JP7202692B2 - 仮想ブロックチェーンを有するデュアルブロックチェーン基盤のデジタル電子機器およびその運用方法 - Google Patents

Description

本発明は、仮想ブロックチェーンを有するデュアルブロックチェーン基盤のデジタル電子機器およびその運用方法に関し、より詳しくは、通常のインターネットなどのネットワークを介して多数のデジタル電子機器が連結されて実現される分散ブロックチェーン基盤で効果的な暗号化および偽変造防止体系により通信セキュリティおよびハッキング問題を根本的に解決することができる。それだけでなく、それぞれのデジタル電子機器に構築された仮想ブロックチェーンと連携させて多重認証されるようにすることで、通常のインターネットなどネットワークが断絶される状況でも迅速で安全にサービスを提供する、効率的でかつより確実にセキュリティ体系を実現できるようにする仮想ブロックチェーンを有するデュアルブロックチェーン基盤のデジタル電子機器およびその運用方法に関する。

一般的に、デジタル電子機器の一つであるドアロック装置を例として説明すれば、ドアロック装置のうち非接触式ドアロック装置は、スマートフォンの大衆化により新たな機能を適用したドアロック装置が開発されている。

スマートフォンを用いたドアロック装置は、近距離通信または商用無線通信を利用してドアロック装置のドア開閉装置を動作するように構成されている。

大韓民国登録特許公報第１０－１１３８９２４号に開示されたドアロック制御システムの制御方法は、キーボタン操作に相応して入力情報を受信し、予め格納された認証情報を用いて認証を行った後、認証結果情報を生成してから、登録されたドアロック制御用端末に結果情報を通信メッセージとして伝送するように構成されており、出入者はメッセージに含まれた制御命令に従ってドアロック装置を開閉するように構成されている。

また、大韓民国登録特許公報第１０－１２４２１２２号に開示されたスマートフォンを用いたドアロック装置およびその制御方法は、出入者がドアロックのパスワードを入力すれば、制御部は、認証を経た後、パスワードのエラーの有無を確認し、エラーの程度が軽微な場合には、パスワードを再入力可能にし、エラーの程度が大きい場合には、キャプチャされた映像とドアロック状態情報をスマートフォンに伝送し、施錠解除パスワードが入力されても施錠状態が解除されないセキュリティ状態に入るように構成されている。

このような従来技術は、ドアロック装置のパスワードの認証をスマートフォンを用いて認証結果を伝送して、ドアの開閉の可否を決定する。

一方、ネットワークを用いる場合、従来のスマートドアロックシステムは、ドアロックと連結されるサーバを置いて、ユーザ端末とＴＣＰ／ＩＰプロトコルで通信して制御され、センサで送信するデータに基づいて外部者の侵入の有無を判断するが、このすべての過程で送受信されるデータは偽造およびハッキングに脆弱な問題点があった。

もちろん、ユーザの認証の可否とデータのセキュリティは従来も一部の暗号化技術やソフトウェアを活用して行われているが、その暗号化方式が相対的に脆弱であったり、単純で特定のソフトウェアに依存する問題があるため、完全なデータの保存およびユーザの認証の可否の判断に欠点が存在する限界があった。

そのため、上記の従来の問題点を解決するための本発明は、デジタル電子機器のノード同士が連携されて遠隔認証を実行する遠隔認証モードと、デジタル電子機器自体に備えられた仮想ブロックチェーンの認証によるセルフ認証モードとにより、多重認証体系を構築することで、一層高い暗号化および偽変造防止体系により通信セキュリティおよびハッキング問題を根本的に解決できる仮想ブロックチェーンを有するデュアルブロックチェーン基盤のデジタル電子機器およびその運用方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、認証サーバのエラー、故障、断電などによって通常のネットワークを介したオンラインが遮断された状態を含む状況で、それぞれのデジタル電子機器に実現された仮想ブロックチェーンを用いて迅速で安全なサービスを提供し、ブルートゥースのような近距離通信を利用したハッキングも確実に防止できる仮想ブロックチェーンを有するデュアルブロックチェーン基盤のデジタル電子機器およびその運用方法を提供することを他の目的とする。

本発明の解決課題は以上に述べたものに限定されず、述べていない他の解決課題は以下の記載から当業者に明確に理解されるであろう。

上記の本発明の目的および他の特徴を達成するための本発明の一観点によれば、ブロックチェーンを用いて認証するデジタル電子機器において、通常のブロックチェーンネットワークと前記デジタル電子機器の内部に構築された仮想ブロックチェーンネットワークに連結され、前記ブロックチェーンネットワークを介してトランザクション（ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ）データを含んで構成されるブロックの暗号化に利用可能な公開キー情報と個人キー情報、そして固有アイディー（ＩＤ）とパスワード（Ｐａｓｓｗｏｒｄ）を含む属性情報を有する通常ノードと、前記仮想ブロックチェーンネットワークに連結され、前記仮想ブロックチェーンネットワークを介してトランザクションデータを含んで構成されるブロックの暗号化に利用可能な公開キー情報と個人キー情報、そして固有アイディー（ＩＤ）とパスワード（Ｐａｓｓｗｏｒｄ）を含む属性情報を有する少なくとも１つ以上の仮想ノードと、ゲートウェイを経ることなくユーザ通信機器と直接通信できるように構成された近距離通信インターフェースモジュールとを含む。

また、本発明の他の観点による仮想ブロックチェーンを有するデュアルブロックチェーン基盤のデジタル電子機器の運用方法は、クエリコントローラがブロックチェーンネットワークからトランザクションのための要請と通信機器トークンを受信するステップと、トークンバリデータが通常のブロックチェーンまたは仮想ブロックチェーンで利用可能な情報に基づいて前記通信機器トークンを有効化するステップと、前記通信機器トークンが有効化に成功したかを判断するステップと、前記通信機器トークンが有効化に成功すれば、プロセッサは、デジタル電子機器の動作を制御するための動作制御信号を出力するステップと、前記通信機器トークンの成功した有効化に基づいてトランザクションを許容するステップと、トークンジェネレータが更新された通信機器トークンを生成するステップと、前記通信機器トークンの有効化が失敗すれば、仮想ノードジェネレータが前記プロセッサの複製命令に従って前記デジタル電子機器内のリダンダンシー領域に仮想ノードを複製して追加するステップとを含む。

さらに、本発明のさらに他の観点による仮想ブロックチェーンを有するデュアルブロックチェーン基盤のデジタル電子機器の運用方法は、クエリコントローラがブロックチェーンネットワークからトランザクションのための要請と通信機器トークンを受信するステップと、トークンバリデータが通常のブロックチェーンまたは仮想ブロックチェーンで利用可能な情報に基づいて前記通信機器トークンを有効化するステップと、前記通信機器トークンが有効化に成功したかを判断するステップと、前記通信機器トークンが有効化に成功すれば、プロセッサは、デジタル電子機器の動作を制御するための動作制御信号を出力するステップと、前記通信機器トークンの成功した有効化に基づいてトランザクションを許容するステップと、トークンジェネレータが更新された通信機器トークンを生成するステップと、前記通信機器トークンの有効化が失敗すれば、仮想ノードジェネレータが前記プロセッサの活性化命令に従って前記デジタル電子機器内のリダンダンシー領域に非活性化されていた仮想ノードを活性化するステップとを含む。

本発明による仮想ブロックチェーンを有するデュアルブロックチェーン基盤のデジタル電子機器およびその運用方法によれば、デジタル電子機器間で連携されたブロックチェーンおよびデジタル電子機器自体の仮想ブロックチェーンを連携させた多重認証体系を構築することで、非常に高い通信セキュリティおよびハッキングセキュリティを実現できる効果がある。

また、本発明は、認証サーバのエラー、故障、断電などによってオンラインが遮断された状態などの状況で、ブルートゥースのような近距離通信を利用したハッキングも確実に防止できる効果がある。

本発明の効果は以上に述べたものに限定されず、述べていない他の解決課題は以下の記載から当業者に明確に理解されるであろう。

本発明の一実施例によるブロックチェーン基盤のスマートドアロックにおけるアクセス制御システムの構成図である。 本発明の一実施例による通常のブロックチェーンネットワーク上におけるアクセス制御システムの構成図である。 本発明の一実施例による通常のブロックチェーンネットワーク（ＰＢＮ）が断絶されたり、通常のブロックチェーンネットワークが正常作動不可能な場合のアクセス制御システムの構成図である。 本発明の一実施例による仮想ブロックチェーンネットワーク内のアクセス制御システムの構成図である。 本発明の一実施例による仮想ノードが追加されたアクセス制御システムの構成図である。 本発明の一実施例による通常ノードのブロック図である。 本発明の一実施例による仮想ノードのブロック図である。 本発明の一実施例によるブロックチェーンの合意をなすための軽量暗号合意プロトコル用のシナリオである。 本発明の一実施例によるブロックチェーン基盤の接続制御のフローチャートである。 本発明の一実施例によるスマートドアロックが適用されたネットワーク構成図である。 本発明の他の実施例によるスマートドアロックが適用されたネットワーク構成図である。

本発明のさらなる目的、特徴および利点は以下の詳細な説明および添付図面からより明瞭に理解されるであろう。

本発明の詳細な説明に先立ち、本発明は多様な変更を図ることができ、様々な実施例を有し得るが、以下に説明され図面に示された例示は本発明を特定の実施形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるあらゆる変更、均等物乃至代替物を含むことが理解されなければならない。

ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いたり、「接続されて」いると言及された場合には、その他の構成要素に直接的に連結されていたり、または接続されていてもよいが、中間に他の構成要素が存在してもよいと理解されなければならない。これに対し、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いたり、「直接接続されて」いると言及された場合には、中間に他の構成要素が存在しないと理解されなければならない。

本明細書で使った用語は、単に特定の実施例を説明するために使われたもので、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明らかに異なって意味しない限り、複数の表現を含む。本明細書において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、１つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加の可能性を予め排除しないと理解されなければならない。

また、明細書に記載された「．．．部」、「．．．ユニット」、「．．．モジュール」などの用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェアやソフトウェアまたはハードウェアおよびソフトウェアの結合で実現される。

さらに、添付図面を参照して説明するにあたり、図面符号にかかわらず同一の構成要素は同一の参照符号を付し、これに関する重複した説明は省略する。本発明を説明するにあたり、かかる公知技術に関する具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにしうると判断された場合、その詳細な説明を省略する。

以下、本発明の好ましい実施例による仮想ブロックチェーンを有するデュアルブロックチェーン基盤のデジタル電子機器の運用方法およびデジタル電子機器システムについて、添付図面を参照して詳しく説明する。

本発明によるデジタル電子機器は、例として、スマートドアロック、ＣＣＴＶ、冷蔵庫などであってもよいが、これに限定されるものではない。一方、本発明の実施例では、スマートドアロックへの適用の可能性を説明する。

まず、本発明に適用されるブロックチェーンについて説明する。本発明で述べるブロックチェーンとは、オンライン上で伝達されるデータ情報をブロックで連結して、ピーツーピー（ｐ２ｐ）ネットワーク分散環境において、中央管理サーバではなく、参加者（ｐｅｅｒ）のデジタル電子機器に分散させて格納することにより、データ情報を共同で管理する方式をいう。

本発明に適用される通常のブロックチェーン基盤のデジタル電子機器ノード（ＰＢＤＮ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ Ｂａｓｅｄ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｌｅｃｔｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ Ｎｏｄｅ、以下、「通常ノード」という。）とは、通常の有無線ネットワークを介して連結される通常のデジタル電子機器を意味する。

また、本発明に適用される通常のブロックチェーンネットワーク（ＰＢＮ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ）とは、通常の有無線ネットワークを介して多数の通常ノード間で連結されるブロックチェーンネットワークを意味する。

さらに、本発明に適用される仮想ブロックチェーン基盤のデジタル電子機器ノード（ＶＢＤＮ：Ｖｉｒｔｕａｌ Ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ Ｂａｓｅｄ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｌｅｃｔｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ Ｎｏｄｅ、以下、「仮想ノード」という）とは、デジタル電子機器内にソフトウェアで実現される仮想のデジタル電子機器を意味する。

また、本発明に適用される仮想ブロックチェーンネットワーク（ＶＢＮ：Ｖｉｒｔｕａｌ Ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ）とは、通常ノードと、前記通常ノード内に実現された１つ以上の仮想ノードとの間に連結されるブロックチェーンネットワークを意味する。これによって、所定の通常ノード内に実現された仮想ノードは、外部に所在する通常ノードとの直接的な接続が根本的に遮断される。

また、本発明に適用されるブロックチェーンネットワーク（ＢＮ：Ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ）は、通常のブロックチェーンネットワーク（ＰＢＮ）と仮想ブロックチェーンネットワーク（ＶＢＮ）とを包括する概念で理解されなければならない。

以下、デジタル電子機器をスマートドアロックに適用して説明する。

図１は、本発明の一実施例によるブロックチェーン基盤のスマートドアロックにおけるアクセス制御システムの構成図である。

システム１００は、個別スマートドアロック１０５、１０６、１０７内の分離された多数のノードを含む。第１スマートドアロック１０５は、通常ノード（ＰＢＤＮ）１０５Ａと、少なくとも１つ以上の仮想ノード（ＶＢＤＮ）１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄと、通常ノード内に１つ以上の仮想ノードを予備実現するためのリダンダンシー領域（図示せず）とを含む。第２スマートドアロック１０６は、通常ノードＰＢＤＮ（１０６Ａ）と、少なくとも１つ以上の仮想ノード（ＶＢＤＮ）１０６Ｂ、１０６Ｃ、１０６Ｄと、通常ノード内に１つ以上の仮想ノードを予備実現するためのリダンダンシー領域（図示せず）とを含む。第３スマートドアロック１０７は、通常ノード（ＰＢＤＮ）１０７Ａと、少なくとも１つ以上の仮想ノード（ＶＢＤＮ）１０７Ｂ、１０７Ｃ、１０７Ｄと、通常ノード内に１つ以上の仮想ノードを予備実現するためのリダンダンシー領域（図示せず）とを含む。ここで、リダンダンシー領域には、仮想ノード（ＶＢＤＮ）として動作できるように構成された接続コントローラおよびメモリが少なくとも１セット以上配置される。

図１には、例として、３つのスマートドアロックが示されているが、これに限定されるものではなく、数百個または数億個が通常のブロックチェーンネットワーク（ＰＢＮ）内で連結されてもよい。スマートドアロック１０５、１０６、１０７内にそれぞれ３～４つの仮想ノード（ＶＢＤＮ）が示されているが、これに限定されるものではなく、数百～数億個の仮想ノードが仮想のブロックチェーンネットワーク（ＶＢＮ）内で連結されてもよい。

ブロックチェーン１０１は、暗号手法を用いて連結され保護されるデータブロックのシーケンスである。それぞれのブロックは、前のブロックとの連結のために、直前ブロックのブロックハッシュとトランザクションデータとを含む。ここで、ブロックハッシュとは、ブロックをハッシュ方式で暗号化したデータである。また、トランザクションデータは、ブロックチェーンネットワーク内におけるノードに関してユーザの行為が存在するデータを含む。

ブロックチェーン１０１は、ブロックチェーンネットワーク（ＢＮ）によって管理される分散台帳として機能する。ブロックチェーン１０１は、ブロックチェーンネットワーク（ＢＮ）を介して発生するトランザクションデータを含むブロックのシーケンス形態を有する。トランザクションデータに基づいて新たに構成されるブロックは、トークンベース合意プロトコル、軽量暗号合意プロトコル、可変暗号合意プロトコルのいずれか１つまたはそれらの結合に基づいてノード間で定められた手順によって合意がなされた後に、ブロックチェーンに追加される。ここで、ブロックを構成するトランザクションデータには、ユーザ通信機器トークン、デジタル電子機器接続要請情報、作動制御信号および作動結果情報などが含まれる。一方、暗号化のために、公開キーと個人キー、そして接続のために固有のアイディー（ＩＤ）とパスワード（Ｐａｓｓｗｏｒｄ）が生成されて利用される。一使用例として、個人キー（秘密キー）は本人であるという事実を証明する電子署名をする時に利用可能である。電子署名は、トランザクションの妥当性を証明するもので、トランザクションデータを伝送するノード、またはユーザが個人キーで署名し受信するノード、またはユーザが送信者の公開キーを用いてその署名を検証して不適切な偽造または変造の存在の有無を確認することができる。

図２は、本発明の一実施例による通常のブロックチェーンネットワーク上におけるアクセス制御システムの構成図であって、通常のブロックチェーンネットワーク１０３が正常に動作する場合である。

通常ノードにアクセス可能に定められた手順によって承認されたユーザ（以下、「有効なユーザ」という）である家主が外出時に親戚が訪れてきた場合、家主が遠隔地からスマートドアロックを解錠する必要がある。すなわち、有効なユーザが遠隔地からユーザ通信機器２１０を用いて通常ノード（ＰＢＤＮ）１０５Ａに接続する必要がある。ここで、ユーザ通信機器２１０は、携帯電話、タブレットコンピュータ、またはスマートウォッチなどであってもよいが、これに限定されるものではない。

ユーザ通信機器２１０は、通常ノード１０５Ａにトランザクションのために接続要請メッセージ（ａｃｃｅｓｓ ｒｅｑｕｅｓｔ）と通信機器トークン（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｏｋｅｎ）を伝送する。通信機器トークンは、ブロックチェーン１０１内のトランザクションブロックのシーケンスに基づいて動的に割り当てられる。

通常ノード１０５Ａは、ユーザ通信機器２１０から伝送されたトランザクションデータを通常のブロックチェーンネットワークを介してトランザクションプール（図示せず）に伝送し、通常のブロックチェーンネットワークに前記トランザクションデータの認証を要請し、通常のブロックチェーンネットワークで前記トランザクションデータが認証されれば、前記トランザクションデータは新たに構成される新規ブロックに含まれる。

すなわち、トランザクションプールが認証要請されたトランザクションデータを含むようにマスターとして指定された通常ノード（図示せず）は、新規ブロックを構成して通常ノード１０６Ａ、１０７Ａに配布し、前記新規ブロックを受信した通常ノード１０６Ａ、１０７Ａは、ブロックチェーン１０１内の利用可能な情報に基づいて前記新規ブロックに対する認証の可否を決定するために、定められた手順によって検証する。

通常ノード１０６Ａ、１０７Ａは、前記新規ブロックに対する検証結果をマスター通常ノード（図示せず）に返信し、マスター通常ノード（図示せず）は、返信された検証結果を収集し、合意された当該新規ブロックは、それぞれ通常ノードに格納された既存のブロックチェーンに追加し、更新され格納される。

そして、認証を要請した通常ノード１０５Ａは、当該トランザクションデータが含まれた新規ブロックに対する合意の結果、認証に成功すれば、成功した認証に基づいてスマートドアロックを解錠するようにドア開閉部（図示せず）に解錠制御信号を出力する。

そして、通常ノード（ＰＢＤＮ）１０５Ａは、ユーザ通信機器２１０の通信機器トークン（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｏｋｅｎ）を更新する。

本発明の一実施例によれば、マスター通常ノードは、多数の通常ノードのいずれか１つがランダムに設定される。

ここで、通信機器トークンの配布、認証、認証結果収集、そして更新を合意と称する。

前記合意は、トークンベース合意プロトコル（Ｔｏｋｅｎ ｂａｓｅｄ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、軽量暗号合意プロトコル（Ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、または可変暗号合意プロトコル（Ａ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）またはこれらの結合に基づいて決定される。前記更新された通信機器トークン（Ｕｐｄａｔｅｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｏｋｅｎ）は、通常ノード（ＰＢＤＮ）１０５Ａ、１０６Ａ、１０７Ａに格納される。

前記通信機器トークン（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｏｋｅｎ）は、いかなる通常ノード（ＰＢＤＮ）への接続に権限を付与するように用いられるいかなるデータオブジェクトであってもよい。前記通信機器トークン（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｏｋｅｎ）は、ブロックチェーンネットワーク（ＢＮ）内の個別ノードのストレージに格納される。前記通信機器トークン（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｏｋｅｎ）は、ブロックチェーンネットワーク内のいかなるノードに特化した唯一のトークンである。前記通信機器トークン（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｏｋｅｎ）は、複数の属性を含むことができる。複数の属性とは、個別ノードの固有アイディー（ＩＤ）、トランザクションを代表する固有アイディー（ＩＤ）、そして前記通信機器トークン（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｏｋｅｎ）の固有アイディー（ＩＤ）のいずれか１つまたはそれらの結合であってもよい。

一方、有効でないユーザが遠隔地からユーザ通信機器２２０を用いて通常ノード１０６Ａ、１０７Ａにアクセスすれば、トークンベース合意プロトコル（Ｔｏｋｅｎ ｂａｓｅｄ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、軽量暗号合意プロトコル（Ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、または可変暗号合意プロトコル（Ａ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）またはこれらの結合に基づいた決定によって、トランザクションが拒否される。

そして、通常ノード１０５Ａ、１０６Ａ、１０７Ａは、周期的に通常のブロックチェーンネットワーク（ＰＢＮ）の連結状態を確認する。もし、通常ノード１０５Ａが通常のブロックチェーンネットワークの全体または一部と断絶されたり、通常のブロックチェーンネットワークが正常作動不可能な状況を認知した場合、通常ノード１０５Ａは、通常のブロックチェーンネットワークで最も最近更新格納されたブロックチェーンを、当該通常ノード１０５Ａの内部に実現された仮想ノード１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄに配布する。仮想ノード１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄは、配布されたブロックチェーン３０１をそれぞれの仮想ノード１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄに割り当てられた格納空間に格納し、以後、通常ノード１０５Ａがマスターノードとして参加する仮想のブロックチェーンネットワーク３０３でスレーブノードとして作動する。

図３Ａは、本発明の一実施例による通常のブロックチェーンネットワーク（ＰＢＮ）が断絶されたり、通常のブロックチェーンネットワークが正常に作動不可能な場合のアクセス制御システムの構成図であり、図３Ｂは、本発明の一実施例による仮想ブロックチェーンネットワーク内のアクセス制御システムの構成図である。

有効なユーザが遠隔地からユーザ通信機器２１０を用いて通常ノード１０５Ａにアクセスする。ここで、ユーザ通信機器２１０は、携帯電話、タブレットコンピュータ、またはスマートウォッチなどであってもよいし、これに限定されるものではない。

ユーザ通信機器２１０は、通常ノード１０５Ａにトランザクションのために接続要請メッセージと通信機器トークンを伝送する。通信機器トークンが仮想ブロックチェーン３０１内のトランザクションブロックのシーケンスに基づいて動的に割り当てられる。通常ノード１０５Ａは、トランザクションデータが含まれた新規ブロックを構成し、仮想ノード１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄに配布して検証を要請する。仮想ノード１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄは、定められた合意プロトコル手順により、仮想ブロックチェーン３０１内の利用可能な情報に基づいて前記通信機器トークンおよびスマートドアロックの開閉承認要請などのトランザクションに対する認証の可否を決定するために、当該トランザクションデータが含まれた新規ブロックを検証する合意過程に参加する。

仮想ノード１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄは、前記通信機器トークン（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｏｋｅｎ）の認証結果を通常ノード１０５Ａに返信し、通常ノード１０５Ａは、認証結果を収集し、前記通信機器トークン（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｏｋｅｎ）の成功した認証に基づいて、スマートドアロックを解錠するようにドア開閉部（図示せず）に解錠制御信号を出力し、トランザクションを許容する。

通常ノード１０５Ａは、前記トランザクションと更新された通信機器トークンを含む合意された新規ブロックを仮想ノード１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄに配布し、それぞれの仮想ノードごとに既存のブロックチェーン３０１に追加的に連結され、更新し格納する。

そして、通常ノード１０５Ａは、ユーザ通信機器２１０の通信機器トークンを更新する。

前記トランザクションと更新された通信機器トークンが、トークンベース合意プロトコル（Ｔｏｋｅｎ ｂａｓｅｄ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、軽量暗号合意プロトコル（Ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、可変暗号合意プロトコル（Ａ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の結合に基づいて決定される。

前記通信機器トークンは、いかなる通常ノードへの接続に権限を付与するように用いられるいかなるデータオブジェクトであってもよい。前記通信機器トークンは、仮想ブロックチェーンネットワーク内の個別仮想ノード１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄのストレージに格納される。前記通信機器トークンは、仮想ブロックチェーンネットワーク内のいかなる仮想ノード１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄに特化した唯一のトークンである。前記通信機器トークンは、複数の属性を含むことができる。複数の属性とは、個別仮想ノード１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄの固有アイディー（ＩＤ）、トランザクションを代表する固有アイディー（ＩＤ）、そして前記通信機器トークンの固有アイディー（ＩＤ）のいずれか１つまたはそれらの結合であってもよい。

ここで、個別仮想ノード１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄは、自動的にパスワードを変更し、変更されたパスワードを通常ノード１０５Ａに報告するように実現される。ここで、パスワードの変更周期は、相互独立していてもよく、従属的であってよい。また、パスワードの変更周期は、相互唯一であってもよく、唯一でなくてもよい。

本発明の一実施例によれば、通常のブロックチェーンネットワーク（ＰＢＮ）が断絶された場合、通常ノード１０５Ａと個別仮想ノード１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄと１：１連結され、通信機器トークンを認証する。すなわち、通常ノード１０５Ａがハッキングにあってブロックを構成するトランザクションデータが異常に変更されても、通常ノード１０５Ａの内部に非公開で実現された個別仮想ノード１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄに分散格納された当該ブロックのトランザクションデータと異なる場合、個別仮想ノード１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄは、有効でないデータを認証した結果を通常ノード１０５Ａに伝送する。通常ノード１０５Ａは、個別仮想ノード１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄから伝送された認証結果に基づいて、過半の仮想ノードが有効でないデータと認証した場合、失敗した認証で合意をなす。この場合には、当該トランザクションデータを無効処理する。これに対し、過半の仮想ノードが有効なデータと認証した場合、成功した認証で合意をなし、当該トランザクションデータを有効処理する。

一方、通常のブロックチェーンネットワーク（ＰＢＮ）が断絶後に復旧されると、通常ノード１０５Ａに格納されたブロックチェーンとその他の通常ノード１０６Ａ、１０７Ａに格納されたブロックチェーンとの間には不一致が発生する。この時、通常ノード１０５Ａは、通常のブロックチェーンネットワークが断絶されている間に仮想ブロックチェーンネットワークを介して発生したブロックチェーン内のトランザクションの一部または全部をその他の通常ノード１０６Ａ、１０７Ａに配布して認証を受け、その他の通常ノード１０６Ａ、１０７Ａから認証に成功すれば、通常ノード１０５Ａは、前記トランザクションを更新する。通常ノード１０５Ａは、更新されたトランザクションをその他の通常ノード１０６Ａ、１０７Ａに配布する。

本発明の一実施例によれば、通常ノードは、通常のブロックチェーンネットワーク（ＰＢＮ）を介してビザンチンフォールト（Ｂｙｚａｎｔｉｎｅ ｆａｕｌｔｓ）のようなフォールトを認知すると、内部のリダンダンシー領域に少なくとも１つ以上の仮想ノードを追加的に生成することができる。また、本発明の他の実施例によれば、通常ノードは、内部のリダンダンシー領域に２倍数、３倍数、または二乗数だけの仮想ノードを追加的に生成することができる。さらに、本発明のさらに他の実施例によれば、通常ノードは、通常のブロックチェーンネットワークを介してビザンチンフォールトのようなフォールトを認知するたびに、内部のリダンダンシー領域に少なくとも１つ以上の仮想ノードを追加的に生成することができる。図４は、スマートドアロック１０５内の仮想ノード１０５Ｅが追加的に生成され、仮想ブロックチェーンネットワークに連結された状態図を示す。これによって、スマートドアロックのセキュリティ性を向上させることができる。

一方、本発明の一実施例によれば、通常のブロックチェーンネットワークと仮想ブロックチェーンネットワークは、独立に、または相互連携して運用可能である。

図５は、本発明の一実施例による通常ノードのブロック図である。

本発明の一実施例による通常ノード１０５Ａ、１０６Ａ、１０７Ａは、接続コントローラ５１０と、プロセッサ５２０と、メモリ５３０とを含む。接続コントローラ５１０は、クエリコントローラ５１１と、トークンバリデータ５１２と、合意モジュール５１３、トークンジェネレータ５１４と、仮想ノードジェネレータ５１５とを含む。

ユーザ通信機器２１０は、ブルートゥース、ジグビー、ＲＦＩＤ、ワイファイダイレクト、ＮＦＣなどのような機器間の近距離通信インターフェースモジュールを介してスマートドアロック１０５と直接接続されるか、ワイファイのような近距離インターネット通信インターフェースモジュールを介して、ゲートウェイを経てスマートドアロック１０５と間接接続されてもよい。すなわち、本発明によれば、近距離通信インターフェースモジュールとは、例えば、ユーザ通信機器とスマートドアロックが直接接続可能なインターフェースモジュールを意味し、近距離インターネット通信インターフェースモジュールとは、例えば、ユーザ通信機器とスマートドアロックとの間にゲートウェイが配置され、ユーザ通信機器とスマートドアロックが間接的に接続可能なインターフェースモジュールを意味する。

接続コントローラ５１０は、トランザクションのために、携帯用通信機器から接続要請と通信機器トークンを受信する。通信機器トークンは、通常のブロックチェーン１０１または仮想ブロックチェーン３０１で利用可能な情報に基づいて有効化される。

例えば、有効化は、最初認証情報（最初に搭載された認証情報）に含まれた個人キーと新たに生成される個人キーと公開キー（奇数的表現で、２番目の個人キーと公開キー）のうち公開キーおよびパスワード変更履歴に基づいて行われ、これによって最初の個人キーとパスワード変更履歴で２番目の公開キーを署名して、通信機器トークンを更新するように行われる。

このような有効化は、予め設定された規則により、Ｎ番目の個人キーとパスワード変更履歴でＮ＋１番目の公開キーを署名して進行させる方式で周期的または非周期的に更新するように行われる。

通信機器トークンの有効性が立証に成功すれば、プロセッサ５２０は、スマートドアロックを解錠するようにドア開閉部（図示せず）に解錠制御信号を出力し、トランザクションが許容される。

プロセッサ５２０は、ＣＰＵ、マイクロプロセッサ、またはマイクロコントローラであってもよいが、これに限定されるものではない。プロセッサ５２０は、メモリ５３０および接続コントローラ５１０と結合される。プロセッサ５２０は、メモリ５３０に格納された一連の命令を処理する。いかなる更新された通信機器トークンがメモリ５３０に格納される。

クエリコントローラ５１１は、ブロックチェーンネットワークからトランザクションのための要請を受信する。クエリコントローラ５１１は、ブロックチェーンネットワークを介してトランザクション要請に帰属するクエリを受信または生成するプロセッシングユニットであってもよい。例えば、クエリコントローラ５１１は、携帯用通信機器から接続要請と通信機器トークンを受信する。通信機器トークンは、通常のブロックチェーン１０１または仮想ブロックチェーン３０１で利用可能な情報に基づいて、トークンバリデータ５１２によって有効化される。有効性が立証に成功すれば、接続コントローラ５１０は、前記要請に帰属するトランザクションが発生するように許容する。

合意モジュール５１３は、トークンベース合意プロトコル（Ｔｏｋｅｎ ｂａｓｅｄ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、軽量暗号合意プロトコル（Ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、可変暗号合意プロトコル（Ａ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のいずれか１つまたはこれらの結合を利用する。合意がなされると、前記トランザクションと前記更新された通信機器トークンがブロックチェーン１０１、３０１に追加される。結果として、更新された通信機器トークンが携帯用通信機器とメモリ５３０に格納される。

トークンジェネレータ５１４は、他のノードと関連づけられた更新された通信機器トークンを生成する。接続コントローラ５１０は、携帯用通信機器の通信機器トークンを動的に更新する。関連づけられたトランザクションと更新された通信機器トークンは、ブロックチェーンネットワーク内で個別ノードにブロードキャスト方式で伝播される。

通信機器トークンがトークンバリデータ５１２で有効化に成功しなければ、プロセッサ５２０は、仮想ノードジェネレータ５１５に、内部のリダンダンシー領域に仮想ノードを生成するように複製命令を伝送し、仮想ノードジェネレータ５１５は、内部のリダンダンシー領域に仮想ノードを複製して追加する。また、本発明の他の実施例によれば、内部のリダンダンシー領域に潜在的仮想ノードが少なくとも１つ以上配置され、仮想ノードジェネレータ５１５が潜在的仮想ノードを活性化させて追加することもできる。

本発明では、個別ノード１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄ、１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃ、１０６Ｄ、１０７Ａ、１０７Ｂ、１０７Ｃ、１０７Ｄは、ブロックチェーンを実現しており、それぞれに分散格納された情報を最新バージョンに維持して、当該情報を共有していてよい。

個別ノードのうち、通常ノードそれぞれは、上述のように、端末形態で実現されるが、これに限定されず、特定の会社で運営するサーバ形態で実現されてもよい。

通常ノードのうち端末形態で実現されたノードは、ブロックチェーン上で共有される情報をメモリのセキュリティ領域に格納することができ、通常ノードのうちサーバ形態で実現されたノードは、ブロックチェーン上で共有される情報をデータベースのセキュリティ領域に格納することができる。

すなわち、本発明では、個別ノードが端末のみで構成された通常のブロックチェーン、個別ノードがサーバのみで構成された通常のブロックチェーン、個別ノードが端末およびサーバの混合で構成された通常のブロックチェーン、個別ノードが仮想ブロックチェーンと通常のブロックチェーンの混合で構成されたブロックチェーンなど、多様な形態のブロックチェーンに基づいて構成される。

図６は、本発明の一実施例による仮想ノードのブロック図である。

本発明の一実施例による仮想ノード１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄ、１０６Ｂ、１０６Ｃ、１０６Ｄ、１０７Ｂ、１０７Ｃ、１０７Ｄは、接続コントローラ６１０と、メモリ６３０とを含む。接続コントローラ６１０は、クエリコントローラ６１１と、トークンバリデータ６１２と、合意モジュール６１３と、トークンジェネレータ６１４とを含み、接続コントローラ６１０は、所定のソフトウェアで実現される。ここで、本発明の一実施例によれば、仮想ノード内のメモリ６３０は、通常ノード内のメモリ５３０内の所定の場所を利用するか、別個に配置されてもよい。

本発明の一実施例による仮想ノードは、ブロックチェーンネットワーク上で直接連結される通常ノード内のプロセッサを共有することができる。また、本発明の他の実施例による仮想ノードは、仮想ノード専用のプロセッサ（図示せず）を用いることができる。

接続コントローラ６１０は、トランザクションのために、通常ノード１０５Ａから接続要請と通常ノード１０５Ａのトークンを受信する。通常ノード１０５Ａのトークンは、仮想ブロックチェーン３０１で利用可能な情報に基づいて有効化される。

通常ノード１０５Ａのトークンの有効性が立証に成功すれば、プロセッサ５２０は、スマートドアロックを解錠するようにドア開閉部（図示せず）に解錠制御信号を出力し、トランザクションを許容する。

クエリコントローラ６１１は、ブロックチェーンネットワークからトランザクションのための要請を受信する。クエリコントローラ６１１は、ブロックチェーンネットワークを介してトランザクション要請に帰属するクエリを受信または生成するプロセッシングユニットであってもよい。例えば、クエリコントローラ６１１は、通常ノード１０５Ａから接続要請と仮想ノードのトークンを受信する。仮想ノードのトークンは、仮想ブロックチェーン３０１で利用可能な情報に基づいて、トークンバリデータ６１２によって有効化される。すなわち、トークンバリデータ６１２は、仮想ノードが通常ノード１０５Ａに登録されたノードであるか否か、ユーザ通信機器２１０内に搭載されたアプリケーションに記録されたユーザＩＤとパスワード（ＰＷ）などの情報に基づいて仮想ノードのトークンを有効化する。すなわち、トークンバリデータ６１２は、仮想ノードが自ら属するスマートドアロック内の通常ノードに登録されていないノードであるか、ユーザ通信機器２１０内に搭載されたアプリケーションに記録されたユーザＩＤまたはパスワード（ＰＷ）と不一致であれば、ハッキングされたノードと判断する。

有効性が立証に成功すれば、接続コントローラ６１０は、前記要請に帰属するトランザクションが発生するように許容する。

合意モジュール６１３は、トークンベース合意プロトコル（Ｔｏｋｅｎ ｂａｓｅｄ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、軽量暗号合意プロトコル（Ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、可変暗号合意プロトコル（Ａ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のいずれか１つまたはこれらの結合を利用する。合意がなされると、前記トランザクションと前記更新された仮想ノードのトークンがブロックチェーン３０１に追加される。結果として、更新された仮想ノードのトークンが通常ノード１０５Ａとメモリ６３０に格納される。

トークンジェネレータ６１４は、他のノードと関連づけられた更新された仮想ノードのトークンを生成する。接続コントローラ６１０は、通常ノード１０５Ａの仮想ノードのトークンを動的に更新する。関連づけられたトランザクションと更新された仮想ノードのトークンは、ブロックチェーンネットワーク内で個別ノードにブロードキャスト方式で伝播される。

仮想ノードのトークンがトークンバリデータ６１２で有効化に成功しなければ、通常ノード１０５Ａ内のプロセッサ５２０は、仮想ノードジェネレータ５１５に、内部のリダンダンシー領域に仮想ノードを生成するように複製命令を伝送し、仮想ノードジェネレータ５１５は、内部のリダンダンシー領域に仮想ノードを複製して仮想ノードを追加することができる。また、本発明の他の実施例によれば、内部のリダンダンシー領域に潜在的（非活性）仮想ノードが少なくとも１つ以上配置され、仮想ノードジェネレータ５１５が潜在的仮想ノードを活性化させて追加することができる。

通常ノード内のプロセッサ５２０は、直接連結された仮想ノード内のメモリ６３０および接続コントローラ６１０と結合され、メモリ６３０に格納された一連の命令を処理する。いかなる更新された仮想ノードのトークンがメモリ６３０に格納される。

このように、本発明は、インターネットが断絶された場合、通常ノードとその内部に構築された仮想ブロックチェーンネットワークに連結された多数の仮想ノード間で実現された多重ブロックチェーン機能を活用して独立にブロックチェーン基盤のドアロックとして作用し、自らブロックチェーン機能を稼動してトランザクション（ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ）の有効性を迅速に行うようにして、ハッキング防止機能を一層強化させることができる。

このように自動的に変更されるパスワードを有する仮想ブロックチェーン基盤のスマートドアロックノードは、プロセッサ５２０からドアの開閉制御信号が含まれたトランザクション（ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ）を受信する場合、各自のパスワード変更履歴を提示することにより認証手順を経るようになる。特に、有無線通信が断絶された状態でも、近距離通信による認証要請時に、最近生成されたパスワード変更履歴の提示による認証手順を進行させ、セルフブロックチェーン機能を実現して強力なセキュリティ機能を有するようになる。

以後、有無線通信が復旧されると、最近のパスワード変更履歴を含む新たな公開キー情報（通常のブロックチェーン）を有無線ネットワークを介して他のノードに提供する。

上記で説明したように、本発明は、ブロックチェーンネットワークドアロックシステムが不良なユーザによって意図されたり、サーバのエラー、故障、断電などによるオンラインが遮断された状態でも、１つ以上の仮想ノードに連結された仮想ブロックチェーンを介して認証されるようにすることで完璧なセキュリティシステムが完成し、通常のブロックチェーンネットワークが正常なとき、通常ノードに連結して、変更された公開キーを伝送および共有するように実現される。

図７は、本発明の一実施例によるブロックチェーンの合意をなすための軽量暗号合意プロトコル用のシナリオである。

図７によれば、システム７００において軽量暗号合意プロトコルは、ＦＢＡ（Ｆｅｄｅｒａｔｅｄ Ｂｙｚａｎｔｉｎｅ Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）とＰＢＦＴ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｂｙｚａｎｔｉｎｅ Ｆａｕｌｔｓ Ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）合意プロトコルを結合する。一実施例によれば、１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄが１つのノードグループをなし、１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃ、１０６Ｄが他の１つのノードグループをなす。個別ノードグループは、それぞれスマートドアロック内の通常ノードと仮想ノードとからなる。グループ内合意（Ｉｎｔｒａ－ｇｒｏｕｐ ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ）は、グループ内に多くのノードが存在し、ノード間で高度に拡張可能な合意が必要なため、ＦＢＡ合意を用いてなされる。これに対し、グループ間合意（Ｉｎｔｅｒ－ｇｒｏｕｐ ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ）は、グループの数がグループ内のノードの数より少ないため、ＰＢＦＴ合意を用いてなされる。

一実施例によれば、可変暗号パズルに基づいた合意プロトコルが、ブロックチェーン１０１、３０１に関連するトランザクションに合意を達成するために用いられる。Ｂｉｔｃｏｉｎ^ＴＭまたはＥｔｈｅｒｅｒｕｍ^ＴＭのような暗号用貨幤に対して用いられたブロックチェーン基盤技術において、作業証明（Ｐｒｏｏｆ Ｏｆ Ｗｏｒｋ：ＰｏＷ）システムは、ノードがブロックチェーンネットワーク参加者によって受諾されるトランザクションブロックのための作業証明を提供することを要する。ブロックチェーンネットワークとブロックチェーン１０１、３０１に関して、合意は、ユーザ通信機器２１０の作業証明に基づいて達成される。トランザクションデータブロックの有効化のために、ブロックは、現在の目標値以下の値にハッシュされなければならない。現在の目標値は、成功したブロック生成の可能性に基づく。前記可変暗号パズルは、成功したブロック生成の可能性に基づいて決定される。ユーザ通信機器２１０が通常ノード１０５Ａに接続を要請する時、可能性は、前記ユーザ通信機器２１０と通常ノード１０５Ａの計算力に基づいて決定される。可能性は、通常ノード１０５Ａとメモリ５３０の計算力の関数である。パズル解決時間は、前記通常ノード１０５Ａの計算力とメモリと独立していて、ブロックチェーンネットワーク内のすべてのノードがほぼ同じ時間に前記パズルを解決できるようにする。

図８は、本発明の一実施例によるブロックチェーン基盤の接続制御のフローチャートである。

クエリコントローラ５１１、６１１は、ブロックチェーンネットワークからトランザクションのための要請と通信機器トークンを受信する（Ｓ８０１）。

通信機器トークンは、トークンバリデータ５１２、６１２によって通常のブロックチェーン１０１または仮想ブロックチェーン３０１で利用可能な情報に基づいて有効化される（Ｓ８０２）。

通信機器トークンが有効化に成功したかを判断し（Ｓ８０３）、通信機器トークンが有効化に成功すれば、プロセッサ５２０は、スマートドアロックを解錠するようにドア開閉部（図示せず）に開閉制御信号を出力し、スマートドアロックを解錠する（Ｓ８０４）。

次に、通信機器トークンの成功した有効化に基づいてトランザクションを許容する（Ｓ８０５）。

次に、トークンジェネレータ５１４、６１４は、更新された通信機器トークンを生成し、接続コントローラ５１０、６１０は、携帯用通信機器の通信機器トークンを動的に更新する（Ｓ８０６）。関連づけられたトランザクションと更新された通信機器トークンは、ブロックチェーンネットワーク内で個別ノードにブロードキャスト方式で伝播される。

合意モジュール５１３、６１３は、トークンベース合意プロトコル（Ｔｏｋｅｎ ｂａｓｅｄ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、軽量暗号合意プロトコル（Ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、可変暗号合意プロトコル（Ａ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のいずれか１つまたはこれらの結合を利用する。トランザクションと更新された通信機器トークンはブロックチェーン１０１、３０１に追加される（Ｓ８０７）。

更新された通信機器トークンが個別ノード内のメモリ５３０、６３０に格納される（Ｓ８０８）。

一方、通信機器トークンの有効化が失敗すれば、接続が拒否され（Ｓ８０９）、仮想ノードジェネレータ５１５は、仮想ノード（ＶＢＤＬＮ）をリダンダンシー領域に複製して追加する（Ｓ８１０）。

これによって、通常ノードおよび１つ以上の仮想ノードは、各自のパスワード変更履歴を提示することにより認証手順を経て、有無線ネットワークが断絶されても、仮想ブロックチェーンネットワークが実現されて強力なセキュリティ機能を有し、定められた時間に有無線ネットワークを介して公開キー情報が含まれた携帯機器トークンを伝送し、他のノードに提供して分散台帳機能を実現することができる。

一方、本発明の説明で言及された近距離通信方式は、ブルートゥース以外にも、ビーコン（Ｂｅａｃｏｎ）、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）、Ｚｉｇｂｅｅ、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ－ＷｉｄｅＢａｎｄ）、ＡＮＴ、Ｗｉ－ｆｉなど、ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）方式の多様な近距離通信技術が適用可能である。

また、本発明の説明で言及されたユーザ端末として、スマートフォン以外にも、通信機能が含まれた電子装置であってもよい。例えば、電子装置は、タブレットＰＣ（ｔａｂｌｅｔ ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、移動電話（ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅ）、画像電話、電子ブックリーダ（ｅ－ｂｏｏｋ ｒｅａｄｅｒ）、デスクトップＰＣ（ｄｅｓｋｔｏｐ ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ラップトップＰＣ（ｌａｐｔｏｐ ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ネットブックコンピュータ（ｎｅｔｂｏｏｋ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ＰＭＰ（ｐｏｒｔａｂｌｅ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｐｌａｙｅｒ）、ＭＰ３プレーヤ、モバイル医療機器、カメラ（ｃａｍｅｒａ）、またはウェアラブル装置（ｗｅａｒａｂｌｅ ｄｅｖｉｃｅ）（例：電子眼鏡のようなｈｅａｄ－ｍｏｕｎｔｅｄ－ｄｅｖｉｃｅ（ＨＭＤ）、電子衣服、電子ブレスレット、電子ネックレス、電子アプセサリ（ａｐｐｃｅｓｓｏｒｙ）、電子タトゥー、またはスマートウォッチ（ｓｍａｒｔｗａｔｃｈ））であってもよい。

以上説明したような本発明による仮想ブロックチェーンを有するデュアルブロックチェーン基盤のスマートドアロックおよびその運用方法によれば、スマートドアロック間で連携されたブロックチェーンおよびスマートドアロック自体の仮想ブロックチェーンを連携させた多重認証体系を構築することで、非常に高い通信セキュリティおよびハッキングセキュリティを実現することができ、認証サーバのエラー、故障、断電などによってオンラインが遮断された状態などの状況で、ブルートゥースのような近距離通信を利用したハッキングも確実に防止できるという利点がある。

本発明の思想は、デジタル電子機器がＣＣＴＶの場合に適用可能であるが、通信機器トークンが有効化に成功すれば、通常のブロックチェーン基盤のＣＣＴＶプロセッサは、ＣＣＴＶでの動作を行うように動作制御部（図示せず）に動作制御信号を出力することができる。ここで、ＣＣＴＶで行う動作とは、ＣＣＴＶの方向転換、ズームアップ機能、写真伝送などを意味することができる。

図９は、本発明の一実施例によるスマートドアロックが適用されたネットワーク構成図である。

本発明の一実施例によるスマートドアロック９１０は、既存のドアロック９１１にブロックチェーン用モジュール９１２が追加された構成を有する。ブロックチェーン用モジュール９１２は、ＬＡＮ用インターフェースモジュール９１２１と、インターネット用インターフェースモジュール９１２２と、通常ノード１０５Ａと、１つ以上の仮想ノード１０５Ｂ、．．．とを含む。

既存のドアロック９１１は、タッチによってパスワードを入力すれば解錠される方式のドアロックを意味する。ＬＡＮ用インターフェースモジュール９１２１は、ブルートゥース、ジグビー、ＲＦＩＤなどの無線通信用モジュールで、ゲートウェイを経ることなくユーザ通信機器２１０と直接通信可能である。すなわち、ユーザ通信機器２１０がスマートドアロック９１０近傍の所定距離内に入ると、無線通信方式によってスマートドアロック９１０はユーザ通信機器２１０を認識し、ロック装置を解錠することができる。インターネット用インターフェースモジュール９１２２は、有無線のワイファイモジュールで、外部に配置されたゲートウェイ９２０と接続可能である。宅内に配置されたゲートウェイ９２０には、宅内に配置されたテレビ９３０、冷蔵庫９４０、ＣＣＴＶ９５０などがそれぞれモノのインターネットの１つで接続可能である。ここで、宅内に配置されたゲートウェイ９２０、テレビ９３０、冷蔵庫９４０、ＣＣＴＶ９５０などは、それぞれ通常のブロックチェーンネットワーク内で通常ノードとして機能することができる。

図１０は、本発明の他の実施例によるスマートドアロックが適用されたネットワーク構成図である。

本発明の一実施例によるスマートドアロック１０１０は、既存のドアロック１０１１にブロックチェーン用モジュール１０１２が追加された構成を有する。ブロックチェーン用モジュール１０１２は、ＬＡＮ用インターフェースモジュール１０１２１と、インターネット用インターフェースモジュール１０１２２と、ゲートウェイ１０１２３と、通常ノード１０５Ａと、１つ以上の仮想ノード１０５Ｂ、．．．とを含む。

既存のドアロック１０１１は、タッチによってパスワードを入力すれば解錠される方式のドアロックを意味する。ＬＡＮ用インターフェースモジュール１０１２１は、ブルートゥース、ジグビー、ＲＦＩＤなどの無線通信用モジュールで、ユーザ通信機器２１０と直接通信可能である。すなわち、ユーザ通信機器２１０がスマートドアロック１０１０近傍の所定距離内に入ると、無線通信方式によってＬＡＮ用インターフェースモジュール１０１２１は、ユーザ通信機器２１０を認識し、ＬＡＮ用インターフェースモジュール１０１２１が検出信号をスマートドアロック１０１０内のプロセッサ５２０に伝送すれば、プロセッサ５２０は、ドア開閉部（図示せず）に解錠制御信号を出力する。ゲートウェイ１０１２３は、インターネット用インターフェースモジュール１０１２２のワイファイモジュールを用いて宅内のテレビ１０３０、冷蔵庫１０４０、ＣＣＴＶ１０５０などとそれぞれモノのインターネットの１つで接続可能である。ここで、ゲートウェイ１０２０、テレビ１０３０、冷蔵庫１０４０、ＣＣＴＶ１０５０などは、それぞれ通常のブロックチェーンネットワーク内で通常ノードとして機能することができる。

本明細書で説明される実施例と添付した図面は本発明に含まれる技術的思想の一部を例示的に説明したに過ぎない。したがって、本明細書に開示された実施例は本発明の技術的思想を限定するためではなく説明するためのものであるので、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではないことは自明である。本発明の明細書および図面に含まれた技術的思想の範囲内で当業者が容易に類推できる変形例と具体的な実施例はすべて本発明の権利範囲に含まれると解釈されなければならない。

本発明は、デジタルドアロックまたはＣＣＴＶなどに適用可能である。

Claims (3)

1. ブロックチェーンを用いて認証するデジタル電子機器において、
   通常のブロックチェーンネットワークと前記デジタル電子機器の内部に構築された仮想ブロックチェーンネットワークに連結される通常ノードと、
   前記デジタル電子機器内部のソフトウェアで実装され、前記の仮想ブロックチェーンネットワークに接続される仮想ノードと、
   ゲートウェイを経ることなくユーザ通信機器と直接通信できるように構成された近距離通信インターフェースモジュールとを含んで、
   前記通常のブロックチェーンネットワークが正常に動作する場合、前記通常ノードは、特定トランザクションデータを通常のブロックチェーンネットワークを介してトランザクションプールに伝送して認証を要請し、前記通常のブロックチェーンネットワークで指定されたマスタ通常ノードにより前記トランザクションデータが含まれるように構成された新規ブロックについて、定められたプロトコルに従って合意に成功すれば、当該ブロックをそれぞれの通常ノードに分散元帳として保存するように配布し、
   前記通常のブロックチェーンネットワークが断絶されたり、正常に作動不可能な場合、前記通常ノードは、特定トランザクションデータを含む新規ブロックを構成し、前記の仮想ブロックチェーンネットワークを通じて定められたプロトコルに従って合意過程に参加する上記の仮想ノードに配布して検証を要請し、前記の仮想ノードから提供された検証結果をもとに、前記の新規ブロックの合意が成立したブロックをそれぞれの仮想ノードに分散元帳として保存するように配布し、
   前記通常ノードは、
   プロセッサと、
   メモリと、
   遠隔地の携帯用通信機器からトランザクションのために接続要請と通信機器トークンを受信する接続コントローラと
   を含み、
   前記通信機器トークンは、通常のブロックチェーンまたは仮想ブロックチェーンで利用可能な情報に基づいて有効化され、
   前記通信機器トークンの有効性が立証に成功すれば、前記プロセッサは、前記デジタル電子機器が所定の動作を行うように前記デジタル電子機器内の動作制御部に動作制御信号を出力し、トランザクションを許容することを特徴とする仮想ブロックチェーンを有するデュアルブロックチェーン基盤のデジタル電子機器。
2. クエリコントローラがブロックチェーンネットワークからトランザクションのための要請と通信機器トークンを受信するステップと、
   トークンバリデータが通常のブロックチェーンまたは仮想ブロックチェーンで利用可能な情報に基づいて前記通信機器トークンを有効化するステップと、
   前記通信機器トークンが有効化に成功したかを判断するステップと、
   前記通信機器トークンが有効化に成功すれば、プロセッサは、デジタル電子機器の動作を制御するための動作制御信号を出力するステップと、
   前記通信機器トークンの成功した有効化に基づいてトランザクションを許容するステップと、
   トークンジェネレータが更新された通信機器トークンを生成するステップと、
   前記通信機器トークンの有効化が失敗すれば、仮想ノードジェネレータが前記プロセッサの複製命令に従って前記デジタル電子機器内のリダンダンシー領域に仮想ノードを複製して追加するステップと
   を含む仮想ブロックチェーンを有するデュアルブロックチェーン基盤のデジタル電子機器の運用方法。
3. クエリコントローラがブロックチェーンネットワークからトランザクションのための要請と通信機器トークンを受信するステップと、
   トークンバリデータが通常のブロックチェーンまたは仮想ブロックチェーンで利用可能な情報に基づいて前記通信機器トークンを有効化するステップと、
   前記通信機器トークンが有効化に成功したかを判断するステップと、
   前記通信機器トークンが有効化に成功すれば、プロセッサは、デジタル電子機器の動作を制御するための動作制御信号を出力するステップと、
   前記通信機器トークンの成功した有効化に基づいてトランザクションを許容するステップと、
   トークンジェネレータが更新された通信機器トークンを生成するステップと、
   前記通信機器トークンの有効化が失敗すれば、仮想ノードジェネレータが前記プロセッサの活性化命令に従って前記デジタル電子機器内のリダンダンシー領域に非活性化されて
   いた仮想ノードを活性化するステップと
   を含む仮想ブロックチェーンを有するデュアルブロックチェーン基盤のデジタル電子機器の運用方法。

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