチェーンの複数の処理手段のシステムアーキテクチャを示す図。 一又は複数の実施形態にしたがう、系統的ランダム性ベースのブロック検証を維持するように構成された閾値リレーチェーンの複数の処理手段のシステムアーキテクチャを示す図。 一又は複数の実施形態にしたがう、閾値リレーチェーンの格付けシステムのシステムアーキテクチャを示す図。 一又は複数の実施形態にしたがう、システムアーキテクチャ内のデータの処理方法を示すフローチャートを示す図。 一又は複数の実施形態にしたがう、閾値リレーチェーンのシステムアーキテクチャを示す図。 一又は複数の実施形態にしたがう、閾値リレーチェーンのシステムアーキテクチャを示す図。 閾値リレーチェーンの計算又は処理ノードの一例を示す図。

以下の開示は、本願のさまざまな技術的特徴を実装するための多数の異なる実施形態又は例を規定する。以下に、本明細書の開示を簡単に示すために、部品及び配置の特定の例について説明する。これらは一例であり、限定することが目的ではない。図示した実施形態の製法及び使用について、以下で詳細に説明される。しかしながら、本開示は、多様な特定のコンテキストで具現化することができる多数の実用化可能なコンセプトを規定すると評価すべきである。少なくとも若干の実施形態において、本明細書に詳細を示した一又は複数の実施形態及び／又はその変形例は、一又は複数の実施形態及び／又はその変形例と組合わせ可能である。

公開又は許諾型の任意の参加モデルにおいて展開することができるセキュアかつ高性能のコンセンサスメカニズムを使用するシステムアーキテクチャに関する本開示のさまざまな実施形態。さまざまな実施形態にしたがい、システムアーキテクチャは、時間の経過の中で出力のストリームを生成する検証可能なランダム関数として作用する分散型のランダムビーコンを含む。閾値署名方式を含むかかる分散型のランダムビーコンを用いて、最終的には、ブロック生成者の選択における幅が小さくなるので、ブロック生成に関する限り、計算速度の向上につながる。加えて、分散型のランダムビーコンは、予測不能、停止不能かつ検証可能であるランダムシーケンスを生成するように構成されるので、関連のシステムの信頼性を維持し、同時に内部のセキュリティを向上させる。

閾値リレーメカニズムを含む分散型のランダムビーコンを用いて、きわめて多くの参加者に合わせてスケールアップすることができるので、アーキテクチャのキャパシティを下支えする。アーキテクチャのさまざまな実施形態は、ランダムビーコン出力経由の非対話型のメッセージングを一回しか行なう必要がなく、かかるアーキテクチャの計算速度には、引き続き支障はない。さらに、閾値リレーメカニズムは、一又は複数の実施形態にしたがい、登録されたブロック生成者のみから選択する。このような生態系では、不正を働くブロック作成者に無制限のペナルティを科すことが可能になる。その理由は、このように不正を働くブロック作成者は、自らが受けた指名を失うばかりでなく、資格も剥奪され、かかる指名に関連する金銭的価値も喪失する可能性があるからである。これは、不正を抑止するのみならず、関連のシステムのセキュリティを高める。

さまざまな実施形態において、閾値リレーメカニズムは、従来の方法論に比較して、目に見えない反対側のフォークの重みにいっそう厳しい限界／見積もりを与える格付けメカニズムも調整するので、結果として、複数のフォークを扱う際に、より迅速かつより正確なチェーンの選択がもたらされる。閾値リレーメカニズムは、公証によってプロックのファイナリティを与えることで、結果として新規のブロックに略瞬時のファイナリティがもたらされる。

図１は、一又は複数の実施形態にしたがう、閾値リレーチェーン１００のシステムアーキテクチャを示す。閾値リレーチェーン１００は汎用ネットワーク１０５と通信するように構成される。汎用ネットワーク１０５は複数のノード１１０を含み、複数のノード１１０のうちの各ノードは、通信チャネルを介して相互に対話するように構成される。通信チャネルは、ピアツーピアネットワーク、ブロードキャストネットワーク又はゴシップネットワークのうち少なくとも１つを含む。ネットワーク１１５は二以上のノード１１０を含む。６番目の処理手段１６５は、汎用ネットワーク１０５から複数のノード１７０_１を指名するように構成される。１番目の処理手段１２０は、複数のグループ１２５を形成するように構成され、複数のグループ１２５の各グループ（１２５;Ｇ_１，Ｇ_２...，Ｇ_Ｎ）は、ネットワーク１１５からランダムに選択されたノードの集合を含む。さまざまな実施形態において、複数のグループ１２５の各グループ（１２５;Ｇ_１，Ｇ_２...，Ｇ_Ｎ）は、複数のノード１７０_１の一部である。少なくとも１つの実施形態において、ネットワーク１１５は汎用ネットワーク１０５である。

２番目の処理手段１３０は、１番目のグループ（１３５，γ_１）をランダムに選択するように構成される。３番目の処理手段１４０は、１番目のグループ（１３５，γ_１）を指定して、１番目のグループ署名を生成することで、１番目のメッセージ（１４５，Ｍ_１）に署名するように構成される。ハッシュ関数１５０は、１番目のグループ署名からハッシュ値（１５５，Ｈ_１）を生成するように構成される。１番目のグループ（１３５，γ_１）のサイズは、システムパラメータである。少なくとも１つの実施形態において、ハッシュ値（１５５，Ｈ_１）は、２番目の処理手段１３０を用いて２番目のグループ（１３５，γ_２）を選択するように構成され、３番目の処理手段１４０は、２番目のグループ（１３５，γ_２）を指定して、２番目のメッセージ（１４５，Ｍ_２）に署名するように構成される。

さまざまな実施形態において、１番目のグループ署名は、１番目のグループ（１３５，γ_１）の閾値集合によって生成されるように構成される。いくつかの実施形態において、閾値集合は、１番目のグループ（１３５，γ_１）のサイズより小さい。いくつかの実施形態において、閾値集合は、１番目のグループ（１３５，γ_１）のサイズに等しい。少なくとも１つの実施形態において、１番目のグループ（１３５，γ_１）の閾値集合は、システムパラメータである。

さまざまな実施形態において、１番目のメッセージ（１４５，Ｍ_１）は乱数に鎖状につながれる。いくつかの実施形態において、乱数は、シード１６０に由来する値である。いくつかの実施形態において、シード１６０は、先行するグループ署名から導出される。少なくとも１つの実施形態において、シード１６０が先行するグループ署名から導出されるのは、ハッシュ関数１５０による。少なくとも１つの実施形態において、１番目のメッセージはシステムパラメータである。

上で論じたとおり、２番目の処理手段１３０は、１番目のグループ（１３５，γ_１）をランダムに選択するように構成される。さまざまな実施形態において、かかる選択は乱数に基づく。いくつかの実施形態において、乱数は、シード１６０に由来する値である。いくつかの実施形態において、シード１６０は、先行するグループ署名から導出される。少なくとも１つの実施形態において、シード１６０が先行するグループ署名から導出されるのは、ハッシュ関数１５０による。

閾値リレーチェーン１００は設定処理手段１８０を含み、設定処理手段１８０は、１番目の処理手段１２０によって形成される複数のグループ１２５のグループ用のグループ公開鍵を確立するように構成され、１番目のグループ署名は、グループ公開鍵によって検証されるように構成される。少なくとも１つの実施形態において、１番目のグループ署名は、１番目のグループ（１３５，γ_１）の特異性とは無関係に、グループ公開鍵及び１番目のメッセージ（１４５，Ｍ_１）に固有となるように構成される。いくつかの実施形態において、１番目のグループ署名は、双線形ペアリング、楕円曲線上の双線形ペアリング、閾値方式、Ｇａｐ Ｄｉｆｆｉｅ－Ｈｅｌｌｍａｎグループ（ＧＤＨ）又はＢｏｎｅｈ－Ｌｙｎｎ－Ｓｈａｃｈａｍ（ＢＬＳ）署名方式に基づく。

一又は複数の実施形態において、設定処理手段１８０は、複数のグループ１２５の各グループ（１２５;Ｇ_１，Ｇ_２...，Ｇ_Ｎ）の各ノード用に、個別の秘密鍵共有を確立するように構成される。少なくとも１つの実施形態にしたがい、１番目のグループ（１３５，γ_１）の閾値集合のノードのそれぞれの個別の秘密鍵共有は、１番目のグループ署名を生成するように構成される。いくつかの実施形態において、閾値集合は、１番目のグループ（１３５，γ_１）のサイズより小さい。いくつかの実施形態において、閾値集合は、１番目のグループ（１３５，γ_１）のサイズに等しい。少なくとも１つの実施形態において、１番目のグループ（１３５，γ_１）の閾値集合は、システムパラメータである。

上に論じたとおり、閾値リレーチェーン１００は６番目の処理手段１６５を含むように構成され、６番目の処理手段１６５は、汎用ネットワーク１０５から複数のノード１７０_１を指名するように構成される。１又は複数の実施形態において、ランダムに選択されたノードの集合は、複数のノード１７０_１の一部である。いくつかの実施形態において、６番目の処理手段１６５は、複数のノード１７０_１を指名するための方法論を採用するように構成され、方法論は、プルーフオブワークパズル、外部の第三者の承認又は計算資源の検証のうちいずれか１つを含む。いくつかの実施形態において、６番目の処理手段１６５は、複数のノード１７０_１に関連する金銭的価値及び／又は投票権を評価するように構成される。

さらに、閾値リレーチェーン１００は７番目の処理手段１７５を含み、７番目の処理手段１７５は、ランダムに選択された及び／又は複数のノードの集合の選択ノードの不正を検出するように構成される。いくつかの実施形態において、７番目の処理手段１７５は、選択ノードにペナルティを与えるように構成される。いくつかの実施形態において、７番目の処理手段１７５は、選択ノードの指名を拒絶するように構成される。

図１に示したとおり、閾値リレーチェーン１００のさまざまな処理手段及び関数は、データ管理及び処理のサイクル（すなわちＣ_１，Ｃ_２…Ｃ_Ｎ）に同時にサービスを提供するように構成される。２番目の処理手段１３０は、ハッシュ値（１５５，Ｈ_１）と共に、２番目のグループ（１３５，γ_２）を選択するように構成され、３番目の処理手段１４０は、２番目のグループ（１３５，γ_２）を指定して、２番目のメッセージ（１４５，Ｍ_２）に署名するように構成される。いくつかの実施形態において、２番目のメッセージ（１４５，Ｍ_２）は、１番目のグループ署名のハッシュ値（１５５，Ｈ_１）を含む。いくつかの実施形態において、２番目のメッセージ（１４５，Ｍ_２）は、１番目のグループ署名のハッシュ値（１５５，Ｈ_１）を含まない。

一又は複数の実施形態にしたがい、２番目の処理手段１３０は、ハッシュ値（１５５，Ｈ_Ｎ）と共に、（Ｎ＋１）番目のグループ（１３５，γ_Ｎ＋１）を選択するように構成され、３番目の処理手段１４０は、（Ｎ＋１）番目のグループ（１３５，γ_Ｎ＋１）を指定して、（Ｎ＋１）番目のメッセージ（１４５，Ｍ_Ｎ＋１）に署名するように構成される。ハッシュ関数１５０は、（Ｎ＋１）番目のグループ署名からハッシュ値（１５５，Ｈ_Ｎ＋１）を生成するように構成される。いくつかの実施形態において、（Ｎ＋１）番目のメッセージ（１４５，Ｍ_Ｎ＋１）は、Ｎ番目のグループ署名のハッシュ値（１５５，Ｈ_Ｎ）を含む。いくつかの実施形態において、（Ｎ＋１）番目のメッセージ（１４５，Ｍ_Ｎ＋１）は、Ｎ番目のグループ署名のハッシュ値（１５５，Ｈ_１）を含まない。

図２は、一又は複数の実施形態にしたがう、ブロックチェーンを操作するように構成された閾値リレーチェーン１００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャを示す。立ち戻って図１を参照して、ハッシュ値（（１６０，Ｈ_０）；（１５５，Ｈ_１）；（１５５，Ｈ_２）…（１５５，Ｈ_Ｎ））のそれぞれは、図２に示した複数のブロック作成者を選択するように構成される。１２番目の処理手段２０５は、格付けシステムに基づいて、複数のブロック作成者のうち各ブロック作成者に優先順位をつけるように構成される。ハッシュ値から発生した各ブロック作成者の優先順位の階層を図２に示す。図５は、格付けシステムについての追加の資料を示す。

たとえば、ハッシュ値（１６０，Ｈ_０）から発生した優先順位最高位にあるブロック作成者は、“ＰＢＭ_１（Ｈ_０）”で表される。数が大きくなると、ハッシュ値（１６０，Ｈ_０）から発生する対応するブロック作成者の優先度レベルが低下する。それゆえ、“ＰＢＭ_２（Ｈ_０）”で表されるブロック作成者は、“ＰＢＭ_１（Ｈ_０）”より低い優先度レベルを有する。それゆえ、“ＰＢＭ_Ｍ（Ｈ_０）”で表されるブロック作成者は、“ＰＢＭ_１（Ｈ_０）”及び“ＰＢＭ_２（Ｈ_０）”より低い優先度レベルを有し、Ｍは２より大きい整数である。

他の側面において、ハッシュ値（１５５，Ｈ_１）から発生した優先順位最高位にあるブロック作成者は、“ＰＢＭ_１（Ｈ_１）”で表される。数が大きくなると、ハッシュ値（１５５，Ｈ_１）から発生する対応するブロック作成者の優先度レベルが低下する。それゆえ、“ＰＢＭ_２（Ｈ_１）”で表されるブロック作成者は、“ＰＢＭ_１（Ｈ_１）”の優先度レベルより低い優先度レベルを有する。加えて、“ＰＢＭ_Ｍ（Ｈ_１）”で表されるブロック作成者は、“ＰＢＭ_１（Ｈ_１）”及び“ＰＢＭ_２（Ｈ_１）”より低い優先度レベルを有し、Ｍは２より大きい整数である。

さらに他の側面において、ハッシュ値（１５５，Ｈ_２）から発生した優先順位最高位にあるブロック作成者は、“ＰＢＭ_１（Ｈ_２）”で表される。数が大きくなると、ハッシュ値（１５５，Ｈ_２）から発生する対応するブロック作成者の優先度レベルが低下する。それゆえ、“ＰＢＭ_２（Ｈ_２）”で表されるブロック作成者は、“ＰＢＭ_１（Ｈ_２）”より低い優先度レベルを有する。加えて、“ＰＢＭ_Ｍ（Ｈ_２）”で表されるブロック作成者は、“ＰＢＭ_１（Ｈ_２）”及び“ＰＢＭ_２（Ｈ_２）”より低い優先度レベルを有し、Ｍは２より大きい整数である。

さらに、ハッシュ値（１５５，Ｈ_Ｎ）から発生した優先順位最高位にあるブロック作成者は、“ＰＢＭ_１（Ｈ_Ｎ）”で表される。数が大きくなると、ハッシュ値（１５５，Ｈ_Ｎ）から発生する対応するブロック作成者の優先度レベルが低下する。それゆえ、“ＰＢＭ_２（Ｈ_Ｎ）”で表されるブロック作成者は、“ＰＢＭ_１（Ｈ_Ｎ）”より低い優先度レベルを有する。加えて、“ＰＢＭ_Ｍ（Ｈ_Ｎ）”で表されるブロック作成者は、“ＰＢＭ_１（Ｈ_Ｎ）”及び“ＰＢＭ_２（Ｈ_Ｎ）”より低い優先度レベルを有し、Ｍは２より大きい整数であり、Ｎは２より大きい整数である。

立ち戻って図２を参照して、複数のブロック作成者のうち各ブロック作成者は、ブロックを作成するように構成される。ブロックは、複数のブロック作成者のうち１人のブロック作成者によって集められたトランザクションを含む。図２に関する議論は、以下の図３に関する議論に引き続いて行なわれる。

図３は、一又は複数の実施形態にしたがう、複数のブロックのうち１つのブロックを検証しタイムスタンプを押すように構成された閾値リレーチェーン１００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャを示す。少なくとも１つの実施形態において、４番目の処理手段３１５は、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）を指定して、Ｎ番目の二次グループ署名を作成することで、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）に先行するサイクル（例：Ｃ_Ｎ-１）内の複数のブロックのうち１つのブロックを検証するように構成される。Ｎ番目の二次グループ署名は、ブロックを認証する。少なくとも１つの実施形態において、４番目の処理手段３１５は、上記の機能を同時に遂行するように構成される。さまざまな実施形態において、任意のブロックの検証は、署名のチェック、参照のチェック、ハッシュの検証、トランザクションの検証、サイズのチェック、実行時間のチェック又は二重使用のチェックのうち少なくともいずれか１つを含む。少なくとも１つの実施形態において、４番目の処理手段３１５は、ブロックを検証することで、検証されたブロックを公証するように構成される。

引き続き図３に関して、４番目の処理手段３１５は、１番目のグループ（１３５，γ_１）を指定して、１番目の二次グループ署名を作成することで、複数のブロックを検証しタイムスタンプを押すように構成され、複数のブロックは、先行するサイクル（例：Ｃ_０）内にある。１番目の二次グループ署名は、ブロックを認証する。加えて、４番目の処理手段３１５は、２番目のグループ（１３５，γ_２）を指定して、２番目の二次グループ署名を作成することで、複数のブロックに対してタイムスタンプを押すように構成され、複数のブロックは、先行するサイクル（例：Ｃ_１）内にある。１番目の二次グループ署名は、ブロックを認証する。さらに、４番目の処理手段３１５は、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）を指定して、Ｎ番目の二次グループ署名を作成することで、複数のブロックに対してタイムスタンプを押すように構成され、複数のブロックは、先行するサイクル（例：Ｃ_Ｎ-１）内にある。Ｎ番目の二次グループ署名は、ブロックを認証する。少なくとも１つの実施形態において、４番目の処理手段３１５は、上記の機能を同時に遂行するように構成される。いくつかの実施形態において、タイムスタンプ発行は、双線形ペアリング、楕円曲線上の双線形ペアリング、閾値方式、Ｇａｐ Ｄｉｆｆｉｅ－Ｈｅｌｌｍａｎグループ（ＧＤＨ）又はＢｏｎｅｈ－Ｌｙｎｎ－Ｓｈａｃｈａｍ（ＢＬＳ）署名方式に基づく。１又は複数の実施形態において、４番目の処理手段３１５は、検証されたブロックに対してタイムスタンプを押すように構成される。１又は複数の実施形態において、４番目の処理手段３１５は、検証されたブロックに対してタイムスタンプを押すことで、タイムスタンプが押され検証されたブロックを公証するように構成される。さまざまな実施形態において、タイムスタンプは、ある時間窓でしか発行されない。

いくつかの実施形態において、公証されたブロックは、１番目のグループ（１３５，γ_１）の閾値集合によって生成されるように構成され、閾値集合のサイズは、１番目のグループ（１３５，γ_１）のサイズ以下である。いくつかの実施形態において、公証されたブロックは、２番目のグループ（１３５，γ_２）の閾値集合によって生成されるように構成され、閾値集合のサイズは、２番目のグループ（１３５，γ_２）のサイズ以下であり、いくつかの実施形態において、公証されたブロックは、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）の閾値集合によって生成されるように構成され、閾値集合のサイズは、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）のサイズ以下である。

１番目のグループ署名は、１番目のグループ（１３５，γ_１）の閾値集合によって生成されるように構成され、閾値集合のサイズは、１番目のグループ（１３５，γ_１）のサイズ以下である。少なくとも１つの実施形態において、１番目のグループ（１３５，γ_１）の閾値集合は、システムパラメータである。２番目のグループ署名は、２番目のグループ（１３５，γ_２）の閾値集合によって生成されるように構成され、閾値集合のサイズは、２番目のグループのサイズ以下である。少なくとも１つの実施形態において、２番目のグループ（１３５，γ_２）の閾値集合は、システムパラメータである。Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）の閾値集合によって生成されるように構成され、閾値集合のサイズは、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）のサイズ以下である。少なくとも１つの実施形態において、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）の閾値集合は、システムパラメータである。

複数のブロックのうち１つのブロックを検証しタイムスタンプを押すように構成された、閾値リレーチェーン１００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャは、５番目の処理手段３２０も含み、５番目の処理手段３２０は、１番目の二次グループ署名又はサイクルＣ_０内のタイムスタンプが押されたブロックをネットワークにブロードキャストするように構成される。１番目の二次グループ署名は、各ブロックに対してタイムスタンプを押す。加えて、５番目の処理手段３２０は、２番目の二次グループ署名又はサイクルＣ_１内のタイムスタンプが押されたブロックをネットワークにブロードキャストするように構成される。２番目の二次グループ署名は、各ブロックに対してタイムスタンプを押す。加えて、５番目の処理手段３２０は、Ｎ番目の二次グループ署名又はサイクルＣ_Ｎ-１内のタイムスタンプが押されたブロックをネットワークにブロードキャストするように構成される。Ｎ番目の二次グループ署名は、各ブロックに対してタイムスタンプを押す。少なくとも１つの実施形態において、５番目の処理手段３２０は、上記の機能を同時に遂行するように構成される。ブロードキャストされた任意のタイムスタンプが押されたブロックは、異なるサイクルの他のタイムスタンプが押されたブロックを参照する。

ブロードキャストされた各サイクル内の任意の公証されたブロックは、異なるサイクルの他のブロックを参照する。少なくとも１つの実施形態において、他のブロックは公証される。

立ち戻って図２を参照して、ブロックチェーンを操作するように構成された、閾値リレーチェーン１００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャは、１３番目の処理手段２１０も含み、１３番目の処理手段２１０は、タイムスタンプに利用可能な複数のブロック間で各ブロックに優先順位をつけるように構成される。１３番目の処理手段２１０は、複数のブロック作成者の格付けシステムに基づいて、複数のブロック間で各ブロックに優先順位をつけるように構成される。

１又は複数の実施形態において、１３番目の処理手段２１０は、各サイクル内で、ハッシュ値を用いることで、複数のブロック間で各ブロックに優先順位をつけるように構成される。たとえば、１３番目の処理手段２１０は、ハッシュ値（１６０，Ｈ_０）を用いることで、Ｃ_０内で複数のブロック間で各ブロックに優先順位をつけるように構成される。いくつかの実施形態において、１３番目の処理手段２１０は、ハッシュ値（１５５，Ｈ_１）を用いることで、Ｃ_１内で複数のブロック間で各ブロックに優先順位をつけるように構成される。いくつかの実施形態において、１３番目の処理手段２１０は、ハッシュ値（１５５，Ｈ_２）を用いることで、Ｃ_２内で複数のブロック間で各ブロックに優先順位をつけるように構成される。いくつかの実施形態において、１３番目の処理手段２１０は、ハッシュ値（１５５，Ｈ_Ｎ）及び／又は（１６０，Ｈ_０）を用いることで、Ｃ_Ｎ内で複数のブロック間で各ブロックに優先順位をつけるように構成される。ハッシュ値から発生した各ブロック作成者の優先順位の階層も図２に示す。

たとえば、ハッシュ値（１６０，Ｈ_０）から発生した優先順位最高位にあるブロックは、“ＰＢ_１（Ｈ_０）”で表される。数が大きくなると、ハッシュ値（１６０，Ｈ_０）から発生する対応するブロックの優先度レベルが低下する。それゆえ、“ＰＢ_２（Ｈ_０）”で表されるブロックは、“ＰＢ_１（Ｈ_０）”より低い優先度レベルを有する。それゆえ、“ＰＢ_Ｍ（Ｈ_０）”で表されるブロック作成者は、“ＰＢ_１（Ｈ_０）”及び“ＰＢ_２（Ｈ_０）”より低い優先度レベルを有し、Ｍは２より大きい整数である。

他の側面において、ハッシュ値（１５５，Ｈ_１）から発生した優先順位最高位にあるブロックは、“ＰＢ_１（Ｈ_１）”で表される。数が大きくなると、ハッシュ値（１５５，Ｈ_１）から発生する対応するブロックの優先度レベルが低下する。それゆえ、“ＰＢ_２（Ｈ_１）”で表されるブロックは、“ＰＢ_１（Ｈ_１）”より低い優先度レベルを有する。それゆえ、“ＰＢ_Ｍ（Ｈ_１）”で表されるブロックは、“ＰＢ_１（Ｈ_１）”及び“ＰＢ_２（Ｈ_１）”より低い優先度レベルを有し、Ｍは２より大きい整数である。

さらに他の側面において、ハッシュ値（１５５，Ｈ_２）から発生した優先順位最高位にあるブロックは、“ＰＢ_１（Ｈ_２）”で表される。数が大きくなると、ハッシュ値（１５５，Ｈ_２）から発生する対応するブロックの優先度レベルが低下する。それゆえ、“ＰＢ_２（Ｈ_２）”で表されるブロックは、“ＰＢ_１（Ｈ_２）”より低い優先度レベルを有する。それゆえ、“ＰＢ_Ｍ（Ｈ_２）”で表されるブロックは、“ＰＢ_１（Ｈ_２）”及び“ＰＢ_２（Ｈ_２）”より低い優先度レベルを有し、Ｍは２より大きい整数である。

さらに、ハッシュ値（１５５，Ｈ_Ｎ）から発生した優先順位最高位にあるブロックは、“ＰＢ_１（Ｈ_Ｎ）”で表される。数が大きくなると、ハッシュ値（１５５，Ｈ_Ｎ）から発生する対応するブロックの優先度レベルが低下する。それゆえ、“ＰＢ_２（Ｈ_Ｎ）”で表されるブロックは、“ＰＢ_１（Ｈ_Ｎ）”より低い優先度レベルを有する。加えて、“ＰＢ_Ｍ（Ｈ_Ｎ）”で表されるブロックは、“ＰＢ_１（Ｈ_Ｎ）”及び“ＰＢ_２（Ｈ_Ｎ）”より低い優先度レベルを有し、Ｍは２より大きい整数であり、Ｎは２より大きい整数である。

ブロックチェーンを操作するように構成された、閾値リレーチェーン１００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャは、４番目の処理手段２１５も含み、４番目の処理手段２１５は、少なくとも１つの実施形態にしたがい、１番目のグループ（１３５，γ_１）を指定して、１番目の二次グループ署名を作成することで、１番目のグループ（１３５，γ_１）に先行するサイクル（例：Ｃ_０）内で、複数のブロックを検証するように構成される。１番目の二次グループ署名は、ブロックを認証する。加えて、４番目の処理手段２１５は、少なくとも１つの実施形態にしたがい、２番目のグループ（１３５，γ_２）を指定して、２番目の二次グループ署名を作成することで、２番目のグループ（１３５，γ_２）に先行するサイクル（例：Ｃ_１）内で、複数のブロックを検証するように構成される。１番目の二次グループ署名は、ブロックを認証する。さらに、４番目の処理手段２１５は、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）を指定して、Ｎ番目の二次グループ署名を作成することで、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）に先行するサイクル（例：Ｃ_Ｎ-１）内の複数のブロックのうち１つのブロックを検証するように構成される。Ｎ番目の二次グループ署名は、ブロックを認証する。少なくとも１つの実施形態において、４番目の処理手段２１５は、上記の機能を同時に遂行するように構成される。さまざまな実施形態において、任意のブロックの検証は、署名のチェック、参照のチェック、ハッシュの検証、トランザクションの検証、サイズのチェック、実行時間のチェック又は二重使用のチェックのうち少なくともいずれか１つを含む。少なくとも１つの実施形態において、４番目の処理手段２１５は、ブロックを検証することで、検証されたブロックを公証するように構成される。

引き続き図２において、ブロックチェーンを操作するように構成された、閾値リレーチェーン１００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャにおいて、４番目の処理手段２１５は、１番目のグループ（１３５，γ_１）を指定して、１番目の二次グループ署名を作成することで、複数のブロックの１番目の優先順位をつけたブロックに対してタイムスタンプを押すように構成され、複数のブロックは、先行するサイクル（例：Ｃ_０）内にある。１番目の二次グループ署名は、１番目の優先順位をつけたブロックを認証する。加えて、４番目の処理手段２１５は、２番目のグループ（１３５，γ_２）を指定して、２番目の二次グループ署名を作成することで、複数のブロックの２番目の優先順位をつけたブロックに対してタイムスタンプを押すように構成され、複数のブロックは、先行するサイクル（例：Ｃ_１）内にある。２番目の二次グループ署名は、２番目の優先順位をつけたブロックを認証する。さらに、４番目の処理手段２１５は、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）を指定して、Ｎ番目の二次グループ署名を作成することで、複数のブロックの（Ｎ-１）番目の優先順位をつけたブロックに対してタイムスタンプを押すように構成され、複数のブロックは、先行するサイクル（例：Ｃ_Ｎ-１）内にある。Ｎ番目の二次グループ署名は、（Ｎ-１）番目の優先順位を認証する。少なくとも１つの実施形態において、４番目の処理手段２１５は、上記の機能を同時に遂行するように構成される。いくつかの実施形態において、タイムスタンプ発行は、双線形ペアリング、楕円曲線上の双線形ペアリング、閾値方式、Ｇａｐ Ｄｉｆｆｉｅ－Ｈｅｌｌｍａｎグループ（ＧＤＨ）又はＢｏｎｅｈ－Ｌｙｎｎ－Ｓｈａｃｈａｍ（ＢＬＳ）署名方式に基づく。１又は複数の実施形態において、４番目の処理手段２１５は、検証されたブロックのみにタイムスタンプを押すことで、タイムスタンプが押され検証されたブロックを公証するように構成される。さまざまな実施形態において、タイムスタンプは、ある時間窓でしか発行されない。

いくつかの実施形態において、公証されたブロックは、１番目のグループ（１３５，γ_１）の閾値集合によって生成されるように構成され、閾値集合のサイズは、１番目のグループ（１３５，γ_１）のサイズ以下である。いくつかの実施形態において、公証されたブロックは、２番目のグループ（１３５，γ_２）の閾値集合によって生成されるように構成され、閾値集合のサイズは、２番目のグループ（１３５，γ_２）のサイズ以下である。いくつかの実施形態において、公証されたブロックは、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）の閾値集合によって生成されるように構成され、閾値集合のサイズは、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）のサイズ以下である。

ブロックチェーンを操作するように構成された、閾値リレーチェーン１００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャは、５番目の処理手段２２０も含み、５番目の処理手段２２０は、１番目の二次グループ署名又は公証された１番目のブロックをブロードキャストするように構成される。１番目の二次グループ署名は、１番目のブロックを公証するように構成される。加えて、５番目の処理手段２２０は、２番目の二次グループ署名又は公証された２番目のブロックをブロードキャストするように構成される。２番目の二次グループ署名は、２番目のブロックを公証するように構成される。加えて、５番目の処理手段２２０は、Ｎ番目の二次グループ署名又は公証されたＮ番目のブロックをブロードキャストするように構成される。Ｎ番目の二次グループ署名は、Ｎ番目のブロックを公証するように構成される。少なくとも１つの実施形態において、５番目の処理手段２２０は、上記の機能を同時に遂行するように構成される。

ブロードキャストされた各サイクル内の任意の公証されたブロックは、異なるサイクルの他のブロックを参照する。少なくとも１つの実施形態において、他のブロックは公証される。

図４は、一又は複数の実施形態にしたがう、系統的ランダム性ベースのブロック検証を維持するように構成された閾値リレーチェーン１００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャを示す。上に論じたとおり、ハッシュ値（（１６０，Ｈ_０）；（１５５，Ｈ_１）；（１５５，Ｈ_２）…（１５５，Ｈ_Ｎ））のそれぞれは、複数のブロック作成者を選択するように構成される。２番目の処理手段１３０及びハッシュ値（１６０，Ｈ_０）は、１番目のグループ（１３５，γ_１）を選択するように構成される。１又は複数の実施形態において、４番目の処理手段２１５は、１番目のグループ（１３５，γ_１）を指定して、複数のブロックの１つのブロックに対してタイムスタンプを押すように構成され、複数のブロックは、先行するサイクル（例：Ｃ_０）内にある。４番目の処理手段２１５がタイムスタンプを検証してはじめて、１番目のグループ（１３５，γ_１）は１番目のグループ署名を使用して１番目のメッセージ（１４５，Ｍ_１）に署名することで、図１に示す閾値リレーチェーン１００の操作を継続する。

２番目の処理手段１３０及びハッシュ値（１５５，Ｈ_１）は、２番目のグループ（１３５，γ_２）を選択するように構成される。１又は複数の実施形態において、４番目の処理手段２１５は、２番目のグループ（１３５，γ_２）を指定して、複数のブロックの１つのブロックに対してタイムスタンプを押すように構成され、複数のブロックは、先行するサイクル（例：Ｃ_１）内にある。４番目の処理手段２１５がタイムスタンプを検証してはじめて、２番目のグループ（１３５，γ_２）は２番目のグループ署名を使用して２番目のメッセージ（１４５，Ｍ_２）に署名することで、図１に示す閾値リレーチェーン１００の操作を継続する。

２番目の処理手段１３０及びハッシュ値（１５５，Ｈ_Ｎ-１）は、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）を選択するように構成される。１又は複数の実施形態において、４番目の処理手段２１５は、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）を指定して、複数のブロックの１つのブロックに対してタイムスタンプを押すように構成され、複数のブロックは、先行するサイクル（例：Ｃ_Ｎ-１）内にある。４番目の処理手段２１５がタイムスタンプを検証してはじめて、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）はＮ番目のグループ署名を使用してＮ番目のメッセージ（１４５，Ｍ_Ｎ）に署名することで、図１に示す閾値リレーチェーン１００の操作を継続する。

図５は、一又は複数の実施形態にしたがう、閾値リレーチェーン１００の格付けシステム５００のシステムアーキテクチャを示す。さまざまな実施形態において、閾値リレーチェーン１００の格付けシステムのシステムアーキテクチャは、８番目の処理手段５２５を含み、８番目の処理手段５２５は、複数のブロック作成者の各ブロック作成者の格付けを導出するように構成される。いくつかの実施形態において、格付けは、先行するサイクル（例：Ｃ_０）の１番目のグループ署名から導出される。いくつかの実施形態において、格付けは、先行するサイクル（例：Ｃ_１）の２番目のグループ署名から導出される。いくつかの実施形態において、格付けは、先行するサイクル（例：Ｃ_Ｎ-１）のＮ番目のグループ署名から導出される。

閾値リレーチェーン１００の格付けシステムのシステムアーキテクチャは、９番目の処理手段５３０を含み、９番目の処理手段５３０は、複数のブロック作成者の各ブロック作成者に関連するブロックに、複数の１番目の重みを割当てるように構成される。いくつかの実施形態において、単一の１番目の重みが各ブロックに割当てられる。少なくとも１つの実施形態において、複数の１番目の重みの各１番目の重みは、複数のブロック作成者の各ブロック作成者の格付けに基づく。

閾値リレーチェーン１００の格付けシステムのシステムアーキテクチャは、１０番目の処理手段５３５を含み、１０番目の処理手段５３５は、ブロックから成る少なくとも１つのチェーンに、２番目の重みを割当てるように構成される。少なくとも１つの実施形態において、ブロックから成る少なくとも１つのチェーンの２番目の重みは、ブロックから成る少なくとも１つのチェーンの各ブロックの１番目の重みに基づき、ブロックから成る少なくとも１つのチェーンの１つのブロックは、ブロックから成る少なくとも１つのチェーンの他のブロックを参照する。

閾値リレーチェーン１００の格付けシステムのシステムアーキテクチャは、１１番目の処理手段５４０を含み、１１番目の処理手段５４０は、要素に基づいて、ブロックから成る少なくとも１つのチェーンのうちブロックから成る１つのチェーンの先行するブロックを選択するように構成される。少なくとも１つの実施形態において、要素は、ブロックから成るチェーンの先行するブロックの１番目の重み又はブロックから成るチェーンの２番目の重みを含む。

図６は、一又は複数の実施形態にしたがう、システムアーキテクチャ内のデータの処理方法６００を示すフローチャートである。コンピュータ可読プログラムをエンコードされた非一時的なコンピュータ可読媒体は、プロセッサで実行されると、コンピュータに方法６００を実行させる。方法６００は、６番目の処理手段によって複数のノードが指名されるステップ６０５で始まる。方法６００は、１番目の処理手段によって複数のグループが形成されるステップ６１０に続く。少なくとも１つの実施形態において、複数のグループのうち各グループは、ネットワークからランダムに選択されたノードの集合を含む。いくつかの実施形態において、ランダムに選択されたノードの集合は、複数のノードの一部である。

方法６００は、７番目の処理手段によって、ランダムに選択されたノードの集合の中の選択されたノード及び／又は複数のノードの不正の可能性を検出するステップ６１５に続く。１又は複数の実施形態において、選択ノードはペナルティを受ける及び／又は指名を取り消す。方法６００は、２番目の処理手段によって、複数のグループから１番目のグループが選択されるステップ６２０に続く。いくつかの実施形態において、１番目のグループは、シードに基づいて２番目の処理手段によってランダムに選択される。いくつかの実施形態において、１番目のグループは、先行するグループ署名に基づくシードに基づいて２番目の処理手段によってランダムに選択される。

さらに、方法６００は、設定処理手段によって１番目のグループのグループ公開鍵が確立されるステップ６２５に続く。ステップ６３０において、１番目のグループは、１番目のグループ署名を生成することで１番目のメッセージに署名する。１又は複数の実施形態において、３番目の処理手段は、１番目のグループを指定して１番目のメッセージに署名するように構成される。さらに、方法６００は、１番目のグループ署名からハッシュ値が生成されるステップ６３５に続く。１又は複数の実施形態において、ハッシュ関数は、１番目のグループ署名からハッシュ値を生成するように構成される。

方法６００は、ハッシュ値及び２番目の処理手段が、後続のサイクルの２番目のグループを選択するように構成されるステップ６４０に続く。１又は複数の実施形態において、複数のブロックのうち１つのブロックが、以下に論じる先行するサイクルのステップ６７０に示されているように、４番目の処理手段によって、検証又はタイムスタンプのいずれか一方がなされて初めて、後続のサイクルの２番目のグループは、方法６００のステップ６２５と同様のステップに続く。

先行するサイクルに立ち戻って、方法６００は、ハッシュ値によって複数のブロック作成者が選択されるステップ６４５に続く。方法６００は、１２番目の処理手段によって複数のブロック作成者の各ブロック作成者に優先順位がつけられるステップ６５０を含む。１２番目の処理手段は、格付けシステムに基づいて、複数のブロック作成者のうち各ブロック作成者に優先順位をつけるように構成される。少なくとも１つの実施形態において、格付けシステムは図５に示した格付けシステム５００を含む。方法６００は、１３番目の処理手段によって、先行するサイクル内の複数のブロックの各ブロックに優先順位がつけられるステップ６５０を含む。方法６００は、４番目の処理手段によって複数のグループのうち１つのブロックにタイムスタンプが発行されるステップ６６０に続く。少なくとも１つの実施形態において、４番目の処理手段は、先行するサイクルにおいて複数のグループのうち１つのブロックにタイムスタンプを押すように構成される。いくつかの実施形態において、４番目の処理手段は、優先順位がつけられたブロックのみにタイムスタンプを押す。いくつかの実施形態において、４番目の処理手段は、優先順位がつけられているかとは無関係に、ブロックにタイムスタンプを押す。いくつかの実施形態において、タイムスタンプは２番目のグループ署名を使用して生成される。

さらに、方法６００は、４番目の処理手段によって複数のグループのうち１つのブロックが検証されるステップ６６５に続く。少なくとも１つの実施形態において、４番目の処理手段は、２番目のグループ署名を使用して、複数のグループのうち１つのブロックを検証するように構成される。いくつかの実施形態において、優先順位がつけられたブロックのみが検証される。いくつかの実施形態において、複数のブロックはその優先順位とは無関係に検証される。いくつかの実施形態において、検証されたブロックのみにタイムスタンプが発行される。いくつかの実施形態において、タイムスタンプが発行されたブロックのみが検証される。

さらに、方法６００は、５番目の処理手段によって、２番目のグループ署名又はタイムスタンプが発行されたブロックのうち少なくともいずれか一方がブロードキャストされるステップ６７０に続く。

当業者であれば、一又は複数の実施形態において、方法６００に操作が追加されたり削除されたりすることは理解するはずである。当業者であれば、さまざまな代替的な実施形態において、方法６００における操作の順番が変更されることは理解するはずである。

図７は、一又は複数の実施形態にしたがう、閾値リレーチェーン７００のシステムアーキテクチャを示す。閾値リレーチェーン７００のシステムアーキテクチャ（図７）は閾値リレーチェーン１００（図１）と同様である。閾値リレーチェーン７００における同様の要素は、図１と同一の符号を有する。図１と比較すると、図７はハッシュ値（１６０，Ｈ_０）を含み、図７のハッシュ値（１６０，Ｈ_０）は複数のブロック作成者を選択しない。

上で論じたとおり、閾値リレーチェーン７００のシステムアーキテクチャ（図７）のこれ以外の特徴は、閾値リレーチェーン１００のシステムアーキテクチャ（図１）と同様である。

図８は、一又は複数の実施形態にしたがう、ブロックチェーンを操作するように構成された閾値リレーチェーン７００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャを示す。閾値リレーチェーン７００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャ（図８）は、閾値リレーチェーン１００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャ（図２）と同様である。閾値リレーチェーン７００（図８）における同様の要素は、図２と同一の符号を有する。図２と比較すると、図８はハッシュ値（１６０，Ｈ_０）を含み、図８のハッシュ値（１６０，Ｈ_０）は複数のブロック作成者を選択しない。

ブロックチェーンを操作するように構成された、閾値リレーチェーン７００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャは、４番目の処理手段２１５も含み、図８の４番目の処理手段２１５は、少なくとも１つの実施形態にしたがい、１番目のグループ（１３５，γ_１）を指定して、１番目の二次グループ署名を作成することで、各サイクル（例：Ｃ_１）内で、複数のブロックの１つのブロックを検証するように構成される。１番目の二次グループ署名は、ブロックを認証する。加えて、図８の４番目の処理手段２１５は、少なくとも１つの実施形態にしたがい、２番目のグループ（１３５，γ_２）を指定して、２番目の二次グループ署名を作成することで、各サイクル（例：Ｃ_２）内で、複数のブロックの１つのブロックを検証するように構成される。２番目の二次グループ署名は、ブロックを認証する。さらに、図８の４番目の処理手段２１５は、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）を指定して、Ｎ番目の二次グループ署名を作成することで、各サイクル（例：Ｃ_Ｎ）内の複数のブロックのうち１つのブロックを検証するように構成される。Ｎ番目の二次グループ署名は、ブロックを認証する。少なくとも１つの実施形態において、図８の４番目の処理手段２１５は、上記の機能を同時に遂行するように構成される。さまざまな実施形態において、任意のブロックの検証は、署名のチェック、参照のチェック、ハッシュの検証、トランザクションの検証、サイズのチェック、実行時間のチェック又は二重使用のチェックのうち少なくともいずれか１つを含む。少なくとも１つの実施形態において、図８の４番目の処理手段２１５は、ブロックを検証することで、検証されたブロックを公証するように構成される。

図２と比較すると、ブロックチェーンを操作するように構成された、閾値リレーチェーン７００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャ（図８）において、図８の４番目の処理手段２１５は、１番目のグループ（１３５，γ_１）を指定して、１番目の二次グループ署名を作成することで、複数のブロックの１番目の優先順位をつけたブロックに対してタイムスタンプを押すように構成され、複数のブロックは、先行するサイクル（例：Ｃ_１）内にある。１番目の二次グループ署名は、１番目の優先順位をつけたブロックを認証する。加えて、図８の４番目の処理手段２１５は、２番目のグループ（１３５，γ_２）を指定して、２番目の二次グループ署名を作成することで、１番目の優先順位をつけたブロックに対してタイムスタンプを押すように構成され、複数のブロックは、先行するサイクル（例：Ｃ_２）内にある。２番目の二次グループ署名は、２番目の優先順位をつけたブロックを認証する。さらに、４番目の処理手段２１５は、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）を指定して、Ｎ番目の二次グループ署名を作成することで、Ｎ番目の優先順位をつけたブロックに対してタイムスタンプを押すように構成され、複数のブロックは、先行するサイクル（例：Ｃ_Ｎ）内にある。Ｎ番目の二次グループ署名は、Ｎ番目の優先順位をつけたブロックを認証する。少なくとも１つの実施形態において、図８の４番目の処理手段２１５は、上記の機能を同時に遂行するように構成される。いくつかの実施形態において、タイムスタンプ発行は、双線形ペアリング、楕円曲線上の双線形ペアリング、閾値方式、Ｇａｐ Ｄｉｆｆｉｅ－Ｈｅｌｌｍａｎグループ（ＧＤＨ）又はＢｏｎｅｈ－Ｌｙｎｎ－Ｓｈａｃｈａｍ（ＢＬＳ）署名方式に基づく。１又は複数の実施形態において、図８の４番目の処理手段２１５は、検証されたブロックに対してタイムスタンプを押すことで、タイムスタンプが押され検証されたブロックを公証するように構成される。さまざまな実施形態において、タイムスタンプは、ある時間窓でしか発行されない。

いくつかの実施形態において、公証されたブロックは、１番目のグループ（１３５，γ_１）の閾値集合によって生成されるように構成され、閾値集合のサイズは、１番目のグループ（１３５，γ_１）のサイズ以下である。いくつかの実施形態において、公証されたブロックは、２番目のグループ（１３５，γ_２）の閾値集合によって生成されるように構成され、閾値集合のサイズは、２番目のグループ（１３５，γ_２）のサイズ以下である。いくつかの実施形態において、公証されたブロックは、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）の閾値集合によって生成されるように構成され、閾値集合のサイズは、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）のサイズ以下である。

上で論じたとおり、閾値リレーチェーン７００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャ（図８）のこれ以外の特徴は、ブロックチェーンを操作するように構成された、閾値リレーチェーン１００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャ（図２）と同様である。

図９は、一又は複数の実施形態にしたがう、複数のブロックのうち１つのブロックを検証しタイムスタンプを押すように構成された閾値リレーチェーン７００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャを示す。閾値リレーチェーン７００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャ（図９）は、閾値リレーチェーン１００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャ（図３）と同様である。閾値リレーチェーン７００（図９）における同様の要素は、図３と同一の符号を有する。図３と比較すると、図９はハッシュ値（１６０，Ｈ_０）を含み、図９のハッシュ値（１６０，Ｈ_０）は複数のブロック作成者を選択しない。

図３と比較すると、複数のブロックのうち１つのブロックを検証しタイムスタンプを押すように構成された閾値リレーチェーン７００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャ（図９）は、４番目の処理手段３１５を含む。少なくとも１つの実施形態において、図９の４番目の処理手段３１５は、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）を指定して、Ｎ番目の二次グループ署名を作成することで、各サイクル（例：Ｃ_Ｎ）内の複数のブロックのうち１つのブロックを検証するように構成される。Ｎ番目の二次グループ署名は、ブロックを認証する。少なくとも１つの実施形態において、図９の４番目の処理手段３１５は、上記の機能を同時に遂行するように構成される。さまざまな実施形態において、任意のブロックの検証は、署名のチェック、参照のチェック、ハッシュの検証、トランザクションの検証、サイズのチェック、実行時間のチェック又は二重使用のチェックのうち少なくともいずれか１つを含む。少なくとも１つの実施形態において、図９の４番目の処理手段３１５は、ブロックを検証することで、検証されたブロックを公証するように構成される。

図３と比較すると、図９の４番目の処理手段３１５は、１番目のグループ（１３５，γ_１）を指定して、１番目の二次グループ署名を作成することで、複数のブロックのうち１つのブロックを検証しタイムスタンプを押すように構成され、複数のブロックは、各サイクル（例：Ｃ_１）内にある。１番目の二次グループ署名は、ブロックを認証する。加えて、図９の４番目の処理手段３１５は、２番目のグループ（１３５，γ_２）を指定して、２番目の二次グループ署名を作成することで、複数のブロックに対してタイムスタンプを押すように構成され、複数のブロックは、各サイクル（例：Ｃ_２）内にある。２番目の二次グループ署名は、ブロックを認証する。さらに、図９の４番目の処理手段３１５は、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）を指定して、Ｎ番目の二次グループ署名を作成することで、複数のブロックに対してタイムスタンプを押すように構成され、複数のブロックは、先行するサイクル（例：Ｃ_Ｎ）内にある。Ｎ番目の二次グループ署名は、ブロックを認証する。少なくとも１つの実施形態において、図９の４番目の処理手段３１５は、上記の機能を同時に遂行するように構成される。いくつかの実施形態において、タイムスタンプ発行は、双線形ペアリング、楕円曲線上の双線形ペアリング、閾値方式、Ｇａｐ Ｄｉｆｆｉｅ－Ｈｅｌｌｍａｎグループ（ＧＤＨ）又はＢｏｎｅｈ－Ｌｙｎｎ－Ｓｈａｃｈａｍ（ＢＬＳ）署名方式に基づく。１又は複数の実施形態において、図９の４番目の処理手段３１５は、検証されたブロックに対してタイムスタンプを押すように構成される。１又は複数の実施形態において、図９の４番目の処理手段３１５は、検証されたブロックのみにタイムスタンプを押すことで、タイムスタンプが押され検証されたブロックを公証するように構成される。さまざまな実施形態において、タイムスタンプは、ある時間窓でしか発行されない。

いくつかの実施形態において、公証されたブロックは、１番目のグループ（１３５，γ_１）の閾値集合によって生成されるように構成され、閾値集合のサイズは、１番目のグループ（１３５，γ_１）のサイズ以下である。いくつかの実施形態において、公証されたブロックは、２番目のグループ（１３５，γ_２）の閾値集合によって生成されるように構成され、閾値集合のサイズは、２番目のグループ（１３５，γ_２）のサイズ以下である。いくつかの実施形態において、公証されたブロックは、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）の閾値集合によって生成されるように構成され、閾値集合のサイズは、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）のサイズ以下である。

１番目のグループ署名は、１番目のグループ（１３５，γ_１）の閾値集合によって生成されるように構成され、閾値集合のサイズは、１番目のグループ（１３５，γ_１）のサイズ以下である。少なくとも１つの実施形態において、１番目のグループ（１３５，γ_１）の閾値集合は、システムパラメータである。２番目のグループ署名は、２番目のグループ（１３５，γ_２）の閾値集合によって生成されるように構成され、閾値集合のサイズは、２番目のグループのサイズ以下である。少なくとも１つの実施形態において、２番目のグループ（１３５，γ_２）の閾値集合は、システムパラメータである。Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）の閾値集合によって生成されるように構成され、閾値集合のサイズは、Ｎ番目のグループのサイズ以下である。少なくとも１つの実施形態において、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）の閾値集合は、システムパラメータである。

同じく図３と比較すると、複数のブロックのうち１つのブロックを検証しタイムスタンプを押すように構成された、閾値リレーチェーン７００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャ（図９）は、５番目の処理手段３２０も含み、図９の５番目の処理手段３２０は、１番目の二次グループ署名又はサイクルＣ_１内のタイムスタンプが押されたブロックのうち少なくとも１つをネットワークにブロードキャストするように構成される。１番目の二次グループ署名は、各ブロックに対してタイムスタンプを押すように構成される。加えて、図９の５番目の処理手段３２０は、２番目の二次グループ署名又はサイクルＣ_２内のタイムスタンプが押されたブロックのうち少なくとも１つをネットワークにブロードキャストするように構成される。２番目の二次グループ署名は、各ブロックに対してタイムスタンプを押すように構成される。加えて、図９の５番目の処理手段３２０は、Ｎ番目の二次グループ署名又はサイクルＣ_Ｎ内のタイムスタンプが押されたブロックのうち少なくとも１つをネットワークにブロードキャストするように構成される。Ｎ番目の二次グループ署名は、各ブロックに対してタイムスタンプを押すように構成される。少なくとも１つの実施形態において、図９の５番目の処理手段３２０は、上記の機能を同時に遂行するように構成される。ブロードキャストされた任意のタイムスタンプが押されたブロックは、異なるサイクルの他のタイムスタンプが押されたブロックを参照する。

上で論じたとおり、閾値リレーチェーン７００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャ（図９）のこれ以外の特徴は、ブロックチェーンを操作するように構成された、閾値リレーチェーン１００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャ（図３）と同様である。

図１０は、一又は複数の実施形態にしたがう、系統的ランダム性ベースのブロック検証を維持するように構成された閾値リレーチェーン７００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャを示す。閾値リレーチェーン７００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャ（図１０）は、閾値リレーチェーン１００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャ（図４）と同様である。閾値リレーチェーン７００（図１０）における同様の要素は、図４と同一の符号を有する。図４と比較すると、図１０はハッシュ値（１６０，Ｈ_０）を含み、図１０のハッシュ値（１６０，Ｈ_０）は複数のブロック作成者を選択しない。

図４と比較すると、図１０の４番目の処理手段２１５は、１番目のグループ（１３５，γ_１）を指定して、１番目の二次グループ署名を作成することで、複数のブロックのうち１つのブロックを検証しタイムスタンプを押すように構成され、複数のブロックは、各サイクル（例：Ｃ_１）内にある。１又は複数の実施形態において、図１０の４番目の処理手段２１５は、２番目のグループ（１３５，γ_２）を指定して、複数のブロックの１つのブロックに対してタイムスタンプを押すように構成され、複数のブロックは、先行するサイクル（例：Ｃ_２）内にある。２番目のグループ（１３５，γ_２）が、１番目のグループ（１３５，γ_１）からのタイムスタンプを確認して初めて、２番目のグループ（１３５，γ_２）は、図７に黙示的に示した２番目のグループ署名を作り出す。１又は複数の実施形態において、図１０の４番目の処理手段２１５は、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）を指定して、複数のブロックの１つのブロックに対してタイムスタンプを押すように構成され、複数のブロックは、各サイクル（例：Ｃ_Ｎ）内にある。（Ｎ＋１）番目のグループ（１３５，γ_Ｎ＋１）が、Ｎ番目のグループ（１３５，γ_Ｎ）からのタイムスタンプを確認して初めて、（Ｎ＋１）番目のグループ（１３５，γ_Ｎ＋１）は（Ｎ＋１）番目のグループ署名を作り出す。

上で論じたとおり、系統的ランダム性ベースのブロック検証を維持するように構成された、閾値リレーチェーン７００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャ（図１０）のこれ以外の特徴は、系統的ランダム性ベースのブロック検証を維持するように構成された、閾値リレーチェーン１００の複数の処理手段のシステムアーキテクチャ（図４）と同様である。

図１１は、一又は複数の実施形態にしたがう、閾値リレーチェーンの格付けシステム１１００のシステムアーキテクチャを示す。閾値リレーチェーン７００の格付けシステムのシステムアーキテクチャ（図１１）は、閾値リレーチェーン１００の格付けシステムのシステムアーキテクチャ（図５）と同様である。閾値リレーチェーン７００の格付けシステムのシステムアーキテクチャ（図１１）の同様の要素は、図５と同一の符号を有する。図５と比較すると、図１１はハッシュ値（１６０，Ｈ_０）を含み、図１１のハッシュ値（１６０，Ｈ_０）は複数のブロック作成者を選択しない。

さまざまな実施形態において、閾値リレーチェーン７００の格付けシステムのシステムアーキテクチャ（図１１）は、８番目の処理手段５２５を含み、図１１の８番目の処理手段５２５は、複数のブロック作成者の各ブロック作成者の格付けを導出するように構成される。図５と比較すると、１又は複数の実施形態において、格付けは、各サイクル（例：Ｃ_１）の１番目のグループ署名から導出される。いくつかの実施形態において、格付けは、各サイクル（例：Ｃ_２）の２番目のグループ署名から導出される。いくつかの実施形態において、格付けは、各サイクル（例：Ｃ_Ｎ）のＮ番目のグループ署名から導出される。

上で論じたとおり、閾値リレーチェーン７００の格付けシステムのシステムアーキテクチャ（図１１）のこれ以外の特徴は、閾値リレーチェーン１００の格付けシステムのシステムアーキテクチャ（図５）と同様である。

図１２は、一又は複数の実施形態にしたがう、システムアーキテクチャ内のデータの処理方法１２００を示すフローチャートである。コンピュータ可読プログラムをエンコードされた非一時的なコンピュータ可読媒体は、プロセッサで実行されると、コンピュータに方法１２００を実行させる。方法１２００は、６番目の処理手段によって複数のノードが指名されるステップ６０５で始まる。方法１２００は、１番目の処理手段によって複数のグループが形成されるステップ６１０に続く。少なくとも１つの実施形態において、複数のグループのうち各グループは、ネットワークからランダムに選択されたノードの集合を含む。いくつかの実施形態において、ランダムに選択されたノードの集合は、複数のノードの一部である。

方法１２００は、７番目の処理手段によって、ランダムに選択されたノードの集合の中の選択されたノード及び／又は複数のノードの不正の可能性を検出するステップ６１５に続く。１又は複数の実施形態において、選択ノードはペナルティを受ける及び／又は指名を取り消す。方法１２００は、２番目の処理手段によって、複数のグループから１番目のグループが選択されるステップ６２０に続く。いくつかの実施形態において、１番目のグループは、シードに基づいて２番目の処理手段によってランダムに選択される。いくつかの実施形態において、１番目のグループは、先行するグループ署名に基づくシードに基づいて２番目の処理手段によってランダムに選択される。

さらに、方法１２００は、設定処理手段によって１番目のグループのグループ公開鍵が確立されるステップ６２５に続く。ステップ６３０において、１番目のグループは、１番目のグループ署名を生成することで１番目のメッセージに署名する。１又は複数の実施形態において、３番目の処理手段は、１番目のグループを指定して１番目のメッセージに署名するように構成される。さらに、方法１２００は、１番目のグループ署名からハッシュ値が生成されるステップ６３５に続く。１又は複数の実施形態において、ハッシュ関数は、１番目のグループ署名からハッシュ値を生成するように構成される。

方法１２００は、ハッシュ値及び２番目の処理手段が、後続のサイクルの２番目のグループを選択するように構成されるステップ６４０に続く。１又は複数の実施形態において、複数のブロックのうち１つのブロックが、以下に論じる先行するサイクルのステップ６７０に示されているように、４番目の処理手段によって、検証又はタイムスタンプのいずれか一方がなされて初めて、後続のサイクルの２番目のグループは、方法１２００のステップ６２５と同様のステップに続く。少なくとも１つの実施形態において、２番目のグループが、複数のブロックのうち１つのブロックが、検証又はタイムスタンプのいずれか一方を受けたと認識して初めて、２番目のメッセージに署名する。

先行するサイクルに立ち戻って、方法１２００は、ハッシュ値によって複数のブロック作成者が選択されるステップ６４５に続く。方法１２００は、１２番目の処理手段によって複数のブロック作成者の各ブロック作成者に優先順位がつけられるステップ６５０を含む。少なくとも１つの実施形態において、１２番目の処理手段は、格付けシステムに基づいて、複数のブロック作成者のうち各ブロック作成者に優先順位をつけるように構成される。いくつかの実施形態において、格付けシステムは図１１に示した格付けシステム１１００を含む。方法１２００は、１３番目の処理手段によって、各サイクル内の複数のブロックの各ブロックに優先順位がつけられるステップ６５０を含む。方法１２００は、４番目の処理手段によって複数のグループのうち１つのブロックにタイムスタンプが発行されるステップ６６０に続く。少なくとも１つの実施形態において、４番目の処理手段は、各サイクル（例：Ｃ_１）において複数のグループのうち１つのブロックにタイムスタンプを押すように構成される。いくつかの実施形態において、４番目の処理手段は、優先順位がつけられたブロックのみにタイムスタンプを押す。いくつかの実施形態において、４番目の処理手段は、優先順位がつけられているかとは無関係に、ブロックにタイムスタンプを押す。いくつかの実施形態において、タイムスタンプは２番目のグループ署名を使用して生成される。

さらに、方法１２００は、４番目の処理手段によって複数のグループのうち１つのブロックが検証されるステップ６６５に続く。少なくとも１つの実施形態において、４番目の処理手段は、１番目のグループを指定して、２番目のグループ署名を使用して、複数のグループのうち１つのブロックを検証するように構成される。いくつかの実施形態において、優先順位がつけられたブロックのみが検証される。いくつかの実施形態において、複数のブロックはその優先順位とは無関係に検証される。いくつかの実施形態において、検証されたブロックのみにタイムスタンプが発行される。いくつかの実施形態において、タイムスタンプが発行されたブロックのみが検証される。

さらに、方法１２００は、５番目の処理手段によって、２番目のグループ署名又は各サイクル内でタイムスタンプが発行されたブロックのうち少なくともいずれか一方がブロードキャストされるステップ６７０に続く。

当業者であれば、一又は複数の実施形態において、方法１２００に操作が追加されたり削除されたりすることは理解するはずである。当業者であれば、さまざまな代替的な実施形態において、方法１２００における順番が変更されることは理解するはずである。

図１３は、一又は複数の実施形態にしたがう、閾値リレーチェーン１３００のシステムアーキテクチャを示す。閾値リレーチェーン１３００のシステムアーキテクチャ（図１３）は閾値リレーチェーン１００（図１）と同様である。閾値リレーチェーン１３００における同様の要素は、図１と同一の符号を有する。図１と比較すると、図１３は、１番目のデルタグループ（１８５，Δ_１）と１番目のグループ（１３５，γ_１）とをランダムに選択するように構成された２番目の処理手段１３０を含む。

図１３の３番目の処理手段１４０は、１番目のデルタグループ（１８５，Δ_１）を指定して、１番目のグループ署名を生成することで、１番目のメッセージ（１４５，Ｍ_１）に署名するように構成される。図１３のハッシュ関数１５０は、１番目のグループ署名からハッシュ値（１５５，Ｈ_１）を生成するように構成される。１番目のデルタグループ（１８５，Δ_１）のサイズは、システムパラメータである。少なくとも１つの実施形態において、ハッシュ値（１５５，Ｈ_１）は、２番目の処理手段１３０を用いて２番目のデルタグループ（１８５，Δ_２）を選択するように構成され、３番目の処理手段１４０は、２番目のデルタグループ（１８５，Δ_２）を指定して、２番目のメッセージ（１４５，Ｍ_２）に署名するように構成される。

さまざまな実施形態において、１番目のグループ署名は、１番目のデルタグループ（１８５，Δ_１）の閾値集合によって生成されるように構成される。いくつかの実施形態において、閾値集合は、１番目のデルタグループ（１８５，Δ_１）のサイズより小さい。いくつかの実施形態において、閾値集合は、１番目のデルタグループ（１８５，Δ_１）のサイズに等しい。少なくとも１つの実施形態において、１番目のデルタグループ（１８５，Δ_１）の閾値集合は、システムパラメータである。

上で論じたとおり、２番目の処理手段１３０は、１番目のデルタグループ（１８５，Δ_１）をランダムに選択するように構成される。さまざまな実施形態において、かかる選択は乱数に基づく。いくつかの実施形態において、乱数は、シード１６０に由来する値である。いくつかの実施形態において、シード１６０は、先行するグループ署名から導出される。少なくとも１つの実施形態において、シード１６０が先行するグループ署名から導出されるのは、ハッシュ関数１５０による。

図１３の閾値リレーチェーン１３００は設定処理手段１８０を含み、設定処理手段１８０は、１番目の処理手段１２０によって形成される複数のグループ１２５のグループ用のグループ公開鍵を確立するように構成され、１番目のグループ署名は、グループ公開鍵によって検証されるように構成される。少なくとも１つの実施形態において、１番目のグループ署名は、１番目のデルタグループ（１８５，Δ_１）の閾値集合の特異性とは無関係に、グループ公開鍵及び１番目のメッセージ（１４５，Ｍ_１）に固有となるように構成される。いくつかの実施形態において、１番目のグループ署名は、双線形ペアリング、楕円曲線上の双線形ペアリング、閾値方式、Ｇａｐ Ｄｉｆｆｉｅ－Ｈｅｌｌｍａｎグループ（ＧＤＨ）又はＢｏｎｅｈ－Ｌｙｎｎ－Ｓｈａｃｈａｍ（ＢＬＳ）署名方式に基づく。

一又は複数の実施形態において、図１３の設定処理手段１８０は、複数のグループ１２５の各グループ（１２５；Ｇ_１，Ｇ_２... Ｇ_Ｎ）の各ノード用に、個別の秘密鍵共有を確立するように構成される。少なくとも１つの実施形態にしたがい、１番目のデルタグループ（１８５，Δ_１）の閾値集合のノードのそれぞれの個別の秘密鍵共有は、１番目のグループ署名を生成するように構成される。いくつかの実施形態において、閾値集合は、１番目のデルタグループ（１８５，Δ_１）のサイズより小さい。いくつかの実施形態において、閾値集合は、１番目のデルタグループ（１８５，Δ_１）のサイズに等しい。少なくとも１つの実施形態において、１番目のデルタグループ（１８５，Δ_１）の閾値集合は、システムパラメータである。

図１３に示したとおり、閾値リレーチェーン１３００のさまざまな処理手段及び関数は、データ管理及び処理のサイクル（すなわちＣ_１，Ｃ_２…Ｃ_Ｎ）に同時にサービスを提供するように構成される。２番目の処理手段１３０は、ハッシュ値（１５５，Ｈ_１）と共に、２番目のデルタグループ（１８５，Δ_２）を選択するように構成され、３番目の処理手段１４０は、２番目のデルタグループ（１８５，Δ_２）を指定して、２番目のメッセージ（１４５，Ｍ_２）に署名するように構成される。いくつかの実施形態において、２番目のメッセージ（１４５，Ｍ_２）は、１番目のグループ署名のハッシュ値（１５５，Ｈ_１）を含む。いくつかの実施形態において、２番目のメッセージ（１４５，Ｍ_２）は、１番目のグループ署名のハッシュ値（１５５，Ｈ_１）を含まない。

一又は複数の実施形態にしたがい、２番目の処理手段１３０は、ハッシュ値（１５５，Ｈ_Ｎ）と共に、（Ｎ＋１）番目のデルタグループ（１８５，Δ_Ｎ＋１）を選択するように構成され、３番目の処理手段１４０は、（Ｎ＋１）番目のデルタグループ（１８５，Δ_Ｎ＋１）を指定して、（Ｎ＋１）番目のメッセージ（１４５，Ｍ_Ｎ＋１）に署名するように構成される。ハッシュ関数１５０は、（Ｎ＋１）番目のグループ署名からハッシュ値（１５５，Ｈ_Ｎ＋１）を生成するように構成される。いくつかの実施形態において、（Ｎ＋１）番目のメッセージ（１４５，Ｍ_Ｎ＋１）は、Ｎ番目のグループ署名のハッシュ値（１５５，Ｈ_Ｎ）を含む。いくつかの実施形態において、（Ｎ＋１）番目のメッセージ（１４５，Ｍ_Ｎ＋１）は、Ｎ番目のグループ署名のハッシュ値（１５５，Ｈ_Ｎ）を含まない。

上で論じたとおり、閾値リレーチェーン１３００のシステムアーキテクチャ（図１３）のこれ以外の特徴は、閾値リレーチェーン１０００のシステムアーキテクチャ（図１）と同様である。少なくとも１つの実施形態において、図２～６及び本願の関連の説明は、閾値リレーチェーン１３００のシステムアーキテクチャ（図１３）と併用される。

図１４は、一又は複数の実施形態にしたがう、閾値リレーチェーン１４００のシステムアーキテクチャを示す。閾値リレーチェーン１４００のシステムアーキテクチャ（図１４）は閾値リレーチェーン１３００（図１３）と同様である。閾値リレーチェーン１４００（図１４）における同様の要素は、図１３と同一の符号を有する。図１３と比較すると、図１４はハッシュ値（１６０，Ｈ_０）を含み、図１４のハッシュ値（１６０，Ｈ_０）は複数のブロック作成者を選択しない。

上で論じたとおり、閾値リレーチェーン１４００のシステムアーキテクチャ（図１４）のこれ以外の特徴は、閾値リレーチェーン１３００のシステムアーキテクチャ（図１３）と同様である。少なくとも１つの実施形態において、図８～１２及び本願の関連の説明は、閾値リレーチェーン１４００のシステムアーキテクチャ（図１４）と併用される。

図１５は、ブロックチェーン内のノードを操作するための閾値リレーチェーンの計算又は処理ノード１５００の一例を示す。この例は、本願に記載の本発明の実施形態の使用範囲又は機能に関して何らかの限定を提示することを目的としたものではない。それでも、計算ノード１５００は、実装および／または本願の以上に記載した機能をどれでも実行することができる。

計算ノード１５００には、多数の他の汎用又は特殊用途の計算システム環境又は設定で動作するコンピュータシステム／サーバ１５０２が存在する。コンピュータシステム／サーバ１５０２と併用するのに適した計算システム、環境及び／又は設定の例としては、パーソナルコンピュータシステム、サーバコンピュータシステム、シンクライアント、シッククライアント、携帯又はラップトップ端末、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースシステム、セットトップボックス、プログラマブル家電機器、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータシステム、メインフレームコンピュータシステム、上記のシステム又はデバイスのうちいずれかを含む分散型クラウド計算システムその他が含まれるが、これに限定されない。

コンピュータシステム／サーバ１５０２は、プログラムモジュールのようなコンピュータシステムを用いた実行命令の全体的な文脈の中で説明されることがある。一般的には、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行する又は特定の抽象的データタイプを実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、ロジック、データ構造その他を含むことがある。コンピュータシステム／サーバ５０２は、分散型クラウドコンピューティング環境で実行されることもあり、ここでは、タスクは、通信ネットワークを通じてリンクされたリモートの処理用デバイスによって実行される。分散型クラウドコンピューティング環境においては、プログラムモジュールは、メモリ記憶デバイスを含むローカルとリモートのいずれのコンピュータシステム用記憶媒体にも配置することができる。

図１５に示したとおり、クラウド計算ノード１５００におけるコンピュータシステム／サーバ１５０２は、汎用コンピューティングデバイスの形で示される。コンピュータシステム／サーバ１５０２のコンポーネントは、一又は複数のプロセッサ又は処理ユニット１５０４と、システムメモリ１５０６と、システムメモリ１５０６を含むさまざまなシステムコンポーネントをプロセッサ１５０４に接続するバス１５０８を含むことがあるが、これには限定されない。

バス１５０８は、複数のタイプのバス構造のうち任意のものの一又は複数に相当し、メモリバス又はメモリコントローラ、周辺バス、ＡＧＰ、プロセッサ又は各種のバスアーキテクチャのうち任意のものを使用するローカルバスを含む。以下は一例であり限定するものではないが、かかるアーキテクチャには、業界標準アーキテクチャ（ＩＳＡ）バス、マイクロチャネルアーキテクチャ（ＭＣＡ）バス、強化ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）バス、ＶＥＳＡローカルバス、ＰＣＩバスを含む。

通常、コンピュータシステム／サーバ１５０２は、各種のコンピュータシステム可読媒体を含む。かかる媒体は、コンピュータシステム／サーバ１５０２によってアクセス可能であるあらゆる入手可能な媒体であってもよく、揮発性、不揮発性のいずれの媒体も、取外し可能な媒体も取外しできない媒体も含む。

１つの実施形態において、システムメモリ１５０６は、図６及び図１２のフローチャート並びに図１～５、図７～１１及び図１３～１４のアーキテクチャを実行する。システムメモリ５０６は、たとえばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１５１０及び／又はキャッシュメモリ１５１２のような揮発性メモリの形のコンピュータシステム可読媒体を含むことができる。コンピュータシステム／サーバ１５０２は、他の取外し可能／取外しできない、揮発性／不揮発性コンピュータシステム記憶媒体を含んでもよい。もっぱら一例として、ストレージシステム１５１４は、取外しできない、不揮発性磁気媒体（図示せず、通常「ハードドライブ」と呼ばれる）から読み出し、かつここに書込みをするために設けることができる。図示していないが、取外しできない、不揮発性磁気媒体から読み出し、かつここに書込みをするため磁気ディスクドライブ（例：「フロッピーディスク」）及び不揮発性磁気媒体から読み出し、かつここに書込みをするため光学ディスクドライブ、例えばＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ又は他の光学媒体も設けることができる。かかる例においては、それぞれが、一又は複数のデータ媒体インターフェースによってバス１５０８に接続される。以下においてさらに示され説明されるとおり、メモリ１５０６は、本発明のさまざまな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の集合（例：少なくとも１つ）を有する少なくとも１つのプログラム製品を含むこともある。

プログラムモジュール１５１８の集合（例：少なくとも１つ）を有するプログラム／ユーティリティ１５１６は、一例であり、制限するものではないが、メモリ１５０６、さらには、オペレーティングシステム、一又は複数のアプリケーションプログラム、その他のプログラムモジュール及びプログラムデータに保存されることもある。オペレーティングシステム、一又は複数のアプリケーションプログラム、その他のプログラムモジュール及びプログラムデータ並びにこれらの組み合わせのうちそれぞれは、ネットワーキング環境の実装を含むこともある。プログラムモジュール１５１８は、一般的には、本明細書に記載の本発明のさまざまな実施形態の機能及び／又は方法論を実行する。

当業者からかかる評価が与えられることにはなるが、本発明の側面は、システム、方法又はコンピュータプログラム製品のいずれかの形で組込まれることがある。したがって、本発明の側面は、全面的にハードウェアを用いた態様、全面的にソフトウェアを用いた態様（ファームウェア、常駐ソフト、マイクロコード等）又はハードウェアの側面とソフトウェアの側面を併用した態様の形を取ることがあり、これら全てが、本明細書中では一般的に「回路」、「モジュール」又は「システム」と呼ばれることがある。さらに、本発明の側面は、これに組み込まれたコンピュータ可読プログラムコードを有する、一又は複数のコンピュータ可読媒体に組み込まれたコンピュータプログラム製品の形を取ることがある。

コンピュータシステム／サーバ１５０２は、一又は複数の外付け機器１５２０、例えばキーボード、ポインタ、ディスプレイ１５２２その他、ユーザがコンピュータシステム／サーバ１５０２と対話するのを可能にする一又は複数の機器、及び／又は、コンピュータシステム／サーバ１５０２と通信するのを可能にする任意の機器（ネットワークカード、モデム等）と通信することができる。かかる通信は、Ｉ／Ｏインターフェース１５２４を介して行なうことができる。さらに、コンピュータシステム／サーバ１５０２は、ネットワークアダプタ１５２６を介して、一又は複数のネットワーク、例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、一般的な広域ネットワーク（ＷＡＮ）及び／又は公衆回線網（例：インターネット）と通信することができる。示したとおり、ネットワークアダプタ１５２６は、コンピュータシステム／サーバ１５０２の他のコンポーネントとバス１５０８を介して通信することができる。図示されていないが、他のハードウェア又はソフトウェアコンポーネントを、コンピュータシステムサーバ１５０２と併用することもできると理解すべきである。例として、マイクロコード、デバイスドライバ、冗長処理ユニット、外付けディスクドライブアレイ、ＲＡＩＤシステム、テープドライブ及びデータ保存用ストレージシステムその他が含まれるが、これに限定されない。

１つの例において、非一時的なコンピュータ可読媒体にエンコードされたシステムアーキテクチャにおいて、システムアーキテクチャは、複数のグループを形成するように構成され、複数のグループのうち各グループは、ネットワークからランダムに選択されたノードの集合を含む１番目の処理手段と、１番目の処理手段によって形成される複数のグループからランダムに１番目のグループを選択するように構成される２番目の処理手段と、１番目のグループを指定して、１番目のグループ署名を生成して、１番目のメッセージに署名するように構成される３番目の処理手段と、１番目のグループ署名からハッシュ関数を用いてハッシュ値を生成するハッシュ値生成手段とを含む。

段落０１１１のシステムアーキテクチャにおいて、ハッシュ値は、２番目のグループを選択するように構成され、２番目のグループはネットワーク由来のノードを含む。

段落０１１１のシステムアーキテクチャにおいて、複数のグループのうち各グループのサイズは、システムパラメータである。

段落０１１１のシステムアーキテクチャにおいて、１番目のグループ署名は、１番目のグループの閾値集合によって生成されるように構成され、閾値集合のサイズは、１番目のグループのサイズ以下である。

段落０１１１のシステムアーキテクチャにおいて、１番目のメッセージは、先行するグループ署名から導出された値を含む。

段落０１１１のシステムアーキテクチャにおいて、１番目のメッセージは、システムパラメータである。

段落０１１１のシステムアーキテクチャにおいて、さらにユニバーサルネットワークを含み、ユニバーサルネットワークの各ノードは、通信チャネルを介して相互に対話するように構成される。

段落０１１７のシステムアーキテクチャにおいて、通信チャネルは、ピアツーピアネットワーク、ブロードキャストネットワーク又はゴシップネットワークのうち少なくとも１つを含む。

段落０１１１のシステムアーキテクチャにおいて、２番目のグループは、シードに基づいて複数のグループから１番目のグループを選択するように構成される。

段落０１１９のシステムアーキテクチャにおいて、シードは、３番目の処理手段によって生成された先行するグループ署名から導出される。

段落０１２０のシステムアーキテクチャにおいて、先行する署名からのシードの導出は、ハッシュ関数による。

段落０１１１のシステムアーキテクチャにおいて、さらに設定処理手段を含み、設定処理手段は、１番目の処理手段によって形成される複数のグループの１番目のグループ用のグループ公開鍵を確立するように構成され、１番目のグループ署名は、グループ公開鍵によって検証されるように構成される。

段落０１２２のシステムアーキテクチァにおいて、１番目のグループ署名は、グループ公開鍵及び１番目のメッセージに固有となるように構成される。

段落０１２３のシステムアーキテクチァにおいて、１番目のグループ署名は、双線形ペアリング、楕円曲線上の双線形ペアリング、閾値方式、Ｇａｐ Ｄｉｆｆｉｅ－Ｈｅｌｌｍａｎグループ（ＧＤＨ）又はＢｏｎｅｈ－Ｌｙｎｎ－Ｓｈａｃｈａｍ（ＢＬＳ）署名方式に基づく。

段落０１２２のシステムアーキテクチァにおいて、設定処理手段は、複数のグループの各グループの各ノード用に、個別の秘密鍵共有を確立するように構成される。

段落０１２５のシステムアーキテクチァにおいて、１番目のグループの閾値集合のノードのそれぞれの個別の秘密鍵共有は、１番目のグループ署名を生成するために使用されるように構成され、閾値集合のサイズは、１番目のグループのサイズ以下である。

段落０１１１のシステムアーキテクチァにおいて、さらに６番目の処理手段を含み、６番目の処理手段は、複数のノードを指名するように構成され、ランダムに選択されたノードの集合は、複数のノードの一部である。

段落０１２７のシステムアーキテクチァにおいて、６番目の処理手段は、複数のノードを指名するための方法論を採用するように構成され、プルーフオブワークパズル、外部の第三者の承認又は計算資源の検証のうちいずれか１つを含む。

段落０１２７のシステムアーキテクチァにおいて、６番目の処理手段は、複数のノードに関連する金銭的価値を評価するように構成される。

段落０１２７のシステムアーキテクチァにおいて、さらに７番目の処理手段を含み、７番目の処理手段は、ランダムに選択されたノードの集合の選択ノードの不正を検出するように構成される。

段落０１３０のシステムアーキテクチァにおいて、７番目の処理手段は、選択ノードにペナルティを与えるように構成される。

段落０１３０のシステムアーキテクチァにおいて、７番目の処理手段は、選択ノードの指名を拒絶するように構成される。

段落０１１１のシステムアーキテクチァにおいて、ハッシュ値は、複数のブロック作成者を選択するように構成される。

段落０１３３のシステムアーキテクチァにおいて、さらに１３番目の処理手段を含み、１３番目の処理手段は、タイムスタンプを押す準備のできた複数のブロックのうち各ブロックに優先順位をつけるように構成され、さらに４番目の処理手段を含み、４番目の処理手段は、１番目のグループを指定して、複数のブロックのうち優先順位をつけたブロックにタイムスタンプを押すように構成される。

段落０１３３のシステムアーキテクチァにおいて、さらに４番目の処理手段を含み、４番目の処理手段は、複数のブロックのうち１つのブロックにタイムスタンプを押すように構成される。

段落０１３５のシステムアーキテクチァにおいて、タイムスタンプは、１番目のグループの閾値集合によって生成されるように構成され、閾値集合のサイズは、１番目のグループのサイズ以下である。

段落０１３５のシステムアーキテクチァにおいて、さらに５番目の処理手段を含み、５番目の処理手段は、タイムスタンプ又はタイムスタンプが押された１番目のブロックのうち少なくとも１つをネットワークにブロードキャストするように構成される。

段落０１３３のシステムアーキテクチァにおいて、さらに４番目の処理手段を含み、４番目の処理手段は、１番目のグループを指定して、複数のブロックのうち１番目のブロックを検証するように構成される。

段落０１３８のシステムアーキテクチァにおいて、さらに５番目の処理手段を含み、５番目の処理手段は、公証又は公証された１番目のブロックをブロードキャストするように構成される。

段落０１３３のシステムアーキテクチァにおいて、複数のブロック作成者のうち各ブロック作成者は、複数のブロックを生成するように構成され、複数のブロックのうち１つのブロックは、複数のブロックのうち他のブロックを参照する。

段落０１４０のシステムアーキテクチァにおいて、他のブロックは、タイムスタンプ又は公証のうち少なくとも１つがなされる。

段落０１４０のシステムアーキテクチァにおいて、ブロックは、複数のブロック作成者のうち１人のブロック作成者によって集められたトランザクションを含む。

段落０１３３のシステムアーキテクチァにおいて、さらに１２番目の処理手段を含み、１２番目の処理手段は、格付けシステムに基づいて、複数のブロック作成者のうち各ブロック作成者に優先順位をつけるように構成される。

段落０１４３のシステムアーキテクチァにおいて、格付けシステムは、複数のブロック作成者のうち各ブロック作成者についての格付けを導出するように構成され、格付けは１番目のグループ署名から導出される８番目の処理手段と、複数のブロック作成者の各ブロック作成者に関連するブロックに、複数の１番目の重みを割当てるように構成され、複数の１番目の重みの各１番目の重みは、複数のブロック作成者の各ブロック作成者の格付けに基づく９番目の処理手段と、１０番目の処理手段を含み、１０番目の処理手段は、ブロックから成る少なくとも１つのチェーンに、ブロックから成る少なくとも１つのチェーンを割当てるように構成され、ブロックから成る少なくとも１つのチェーンの２番目の重みは、ブロックから成る少なくとも１つのチェーンの各ブロックの１番目の重みに基づく９番目の処理手段とを含み、ブロックから成る少なくとも１つのチェーンの１つのブロックは、ブロックから成る少なくとも１つのチェーンの他のブロックを参照する。

段落０１４４のシステムアーキテクチァにおいて、さらに１１番目の処理手段を含み、１１番目の処理手段は、要素に基づいて、ブロックから成る少なくとも１つのチェーンのうちブロックから成る１つのチェーンの先行するブロックを選択するように構成され、要素は、ブロックから成るチェーンの先行するブロックの１番目の重み又はブロックから成るチェーンの２番目の重みを含む。

本開示及びその利点が以上において詳細に説明されているが、本明細書において、添付の特許請求の範囲に規定された開示の趣旨及び目的から逸脱することなく、さまざまな変更、入れ換え、部分的変更を行なうことができる。さらに、本願の目的は、本明細書に記載の事項の処理、設計、機械、製法及び組成、手段、方法並びに工程の特定の実施形態に限定されることを期するものではない。当業者は、開示内容から、本明細書に記載の対応する実施形態と実質的に同様の機能を遂行する又は実質的に同様の結果をもたらす、既存又は今後開発されることのある事項の処理、設計、機械、製法、組成、手段、方法又は工程は、本開示内容に従い利用することができると容易に評価する。結果として、添付の特許請求の範囲は、その目的の中に、処理、設計、機械、製法、組成、手段、方法又は工程を含むことを期する。

本開示において、複数の実施形態が規定されているが、開示のシステム及び方法は、開示の趣旨及び目的から逸脱することなく、多数の他の特殊な形態で実施することができると理解する必要がある。本願の例は、一例にすぎず、限定を加えるものではなく、本発明は、本願に提示した細部に限定されるものではない。例えば、さまざまな要素又はコンポーネントを組み合わせたり別のシステムに内蔵したりすることもでき、或いは、かかる技術的特徴を省略したり、実施しないとしたりすることもできる。

Claims (16)

1. 非一時的なコンピュータ可読媒体にエンコードされたコンピュータプログラムにより動作するシステムアーキテクチャであって、ネットワークからランダムに選択されたノードの集合を含むグループを複数形成する１番目の処理手段と、前記１番目の処理手段によって形成される複数の前記グループからランダムに１番目のグループを選択する２番目の処理手段と、前記１番目のグループを指定して、１番目のグループ署名を生成して、１番目のメッセージに署名する３番目の処理手段と、前記１番目のグループ署名からハッシュ関数によりハッシュ値を生成する生成手段と、を備えたシステムアーキテクチャ。
2. 前記ハッシュ値を生成する生成手段は、２番目のグループを選択するように構成され、該２番目のグループは前記ネットワーク由来のノードを含む請求項１のシステムアーキテクチャ。
3. 前記複数のグループのうち前記各グループのサイズは、システムアーキテクチャパラメータである請求項１のシステムアーキテクチャ。
4. 前記３番目の処理手段は、前記１番目のグループ署名を、前記１番目のグループの閾値集合によって生成する構成であり、該閾値集合のサイズは、前記１番目のグループのサイズ以下である請求項１のシステムアーキテクチャ。
5. 前記３番目の処理手段は、前記１番目のメッセージに、先行するグループ署名から導出された値を含める構成である請求項１のシステムアーキテクチャ。
6. 前記１番目のメッセージは、システムアーキテクチャパラメータである請求項１のシステムアーキテクチャ。
7. さらにユニバーサルネットワークを含み、該ユニバーサルネットワークの各ノードは、通信チャネルを介して相互に対話するように構成される請求項１のシステムアーキテクチャ。
8. 前記通信チャネルは、ピアツーピアネットワーク、ブロードキャストネットワーク又はゴシップネットワークのうち少なくとも１つを含む請求項７のシステムアーキテクチャ。
9. 前記２番目の処理手段は、シードに基づいて前記１番目のグループをランダムに選択するように構成される請求項１のシステムアーキテクチャ。
10. 前記シードは、前記３番目の処理手段によって生成された先行するグループ署名から導出される請求項９のシステムアーキテクチャ。
11. 前記先行する署名からの前記シードの導出は、前記ハッシュ関数による請求項１０のシステムアーキテクチャ。
12. さらに設定処理手段を含み、該設定処理手段は、前記１番目の処理手段によって形成される前記複数のグループの前記１番目のグループ用のグループ公開鍵を確立するように構成され、前記１番目のグループ署名は、前記グループ公開鍵によって検証されるように構成される請求項１のシステムアーキテクチャ。
13. 前記１番目のグループ署名は、前記グループ公開鍵及び前記１番目のメッセージに固有となるように構成される請求項１２のシステムアーキテクチャ。
14. 前記１番目のグループ署名は、双線形ペアリング、楕円曲線上の双線形ペアリング、閾値方式、Ｇａｐ Ｄｉｆｆｉｅ－Ｈｅｌｌｍａｎグループ（ＧＤＨ）又はＢｏｎｅｈ－Ｌｙｎｎ－Ｓｈａｃｈａｍ（ＢＬＳ）署名方式に基づく請求項１３のシステムアーキテクチャ。
15. 前記設定処理手段は、前記複数のグループの各グループの各ノード用に、個別の秘密鍵共有を確立するように構成される請求項１２のシステムアーキテクチャ。
16. 非一時的なコンピュータ可読媒体にエンコードされたコンピュータプログラムにより、１番目の処理手段が、ネットワークからランダムに選択されたノードの集合を含むグループを複数形成し、２番目の処理手段が、前記１番目の処理手段によって形成される複数の前記グループからランダムに１番目のグループを選択し、３番目の処理手段が、前記１番目のグループを指定して、１番目のグループ署名を生成して、１番目のメッセージに署名し、ハッシュ値を生成するハッシュ値生成手段が、前記１番目のグループ署名からハッシュ関数によりハッシュ値を生成するデータの処理方法。

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