KR20230011330A - 블록체인을 통한 데이터의 효율적이고 안전한 처리, 액세스 및 전송을 위한 컴퓨터 구현 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
예컨대, 비트코인 원장과 같은 블록체인 상에 데이터(콘텐츠)를 저장, 공유, 리트리브, 기록 및 액세스하기 위한 방법 및 시스템이 제공된다. 방법의 실시예는 프로토콜 플래그; 적어도 하나의 일임 공개 키(DPK); 및 적어도 하나의 일임 트랜잭션 ID(DTxID)를 포함하는 적어도 하나의 블록체인 트랜잭션(Tx)을 처리하는 단계를 포함할 수 있다. 이들은 기본 블록체인 프로토콜의 일부로서 요구되지 않지만 본 개시에 따른다는 점에서 일임적이다. 적어도 하나의 트랜잭션(Tx)은 또한 복수의 입력을 포함하고, 각각의 입력은 i) 부모 공개 키(PPK) 및 ii) 부모 공개 키(PPK)를 사용하여 생성된 서명(S)을 갖는다. 따라서, 트랜잭션은 그래프 또는 논리적으로 연관된 노드의 계층적 트리에서 인덱싱된 노드를 형성하고, 노드 중 적어도 일부는 데이터의 일부를 포함하거나 참조한다. 이러한 트리의 노드는 다수의 부모 및/또는 자식을 가질 수 있다. 데이터에 대한 인가된 액세스는 암호화 방식으로 시행된다. 크고 복잡한 데이터 세트는 탄력적인 피어-투-피어 아키텍처를 통해 안전하고 효율적인 방식으로 표현, 저장, 통신 및 식별될 수 있다.
Description
본 개시의 실시예는 일반적으로 전자 네트워크, 그리고 특히 피어-투-피어 네트워크를 통한 안전한 데이터 전송을 위한 개선에 관한 것이다. 실시예는 데이터 저장, 액세스, 리트리벌, 처리 및 전송에 관한 것이며, 더 상세하게는, 블록체인 네트워크 상의 이러한 데이터 관련 활동에 관한 것이다. 실시예는, 전통적인 서버 기반 아키텍처와 연관된 단점을 제거하거나 적어도 완화하기 위해 블록체인을 기본 메커니즘 또는 플랫폼으로서 사용하는 엔티티 간에 데이터를 처리 및 공유하는 데 특히 적합하지만 이에 제한되지 않는다. 따라서, 본 개시의 실시예는 데이터 처리, 저장, 액세스 제어, 버저닝 및 전송을 위한 안전하고, 신뢰할 수 있고, 효율적이고, 암호로 시행되는 대안적인 네트워크 인프라구조를 제공한다.
블록체인은 분산형 데이터 구조의 형태를 지칭하며, 여기에서 블록체인의 복제본이 분산형 피어-투-피어(Peer-to-Peer; P2P) 네트워크(아래에 "블록체인 네트워크"로 지칭됨)의 복수의 노드들 각각에서 유지되고 널리 공개된다. 블록체인은 데이터의 블록들의 체인을 포함하며, 각각의 블록은 하나 이상의 트랜잭션들을 포함한다. 소위 "코인베이스 트랜잭션" 이외의 각각의 트랜잭션은, 하나 이상의 코인베이스 트랜잭션까지 하나 이상의 블록에 걸쳐 있을 수 있는 시퀀스에서 선행 트랜잭션을 다시 가리킨다. 코인베이스 트랜잭션은 아래에 논의된다. 블록체인 네트워크에 제출된 트랜잭션은 새로운 블록에 포함된다. 새로운 블록은, 복수의 노드 각각이 "작업 증명"을 수행하기 위해 경쟁하는 것, 즉, 블록체인의 새로운 블록에 포함되기를 대기하는 정렬 및 유효성 검증된 계류중인 트랜잭션의 정의된 세트의 표현에 기초하여 암호화 퍼즐을 푸는 것을 수반하는 "채굴"로 종종 지칭되는 프로세스에 의해 생성된다. 블록체인은 노드에서 프루닝될(pruned) 수 있으며, 블록의 공개는 단순한 블록 헤더의 공개를 통해 달성될 수 있다는 것이 유의되어야 한다.
블록체인의 트랜잭션은 다음: 디지털 자산(즉, 다수의 디지털 토큰)을 전달하는 것, 가상화된 원장 또는 레지스트리에서 저널 엔트리의 세트를 정렬하는 것, 타임스탬프 엔트리를 수신 및 처리하는 것 및/또는 인덱스 포인터를 시간 정렬하는 것 중 하나 이상을 수행하는 데 사용된다. 블록체인 위에 부가적인 기능성을 쌓기 위해 블록체인이 또한 활용될 수 있다. 블록체인 프로토콜들은 트랜잭션의 데이터에 대한 부가적인 사용자 데이터 또는 인덱스의 저장을 허용할 수 있다. 단일 트랜잭션 내에 저장될 수 있는 최대 데이터 용량에 대한 어떠한 미리 특정된 제한도 없고, 따라서 점점 더 복잡한 데이터가 통합될 수 있다. 예컨대, 이는 블록체인에 전자 문서를 저장하거나, 오디오 또는 비디오 데이터를 저장하는 데 사용될 수 있다.
블록체인 네트워크의 노드(종종 "채굴자"로 지칭됨)는, 아래에 상세히 설명될 분산형 트랜잭션 등록 및 검증 프로세스를 수행한다. 요약하면, 이러한 프로세스 동안에, 노드는 트랜잭션을 검증하고, 트랜잭션을 그들이 유효한 작업 증명 해를 식별하려고 시도하는 블록 템플릿 내에 삽입한다. 일단 유효한 해가 발견되면, 새로운 블록이 네트워크의 다른 노드에 전파되고, 따라서 각각의 노드가 새로운 블록을 블록체인 상에 기록하는 것을 가능하게 한다. 트랜잭션을 블록체인에 기록하기 위해, 사용자(예컨대, 블록체인 클라이언트 애플리케이션)는 트랜잭션을 전파될 네트워크의 노드들 중 하나로 전송한다. 트랜잭션을 수신하는 노드는, 유효성 검증된 트랜잭션을 새로운 블록 내로 통합하는 작업 증명 해를 찾기 위해 경쟁할 수 있다. 각각의 노드는 트랜잭션이 유효하기 위한 하나 이상의 조건들을 포함하는 동일한 노드 프로토콜을 시행하도록 구성된다. 유효하지 않은 트랜잭션들은 블록들 내로 전파되거나 통합되지 않을 것이다. 트랜잭션이 유효성 검증되고 그리하여 블록체인 상에서 수락된다고 가정하면, 트랜잭션(임의의 사용자 데이터를 포함함)은 이에 따라 변경 불가능한 공개 기록으로서 블록체인 네트워크의 노드들 각각에 등록 및 인덱싱된 채로 유지될 것이다.
최신 블록을 생성하기 위하여 작업 증명 퍼즐을 성공적으로 해결한 노드는 일반적으로 디지털 자산의 금액, 즉, 다수의 토큰을 분배하는 "코인베이스 트랜잭션(coinbase transaction)"이라 불리는 새로운 트랜잭션으로 보상을 받는다. 무효한 트랜잭션의 검출 및 거부는, 네트워크의 에이전트로서 역할을 하고 불법 행위(malfeasance)를 보고 및 차단하도록 장려되는 경쟁하는 노드의 동작에 의해 시행된다. 정보의 광범위한 공개는 사용자가 노드의 성능을 계속해서 감사(audit)하는 것을 허용한다. 단지 블록 헤더의 공개는 참여자가 블록체인의 진행중인 무결성을 보장하는 것을 허용한다.
"출력 기반" 모델(때때로 UTXO 기반 모델로 지칭됨)에서, 주어진 트랜잭션의 데이터 구조는 하나 이상의 입력들과 하나 이상의 출력들을 포함한다. 임의의 지출 가능한 출력은, 선행하는 시퀀스의 트랜잭션으로부터 도출 가능한 디지털 자산의 금액을 지정하는 요소를 포함한다. 지출 가능한 출력은 때때로 UTXO(unspent transaction output)으로 지칭된다. 출력은 출력의 미래의 리뎀션(redemption)에 대한 조건을 지정하는 잠금 스크립트(locking script)를 더 포함할 수 있다. 잠금 스크립트는, 디지털 토큰 또는 자산을 유효성 검증하고 이전하는 데 필요한 조건의 서술적인 정의이다. (코인베이스 트랜잭션 이외의) 트랜잭션의 각각의 입력은 선행 트랜잭션에서 그러한 출력에 대한 포인터(즉, 참조)를 포함하고, 지시된 출력의 잠금 스크립트를 잠금 해제하기 위한 잠금 해제 스크립트를 더 포함할 수 있다. 따라서 한 쌍의 트랜잭션들이 고려되고, 이들을 제1 및 제2 트랜잭션(또는 "타겟" 트랜잭션)이라고 칭한다. 제1 트랜잭션은 디지털 자산의 금액을 지정하는 적어도 하나의 출력을 포함하고, 출력을 잠금 해제하는 하나 이상의 조건들을 정의하는 잠금 스크립트를 포함한다. 제2 타겟 트랜잭션은 제1 트랜잭션의 출력에 대한 포인터를 포함하는 적어도 하나의 입력, 및 제1 트랜잭션의 출력을 잠금 해제하기 위한 잠금 해제 스크립트를 포함한다.
이러한 모델에서, 제2 타겟 트랜잭션이 블록체인 네트워크로 전송되어 블록체인에 전파 및 기록될 때, 각 노드에서 적용되는 유효성을 위한 기준 중 하나는, 잠금 해제 스크립트가 제1 트랜잭션의 잠금 스크립트에 정의된 하나 이상의 조건들 모두를 충족시킨다는 것일 것이다. 다른 하나는, 제1 트랜잭션의 출력이 다른 이전의 유효한 트랜잭션에 의해 이미 리딤되지 않았다는 것일 것이다. 이러한 조건들 중 어느 하나에 따라 타겟 트랜잭션이 무효하다는 것을 발견한 임의의 노드는 (가능하게는 무효 트랜잭션을 등록하지만 유효 트랜잭션으로서) 이를 전파시키지 않거나, 블록체인에 기록할 새로운 블록에 이를 포함하지 않지 않을 것이다.
트랜잭션 모델의 대안적인 유형은 계정 기반 모델이다. 이 경우에, 각각의 트랜잭션은 과거 트랜잭션들의 시퀀스에서 선행 트랜잭션의 UTXO를 뒤로 참조하기 보다는, 절대 계정 잔액을 참조함으로써 전달될 금액을 정의한다. 모든 계정들의 현재 상태는 블록체인과 별개로 노드들에 의해 저장되며 지속적으로 업데이트된다.
위에 설명된 바와 같이, 블록체인 위에서 추가적인 기능 계층이 사용될 수 있다. 또한, 블록체인 프로토콜들은 트랜잭션의 데이터에 대한 부가적인 사용자 데이터 또는 인덱스의 저장을 허용할 수 있다. 오늘날, 데이터 통신은, 전형적으로 검색 엔진을 사용하여 원하는 데이터에 액세스하기 위해 사용자가 방문하는 웹 사이트 및 페이지를 호스팅하는 서버와 함께, 인터넷을 통해 데이터를 제공하는 시스템을 사용하여 달성된다. 그러나, 데이터를 저장하고 공유하기 위한 저장소로서 인터넷을 사용하는 것은 난제가 없는 것은 아니다. 이들은 데이터를 효과적이고 안전하게 제어하는 방법 및 해당 데이터를 효율적으로 저장, 검색 및 인가된 제3자와 교환하는 것을 가능하게 방법에 대한 우려를 포함한다. 인터넷이 비집중형 아키텍처를 사용하지만, 실제로는, 이는 중앙 집중식 조직 및 기업이, 종종 해당 데이터를 생성했거나 이와 관련된 당사자의 동의 또는 심지어 지식 없이, 대량의 데이터 및 콘텐츠를 제어하고 수익을 창출하는 것을 가능하게 한다. 검색 엔진, 이메일 서비스, 파일 및 웹 호스팅 등과 같은 인터넷 관련 기능 및 도구는, 그들 자신의 컴퓨팅 리소스, 예컨대, 이러한 목적을 위한 서버를 사용하는 대기업 및 기구에 의해 효과적으로 제어되지 않는 경우 종종 영향을 크게 받게 된다. 이러한 서버가 보안 해킹 또는 DDoS 공격에 의해 고장나거나 손상되면, 중요한 서비스가 중단되거나, 데이터 보안 및 프라이버시가 침해된다. 일부에서는 이러한 조직이 인터넷과 같은 필수적인 글로벌 네트워크를 운영하는데 너무 많은 권한 및 기득권이 안심하고 사용하게 됨에 따라, "실패하기에 너무 크게" 된 것이 아닌지에 관한 의문을 제기했다. 클라이언트-서버 접근 방식 및 인터넷의 중앙 집중식 구현은 확장성(scalability), 보안, 프라이버시, 데이터 소유권 및 데이터 채굴 악용에 관련된 심각한 기술적 문제를 야기한다. 실제로, 이것은 신뢰할 수 있는 엔티티에 취약하다.
이러한 우려는, 일부 관찰자들이 인터넷에 관련된 이러한 단점 중 적어도 일부를 해결하기 위해 블록체인의 사용을 탐구하기 시작하게 했다. 예컨대, "Life After Google: The Fall of Big Data and the Rise of the Blockchain Economy", George Gilder, Gateway Editions, July 2018, ISBN-10: 9781621575764 및 ISBN-13: 978-1621575764가 참조된다. 따라서, 비집중형이고, 분산형이고 탄력적이며 확장 가능한 대안이 필요하다.
"메타넷(Metanet)"으로 알려진 블록체인 구현 해결책의 다양한 양상은 국제 특허 출원 PCT/IB2019/059807, PCT/IB2019/059808, PCT/IB2019/059809, PCT/IB2019/059793, PCT/IB2019/059795, PCT/IB2019/059791, PCT/IB2019/059803 및 PCT/IB2019/060226에 제시되고, 이들 모두는 그 전체가 본원에 포함된다.
메타넷은, 인터넷과 같이, 데이터의 인덱싱, 링크, 허가, 공유 및 저장을 위한 대규모 네트워크의 온체인 구현을 구조화하기 위한 트랜잭션 기반 프로토콜이다. 프로토콜의 핵심 양상은, 블록체인으로 채굴된 인터넷형 데이터가 특정 트랜잭션 포맷에 포함되어, 이러한 데이터의 DAG(directed acyclic graph)가 임의의 사용자에 의해 오프-체인에서 해석될 수 있도록 하는 것이 보장된다는 것이다. 메타넷 DAG는 노드(블록체인 트랜잭션)와 이러한 노드를 연결하는 에지(암호 서명에 의해 생성됨)를 포함한다.
메타넷의 설계 목표는, 프로토콜에 따라 생성된 그래프가 어떠한 사이클도 포함하지 않는 것 - 이는 임의의 DAG에 대한 알려진 요건임 -을 또한 보장하면서 적절한 정도의 단순성 및 일반성에 대한 필요성을 포함하는 데, 왜냐하면 사이클이 DAG 구조에 구축된 계층적 시스템에서 보안 또는 인가 실패와 같은 다양한 기술적 난제를 일으킬 수 있기 때문이다. 이러한 기술적 목표를 달성하기 위해, 메타넷 DAG의 노드는 0 또는 하나의 부모만(0 또는 1의 '진입-차수(in-degree)')을 가질 수 있다. 대조적으로, 임의의 노드가 가질 수 있는 자식의 수에는 그러한 제한이 없다(자유로운 '진출-차수(out-degree)'). 노드의 진입 차수에 부과된 제한이 많은 애플리케이션 및 사용 사례에 적합하지만, 주어진 노드가 하나 초과의 부모를 갖는 것이 바람직한 상황이 또한 있을 수 있다. 예컨대, GIT형 버저닝 구조를 구현하거나, 온체인에 있는 2개의 엔티티의 병합(amalgamation)의 데이터 구조를 효율적이고 정확하게 표현하는 경우가 있다.
본 개시의 하나 이상의 실시예는 데이터의 안전하고 효율적인 저장, 공유, 구조화, 허가, 버저닝, 인덱싱, 어드레싱, 액세스 및/또는 검색을 위한 대안적인 개선된 데이터 메커니즘을 제공한다. 실시예는, 메타넷 프로토콜로부터 나오는 보안 및 다른 이점을 손상시키지 않으면서, 노드의 (메타넷 유형) 계층 구조의 노드가 다수의 부모를 갖는 것을 적어도 허용하는 개선을 제공한다. 따라서, 본 개시의 실시예는, 참조의 용이함을 위해 '메타넷 합류(Metanet confluence)'로 지칭되는 다수의 부모 노드가 메타넷 DAG에 사이클을 도입 - 이는 손상된 보안 및 인가 문제를 비롯한 기술적 문제를 일으킬 수 있음 - 하지 않고 생성될 수 있음을 보장한다.
실시예는 또한, 무엇보다도, 당분야에 이전에 알려진 것보다 더 다재다능하고 복잡한 구조로 블록체인 위에 구조화된 데이터를 저장, 공유 및 액세스할 수 있는 이점을 제공하고, 따라서 해당 데이터를 사용하는 애플리케이션 및 이를 활용, 생성 및/또는 제어하는 조직/엔티티와 관련하여 적용 가능성이 더 넓기 때문에, 데이터의 액세스, 리트리벌 및 전송에 대한 개선된 효율성으로 이어진다. 이러한 개선된 기술적 다양성 및 더 넓은 적용 가능성은 블록체인 네트워크를 기본 인프라구조 및 보안 메커니즘으로 사용하여 더 복잡하고 유리한 데이터 애플리케이션의 구현을 가능하게 한다.
메타넷 합류의 생성을 허용하는 원칙은 '노드당 0 또는 1 부모'의 요건이 '입력당 0 또는 1 부모'로 대체하는 것이다. 알려진 기술과의 이러한 다수의 차이는 기술적 난제로 대변되고, 특히, 왜냐하면 결과적인 데이터 구조/네트워크(예컨대, 디지털 지갑 및 데이터 지향 블록체인 애플리케이션)를 구현하고 활용하는 애플리케이션 및 시스템 및 블록체인 트랜잭션이 재구성 및 재설계되어야 하기 때문이다. 실시예는, 예컨대, 새로운 데이터 구조의 생성 및 디지털 서명과 같은 암호 제어의 후속 검증(verification)에 있어서 수행되는 암호 동작에 대한 변경을 필요로 한다. 적어도 이러한 난제에 대한 해결책은 아래에서 설명되는 본 개시의 실시예에 의해 제공된다.
본 개시의 양상 및 실시예는 단지 예로서 그리고 첨부된 도면을 참조하여 이제 설명될 것이다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른, 사용을 위해 블록체인을 구현하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 시스템과 관련하여 사용될 수 있는 UTXO-기반 트랜잭션 프로토콜의 예를 도시한다.
도 3a는 현재 개시된 실시예 중 하나 이상에 따른, 사용을 위한 클라이언트 애플리케이션의 가능한 구현을 도시한다.
도 3b는 현재 개시된 실시예 중 하나 이상에 따라 사용될 수 있는 사용자 인터페이스(UI)를 도시한다.
도 4는 현재 개시된 실시예 중 하나 이상에 따른, 네트워크의 각각의 블록체인 노드 상에서 실행될 수 있는 노드 소프트웨어의 예를 도시한다.
도 5는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른, 2개의 부모를 갖는 합류 노드를 포함하는 단순한 메타넷 구조의 개략적인 예시를 도시한다.
도 6은 노드로서 트랜잭션 및 에지로서 서명을 포함하는 메타넷 트리(DAG)를 도시한다.
도 7은 2개의 별개의 메타넷 트리의 수렴에 의해 합류 노드가 형성되는 예시적인 실시예를 도시한다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른, 사용을 위해 블록체인을 구현하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 시스템과 관련하여 사용될 수 있는 UTXO-기반 트랜잭션 프로토콜의 예를 도시한다.
도 3a는 현재 개시된 실시예 중 하나 이상에 따른, 사용을 위한 클라이언트 애플리케이션의 가능한 구현을 도시한다.
도 3b는 현재 개시된 실시예 중 하나 이상에 따라 사용될 수 있는 사용자 인터페이스(UI)를 도시한다.
도 4는 현재 개시된 실시예 중 하나 이상에 따른, 네트워크의 각각의 블록체인 노드 상에서 실행될 수 있는 노드 소프트웨어의 예를 도시한다.
도 5는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른, 2개의 부모를 갖는 합류 노드를 포함하는 단순한 메타넷 구조의 개략적인 예시를 도시한다.
도 6은 노드로서 트랜잭션 및 에지로서 서명을 포함하는 메타넷 트리(DAG)를 도시한다.
도 7은 2개의 별개의 메타넷 트리의 수렴에 의해 합류 노드가 형성되는 예시적인 실시예를 도시한다.
메타넷 프로토콜 및 DAG 구조의 요약
메타넷 프로토콜 및 일부 가능한 구현의 다양한 양상은 PCT/IB2019/059807, PCT/IB2019/059808, PCT/IB2019/059809, PCT/IB2019/059793, PCT/IB2019/059795, PCT/IB2019/059791, PCT/IB2019/059803 및 PCT/IB2019/060226에 상세히 제공된다. 그러나, 편의 및 참조의 용이성을 위해, 메타넷 프로토콜과 그의 원칙에 대한 간략한 개요가 본원에 제공된다.
디지털 자산의 전송에 사용되는 것 외에도, 블록체인 트랜잭션(TX)은 데이터를 저장 및 통신하는 데 사용될 수 있다는 것이 당업계에 알려져 있다. 이는 임의의 설명, 텍스트, 소프트웨어 또는 코드, 이미지 등의 디지털 미디어 콘텐츠를 포함하는 임의의 종류의 데이터일 수 있다. 본 문서에서 "데이터"라는 용어는 데이터의 유형, 포맷, 목적 또는 성질에 관련하여 제한되도록 의도되지 않는다.
메타넷은 기본 블록체인과 연관된 프로토콜 또는 합의 규칙의 수정이 필요하지 않지만 트랜잭션("노드"로 지칭될 수 있음)이 노드의 어드레싱, 허가 및 콘텐츠(즉, 데이터) 버전 제어를 허용하는 논리적, 계층적 방식으로 구조화될 수 있는 메커니즘을 여전히 제공하는 "티어-2" 프로토콜을 포함한다.
메타넷 구현 구조의 목적 및 효과는 다음이 가능한 것을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
(i) 효율적이고 안전한 검색, 식별 및 액세스를 가능하게 하기 위해 상이한 트랜잭션(TX)에서 관련 콘텐츠를 연관시킴.
(ii) 검색 및 리트리벌의 속도, 정확성 및 효율성 개선하기 위해, 사람이 판독 가능한 키워드 검색을 사용하는 콘텐츠의 식별을 허용함.
(iii) 중앙 집중형 아키텍처에 대한 필요성 없이, 블록체인 내에서 서버형 구조를 구축하고 에뮬레이팅함; 이러한 대안적인 아키텍처는 중앙 집중형 당사자에 의한 데이터의 소유권 및 제어와 관련된 난제를 해결할 뿐만 아니라 네트워크 탄력성, 가용성 및 분산된 처리를 도입하며, 이는 보통은 전형적인 접근 방식으로는 불가능함.
(iv) 블록체인 기술의 변경 불가능한 타임스탬핑 및 이벤트 순서 이점을 레버리지(leverage)하고 활용함; 종래의 인터넷 기반 구현은 이러한 메커니즘을 포함하지 않고, 따라서 구현의 기능 면에서 유연하거나 강력한 해결책을 제공할 수 없음.
(v) 액세스가 승인되는 시기와 방법에 대한 보다 세분화되고 미묘한 제어를 위해 블록체인 구현 소액 결제 채널(blockchain-implemented micropayment channel) 및 이러한 메커니즘을 사용할 수 있는 능력: 이것은 종래의 인터넷 기반 시스템에서는 불가능한 허가, 프라이버시, 제어 및 수익 창출 옵션을 발생시킴.
메타넷 접근 방식은 트랜잭션 내에서 제공되는 데이터를 방향성 그래프(DAG)로서 구조화하는 것이다. 이러한 그래프의 노드 및 에지는 다음에 대응한다.
노드 - 메타넷 프로토콜과 연관된 트랜잭션. 노드는 콘텐츠를 저장한다. ("콘텐츠" 및 "데이터"라는 용어는 본 문서에서 상호교환가능하게 사용될 수 있다.)
노드는 스크립트에 OP_RETURN을 포함함으로써 생성된다. 비트코인에서, OP_RETURN은 트랜잭션 출력을 무효한 것으로 표시하는 스크립트 작업코드이다. 유의사항: 당업자는 OP_RETURN을 사용하지 않는 실시예가 고안될 수 있음을 쉽게 인지할 것이다. 비-비트코인 프로토콜을 활용하는 실시예는 대안으로서 기능적으로 동등하거나 유사한 메커니즘을 포함할 수 있지만, 여전히 본 개시의 범위 내에 속한다.
OP_RETURN에는 <Metanet Flag>가 바로 후속된다. 이것은, 트랜잭션이 메타넷 프로토콜에 따라 그리고 메타넷 프로토콜에서 사용하도록 배열되었음을 나타낸다.
각각의 노드에는 공개 키(
)가 할당된다. 이 공개 키 및 일임 메타넷 트랜잭션 ID의 결합은 노드의 인덱스를 고유하게 지정한다.
메타넷 트랜잭션/노드 ID는, 기본 블록체인 프로토콜의 일부가 아니거나 이에 의해 지정되지 않은 트랜잭션 식별자로서 이를 구별하기 위해 "일임"으로 지칭될 수 있다.
해시 함수(H)는, 실시예가, 예컨대, 비트코인에 대해 SHA-256 또는 RIPEMD-160과 함께 사용되는 기본 블록체인 프로토콜과 일치해야 한다.
에지 - 자식 노드와 부모 노드의 연관.
에지는, 서명(
)이 메타넷 트랜잭션의 입력에 나타날 때 생성되는 논리적 링크이고, 따라서 부모만이 에지를 생성하기 위한 허가를 제공할 수 있다. 이전 메타넷 공개에서는, 모든 노드가 기껏해야 하나의 부모를 갖는 것으로 정의되지만, 부모 노드는 임의의 수의 자식을 가질 수 있다. 그래프 이론의 언어에서, 각각의 노드의 진입 차수는 기껏해야 1이고, 각각의 노드의 진출-차수는 임의적이다.
그러나, 이러한 제한이 매우 다양한 애플리케이션에 유용하고 구조 및/또는 구현의 단순성에 대한 요구 또는 필요가 종종 있지만, 이러한 접근 방식은 더 복잡한 표현을 필요로 하는 사용 사례 및 애플리케이션에 관련하여 제한적이거나 심지어 불리하다. 이러한 상황에서는, 시스템의 요구되는 구조를 정확하거나 충분히 복잡한 방식으로 반영하는 것이 불가능할 것이다. 이러한 경우에, 제한된 모델은 시스템 설계의 결함 또는 비효율성으로 이어지거나, 심지어 해결책을 실행 불가능하게 만들 수도 있다. 이러한 애플리케이션의 일부 예가 아래에 제공된다.
에지가 메타넷 프로토콜의 일 양상이며 그 자체가 기본 블록체인과 연관된 트랜잭션이 아니라는 점이 유의되어야 한다.
유효한 메타넷 노드(부모를 가짐)는 다음 형태의 트랜잭션에 의해 제공된다.
표 1
여기서 제1 OP_RETURN 요소는 항상, 단순히 메타넷 플래그 'META'의 16진수 형태인 4-바이트 프리픽스 '0x4d455441'이라는 것이 유의된다.
그러나, 가장 단순한 형태의 메타넷 노드("루트" 노드라고 불림)는 부모가 없는 것이고, 부모의 일임 트랜잭션 ID 대신 널(null) 요소를 사용하여 다음과 같이 블록체인 트랜잭션(Tx)으로 표현될 수 있다.
표 2
따라서, 메타넷 트랜잭션은, 노드 및 그 부모의 인덱스를 지정하는 데 필요한 모든 정보를 포함하도록 메타넷 프로토콜에 따라 배열된 블록체인 트랜잭션이다.
또한, 부모 노드의 서명이 요구되기 때문에, 부모만이 자식에 대한 에지를 생성할 수 있다. <
> 필드가 없거나 유효 메타넷 트랜잭션을 가리키지 않으면, 노드는 고아(orphan)이다. 고아는 그가 도달할 수 있는 어떠한 상위 레벨 노드도 갖지 않는다. 추가적인 속성이 각각의 노드에 추가될 수 있다. 이들은 플래그, 명칭 및 키워드를 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 노드(트랜잭션)의 인덱스는 다음과 같이 나누어질 수 있다.
a) 노드의 어드레스로 해석되는 공개 키 
b) 노드의 버전으로 해석되는 트랜잭션 ID 
이 구조화로부터 2개의 유리한 특징이 발생한다.
1. 버전 제어 - 동일한 공개 키를 가진 2개의 노드가 있다면, 작업 증명이 가장 큰 트랜잭션 ID를 가진 노드가 해당 노드의 최신 버전으로 해석된다. 노드가 다른 블록에 있는 경우, 이것은 블록 높이로 체크될 수 있다. 동일한 블록에 있는 트랜잭션의 경우, 이는 TTOR(Topological Transaction Ordering Rule)에 의해 결정된다.
2. 허가 - 공개 키(
)의 소유자가 자식 노드 생성 시에 트랜잭션 입력에 서명한 경우에만, 노드의 자식이 생성될 수 있다. 따라서, 
는 노드의 어드레스를 나타낼 뿐만 아니라 자식 노드를 생성하기 위한 허가를 나타낸다. 이것은 의도적으로 표준 비트코인 트랜잭션과 유사하고, 공개 키는 어드레스를 나타낼 뿐만 아니라 해당 어드레스와 연관된 허가를 나타낸다.
부모 노드의 서명이 UXTO 잠금 해제 스크립트에 나타나기 때문에, 트랜잭션이 네트워크에 대해 수락되는 시점에서, 서명은 표준 채굴자 유효성 검증 프로세스를 통해 유효성 검증된다. 이것은, 자식 노드를 생성하기 위한 허가가 비트코인 네트워크 자체에 의해 유효성 검증된다는 것을 의미한다.
표준 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스는 특정 시점에 네트워크 내에서만 고유하다는 것이 주목할 만하다. 반면에, 메타넷에서 노드의 인덱스는 항상 고유하며, 별개의 네트워크 개념이 없고, 이는 데이터가 단일 오브젝트 
에 영구적으로 앵커링되는(anchored) 것을 허용한다.
이 노드 및 에지 구조는, 도 6에 도시된 바와 같이, 우리가 메타넷을 그래프로서 시각화하는 것을 허용하고, 도 6은 노드로서 트랜잭션을 그리고 에지로서 서명을 포함하는 예시적인 메타넷 트리(DAG)를 도시한다.
따라서, 메타넷에 사용되는 DAG 구조에 대한 규칙은 다음과 같이 요약될 수 있다.
1. DAG의 노드는 블록체인 트랜잭션이고;
2. DAG의 에지는 디지털 서명이고;
3. 각각의 노드는 자신의 트랜잭션 식별자 
와 결합된 공개 키(
)로부터 생성된 고유 식별자(
)를 갖는다.
(유의사항, 이 메타넷 노드/트랜잭션 ID는 기본 블록체인 프로토콜이 요구하는 트랜잭션 ID(TxID)와 구별되는 추가적인 식별자이고; 2개의 형태의 트랜잭션 ID를 구별하기 위해, 본원에서는 메타넷 프로토콜에 따라 사용되는 것을 "일임"으로 지칭하는데, 왜냐하면 이것이 블록체인 프로토콜 자체의 요건이 아니기 때문이다)
4. 노드 공개 키(
)는 해당 노드의 메타넷 유효 자식을 생성하기 위한 서명(
)의 요건을 정의한다.
5. 노드는 0 또는 1의 진입-차수 및 임의의 진출-차수(즉, 자유 파라미터)를 가질 수 있다.
노드가 부모를 갖는 경우에, 자신의 입력에 서명하는 공개 키는 
로 표시되는 자신의 부모의 공개 키이어야 하는데, 왜냐하면 부모 키가 자식을 생성하기 위한 허가 요건을 정의하기 때문이다. 루트 노드(이는 어떠한 부모도 갖지 않음)의 경우에, 이 서명 키(
)는 임의의 공개 키일 수 있으며, 이에 대한 어떠한 그러한 요건도 없다.
그러나, 둘 모두의 경우에, 규칙 5가 사용 중임이 확인될 수 있는데, 왜냐하면 하나의 부모 서명 키(표 1)가 있거나 어떠한 부모 서명 키도 없기 때문이고(표 2), 따라서 양쪽 트랜잭션은 하나 또는 0의 부모만을 갖는 것으로 간주된다. 이 표에 도시된 트랜잭션은 가장 단순한 형태의 메타넷 유효 트랜잭션이다. 그렇지만, 이들로부터, 이 기본 프레임워크 위에 구축된 많은 입력 및 출력, 콘텐츠/데이터 및 방식을 포함하는 더 복잡한 트랜잭션이 생성될 수 있다. 메타넷 DAG 구조는 이러한 간단한 규칙을 사용하여 트랜잭션을 구성함으로써 생성될 수 있다.
본 개시의 예시적인 실시예
예시 목적으로, 이제 본 개시의 하나 이상의 실시예에 대한 설명이 제공된다. 이것은 적어도: 블록체인과 같은 전자 피어-투-피어 네트워크 상에, 이로부터 또는 이를 통해 데이터를 저장, 처리, 검색, 전송 및/또는 리트리브하기 위한 효율적이고 안전한 기술을 제공한다. 하나 이상의 실시예는 또한 적어도: 컴퓨팅 노드 사이에서 데이터를 저장, 처리, 리트리브, 전송, 검색, 식별 및/또는 공유하기 위한 대안적인 블록체인 구현 네트워크 인프라구조를 제공한다. 블록체인 네트워크의 기능을 새롭고 기술적인 방식으로 확장시킴으로써, 본 개시의 하나 이상의 실시예는, 컴퓨팅 노드를 사용하여 구현되는 블록체인 및 연관된 블록체인 프로토콜을 포함하는 대안적이고 개선된 컴퓨팅 플랫폼을 통해 디지털 리소스에 대한 액세스의 제어 및 보안을 제공한다. 향상된 네트워크 탄력성, 비집중형 및 보안과 함께, 개선된 제어 및 보안이 달성된다.
더욱이, 실시예는, 암호 메커니즘을 통해 연관, 보안 및 어드레싱/인덱싱되는 더 복잡한 데이터 구조의 생성 및 사용을 가능하게 한다. 따라서, 실시예는, 글로벌, 비집중형, 피어-투-피어 저장 플랫폼(원장)에 걸쳐 분산된 연관된 데이터 항목을 로케이팅, 식별 및 액세스하는 더 효율적인 수단을 가능하게 한다. 연관된 데이터 항목이 원장 내의 임의의 위치(즉, 트랜잭션)에 저장될 수 있기 때문에, 이것은 중요한 기술적 난제이고, 따라서 그 데이터 항목이 시간 및 처리 리소스 둘 모두의 측면에서 효율적인 액세스를 허용하는 방식으로 구성되는 것이 중요하다. 실시예는 또한, 저장된 데이터와 관련하여 수행되는 동작이 인가된 당사자에 의해서만 수행되는 것을 보장하고, 따라서 시스템 내 데이터의 무결성 및 보안을 보존한다.
본 개시의 하나 이상의 실시예는 '메타넷 합류'의 개념을 구현한다. 이것은, 도 5에 도시된 바와 같이, 하나 초과의 부모를 갖는 메타넷 노드의 생성을 제공한다. 메타넷 합류(또는 '합류 노드')는, 위에 요약된 오리지널 메타넷 프로토콜에 정의된 노드의 클래스와 기술적 속성 및 기능이 상이한 노드의 클래스이다.
메타넷 합류는, 이전에 연결되지 않은 다수의 메타넷 트리 또는 브랜치(그래프)가 수렴하는 노드, 즉, 그래프의 위치이다. 이러한 노드를 생성하기 위해, 2개의 부모로부터 입력 서명이 요구되고, 하나는 다수의 수렴 트리 또는 브랜치 각각으로부터 온다. 이것은 또한, 메타넷 합류 트랜잭션이 정의에 따라 하나 초과의 부모를 갖는 노드라는 것을 의미하고, 이는 위에 요약된 오리지널 메타넷 프로토콜에 지정된 규칙 중 하나인 부모 패러다임을 위반한다. 따라서, 본 개시는, 이것이 이전의 메타넷 교시에 반하여 교시한다는 점에서, 오리지널 프로토콜로부터 상당한 일탈이다.
부모 패러다임
위에서 설명된 바와 같이, 오리지널 메타넷 프로토콜에서 설정된 규칙 중 하나는 다음을 명시하는 부모 패러다임이었다.
"노드는 0 또는 1개의 부모를 가질 수 있다."
이 규칙은 표 1 및 2에 따라 총 2개의 노드 클래스들, 즉, 루트 노드(부모가 없는 노드) 및 비-루트 노드(정확히 하나의 부모를 갖는 노드)의 정의 및 구분을 허용하였다. 이 프레임워크에서, 0 또는 1 이외의 수의 부모를 갖는 노드 클래스에 대한 개념은 없다.
도 5 및 7을 참조하면, 합류 노드는 2≤k≤n 값의 범위에서 임의의 수(k)의 부모를 가질 수 있는 새로운 노드 클래스이고, 여기서 n은 합류 노드 트랜잭션의 입력 수이다.
합류 노드 클래스를 수용하기 위해, 부모 패러다임 프로토콜 규칙은 다음으로 대체된다.
"노드는 입력당 0 또는 1개의 부모를 가질 수 있다."
부모 패러다임의 이러한 변경은 이제 단순하고 간결한 방식으로 모두 3개의 노드 클래스를 설명하고, 이는 아래의 표 3에 요약된다. 노드의 '최소' 입력 수는 노드가 자신의 모든 부모를 수용하는 데 필요한 최소 입력 수이다.
표 3: 재구성된 부모 패러다임 하에서 설명된 노드 클래스의 요약
본원에서, 노드의 입력을 언급할 때, 실제로 해당 노드의 '메타넷 관련' 입력을 언급한다는 것이 유의되어야 한다. 예컨대, 많은 입력을 갖지만 본 개시에 따라 부모 키로 서명된 것은 단지 하나인 단순한 비-루트 노드를 갖는 것이 가능하다. 다른 입력은 메타넷 프로토콜과 완전히 관련이 없을 수 있으며, 예컨대, 노드 생성 외에 트랜잭션에 펀딩하거나 지불을 지정하는 데 사용될 수 있다.
중요하게는, 메타넷 프로토콜은 항상 이러한 추가적인 입력에 불가지론적이며, 메타넷 관련 입력만을 고려한다. 이 원칙은 또한 합류 트랜잭션 노드에 동일한 방식으로 적용된다. 합류 노드가 n개만큼 많은 입력을 갖는 것이 가능하고, 여기서 이러한 입력 중 k개의 서브세트만이 메타넷과 관련된다. 이것은 합류 노드가 k < n개의 부모를 갖는다는 것을 의미하는데, 왜냐하면 메타넷 프로토콜이 메타넷과 관련된 k개의 입력만을 고려하기 때문이다.
메타넷 합류가 사용될 수 있는 3개의 시나리오가 있다는 것이 유의되어야 한다. 첫 번째는 합류가 다수의 별개의 트리로 하여금 수렴되게 하는 것이고, 두 번째는 합류가 트리 내의 다수의 브랜치로 하여금 수렴되게 하는 것이고, 세 번째는 다른 시나리오의 일부 조합이다.
합류 트랜잭션 구조
메타넷 합류 트랜잭션의 구조는 비-루트 트랜잭션의 구조와 유사하지만, 2개의 핵심 차이가 있다:
1. 합류 트랜잭션은 각각의 부모에 대한 별개의 입력을 포함한다. 각각의 입력은, i번째 부모가 자식을 만들기 위한 허가에 대응하여, 서명 
및 공개 키 어드레스 
를 자신의 잠금 해제 스크립트에 포함한다.
2. 합류 트랜잭션은 자신의 부모 각각에 대한 참조 
를 포함한다. 하나 이상의 실시예에서, 이러한 참조는 합류 트랜잭션의 OP_RETURN 출력의 세 번째 요소에서 시작한다.
합류 트랜잭션의 이 2개의 양상은 단순한 루트 및 비-루트 트랜잭션을 생성하기 위한 메타넷 트랜잭션 포맷의 일탈이며, 이는 본원에서 다수의 부모를 수용하도록 업데이트된다.
이것은 합류 트랜잭션이 루트 및 비-루트 노드와 정확히 같은 방식으로 판독 및 해석되는 것을 허용하여, 합류의 각각의 부모 노드가 자신의 입력 스크립트 및 OP_RETURN 참조(들)로부터 인식될 수 있도록 한다.
표 4에 도시된 트랜잭션은 메타넷 합류의 가장 간단한 예이다. 이는 각각 
및 
로 표시된 2개의 부모 A 및 B로부터의 2개의 입력 및 2개의 OP_RETURN 부모 트랜잭션 참조 
및 
를 포함한다.
표 4: 2개의 메타넷 관련 입력을 사용하여 생성된, 2개의 부모를 갖는 합류 노드
합류 트랜잭션의 OP_RETURN 출력은 또한 합류의 자식을 생성하기 위한 허가를 설정하고, 즉, 자식은 공개 키 
에 대응하는 개인 키 
의 소유자에 의해서만 생성될 수 있고, 여기서 G는 타원 곡선 기준점(elliptic curve base point)이다.
따라서, 부모 서명 둘 모두에 비트코인 프로토콜의 서명 플래그 SIGHASH_ALL 또는 SIGHASH_ALL|ANYONECANPAY 또는 대안적인 블록체인 프로토콜의 기능적으로 유사한/동일한 메커니즘 중 어느 하나가 첨부되는 것을 추천하는 것이 합리적이다. SIGHASH_ALL은, 임의의 잠금 해제 스크립트를 제외한 전체 트랜잭션에 서명하여 서명된 부분의 수정을 방지하는 서명 해시 유형이다. SIGHASH_ALL|ANYONECANPAY는 모든 출력에 서명하지만 지정된 하나의 입력에만 서명하고, 또한 누구나 다른 입력을 추가 또는 제거하는 것을 허용한다. SIGHASH_ALL의 사용은, 부모 공개 키 둘 모두가 항상 OP_RETURN 출력에 서명하고 따라서 합류 트랜잭션이 생성될 때 
에 부여된 자식을 생성하기 위한 새롭게 정의된 허가를 증명하고 동의하고 있다는 것을 보장할 것이다.
이것은, 부모 공개 키 
및 
가 상이한 엔티티에 의해 제어될 수 있으므로, 합류 트랜잭션을 생성할 때 고려해야 할 중요한 고려사항이다. 따라서, 이러한 경우에, 합류는 그들 자신의 키를 독립적으로 사용하는 2개의 엔티티로부터 '공유' 키 
를 사용하는 단일 공유 권한으로 권한 또는 허가의 통합을 정의할 수 있다.
이것은, 더 다재다능하고 더 정교한 암호 제어 메커니즘을 제공한다는 점에서, 종래 기술에 비해 상당한 개선을 제공한다. 이것은 또한, 데이터 생성자, 소유자 및 사용자의 기술적(제어, 보안 및 소유권) 요건을 더 잘 반영하기 위해 실시예가 유리하게 사용될 수 있음을 의미한다.
이 키가 실제로 다수의 엔티티 사이에 (예컨대, 분할에 의해) 공유되는지 여부는 주어진 실시예에 의존하는 구현 선택이다. 그러나, 메타넷 합류 노드가 핵심 메타넷 설계에 제시된 허가 구조를 상속하기 때문에, 이러한 '키 권한'의 통합은 개념으로서 인정되어야 한다.
합류 트랜잭션의 더 복잡한 예가 아래 표 5에 도시된다. 이 합류는 k개의 부모를 포함하도록 일반화되었으며, 이는 합류가 필수 최소 k개의 입력 - 각각의 입력은 별개의 부모 노드로부터의 서명을 포함함 - 뿐만 아니라 개개의 부모 트랜잭션에 대한 k개의 참조를 갖는다는 것을 의미한다.
따라서, 이 합류는 총 k개의 트리 및/또는 브랜치의 수렴을 나타낸다.
표 5: k개의 메타넷 관련 입력을 사용하여 생성된, k개의 부모를 갖는 합류 노드
위의 트랜잭션 다이어그램에서, 정확히 n=k 입력을 갖는 k-부모 합류의 가장 간단한 형태가 표현되었다. 그러나, 위에서 약술된 바와 같이, 또한 이러한 합류가 부모보다 더 많은 입력을 갖는 것이 가능하다.
표 6에 도시된 트랜잭션 다이어그램은 n>k개의 입력을 갖는 합류 트랜잭션의 예를 도시한다. 합류가 k개의 부모를 갖기 위해, 합류는 부모를 나타내기 위해 반드시 최소 k개의 입력을 가져야 하지만, 이것이 합류의 메타넷 관점과 관련이 있는 것으로 간주되지 않는 추가적인 n-k개의 입력의 존재를 배제하지 않는다는 것이 상기된다.
표 6: 총 n개의 입력을 도시하는 표 5의 합류 노드, 여기서 k < n만이 메타넷과 관련되고(단일 라인 경계를 갖는 표 셀), 나머지는 메타넷과 관련이 없다(이중 라인 경계를 갖는 표 셀).
이 합류는 표 5에 도시된 트랜잭션과 구조적으로 동일하고, 유일한 차이점은 추가적인 입력(이중 라인 경계를 갖는 2개의 좌측 하부 코너 셀에 도시됨)이다. 트랜잭션의 나머지 부분(단일 라인 경계 셀)은 표 5에서와 사실상 동일하며, 추가적인 입력이 서명된 트랜잭션 메시지를 수정했기 때문에, 부모 서명의 실제 값 (r, s)이 상이할 가능성이 있을 것이라는 것만이 유의된다. 이 트랜잭션의 단일 라인 경계 부분은, 메타넷 프로토콜이 메타넷 그래프를 구성할 때 고려하고 판독하는 것이다.
합류 사용 사례 시나리오
본 개시에 제공되는 향상된 메타넷 해결책은 더 많은 수의 데이터 구조가 모델링되고 표현되는 것을 가능하게 한다. 예컨대, 실시예는 데이터의 공유 소유권 또는 제어가 기존 해결책에서 불가능한 방식으로 모델링 및 구현되는 것을 가능하게 한다. 이제 본 개시를 사용하여 더 다양한 인가 및 허가 제어 기술이 가능하여, 데이터 및 시스템의 보안이 개선되게 한다. 블록체인 데이터의 공유 소유권/제어 또는 그의 증명은, 엔티티 간에 단일 키가 '공유'되는 구조에서보다 다수의 부모를 사용하여 더 쉽게 표현될 수 있다. 본 개시는 노드에 대한 공유 소유권/합의/허가를 나타내고, 시행하고 그리고/또는 증명하는 명시적인 방법을 가능하게 하고, 이는 많은 애플리케이션에서 유용하거나 심지어 필수적일 수 있다.
따라서, 실시예는 이전 메타넷 개시와 비교하여 더 큰 정도의 유연성 및 표현성(expressiveness)을 제공한다. 더 복잡한 구조가 구성될 수 있고, 따라서 더 정교한 계층 구조로부터 구축될 수 있는 데이터 저장, 처리 및 리트리벌 시스템 측면에서 향상된 기능을 제공한다. 기본 데이터 구조의 더 복잡한 표현을 제공함으로써, 본 개시는 액세스 제어 및 데이터의 식별 및 전송에서의 효율성 측면에서 유리한 기술 해결책이 구축되는 것을 가능하게 한다.
데이터 저장 및 리트리벌 시스템의 효율적이고 확장 가능하며 안전한 설계는 사소한 작업이 아니다. 다수의 사용 사례 시나리오는 본 개시에 따른 해결책에 대한 필요성을 야기할 수 있다. 이들은 다음과 같은 예시적인 시나리오를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
- 다수의 트리 ― 별개의 메타넷 트리가 수렴되는 경우
이것의 예가 도 7에 제공되며, 도 7은 본 개시의 실시예에 따른 2개의 이전에 개별 및 별개의 메타넷 트리가 단일 합류 트랜잭션에서 수렴하는 시나리오를 도시하고, 단일 메타넷 트리는 노드 사이에 에지를 생성하는 공개 키 어드레스 및 서명의 계층 구조에 의해 제어되는 잘 정의된 허가 구조를 갖는다.
2개의 엔티티, 예컨대, 기업 또는 다른 조직이 파일 시스템에 대한 그들의 액세스 허가를 병합해야 할 필요가 있는 경우가 예시적인 상황일 수 있다. 자산이 온체인에서 별개의 메타넷 트리로 표현되는 2개의 회사가 기업 인수/합병/복합(conglomeration)을 겪는 시나리오가 고려된다. 각각의 회사의 트리는 자산의 세트 또는 기업 구조의 온-체인 기록 중 어느 하나를 나타낼 수 있다. 2개의 회사는 그들 개개의 트리의 끝으로부터의 입력을 제공한다.
● 다수의 브랜치 ― 단일 메타넷 트리 내의 별개의 브랜치가 수렴되는 경우
이 시나리오는 하나의 트리 내에 존재하는 2개의 브랜치가 함께 병합될 때 발생하고;
예는 GIT형 버저닝 시스템에서 "커밋" 액션 또는 일부 변화와 파일의 병합일 수 있다.
● 이전 시나리오 둘 모두의 결합 - 트리 및 브랜치의 결합이 수렴하는 경우
이것은 더 복잡한 동작으로 인해 발생하는 더 복잡한 시나리오이며, 이는 다수의 트리 및 다수의 브랜치의 동일한 합류로의 병합을 발생시킨다. 이것은, 예컨대, 더 복잡한 병합기 또는 버저닝 시스템으로 인해 발생할 수 있다. 시나리오는 CRUD(create, read, update, and delete) 동작, 각각의 CRUD 동작에 대한 트랜잭션 포맷 또는 유형의 정의, 및 메타넷의 버저닝 능력의 사용을 구현하는 완전히 발달한 파일 시스템(fully-fledged file system)의 구현을 제공할 수 있다.
위의 시나리오 각각은 위에서 상세히 설명된 메타넷 합류 개념에 포함되지만, 상이한 사용 사례 또는 구현 요항으로 인해 발생할 수 있다.
열거된 조항
본 개시의 실시예는 적어도: 유리하게는 블록체인 기술의 분산되고 변경 불가능하고 영구적인 이점을 활용하여, 데이터가 블록체인 상에서 안전하고 개선된 방식으로 저장, 처리, 리브티브, 검색 및/또는 당사자들 사이에서 전송되는 것을 가능하게 하는 어레인지먼트를 제공한다.
본 개시의 실시예에 따라, 컴퓨터 구현 방법 및 대응하는 시스템(들)이 제공될 수 있다. 방법은 블록체인을 통한 데이터의 보안 및 통신, 처리, 저장, 구조화, 리트리빙, 식별, 인가 및/또는 공유를 가능하게 하거나 제어하는 것으로 설명될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 방법은 데이터의 식별, 리트리벌 및/또는 공유를 가능하게 하도록 (별개의/상이한) 블록체인 트랜잭션 내에 저장된 데이터를 연관시키거나 링크하기 위한 방법으로서 설명될 수 있다. 방법은 또한 데이터에 대한 액세스를 안전하게 지키기 위한 보안 해결책을 제공하여, 인가된 당사자만이 데이터에 액세스할 수 있다는 것을 보장한다.
본 개시의 실시예가 예시 목적으로 그리고 비제한적으로 다음에 오는 열거된 조항에 제공된다. 따라서, 다음이 제공될 수 있다.
1. (컴퓨터 및/블록체인 구현) 방법은 적어도 하나의 블록체인 트랜잭션(Tx)을 처리하는 단계를 포함한다. 방법은 트랜잭션 ID(TxID) 및:
적어도 하나의 일임 트랜잭션 ID(DTxID);
프로토콜 플래그;
적어도 하나의 일임 공개 키(DPK); 및
복수의 입력을 포함할 수 있고, 각각의 입력은:
i) 부모 공개 키(PPK), 및
ii) 부모 공개 키(PPK)를 사용하여 생성된 서명(S)을 포함한다.
이러한 특징의 결합은 데이터(데이터 항목)의 일부가 블록체인 상에 저장, 식별, 논리적으로 연관, 암호화 방식으로 보호 및/또는 액세스되는 것을 가능하게 한다. 이는 또한, 블록체인 내에 포함된 복수의 트랜잭션으로 제공될 때, 데이터의 일부가 서로 링크/연관되는 것을 가능하게 한다. 이는 데이터의 일부 간의 관계 및 연관을 반영하는 그래프 또는 트리형 계층적 구조가 구조화되는 것을 가능하게 하여, 데이터의 일부의 처리, 검색, 액세스, 생성 및 공유를 가능하게 한다. 이는 또한 주어진 데이터 항목에 대해 누가, 누구에 의해 동작이 수행될 수 있는지를 가능하게 한다. 본원에서, "공유"는 데이터의 일부를 노드 또는 사용자에게 제공, 전송, 통신, 송신 또는 이에 대한 액세스를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 논리적으로 연관된 트랜잭션은 인접한 블록 높이에서 블록체인에 저장되지 않을 수 있지만, 트랜잭션(및 그들의 연관된 데이터)은 쉽고 안전하게 식별 및/또는 액세스될 수 있다.
복수의 입력은 트랜잭션(본원에서 "합류" 또는 "합류 노드" 또는 "데이터 노드"로 지칭될 수 있음)이 하나 이상의 추가 블록체인 트랜잭션과 연관되는 것을 가능하게 한다. 하나 이상의 추가 트랜잭션은 "메타넷 노드" 또는 "합류 노드"일 수 있다. 하나 이상의 추가 트랜잭션 중 적어도 하나는 적어도 하나의 트랜잭션 ID(DTxID); 프로토콜 플래그; 적어도 하나의 일임 공개 키(DPK) 및 하나 이상의 입력을 포함할 수 있고, 이들 각각은 부모 공개 키, 및 부모 공개 키를 사용하여 생성된 서명을 갖는다. 추가 트랜잭션 중 적어도 하나 이상은 논리적 부모 트랜잭션(LPTx)으로 지칭될 수 있다.
트랜잭션 ID(TxID)는 블록체인 프로토콜 분야에서 알려진 바와 같이 트랜잭션에 대한 식별자이고, 각각의 블록체인 트랜잭션은 기본 블록체인 프로토콜의 일부로서 고유한 ID를 갖는다. 대조적으로, 일임 공개 키(DPK) 및/또는 일임 트랜잭션 ID(DTxID)는, 기본 블록체인의 프로토콜에 표시된 바와 같이, 그들이 트랜잭션의 필수 구성요소(들)라기보다는 본 발명의 일부로 제공된다는 점에서 "일임적"일 수 있다. 다시 말해서, 기본 블록체인, 예컨대, 비트코인의 프로토콜에 따라 트랜잭션이 유효하기 위해서는, 그들이 필요하지는 않다. 추가적으로 또는 대안적으로, 블록체인 프로토콜이 그들을 필요로 하지 않기 때문에, 그들은 본 발명의 일부로 제공되는 추가의 비필수적인 항목으로 설명될 수 있다.
바람직하게는, 프로토콜 플래그는 하나 이상의 블록체인 트랜잭션에서 데이터를 검색, 저장 및/또는 리트리브하기 위한 블록체인 기반 프로토콜과 연관되고 그리고/또는 이를 나타낸다. 프로토콜 플래그는 표시자 또는 마커일 수 있다. 이것은, 미리 결정된 프로토콜에 따라 트랜잭션이 형성되었음을 나타낼 수 있다. 이것은 기본 블록체인의 프로토콜이 아닌 다른 프로토콜일 수 있다. 이것은 본원에 설명된 임의의 실시예에 따른 검색 프로토콜(즉, 본원에서 언급되는 "메타넷" 프로토콜로 지칭될 수 있는 것)일 수 있다.
"처리"라는 용어는 생성, 전송, 유효성 검증, 액세스, 검색, 공유, 블록체인 네트워크에 제출 및/또는 식별을 포함하여 트랜잭션 및/또는 그의 연관된 데이터에 관련된 임의의 활동을 의미하는 것으로 해석될 수 있다.
일임 트랜잭션 ID는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜잭션(Tx)과 연관된 식별자, 라벨, 표시자 또는 태그일 수 있다. 이러한 모든 용어를 포함하기 위해 "표시자"라는 용어가 사용된다. 당업계에 알려져 있고 숙련된 수취인이 쉽게 이해되는 바와 같이, 블록체인 상의 각각의 트랜잭션은, 전형적으로 해당 기술 분야에서 TxID로 지칭되는 식별자에 의해 고유하게 식별된다는 것이 유의되어야 한다. TxID는 기본 블록체인 프로토콜의 필수적이고 요구되고 비일임 부분이다. 이 비일임 TxID는 본원에서 언급된 일임 트랜잭션 ID(DTxID)와 혼동되어서는 안 된다.
적어도 하나의 일임 공개 키 및 트랜잭션 ID의 결합은 트랜잭션(Tx)에 대한 고유한 식별자 또는 인덱스를 지정할 수 있으며, IDTx = PTx ||TxIDTx가 되도록 해싱될 수 있다.
방법은 일임 공개 키 및 트랜잭션 ID에 기초하여 일임 ID를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
2. 조항 1에 따른 방법에 있어서, 트랜잭션(Tx)은 데이터의 일부 또는 데이터의 일부에 대한 참조를 더 포함한다. 데이터의 일부에 대한 참조는 데이터가 저장된 위치의 포인터, 어드레스 또는 다른 표시자일 수 있다. 데이터의 일부는 임의의 유형의 데이터 또는 디지털 콘텐츠, 예컨대, 컴퓨터 실행 가능 항목, 텍스트, 비디오, 이미지, 사운드 파일 등일 수 있다. 데이터의 일부는 "콘텐츠"로 지칭될 수 있다. 데이터의 일부 또는 이에 대한 참조는 처리된 형태일 수 있다. 예컨대, 이는 데이터의 일부의 해시 다이제스트일 수 있다. 데이터는 블록체인에 저장되거나 블록체인에 저장되지 않을 수 있다(즉, "오프 체인").
바람직하게는, 트랜잭션(Tx)은 하나 이상의 속성을 더 포함한다. 이것은 데이터/콘텐츠 검색에 대한 더 상세한 접근 방식을 가능하게 한다. 속성은 또한 "값", "라벨" 또는 "태그" 또는 "식별자"로 지칭될 수 있다. 속성은 데이터의 일부를 설명하거나 주석을 달거나, 데이터의 일부와 관련된 추가적인 정보를 제공하는 데 사용될 수 있다.
바람직하게는, 하나 이상의 속성은 다음과 연관된 키워드, 태그 또는 식별자를 포함한다.
i) 트랜잭션(Tx) 내에서 제공되거나 트랜잭션(Tx) 내에서 참조되는 데이터의 일부; 및/또는
ii) 트랜잭션(Tx).
3. 조항 1 또는 2에 따른 방법에 있어서, 데이터의 일부 또는 데이터의 일부에 대한 참조, 프로토콜 플래그, 적어도 하나의 일임 공개 키(DPK) 및/또는 적어도 하나의 일임 트랜잭션 ID(DTxID)가 블록체인 트랜잭션(Tx)의 출력(UTXO) 내에 제공된다. 이들 중 하나 이상이 출력(UTXO)과 연관된 잠금 스크립트 내에 제공될 수 있다.
4. 조항 1 내지 3 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서,
복수의 입력 내의 각각의 부모 공개 키(PPK)는, 트랜잭션(Tx)의 출력(UTXO)에 제공된 개개의 일임 트랜잭션 ID(DTxID)에 의해 식별되는 개개의 논리적 부모 트랜잭션(LPTx)과 연관된다.
5. 조항 4에 따른 방법에 있어서, 블록체인 트랜잭션(Tx)은:
i) 트랜잭션(Tx)의 출력(UTXO)에 서명하기 위해 복수의 입력의 부모 공개 키(PPK) 중 적어도 2개가 요구되거나; 또는
ii) 트랜잭션(Tx)의 출력(UTXO)에 서명하기 위해 복수의 입력의 부모 공개 키(PPK) 모두가 요구되도록 배열된다.
6. 조항 1 내지 5 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서,
데이터의 일부, 데이터의 일부에 대한 참조, 프로토콜 플래그, 적어도 하나의 일임 공개 키(DPK) 및/또는 적어도 하나의 일임 트랜잭션 ID(DTxID)는, 후속 트랜잭션에 대한 입력으로서 후속 사용을 위해 출력을 무효한 것으로 표시하기 위한 마커 또는 코드 다음에 오는 위치에서 블록체인 트랜잭션(Tx) 내에 제공되는, 이것은 스크립트 작업코드일 수 있다. 이는 비트코인 프로토콜의 하나 이상의 변형에서 OP_RETURN 작업코드일 수 있거나, 다른 블록체인 프로토콜로부터의 기능적으로 유사/동등한 작업코드일 수 있다.
7. 조항 1 내지 6 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 일임 공개 키(DPK) 및 트랜잭션 ID(TxID)를 사용하여 블록체인 내에서 트랜잭션(Tx) 또는 논리적 부모 트랜잭션을 검색 및/또는 식별하는 단계를 더 포함한다.
8. 조항 7에 따른 방법에 있어서, 블록체인 트랜잭션(Tx)을 사용하여 데이터 노드의 계층 구조, 트리 또는 그래프에서 데이터 노드를 나타내는 단계를 더 포함하는, 데이터 노드는, 트리, 그래프 또는 계층 구조의 노드를 나타내고 데이터 세트의 데이터 일부를 포함하거나 참조하는 트랜잭션으로서 설명될 수 있다.
9. 조항 1 내지 8 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 프로토콜 플래그는 하나 이상의 블록체인 트랜잭션에서 데이터를 검색, 저장 및/또는 리트리브하기 위한 블록체인 기반 프로토콜과 연관되고 그리고/또는 블록체인 기반 프로토콜을 나타낸다.
10. 조항 1 내지 9 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 추가 트랜잭션 ID(TxID2)를 포함하는 적어도 하나의 추가 블록체인 트랜잭션(Tx2)을 처리하는 단계를 포함하고, 적어도 하나의 추가 블록체인 트랜잭션(Tx2)은:
적어도 하나의 추가 일임 트랜잭션 ID(DTxID);
프로토콜 플래그;
적어도 하나의 추가 일임 공개 키(DPK); 및
하나 이상의 입력을 포함하고, 각각의 입력은:
i) 부모 공개 키(PPK), 및
ii) 부모 공개 키(PPK)를 사용하여 생성된 서명(S)을 포함한다.
다른 말로, 앞서 설명된 바와 같이, 계층 구조 또는 트리형 구조에 대한 복수의 트랜잭션이 제공될 수 있다.
11. 조항 10에 따른 방법에 있어서, 적어도 하나의 트랜잭션(Tx) 및 적어도 하나의 추가 트랜잭션(Tx2)은 블록체인 트랜잭션의 계층 구조를 형성하도록, 그리고 계층 구조의 하위 레벨에서 적어도 하나의 추가 트랜잭션(Tx2)에 제공되거나 참조되는 데이터의 일부가 계층 구조의 상위 레벨에서 적어도 하나의 트랜잭션에 서명하는 데 사용되는 암호 키와의 비교에 의해 액세스 또는 식별될 수 있도록 배열된다.
12. 복수의 컴퓨팅 노드를 포함하는 블록체인 구현 네트워크 또는 시스템으로서, 블록체인 구현 네트워크 또는 시스템 내의 각각의 컴퓨팅 노드는:
프로세서; 및
실행 가능한 명령어를 포함하는 메모리를 포함하고, 실행 가능한 명령어는, 프로세서에 의한 실행의 결과로서, 시스템 또는 네트워크로 하여금 이전 조항 중 어느 하나의 컴퓨터 구현 방법을 수행하게 한다.
13. 조항 12에 따른 네트워크 또는 시스템에 있어서,
적어도 하나의 지갑 기능을 더 포함하고, 바람직하게는 지갑 기능은 계층적 결정론적 키를 저장, 생성 및/또는 처리하도록 배열된다.
네트워크는 블록체인 프로토콜을 사용하여 동작하고 그리고/또는 블록체인 프로토콜에 따라 인터페이스하도록 배열될 수 있다.
14. 실행 가능한 명령어를 저장하는 비일시적인 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체로서, 실행 가능한 명령어는, 컴퓨터 시스템의 프로세서에 의한 실행의 결과로서, 컴퓨터 시스템으로 하여금 조항 1 내지 11 중 어느 하나의 컴퓨터 구현 방법을 수행하게 한다.
본 개시에 따라, 계층 구조의 하위 레벨에서 적어도 하나의 추가 트랜잭션에 제공되거나 참조되는 데이터의 일부가 계층 구조의 상위 레벨에서 제1 트랜잭션에 서명하는 데 사용되는 암호 키와의 비교에 의해 액세스 또는 식별될 수 있도록, (논리적) 계층 구조에서 복수의 블록체인 트랜잭션을 제공하거나 사용하는 단계를 포함하는 방법이 제공될 수 있고,
계층 구조의 적어도 하나의 트랜잭션(제1 또는 추가 트랜잭션)은:
트랜잭션 ID(TxID); 프로토콜 플래그; 일임 공개 키(DPK); 일임 트랜잭션 ID(DTxID) 및 복수의 입력을 포함하고, 각각의 입력은:
i) 부모 공개 키(PPK), 및
ii) 부모 공개 키(PPK)를 사용하여 생성된 서명(S)을 포함한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 방법은: 제1 블록체인 트랜잭션을 서명하는 데 사용되는 암호 키에 기초하여, 블록체인 트랜잭션의 계층 구조의 하위 레벨에서 적어도 하나의 추가 트랜잭션에 제공되거나 참조되는 데이터의 일부에 대한 액세스를 제공하거나 금지하기 위해 제1 블록체인 트랜잭션을 사용하는 단계를 포함할 수 있다. 제1 및/또는 추가 트랜잭션은 트랜잭션 ID(TxID); 프로토콜 플래그; 일임 공개 키(DPK); 일임 트랜잭션 ID(DTxID); 및 복수의 입력을 포함할 수 있고, 각각의 입력은: i) 부모 공개 키(PPK) 및 ii) 부모 공개 키(PPK)를 사용하여 생성된 서명(S)을 포함한다.
본 개시의 다른 양상에 따르면, 블록체인을 검색하고 그리고/또는 블록체인을 통해 데이터를 식별/액세스하기 위한 컴퓨터 구현 시스템이 제공될 수 있다. 이는 블록체인 검색 시스템으로 설명될 수 있다.
열거된 조항이 다음과 같이 제공된다.
A. 사용자(인간 또는 컴퓨터 구현 리소스)가 적어도 하나의 블록체인 트랜잭션(Tx)에 제공된 데이터의 일부를 검색, 액세스, 보기, 기록 및/또는 리트리브하는 것을 가능하게 하도록 배열된 컴퓨터 구현 시스템으로서,
시스템은 적어도 하나의 트랜잭션(Tx)과 연관된 공개 키 및 트랜잭션 ID를 포함하는 트랜잭션 인덱스(TXindex)에 기초하여 적어도 하나의 트랜잭션(Tx)을 식별하도록 배열된다. 적어도 하나의 트랜잭션은:
적어도 하나의 출력(UTXO) - 적어도 하나의 출력(UTXO)은:
적어도 하나의 일임 트랜잭션 ID(DTxID);
프로토콜 플래그; 및
적어도 하나의 일임 공개 키(DPK)를 포함함 - ;
및
하나 이상의 입력을 포함할 수 있고, 각각의 입력은:
i) 부모 공개 키(PPK), 및
ii) 부모 공개 키(PPK)를 사용하여 생성된 서명(S)을 포함한다.
따라서, 하나 이상의 실시예에서, 적어도 트랜잭션은 복수의 입력을 포함하고, 각각의 입력은 부모 공개 키 및 부모 공개 키를 사용하여 생성된 서명을 갖는다.
B. 조항 A에 따른 시스템에 있어서, 시스템은 검색 설비를 포함하고, 검색 설비는 컴퓨터 구현(블록체인 검색) 시스템 내에 제공되거나; 또는 블록체인 검색 시스템과 인터페이스 및/또는 통신하도록 배열된다.
C. 조항 A 또는 B에 따른 시스템에 있어서, 적어도 하나의 지갑 기능을 더 포함한다.
D. 조항 C에 따른 시스템에 있어서, 적어도 하나의 지갑은 계층적 결정적 키를 생성, 저장 및/또는 처리하도록 배열된다.
E. 조항 C 또는 D에 따른 시스템에 있어서, 적어도 하나의 지갑 기능은 신뢰할 수 있는 실행 환경에 적어도 하나의 암호 키 및/또는 적어도 하나의 토큰을 저장하도록 배열된다.
F. 조항 A 내지 E 중 어느 하나에 따른 시스템에 있어서,
데이터의 일부가 압축된 경우, 데이터의 일부를 압축해제하도록 배열된 압축해제 구성요소;
재결합 구성요소;
및/또는
데이터의 일부가 암호화된 경우, 데이터의 일부를 암호해독하도록 배열된 암호해독 구성요소를 더 포함한다.
G. 조항 A 내지 F 중 어느 하나에 따른 시스템으로서,
데이터의 일부를 가청 및/또는 시각적 형태로 사용자에게 제공하도록 배열된 적어도 하나의 프리젠테이션 구성요소를 더 포함한다.
H. 조항 A 내지 G 중 어느 하나에 따른 시스템으로서,
블록체인 상의 적어도 하나의 트랜잭션(Tx)을 식별하기 위한 검색 경로를 입력 또는 생성하기 위한 수단을 포함하고, 검색 경로는:
i) 트랜잭션 인덱스(TXindex); 및
ii) 트랜잭션(Tx)과 연관된 적어도 하나의 속성을 포함한다.
I. 조항 H에 따른 시스템에 있어서, 속성 중 적어도 하나는 트랜잭션과 연관된 니모닉(mnemonic)이고; 및/또는 적어도 하나의 속성은 널이다.
J. 조항 A 내지 I 중 어느 하나에 따른 시스템에 있어서, 암호 키, 블록체인 트랜잭션 및/또는 디지털 서명의 처리, 저장 및/또는 생성을 가능하게 하기 위해 지갑 기능 또는 다른 리소스와 통신하도록 추가로 배열된다.
K. 조항 A 내지 J 중 어느 하나에 따른 시스템에 있어서, 트랜잭션 인덱스(TXindex)를 저장하도록 추가로 배열되며, 바람직하게는 시스템은 하나 초과의 트랜잭션에 대한 개개의 트랜잭션 인덱스를 저장하도록 배열된다.
L. 조항 A 내지 K 중 어느 하나에 따른 시스템에 있어서, 데이터의 일부에 액세스하기 전에, 디지털 자산의 일부에 대한 제어를 목적지로 이전하도록 추가로 배열된다.
M. 조항 A 내지 L 중 어느 하나에 따른 시스템에 있어서, 데이터의 일부에 대한 요청을 블록체인 상의 피어에 전송하고; 및/또는 블록체인 상의 피어로부터 데이터의 일부를 수신도록 추가로 배열된다.
N. 조항 A 내지 M 중 어느 하나에 따른 시스템에 있어서, 시스템은 데이터의 일부에 대한 액세스를 제어하기 위해 시간 잠금 메커니즘을 사용하도록 추가로 배열된다.
예시적인 시스템 개요
도 1은 블록체인(150)을 구현하기 위한 예시적인 시스템(100)을 도시한다. 시스템(100)은 패킷-교환 네트워크(101), 통상적으로 인터넷과 같은 광역 인터네트워크를 포함할 수 있다. 패킷-교환 네트워크(101)는, 패킷-교환 네트워크(101) 내에서 P2P(peer-to-peer) 네트워크(106)를 형성하도록 배열될 수 있는 복수의 블록체인 노드들(104)을 포함한다. 예시되지 않지만, 블록체인 노드(104)는 거의 완전한 그래프로서 배열될 수 있다. 따라서, 각각의 블록체인 노드(104)는 다른 블록체인 노드(104)에 고도로 연결된다.
각각의 블록체인 노드(104)는 피어의 컴퓨터 장비를 포함하며, 노드들(104) 중 상이한 노드들은 상이한 피어들에 속한다. 각각의 블록체인 노드(104)는 하나 이상의 프로세서들, 예컨대, 하나 이상의 CPU(central processing unit)들, 가속기 프로세서들, 애플리케이션 특정 프로세서 및/또는 FPGA(field programmable gate array)들, 및 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)와 같은 다른 장비를 포함하는 프로세싱 장치를 포함한다. 각각의 노드는 또한 메모리, 즉 비-일시적 컴퓨터-판독 가능 매체 또는 매체들의 형태의 컴퓨터-판독 가능 저장소를 포함한다. 메모리는 하나 이상의 메모리 매체들, 예컨대, 하드 디스크와 같은 자기 매체; 솔리드 스테이트 드라이브(SSD), 플래시 메모리 또는 EEPROM과 같은 전자 매체; 및/또는 광학 디스크 드라이브와 같은 광학 매체를 사용하는 하나 이상의 메모리 유닛들을 포함할 수 있다.
블록체인(150)은 데이터의 블록들의 체인(151)을 포함하며, 블록체인(150)의 개개의 사본이 분산형 또는 블록체인 네트워크(160)의 복수의 블록체인 노드들 각각에서 유지된다. 위에서 언급된 바와 같이, 블록체인(150)의 사본을 유지하는 것은 반드시 블록체인(150)을 완전히 저장하는 것을 의미하지는 않는다. 대신에, 블록체인(150)은, 각각의 블록체인 노드(150)가 각각의 블록(151)의 블록헤더(아래에 논의됨)를 저장하는 한, 데이터가 프루닝될 수 있다. 체인의 각각의 블록(151)은 하나 이상의 트랜잭션들(152)을 포함하며, 여기서 이 맥락에서 트랜잭션은 일종의 데이터 구조를 지칭한다. 데이터 구조의 성질은 트랜잭션 모델 또는 체계(scheme)의 일부로서 사용되는 트랜잭션 프로토콜의 유형에 의존할 것이다. 주어진 블록체인은 전반에 걸쳐 하나의 특정 트랜잭션 프로토콜을 사용할 것이다. 하나의 공통 유형의 트랜잭션 프로토콜에서, 각각의 트랜잭션(152)의 데이터 구조는 적어도 하나의 입력 및 적어도 하나의 출력을 포함한다. 각각의 출력은 재산으로서 디지털 자산의 금액을 표현하는 금액을 지정하고, 이의 예는 출력이 암호학적으로 잠금된 사용자(103)이다(잠금 해제되고 그리하여 리딤(redeem) 또는 지출되기 위해 해당 사용자의 서명 또는 다른 해를 요구함). 각각의 입력은 선행 트랜잭션(152)의 출력을 뒤로 가리키고, 그리하여 트랜잭션들을 링크한다.
각각의 블록(151)은 또한 블록들(151)에 대한 순차적인 순서를 정의하기 위해 체인에서 이전에 생성된 블록(151)을 뒤로 가리키는 블록 포인터(155)를 포함한다. (코인베이스 트랜잭션 외의) 각각의 트랜잭션(152)은 트랜잭션들의 시퀀스들에 대한 순서를 정의하기 위해 이전 트랜잭션에 대한 역 포인터를 포함한다(트랜잭션들(152)의 시퀀스들은 분기가 허용됨을 주의함). 블록들의 체인(151)은 체인의 최초 블록이었던 제네시스(genesis) 블록(Gb)(153)까지 완전히 거슬러 올라간다. 체인(150) 초반의 하나 이상의 오리지널 트랜잭션들(152)은 선행 트랜잭션이 아닌 제네시스 블록(153)을 가리켰다.
블록체인 노드(104) 각각은 트랜잭션(152)을 다른 블록체인 노드(104)에 포워딩하고 이로써 트랜잭션(152)이 네트워크(106) 전반에 걸쳐 전파되게 하도록 구성된다. 각각의 블록체인 노드(104)는 블록들(151)을 생성하고 동일한 블록체인(150)의 개개의 사본을 그들 개개의 메모리에 저장하도록 구성된다. 각각의 블록체인 노드(104)는 또한 블록(151)으로 통합되기를 대기하는 트랜잭션들(152)의 정렬된 세트(154)를 유지한다. 정렬된 세트(154)는 종종 "멤풀(mempool)"로 지칭된다. 본원에서 이러한 용어는 임의의 특정 블록체인, 프로토콜 또는 모델로 제한되도록 의도되지 않는다. 이것은, 노드(104)가 유효한 것으로 수락하였고 노드(104)가 동일한 출력을 지출하려고 시도하는 임의의 다른 트랜잭션을 수락하지 않도록 해야 되는 트랜잭션의 정렬된 세트를 지칭한다.
주어진 현재 트랜잭션(152j)에서, 그(또는 각각의) 입력은 트랜잭션들의 시퀀스에서 선행 트랜잭션(152i)의 출력을 참조하는 포인터를 포함하여, 그러한 출력이 현재 트랜잭션(152j)에서 "지출"되거나 리딤됨을 지정한다. 일반적으로, 선행 트랜잭션은 정렬된 세트(154) 또는 임의의 블록(151)의 임의의 트랜잭션일 수 있다. 선행 트랜잭션(152i)은 현재 트랜잭션(152j)이 생성되거나 심지어 네트워크(106)로 전송될 때 반드시 존재할 필요는 없지만, 선행 트랜잭션(152i)은 현재 트랜잭션이 유효하기 위해 존재하고 유효성 검증될 필요가 있을 것이다. 따라서 본원에서 "선행(preceding)"이라 함은 포인터들에 의해 링크된 논리적 시퀀스의 선행자를 지칭하며, 반드시 시간적 시퀀스의 전송 또는 생성 시간은 아니고, 따라서 트랜잭션들(152i, 152j)은 순서와 다르게(out-of-order)(고아 트랜잭션들에 대한 아래 논의 참조) 전송되거나 생성되는 것을 반드시 배제하지 않는다. 선행 트랜잭션(152i)은 앞선(antecedent) 트랜잭션 또는 선행자(predecessor) 트랜잭션으로 동등하게 칭해질 수 있다.
현재 트랜잭션(152j)의 입력은 또한 입력 인가(input authorisation), 예컨대, 선행 트랜잭션(152i)의 출력이 잠금된 사용자(103a)의 서명을 포함한다. 차례로, 현재 트랜잭션(152j)의 출력은 새로운 사용자 또는 엔티티(103b)에 대해 암호학적으로 잠금될 수 있다. 따라서 현재 트랜잭션(152j)은 선행 트랜잭션(152i)의 입력에서 정의된 금액을 현재 트랜잭션(152j)의 출력에서 정의된 바와 같은 새로운 사용자 또는 엔티티(103b)에게 전달할 수 있다. 일부 경우들에서 트랜잭션(152)은 다수의 사용자들 또는 엔티티들(이들 중 하나는 잔돈(change)을 주기 위해 오리지널 사용자(103a)일 수 있음) 사이에서 입력 금액을 분할하기 위해 다수의 출력들을 가질 수 있다. 일부 경우에서 트랜잭션은 또한 하나 이상의 선행 트랜잭션들의 다수의 출력들로부터 금액들을 수집하고 현재 트랜잭션의 하나 이상의 출력들에 재분배하기 위해 다수의 입력들을 가질 수 있다.
비트코인과 같은 출력-기반 트랜잭션 프로토콜에 따라, 엔티티, 이를테면, 사용자 또는 머신이 새로운 트랜잭션(152j)을 규정하기를 원할 때, 엔티티는 새로운 트랜잭션을 자신의 컴퓨터 단말(102)로부터 수신자에게 전송한다. 엔티티 또는 수신자는 결국 이러한 트랜잭션을 네트워크(106)의 블록체인 노드(104) 중 하나 이상(이는 오늘날 전형적으로 서버 또는 데이터 센터이지만, 원칙적으로 다른 사용자 단말일 수 있음)에 전송할 수 있다. 또한, 새로운 트랜잭션(152j)을 규정하는 엔티티(103)가 일부 예들에서 수신자가 아니라 블록체인 노드(104) 중 하나 이상에 전송할 수 있다는 것이 배제되지 않는다. 트랜잭션을 수신하는 블록체인 노드(104)는, 블록체인 노드들(104) 각각에 적용되는 블록체인 노드 프로토콜에 따라 트랜잭션이 유효한지를 체크한다. 블록체인 노드 프로토콜은 통상적으로 블록체인 노드(104)가 새로운 트랜잭션(152j)의 암호화 서명이 예상되는 서명과 매칭되는지를 체크하도록 요구하며, 이는 트랜잭션들(152)의 정렬된 시퀀스에서 이전 트랜잭션(152i)에 의존한다. 이러한 출력-기반 트랜잭션 프로토콜에서, 이는 새로운 트랜잭션(152j)의 입력에 포함된 엔티티(103)의 암호화 서명 또는 다른 인가가 새로운 트랜잭션이 할당하는 선행 트랜잭션(152i)의 출력에 정의된 조건과 매칭된다는 것을 체크하는 것을 포함하며, 여기에서 이 조건은 통상적으로 적어도 새로운 트랜잭션(152j)의 입력의 암호화 서명 또는 다른 인가가 새로운 트랜잭션의 입력이 링크된 이전 트랜잭션(152i)의 출력을 잠금 해제한다는 것을 체크하는 것을 포함한다. 조건은 선행 트랜잭션(152i)의 출력에 포함된 스크립트에 의해 적어도 부분적으로 정의될 수 있다. 대안적으로, 이는 단순히 블록체인 노드 프로토콜만으로 고정될 수 있거나, 이는 이들의 조합으로 인한 것일 수 있다. 어느 쪽이든, 새로운 트랜잭션(152j)이 유효한 경우, 블록체인 노드(104)는 이를 블록체인 네트워크(106)의 하나 이상의 다른 블록체인 노드들(104)에 포워딩한다. 이러한 다른 블록체인 노드들(104)은 동일한 블록체인 프로토콜에 따라 동일한 테스트를 적용하고, 이에 따라 새로운 트랜잭션(152j)을 하나 이상의 추가 노드들(104)로 포워딩하는 식이다. 이러한 방식으로, 새로운 트랜잭션은 블록체인 노드들(104)의 네트워크 전반에 걸쳐 전파된다.
출력-기반 모델에서, 주어진 출력(예컨대, UTXO)이 할당되는지 여부에 대한 정의는 그것이 블록체인 노드 프로토콜에 따라 다른 전방 트랜잭션(152j)의 입력에 의해 유효하게 리딤되었는지의 여부이다. 트랜잭션이 유효하기 위한 다른 조건은, 할당 또는 리딤을 시도하는 선행 트랜잭션(152i)의 출력이 다른 트랜잭션에 의해 이미 할당/리딤되지 않았다는 것이다. 재차, 유효하지 않은 경우, 트랜잭션(152j)은 (무효한 것으로 플래깅되고 경고를 위해 전파되지 않는 한) 블록체인(150)에 기록되거나 전파되지 않을 것이다. 이는 거래자가 동일한 트랜잭션의 출력을 한번 초과로 할당하고자 시도하는 이중-지출을 경계한다. 반면, 계정-기반 모델은 계정 잔액을 유지함으로써 이중-지출을 경계한다. 재차, 트랜잭션들의 정의된 순서가 존재하기 때문에, 계정 잔액은 임의의 한 시간에 단일의 정의된 상태를 갖는다.
트랜잭션을 유효성 검증하는 것에 추가하여, 블록체인 노드들(104) 은 또한 채굴로서 공통적으로 지칭되는 프로세스에서 트랜잭션들의 블록들을 최초로 생성하기 위해 경쟁하며, 이는 "작업 증명"에 의해 지원된다. 블록체인 노드(104)에서, 유효한 트랜잭션들의 정렬된 세트(154)에, 블록체인(150)에 기록된 블록(151)에 아직 나타나지 않은 새로운 트랜잭션들이 추가된다. 그 후, 블록체인 노드들은 암호화 퍼즐을 해결하도록 시도함으로써 트랜잭션들의 정렬된 세트(154)로부터 트랜잭션들(152)의 새로운 유효한 블록(151)을 조립하기 위해 경쟁한다. 통상적으로 이는 "논스(nonce)"가 트랜잭션들의 정렬된 세트(154)의 표현과 연접되고(concatenated) 해싱될 때, 해시의 출력이 미리 결정된 조건을 충족시키도록 논스 값을 검색하는 것을 포함한다. 예컨대, 미리 결정된 조건은 해시의 출력이 미리 정의된 특정 수의 선행 0들을 갖는 것일 수 있다. 이것은 단지 하나의 특정 유형의 작업 증명 퍼즐이고, 다른 유형이 배제되지 않는다는 것이 유의된다. 해시 함수의 특성은 해시 함수가 그의 입력에 대해 예측 불가능한 출력을 갖는다는 것이다. 따라서, 이 검색은 무차별 대입(brute force)에 의해서만 수행될 수 있고, 이에 따라 퍼즐을 해결하고자 하는 각각의 블록체인 노드(104)에서 상당한 양의 프로세싱 리소를 소비한다.
퍼즐을 해결하고자 하는 제1 블록체인 노드(104)는 이를 네트워크(106)에 발표하고, 그 해(solution)를 증명으로서 제공하며, 이는 그 후 네트워크의 다른 블록체인 노드(104)들에 의해 쉽게 체크될 수 있다(해시에 대한 해가 주어지면, 그 해가 해시의 출력으로 하여금 조건을 충족시키게 한다는 것을 체크하는 것은 간단함). 제1 블록체인 노드(104)는, 블록을 수락하고 따라서 프로토콜 규칙을 시행하는 임계 합의의 다른 노드에 블록을 전파시킨다. 그런 다음, 트랜잭션의 정렬된 세트(154)는 블록체인 노드(104) 각각에 의해 블록체인에 새로운 블록(151)으로서 기록되게 된다. 블록 포인터(155)가 또한 체인에서 이전에 생성된 블록(151n-1)을 뒤로 가리키는 새로운 블록(151n)에 할당된다. 작업 증명 해를, 예컨대, 해시 형태로 생성하는 데 요구되는 상당한 양의 노력은 블록체인 프로토콜의 규칙을 따르게 하기 위한 제1 노드(104)의 의도를 시그널링한다. 이러한 규칙은, 동일한 출력을 이전에 유효성 검증된 트랜잭션으로서 할당하면(이는 달리 이중 지출로 알려짐), 트랜잭션을 유효한 것으로 수락하지 않는 것을 포함한다. 일단 생성되면, 블록(151)은 수정될 수 없는데, 그 이유는 그것이 블록 네트워크(106)의 저장 노드들(104) 각각에서 인식 및 유지되기 때문이다. 블록 포인터(155)는 또한 블록들(151)에 순차적인 순서를 부과한다. 트랜잭션들(152)이 네트워크(106)의 각각의 블록체인 노드(104)에서 정렬된 블록들에 기록되기 때문에, 이는 이에 따라, 트랜잭션들의 변경 불가능한 공개 원장을 제공한다.
임의의 주어진 시간에 퍼즐을 풀기 위해 경쟁하는 상이한 블록체인 노드들(104)은, 그들이 트랜잭션이 수신된 순서 또는 해의 검색을 시작한 시기에 의존하여, 임의의 주어진 시간에 아직 공개되지 않은 트랜잭션의 정렬된 세트(154)의 상이한 스냅샷들에 기초하여 퍼즐을 해결한다는 것이 유의된다. 그들 개개의 퍼즐을 먼저 푸는 사람은, 어떤 트랜잭션들(152)이 어떤 순서로 다음의 새로운 블록(151n)에 포함되는지를 정의하고 공개되지 않은 트랜잭션들의 현재 세트(154)는 업데이트된다. 그 후, 블록체인 노드들(104)은 새롭게 정의된 미해결의 공개되지 않은 트랜잭션의 정렬된 세트(154)로부터 블록을 생성하기 위해 계속 경쟁하며, 이와 같이 계속된다. 발생할 수 있는 임의의 "포크(fork)" ― 이는 2개의 블록체인 노드들(104)이 서로 매우 짧은 시간 내에 그의 퍼즐을 풀어서, 블록체인에 대한 상충되는 뷰(view)가 노드들(104) 사이에 전파되는 경우임 ― 를 해결하기 위한 프로토콜이 또한 존재한다. 요컨대, 가장 길게 성장하는 포크의 갈래가 확정적인 블록체인(150)이 된다. 동일한 트랜잭션이 포크 둘 모두에서 나타날 것이기 때문에, 이는 네트워크의 사용자 또는 에이전트에 영향을 미치지 않아야 한다는 것이 유의된다.
비트코인 블록체인(및 대부분의 다른 블록체인)에 따라, 새로운 블록(104)을 성공적으로 구성한 노드에는, 디지털 자산의 수락된 금액을 새로운 특별한 종류의 트랜잭션에 할당하는 능력이 수여되고, 트랜잭션은 (하나의 에이전트 또는 사용자에서 다른 에이전트 또는 사용자로 디지털 자산의 금액을 이전하는 에이전트간 트랜잭션 또는 사용자간 트랜잭션과 대조적으로) 디지털 자산의 정의된 수량을 분배한다. 이 특별한 유형의 트랜잭션을 일반적으로 "코인베이스 트랜잭션"으로 지칭되지만, 또한 "개시 트랜잭션"으로 칭해질 수 있다. 이것은 일반적으로 새로운 블록(151n)의 제1 트랜잭션을 형성한다. 작업 증명은, 이 특별한 트랜잭션이 나중에 리딤되는 것을 허용하는 프로토콜 규칙을 따르도록 새로운 블록을 구성하는 노드의 의도를 시그널링한다. 블록체인 프로토콜 규칙은, 이 특별 트랜잭션이 리딤되기 전에, 만기 기간, 예컨대, 100개의 블록을 요구할 수 있다. 종종 일반(비-생성) 트랜잭션(152)은 또한, 해당 트랜잭션이 공개된 블록(151n)을 생성한 블록체인 노드(104)를 추가로 보상하기 위해, 그의 출력들 중 하나에 부가적인 트랜잭션 수수료를 지정할 것이다. 이러한 수수료는 정상적으로 "채굴 수수료"로 지칭되고, 아래에 논의된다.
트랜잭션 유효성 검증 및 공개에 수반되는 리소스로 인해, 통상적으로 적어도 블록체인 노드들(104) 각각은 하나 이상의 물리적 서버 유닛들, 또는 심지어 전체 데이터 센터를 포함하는 서버의 형태를 취한다. 그러나, 원칙적으로, 임의의 주어진 블록체인 노드(104)는 사용자 단말 또는 함께 네트워킹된 사용자 단말들의 그룹의 형태를 취할 수 있다.
각각의 블록체인 노드(104)의 메모리는 블록체인 노드 프로토콜에 따라 각자의 역할 또는 역할들을 수행하고 트랜잭션들(152)을 처리하기 위해 블록체인 노드(104)의 프로세싱 장치 상에서 실행되도록 구성된 소프트웨어를 저장한다. 본원에서 블록체인 노드(104)에 기인한 임의의 동작은 각자의 컴퓨터 장비의 프로세싱 장치 상에서 실행되는 소프트웨어에 의해 수행될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 노드 소프트웨어는 애플리케이션 계층, 운영 시스템 계층 또는 프로토콜 계층과 같은 하위 계층, 또는 이들의 임의의 조합에서 하나 이상의 애플리케이션들에서 구현될 수 있다.
또한 네트워크(101)에는 소비 사용자들의 역할을 하는 복수의 당사자들(103) 각각의 컴퓨터 장비(102)가 연결되어 있다. 이러한 사용자는 블록체인 네트워크와 상호작용할 수 있지만, 트랜잭션 및 블록의 유효성 검증, 구성 또는 전파에 참여하지 않는다. 이러한 사용자 또는 에이전트(103) 중 일부는 트랜잭션에서 전송자 및 수신자의 역할을 할 수 있다. 다른 사용자는, 반드시 전송자 또는 수신자의 역할을 하지 않고도, 블록체인(150)과 상호작용할 수 있다. 예컨대, 일부 당사자는 블록체인(150)의 사본을 저장하는(예컨대, 블록체인 노드(104)로부터 블록체인의 사본을 획득한) 저장 엔티티의 역할을 할 수 있다.
당사자(103) 중 일부 또는 전부는 상이한 네트워크, 예컨대, 블록체인 네트워크(106)의 최상부에 오버레이된 네트워크의 일부로서 연결될 수 있다. 블록체인 네트워크의 사용자(종종 "클라이언트"로 지칭됨)는 블록체인 네트워크를 포함하는 시스템의 일부라고 할 수 있지만, 이러한 사용자는 블록체인 노드에서 요구되는 역할을 수행하지 않기 때문에 블록체인 노드(104)가 아니다. 대신에, 각각의 당사자(103)는 블록체인 네트워크(106)와 상호작용하고 이로써 블록체인 노드(106)에 연결(즉, 통신)함으로써 블록체인(150)을 활용할 수 있다. 제1 당사자(103a) 및 그/그녀의 개개의 컴퓨터 장비(102a) 및 제2 당사자(103b) 및 그/그녀의 개개의 컴퓨터 장비(102b)인 두 당사자들(103) 및 이들의 개개의 장비(102)가 예시 목적으로 도시된다. 훨씬 더 많은 이러한 당사자들(103) 및 이들의 개개의 컴퓨터 장비(102)가 존재하고 시스템(100)에 참여할 수 있지만, 편의상 그것들은 예시되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 각각의 당사자(103)는 개인 또는 조직일 수 있다. 순전히 예시로서, 제1 당사자(103a)는 본원에서 앨리스(Alice)로 지칭되고 제2 당사자(103b)는 밥(Bob)으로 지칭되지만, 이것이 제한적이지 않고 본원에서 앨리스 또는 밥에 대한 임의의 참조는 각각 "제1 당사자" 및 "제2 당사자"로 대체될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
각각의 당사자(103)의 컴퓨터 장비(102)는 하나 이상의 프로세서들, 예컨대, 하나 이상의 CPU들, GPU들, 다른 가속기 프로세서들, 애플리케이션 특정 프로세서들 및/또는 FPGA들을 포함하는 개개의 프로세싱 장치를 포함한다. 각각의 당사자(103)의 컴퓨터 장비(102)는 메모리, 즉 비-일시적 컴퓨터-판독 가능 매체 또는 매체들의 형태의 컴퓨터-판독 가능 저장소를 더 포함한다. 이 메모리는 하나 이상의 메모리 매체들, 예컨대, 하드 디스크와 같은 자기 매체; 솔리드 스테이트 SSD, 플래시 메모리 또는 EEPROM과 같은 전자 매체; 및/또는 광학 디스크 드라이브와 같은 광학 매체를 사용하는 하나 이상의 메모리 유닛들을 포함할 수 있다. 각각의 당사자(103)의 컴퓨터 장비(102) 상의 메모리는 프로세싱 장치 상에서 실행되도록 배열된 적어도 하나의 클라이언트 애플리케이션(105)의 개개의 인스턴스를 포함하는 소프트웨어를 저장한다. 본원에서 주어진 당사자(103)에 기인한 임의의 동작은 개개의 컴퓨터 장비(102)의 프로세싱 장치 상에서 실행되는 소프트웨어를 사용하여 수행될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 각각의 당사자(103)의 컴퓨터 장비(102)는 적어도 하나 사용자 단말, 예컨대, 데스크 톱 또는 랩톱 컴퓨터, 태블릿, 스마트폰, 또는 스마트워치와 같은 웨어러블 디바이스를 포함한다. 주어진 당사자(103)의 컴퓨터 장비(102)는 또한 사용자 단말을 통해 액세스되는 클라우드 컴퓨팅 리소스들과 같은 하나 이상의 다른 네트워킹된 리소스들을 포함할 수 있다.
예컨대, 서버로부터 다운로드되거나, 또는 이동식 저장 디바이스 이를테면, 이동식 SSD, 플래시 메모리 키, 이동식 EEPROM, 이동식 자기 디스크 드라이브, 자기 플로피 디스크 또는 테이프, 광학 디스크 이를테면, CD 또는 DVD ROM 또는 이동식 광학 드라이브 등 상에서 제공되는 클라이언트 애플리케이션(105)은 적절한 컴퓨터-판독 가능 저장 매체 또는 매체들 상에서 임의의 주어진 당사자(103)의 컴퓨터 장비(102)에 초기에 제공될 수 있다.
클라이언트 애플리케이션(105)은 적어도 "지갑" 기능을 포함한다. 이는 2개의 메인 기능성들을 갖는다. 이들 중 하나는, 개개의 당사자(103)가 트랜잭션들(152)을 생성, 인가(예컨대, 서명)하여 하나 이상의 비트코인 노드들(104)에 전송하여, 그런 다음 블록체인 노드들(104)의 네트워크 전반에 걸쳐 전파되고 그리하여 블록체인(150)에 포함되는 것을 가능하게 하는 것이다. 남은 하나는 개개의 당사자에게 자신이 현재 소유하고 있는 디지털 자산의 금액을 다시 보고하는 것이다. 출력-기반 시스템에서, 이 제2 기능성은 블록체인(150) 전반에 걸쳐 흩어져 있는 해당 당사자에 속하는 다양한 트랜잭션들(152)의 출력들에서 정의된 금액들을 대조하는 것을 포함한다.
유의: 다양한 클라이언트 기능이 주어진 클라이언트 애플리케이션(105)에 통합되는 것으로 설명될 수 있지만, 이것은 반드시 제한적인 것은 아니며, 대신에 본원에서 설명된 임의의 클라이언트 기능은 2개 이상의 별개의 애플리케이션들이 한 조로 구현될 수 있는데, 예컨대, API를 통해 인터페이싱하거나 또는 하나가 다른 것에 플러그 인될 수 있다. 더 일반적으로, 클라이언트 기능은 애플리케이션 계층, 또는 운영 시스템과 같은 하위 계층, 또는 이들의 임의의 조합에서 구현될 수 있다. 다음은 클라이언트 애플리케이션(105)의 관점에서 설명될 것이지만, 이것이 제한적이지 않다는 것이 인지될 것이다.
각각의 컴퓨터 장비(102) 상의 클라이언트 애플리케이션 또는 소프트웨어(105)의 인스턴스는 네트워크(106)의 블록체인 노드들(104) 중 적어도 하나에 동작 가능하게 커플링된다. 이는 클라이언트(105)의 지갑 기능이 트랜잭션들(152)을 네트워크(106)로 전송하는 것을 가능하게 한다. 클라이언트(105)는 또한 개개의 당사자(103)가 수신자인 임의의 트랜잭션들에 대해 블록체인(150)에 질의하기 위해(또는 실시예들에서, 블록체인(150)은 그의 공개 가시성을 통해 부분적으로 트랜잭션들의 신뢰를 제공하는 공공 시설(public facility)이므로, 실제로 블록체인(150)에서 다른 당사자들의 트랜잭션을 검사하기 위해) 블록체인 노드들(104)에 접촉할 수 있다. 각각의 컴퓨터 장비(102) 상의 지갑 기능은 트랜잭션 프로토콜에 따라 트랜잭션들(152)을 공식화(formulate) 하고 전송하도록 구성된다. 위에서 제시된 바와 같이, 각각의 블록체인 노드(104)는 블록체인 노드 프로토콜에 따라 트랜잭션(152)을 유효성 검증하고, 그리고 트랜잭션(152)을 블록체인 네트워크(106) 전반에 걸쳐 전파시키기 위해 트랜잭션(152)을 포워딩하도록 구성된 소프트웨어를 실행한다. 트랜잭션 프로토콜 및 노드 프로토콜은 서로 대응하며, 주어진 트랜잭션 프로토콜은 주어진 트랜잭션 모델을 함께 구현하도록 주어진 노드 프로토콜을 따른다. 블록체인(150)의 모든 트랜잭션(152)에 동일한 트랜잭션 프로토콜이 사용된다. 네트워크(106)의 모든 노드들(104)에 의해 동일한 트랜잭션 프로토콜이 사용된다.
주어진 당사자(103), 이를테면, 앨리스가 블록체인(150)에 포함될 새로운 트랜잭션(152j)을 전송하기를 원할 때, 그녀는 (자신의 클라이언트 애플리케이션(105)의 지갑 기능을 사용하여) 관련 트랜잭션 프로토콜에 따라 새로운 트랜잭션을 공식화한다. 그 후, 그녀는 클라이언트 애플리케이션(105)으로부터 그녀가 연결되는 하나 이상의 블록체인 노드들(104)에 트랜잭션(152)을 전송한다. 예컨대, 이는 앨리스의 컴퓨터(102)에 가장 잘 연결된 블록체인 노드(104)일 수 있다. 임의의 주어진 블록체인 노드(104)가 새로운 트랜잭션(152j)을 수신할 때, 주어진 노드는 블록체인 노드 프로토콜 및 각자의 역할에 따라 이를 처리한다. 이는 새롭게 수신된 트랜잭션(152j)이 "유효"하기 위한 특정 조건을 충족시키는지를 먼저 체크하는 것을 포함하며, 그의 예들은 곧 보다 자세히 논의될 것이다. 일부 트랜잭션 프로토콜들에서, 유효성 검증을 위한 조건은 트랜잭션들(152)에 포함된 스크립트들에 의해 트랜잭션 단위로 구성 가능할 수 있다. 대안적으로, 조건은 단순히 노드 프로토콜의 내장 피처이거나, 스크립트 및 노드 프로토콜의 조합으로 정의될 수 있다.
새롭게 수신된 트랜잭션(152j)이 유효한 것으로 간주되기 때문에 테스트를 통과한다는 것을 조건으로(즉, 그것이 "유효성 검증"된다는 조건으로), 트랜잭션(152j)을 수신하는 임의의 블록체인 노드(104)는 새로운 유효성 검증된 트랜잭션(152)을 해당 블록체인 노드(104)에서 유지되는 트랜잭션의 정렬된 세트(154)에 추가할 것이다. 또한, 트랜잭션(152j)을 수신하는 임의의 블록체인 노드(104)는 유효성 검증된 트랜잭션(152)을 네트워크(106)의 하나 이상의 다른 블록체인 노드들(104)로 전방으로 전파시킬 것이다. 각각의 블록체인 노드(104)가 동일한 프로토콜을 적용하기 때문에, 트랜잭션(152j)이 유효하다고 가정하면, 이는 그것이 곧 전체 네트워크(106)에 걸쳐 전파될 것임을 의미한다.
일단 주어진 블록체인 노드(104)에서 유지되는 트랜잭션의 정렬된 세트(154)에 승인되면, 해당 블록체인 노드(104)는 새로운 트랜잭션(152)을 포함하는 그들 개개의 트랜잭션의 정렬된 세트(154)의 최신 버전에 대한 작업 증명 퍼즐을 풀기 위해 경쟁하기 시작할 것이다(다른 블록체인 노드(104)가 트랜잭션의 상이한 정렬된 세트(154)에 기초하여 퍼즐을 풀려고 시도할 수 있지만 먼저 달성한 사람이 최신 블록(151)에 포함된 트랜잭션의 정렬된 세트를 정의할 것임이 상기됨). 결국, 블록체인 노드(104)는 앨리스의 트랜잭션(152j)을 포함하는 정렬된 세트(154)의 일부에 대한 퍼즐을 풀 것이다. 새로운 트랜잭션(152j)을 포함하는 정렬된 세트(154)에 대한 작업 증명이 완료되면, 이는 변경 불가능하게 블록체인(150)의 블록들(151) 중 하나의 부분이 된다. 각각의 트랜잭션(152)은 이전 트랜잭션에 대한 역 포인터를 포함하여서, 트랜잭션들의 순서가 또한 변경 불가능하게 기록된다.
상이한 블록체인 노드들(104)은 우선 주어진 트랜잭션의 상이한 인스턴스들을 수신하고, 따라서 하나의 인스턴스가 새로운 블록(151)에 공개되기 전에 어떤 인스턴스가 유효한지에 대한 충돌하는 뷰들을 가질 수 있고, 이 지점에서 모든 블록체인 노드들(104)은 공개된 인스턴스가 유일한 유효 인스턴스라고 동의한다. 블록체인 노드(104)가 하나의 인스턴스를 유효한 것으로 수락하고, 그 후 제2 인스턴스가 블록체인(150)에 기록되었다는 것을 발견하면, 해당 블록체인 노드(104)는 이것을 수락해야 하고, 자신이 초기에 수락한 인스턴스(즉, 블록(151)에 공개되지 않은 것)를 폐기(즉, 무효한 것으로 처리)할 것이다.
일부 블록체인 네트워크들에 의해 운영되는 대안적인 유형의 트랜잭션 프로토콜은 계정-기반 트랜잭션 모델의 일부로서 "계정-기반" 프로토콜로서 지칭될 수 있다. 계정-기반의 경우에, 각각의 트랜잭션은 과거 트랜잭션들의 시퀀스에서 선행 트랜잭션의 UTXO를 뒤로 참조하기 보다는, 절대 계정 잔액을 참조함으로써 전달될 금액을 정의한다. 모든 계정들의 현재 상태는 블록체인과 별개로 해당 네트워크의 노드들에 의해 저장되며 지속적으로 업데이트된다. 이러한 시스템에서, 트랜잭션들은 (또한 "포지션"이라 불리는) 계정의 실행 중인 트랜잭션 총계를 사용하여 정렬된다. 이 값은 그의 암호화 서명의 일부로 발신인에 의해 서명되고 트랜잭션 참조 계산의 부분으로서 해싱된다. 게다가, 선택적 데이터 필드가 또한 트랜잭션에 서명할 수 있다. 이 데이터 필드는 예컨대, 이전 트랜잭션 ID가 데이터 필드에 포함된 경우 이전 트랜잭션을 뒤로 가리킬 수 있다.
UTXO-기반 모델
도 2는 예시적인 트랜잭션 프로토콜을 예시한다. 이는 UTXO-기반 프로토콜의 예이다. 트랜잭션(152)(약칭 "Tx")은 블록체인(150)의 기본 데이터 구조이다(각각의 블록(151)은 하나 이상의 트랜잭션들(152)을 포함함). 다음은 출력-기반 또는 "UTXO" 기반 프로토콜을 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 이것은 모든 가능한 실시예들로 제한되지 않는다. 예시적인 UTXO-기반 프로토콜이 비트코인을 참조하여 설명되지만, 이것은 다른 예시적인 블록체인 네트워크 상에서 동일하게 구현될 수 있다는 것이 유의된다.
UTXO-기반 모델에서, 각각의 트랜잭션("Tx")(152)은 하나 이상의 입력들(202) 및 하나 이상의 출력들(203)을 포함하는 데이터 구조를 포함한다. 각각의 출력(203)은 (UTXO가 아직 리딤되지 않은 경우) 다른 새로운 트랜잭션의 입력(202)에 대한 소스로서 사용될 수 있는 미지출 트랜잭션 출력(unspent transaction output; UTXO)을 포함할 수 있다. UTXO는 디지털 자산의 금액을 지정하는 값을 포함한다. 이것은 분산형 원장 상의 설정된 토큰의 수를 나타낸다. UTXO는 또한 다른 정보 중에서, 그것이 발생한 트랜잭션의 트랜잭션 ID를 포함할 수 있다. 트랜잭션 데이터 구조는 또한 입력 필드(들)(202) 및 출력 필드(들)(203)의 크기의 표시자를 포함할 수 있는 헤더(201)를 포함할 수 있다. 헤더(201)는 또한 트랜잭션의 ID를 포함할 수 있다. 실시예들에서, 트랜잭션 ID는 (트랜잭션 ID 자체는 제외한) 트랜잭션 데이터의 해시이고 노드들(104)에 제출된 원시 트랜잭션(152)의 헤더(201)에 저장된다.
앨리스(103a)가 해당 디지털 자산의 금액을 밥(103b)에게 전달하는 트랜잭션(152j)을 생성하기를 원한다고 하자. 도 2에서 앨리스의 새로운 트랜잭션(152j)은 "Tx1"로서 라벨이 지정된다. 이는 시퀀스의 선행 트랜잭션(152i)의 출력(203)에서 앨리스에게 잠금된 디지털 자산의 금액을 취하고, 이 중 적어도 일부를 밥에게 전달한다. 선행 트랜잭션(152i)은 도 2에서 "Tx0"로 라벨링된다. Tx0 및 Tx1은 임의의 라벨일 뿐이다. 이들은, Tx0이 블록체인(151)의 최초 트랜잭션이거나, Tx1이 풀(154)에서 바로 다음 트랜잭션이라는 것을 반드시 의미하지는 않는다. Tx1은 앨리스에게 잠금된 미지출 출력(203)을 여전히 갖는 임의의 선행(즉, 앞선) 트랜잭션을 뒤로 가리킬 수 있다.
선행 트랜잭션 Tx0은 앨리스가 자신의 새로운 트랜잭션 Tx1을 생성할 때, 또는 적어도 그녀가 그것을 네트워크(106)에 전송할 때까지 이미 유효성 검증되고 블록체인(150)의 블록(151)에 포함되었을 수 있다. 이는 그 시간에 이미 블록들(151) 중 하나에 포함되었거나, 정렬된 세트(154)에서 여전히 대기 중일 수 있으며, 이 경우에 곧 새로운 블록(151)에 포함될 것이다. 대안적으로 Tx0 및 Tx1이 생성되고 네트워크(106)에 함께 전송될 수 있거나 또는 노드 프로토콜이 "고아" 트랜잭션들을 버퍼링하도록 허용하는 경우 Tx0은 Tx1 이후에도 전송될 수 있다. 트랜잭션들의 시퀀스의 맥락에서 본원에서 사용된 바와 같은 "선행" 및 "후속"이라는 용어들은 (트랜잭션이 다른 트랜잭션을 뒤로 가리키고, 이와 같이 계속되는) 트랜잭션들에서 지정된 트랜잭션 포인터들에 의해 정의된 바와 같은 시퀀스에서의 트랜잭션들의 순서를 지칭한다. 이들은 "선행자(predecessor)" 및 "후행자(successor)", 또는 "앞선(antecedent)"과 "후위의(descendant)", "부모" 및 "자식" 등으로 동등하게 대체될 수 있다. 이는 그것들이 생성되고, 네트워크(106)로 전송되거나, 임의의 주어진 블록체인 노드(104)에 도달하는 순서를 반드시 의미하지는 않는다. 그럼에도 불구하고, 선행 트랜잭션(앞선 트랜잭션 또는 "부모")을 가리키는 후속 트랜잭션(후위의 트랜잭션 또는 "자식")은 부모 트랜잭션이 유효성 검증될 때까지 그리고 유효성 검증되지 않는 한 유효성 검증되지 않을 것이다. 그의 부모 이전에 블록체인 노드(104)에 도달하는 자식은 고아로 간주된다. 이는 노드 프로토콜 및/또는 노드 거동에 의존하여 부모를 대기하기 위해 특정 시간 동안 버퍼링되거나 폐기될 수 있다.
선행 트랜잭션(Tx0)의 하나 이상의 출력들(203) 중 하나는, 본원에서 UTXO0으로서 라벨이 지정되는 특정 UTXO를 포함한다. 각각의 UTXO는 UTXO에 의해 표현되는 디지털 자산의 금액을 지정하는 값 및 후속 트랜잭션이 유효성 검증되고 따라서 UTXO가 성공적으로 리딤되기 위하여 후속 트랜잭션의 입력(202)에서 잠금 해제 스크립트에 의해 만족되어야 하는 조건을 정의하는 잠금 스크립트를 포함한다. 통상적으로, 잠금 스크립트는 특정 당사자(그것이 포함된 트랜잭션의 수혜자)에게로 금액을 잠근다. 즉, 잠금 스크립트는, 통상적으로 후속 트랜잭션의 입력의 잠금 해제 스크립트가 선행 트랜잭션이 잠겨 있는 당사자의 암호화 서명을 포함하는 조건을 포함하는 잠금 해제 조건을 정의한다.
잠금 스크립트(일명 scriptPubKey)는 노드 프로토콜에 의해 인식되는 도메인 특정 언어로 작성된 코드 조각이다. 이러한 언어의 특정 예는, 블록체인 네트워크에 의해 사용되는 "스크립트(Script)"(대문자 S)라 불린다. 잠금 스크립트는 트랜잭션 출력(203)을 지출하는 데 어떤 정보가 필요한지, 예컨대, 앨리스의 서명 요건을 지정한다. 잠금 해제 스크립트들은 트랜잭션들의 출력에서 나타난다. 잠금 해제 스크립트(일명 scriptSig)는 잠금 스크립트 기준들을 충족시키는 데 필요한 정보를 제공하는 도메인 특정 언어로 작성된 코드 조각이다. 예컨대, 이는 밥의 서명을 포함할 수 있다. 잠금 해제 스크립트들은 트랜잭션들의 입력(202)에 나타난다.
따라서, 예시된 예에서, Tx0의 출력(203)의 UTXO0은 UTXO0가 리딤되기 위해(엄밀히, UTXO0을 리딤하고자 시도하는 후속 트랜잭션이 유효하기 위해) 앨리스의 서명 Sig PA를 요구하는 잠금 스크립트 [Checksig PA]를 포함한다. [Checksig PA]는 앨리스의 공개-개인 키 쌍으로부터의 공개 키 PA의 표현(즉, 해시)을 포함한다. Tx1의 입력(202)은 (예컨대, 실시예에서, 전체 트랜잭션 Tx0의 해시인 그의 트랜잭션 ID인 TxID0에 의해) Tx1을 뒤로 가리키는 포인터를 포함한다. Tx1의 입력(202)은 Tx0 내에서 UTXO0을 식별하는 인덱스를 포함하여 Tx0의 임의의 다른 가능한 출력들 사이에서 그것을 식별한다. Tx1의 입력(202)은 앨리스의 암호화 서명을 포함하는 잠금 해제 스크립트 <Sig PA>를 더 포함하며, 이는 앨리스가 키 쌍으로부터 자신의 개인 키를 데이터의 미리 정의된 부분(때로는 암호화에서 "메시지"라 불림)에 적용함으로써 생성된다. 유효한 서명을 제공하기 위해 앨리스에 의해 서명될 필요가 있는 데이터(또는 "메시지")는 잠금 스크립트, 노드 프로토콜 또는 이들의 조합에 의해 정의될 수 있다.
새로운 트랜잭션 Tx1이 블록체인 노드(104)에 도달할 때, 노드는 노드 프로토콜을 적용한다. 이는 잠금 해제 스크립트가 잠금 스크립트에 정의된 조건(이 조건은 하나 이상의 기준들을 포함할 수 있음)을 충족시키는지를 체크하기 위해 잠금 스크립트 및 잠금 해제 스크립트를 함께 실행하는 것을 포함한다. 실시예들에서, 이는 2개의 스크립트들을 연결하는 것을 수반한다.
<Sig PA> < PA> || [Checksig PA]
여기에서 "||"는 연결을 표현하고 "<...>"는 스택 상에 데이터를 배치하는 것을 의미하고, "[…]"는 잠금 스크립트(이 예에서, 스택-기반 언어)에 의해 구성된 함수이다. 동등하게, 스크립트들을 연결하는 대신, 스크립트들은 공통 스택을 사용하여 차례로 실행될 수 있다. 어느 쪽이든, 함께 실행될 때, 스크립트들은 Tx0의 출력의 잠금 스크립트에 포함된 바와 같은 앨리스의 공개 키 PA를 사용하여, Tx1의 입력의 잠금 해제 스크립트가 데이터의 예상되는 부분에 서명하는 앨리스의 서명을 포함한다는 것을 인증한다. 이 인증을 수행하기 위하여 데이터의 예상되는 부분 자체("메시지")가 또한 포함될 필요가 있다. 실시예들에서, 서명된 데이터는 Tx1 전체를 포함한다(이에 따라, 평문으로 데이터의 서명된 부분을 지정하는 별개의 요소가 포함될 필요가 없는데, 그 이유는 이것이 이미 본질적으로 존재하기 때문임).
공개-개인 암호화에 의한 인증의 세부사항들은 당업자에게 친숙할 것이다. 기본적으로, 앨리스가 자신의 개인 키를 사용하여 메시지에 서명한 경우, 앨리스의 공개 키 및 평문의 메시지를 감안하여, 노드(104)와 같은 다른 엔티티는 메시지가 앨리스에 의해 서명된 것임이 틀림없다는 것을 인증할 수 있다. 서명은 통상적으로 메시지를 해싱하는 것, 해시에 서명하는 것, 그리고 이를 서명으로서 메시지에 태깅하고, 이에 따라 공개 키의 임의의 보유자(holder)가 서명을 인증하는 것을 가능하게 하는 것을 포함한다. 특정 데이터 조각 또는 트랜잭션의 부분에 서명한다는 본원에서의 임의의 참조는 실시예들에서 해당 데이터의 조각 또는 트랜잭션의 부분의 해시를 서명하는 것을 의미한다는 것이 유의된다.
Tx1의 잠금 해제 스크립트가 Tx0의 잠금 스크립트에 지정된 하나 이상의 조건들을 충족시키는 경우(이에 따라, 도시된 예에서, 앨리스의 서명이 Tx1에서 제공되고 인증된 경우), 블록체인 노드(104)는 Tx1이 유효한 것으로 간주한다. 이것은, 블록체인 노드(104)가 Tx1을 트랜잭션의 정렬된 세트(154)에 추가할 것이라는 것을 의미한다. 블록체인 노드(104)는 또한 트랜잭션 Tx1이 네트워크 전반에 걸쳐 전파되도록, 해당 트랜잭션을 네트워크(106)의 하나 이상의 다른 블록체인 노드(104)로 포워딩할 것이다. Tx1이 유효성 검증되고 블록체인(150)에 포함되면, 이는 지출된 것으로 Tx0으로부터 UTXO0를 정의한다. Tx1은 그것이 미지출 트랜잭션 출력(203)을 지출하는 경우에만 유효할 수 있다는 것에 주의한다. 다른 트랜잭션(152)에 의해 이미 지출된 출력을 지출하려고 시도하는 경우, 다른 모든 조건들이 충족되는 경우에서조차도 Tx1은 유효하지 않을 것이다. 따라서, 블록체인 노드(104)는 또한 선행 트랜잭션 Tx0에서 참조된 UTXO가 이미 지출되었는지(즉, 다른 유효한 트랜잭션에 대한 유효한 입력을 이미 형성했는지)를 체크할 필요가 있다. 이는 트랜잭션들(152) 상에 정의된 순서를 부과하는 것이 블록체인(150)에 대해 중요한 하나의 이유이다. 실제로, 주어진 블록체인 노드(104)는 트랜잭션들(152)이 지출된 UTXO들(203)을 마킹하는 별개의 데이터베이스를 유지할 수 있지만, 궁극적으로 UTXO가 지출되었는지를 정의하는 것은 블록체인(150)의 다른 유효한 트랜잭션에 대한 유효한 입력이 이미 형성되었는지의 여부이다.
또한, 주어진 트랜잭션(152)의 모든 출력들(203)에서 지정된 총 금액이 모든 그의 입력들(202)에 의해 가리켜지는 총 금액보다 큰 경우, 이는 대부분의 트랜잭션 모델들에서 무효에 대한 다른 근거이다. 따라서, 이러한 트랜잭션들은 블록들(151)에 포함되거나 전파되지 않을 것이다.
UTXO-기반 트랜잭션 모델에서, 주어진 UTXO는 전체로서 지출될 필요가 있다는 것에 주의한다. 다른 프랙션(fraction)이 지출되면서, 지출된 것으로 UTXO에서 정의된 금액의 프랙션이 "남겨둘" 수는 없다 그러나 UTXO로부터의 금액은 다음 트랜잭션의 다수의 출력들 사이에서 분할될 수 있다. 예컨대, Tx0의 UTXO0에 정의된 금액은 Tx1의 다수의 UTXO들 사이에서 분할될 수 있다. 따라서 앨리스가 UTXO0에 정의된 모든 금액을 밥에게 주기를 원하지 않는 경우, 앨리스는 Tx1의 제2 출력에서 자신에게 잔돈을 주거나, 다른 당사자에게 지불하는 데 나머지를 사용할 수 있다.
실제로, 앨리스는 또한 보통, 그녀의 트랜잭션(104)을 공개한 비트코인 노드에 대한 수수료를 포함할 필요가 있을 것이다. 앨리스가 그러한 수수료를 포함하지 않는 경우, Tx0은 블록체인 노드들(104)에 의해 거부될 수 있고, 따라서 기술적으로 유효하더라도, 전파되어 블록체인(150)에 포함되지 않을 수 있다(노드 프로토콜은 블록체인 노드들(104)이 원하지 않는 경우 이들에게 트랜잭션들(152)을 수락하도록 강요하지 않음). 일부 프로토콜들에서, 트랜잭션 수수료는 자체의 별개의 출력(203)을 요구하지 않는다(즉, 별개의 UTXO가 필요하지 않음). 대신, 주어진 트랜잭션(152)의 입력(들)(202)에 의해 가리켜지는 총 금액과 출력(들)(203)에 지정된 총 금액 사이의 임의의 차이가 트랜잭션을 공개한 블록체인 노드(104)에 자동으로 주어진다. 예컨대, UTXO0에 대한 포인터가 Tx1에 대한 유일한 입력이고 Tx1은 단 하나의 출력 UTXO1만을 갖는다고 하자. UTXO0에 지정된 디지털 자산의 금액이 UTXO1에 지정된 금액보다 큰 경우, 차이는 UTXO1을 포함하는 블록을 공개한 노드(104)에 의해 할당될 수 있다. 그러나, 대안적으로 또는 부가적으로, 트랜잭션 수수료가 트랜잭션(152)의 UTXO들(203) 중 자체 UTXO에서 명시적으로 지정될 수 있다는 것이 반드시 배제되는 것은 아니다.
앨리스 및 밥의 디지털 자산들은 블록체인(150)의 임의의 위치의 임의의 트랜잭션들(152)에서 그들에게 잠금된 UTXO로 구성된다. 따라서 통상적으로, 주어진 당사자(103)의 자산들은 블록체인(150) 전반에 걸친 다양한 트랜잭션들(152)의 UTXO들에 걸쳐 흩어져 있다. 블록체인(150)의 어떤 위치에도 주어진 당사자(103)의 총 잔액을 정의하는 숫자는 전혀 없다. 클라이언트 애플리케이션(105)에서 지갑 기능의 역할은, 개개의 당사자에게 잠겨 있으며 다른 전방 트랜잭션에서 아직 지출되지 않은 모든 다양한 UTXO들의 값들을 함께 대조하는 것이다. 지갑 기능은, 블록체인(150)의 사본이 비트코인 노드(104) 중 임의의 것에 저장된 것인지에 대해 질의함으로써 이를 행할 수 있다.
스크립트 코드는 종종 개략적으로(즉, 정확한 언어가 아님) 표현된다는 것이 유의된다. 예컨대, 특정 기능을 표현하기 위해 연산 코드(operation code)(작업코드(opcode))가 사용될 수 있다. "OP_..."는 스크립트 언어의 특정 작업코드를 지칭한다. 예로서, OP_RETURN은, 잠금 스크립트의 시작에서 OP_FALSE가 선행할 때, 트랜잭션 내에 데이터를 저장하고 그리하여 데이터를 블록체인(150)에 변경 불가능하게 기록할 수 있는 트랜잭션의 지출 불가능한 출력을 생성하는 스크립트 언어의 작업코드이다. 예컨대, 데이터는 블록체인에 저장하고자 하는 문서를 포함할 수 있다.
전형적으로, 트랜잭션의 입력은 공개 키 PA에 대응하는 디지털 서명을 포함한다. 실시예들에서, 이는 타원 곡선 secp256k1을 사용하는 ECDSA에 기초한다. 디지털 서명은 특정 데이터 조각에 서명한다. 일부 실시예들에서, 주어진 트랜잭션에 대해, 서명은 트랜잭션 입력의 일부, 및 트랜잭션 출력의 전부 또는 일부에 서명할 것이다. 서명되는 출력들의 특정 부분들은 SIGHASH 플래그에 의존한다. SIGHASH 플래그는 보통, 어느 출력들이 서명되는지를 선택하기 위해 서명의 끝에 포함된 4-바이트 코드이다(이에 따라, 서명 시에 고정됨).
잠금 스크립트는 때로는, 그것이 전형적으로 개개의 트랜잭션이 잠겨 있는 당사자의 공개 키를 포함한다는 사실을 지칭하는 "scriptPubKey"라 칭해진다. 잠금 해제 스크립트는 때로는, 그것이 전형적으로 대응하는 서명을 제공한다는 사실을 지칭하는 "scriptSig"라 칭해진다. 그러나, 보다 일반적으로, UTXO가 리딤되기 위한 조건이 서명을 인증하는 것을 포함하는 것이 블록체인(150)의 모든 애플리케이션들에서 필수적인 것은 아니다. 보다 일반적으로 스크립팅 언어는 임의의 하나 이상의 조건들을 정의하는 데 사용될 수 있다. 따라서 보다 일반적인 용어들 "잠금 스크립트" 및 "잠금 해제 스크립트"가 선호될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 각각 앨리스 및 밥의 컴퓨터 장비(102a, 102b) 각각의 상의 클라이언트 애플리케이션은 추가적인 통신 기능을 포함할 수 있다. 이러한 추가적인 기능은 (어느 한 당사자 또는 제3자의 주도로) 앨리스(103a)가 밥(103b)과 별개의 사이드 채널(301)을 설정하는 것을 가능하게 한다. 사이드 채널(301)은 블록체인 네트워크와 별개로 데이터 교환을 가능하게 한다. 이러한 통신을 때로는 "오프-체인(off-chain)" 통신으로서 지칭된다. 예컨대, 이는 당사자들 중 하나가 블록체인 네트워크(106)로 브로드캐스팅하기로 선택할 때까지, (아직) 트랜잭션이 네트워크 블록체인 네트워크(106) 상에 등록되거나 체인(150)으로 진행됨 없이 앨리스와 밥 사이에서 트랜잭션(152)을 교환하는 데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로 트랜잭션을 공유하는 것은 때때로 "트랜잭션 템플릿"을 공유하는 것으로 지칭된다. 트랜잭션 템플릿에는, 완전한 트랜잭션을 형성하기 위해 요구되는 하나 이상의 입력 및/또는 출력이 없을 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 사이드 채널(301)은 키들, 협상된 금액들 또는 조건들(terms), 데이터 콘텐츠 등과 같은 임의의 다른 트랜잭션 관련 데이터를 교환하는 데 사용될 수 있다.
사이드 채널(301)은 블록체인 네트워크(106)와 동일한 패킷 교환 네트워크(101)를 통해 설정될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 사이드 채널(301)은 상이한 네트워크 이를테면, 모바일 셀룰러 네트워크, 또는 로컬 영역 네트워크 이를테면, 로컬 무선 네트워크, 또는 심지어, 앨리스 및 밥의 디바이스들(102a, 102b) 사이의 직접 유선 또는 무선 링크를 통해 설정될 수 있다. 일반적으로, 본원의 임의의 위치에서 지칭되는 바와 같은 사이드 채널(301)은 "오프-체인", 즉, 블록체인 네트워크(106)와 별개로 데이터를 교환하기 위한 하나 이상의 네트워킹 기술들 또는 통신 매체들을 통한 임의의 하나 이상의 링크들을 포함할 수 있다. 하나 초과의 링크가 사용되는 경우, 오프-체인 링크들의 번들(bundle) 또는 모음은 전체적으로 사이드 채널(301)로서 지칭될 수 있다. 따라서 앨리스 및 밥이 사이드 채널(301)을 통해 특정 정보 조각들 또는 데이터 등을 교환한다고 하면, 이는 이러한 모든 데이터 조각들이 정확히 동일한 링크 또는 심지어 동일한 유형의 네트워크를 통해 전송되어야 한다는 것을 반드시 의미하는 것은 아니란 것에 주의한다.
클라이언트 소프트웨어
도 3a는 현재 개시된 방식의 실시예를 구현하기 위한 클라이언트 애플리케이션(105)의 예시적인 구현을 도시한다. 클라이언트 애플리케이션(105)은 트랜잭션 엔진(401) 및 사용자 인터페이스(UI) 계층(402)을 포함한다. 트랜잭션 엔진(401)은, 위에서 논의되고 곧 더 상세히 논의되는 방식에 따라, 클라이언트(105)의 기본 트랜잭션 관련 기능을 구현하고, 이를테면, 트랜잭션(152)을 공식화하고, 트랜잭션 및/또는 다른 데이터를 사이드 채널(301)을 통해 수신 및/또는 전송하고, 그리고/또는 블록체인 네트워크(106)를 통해 전파되도록 트랜잭션을 하나 이상의 노드(104)에 전송하도록 구성된다. 본원에 개시된 실시예에 따라, 각각의 클라이언트(105)의 트랜잭션 엔진(401)은 기능(403)을 포함한다.
UI 계층(402)은, 개개의 사용자의 컴퓨터 장비(102)의 사용자 출력 수단을 통해 개개의 사용자(103)에게 정보를 출력하는 것, 및 장비(102)의 사용자 입력 수단을 통해 개개의 사용자(103)로부터 입력을 수신하는 것을 포함하여, 장비(102)의 사용자 입력/출력(I/O) 수단을 통해 사용자 인터페이스를 렌더링하도록 구성된다. 예컨대, 사용자 출력 수단은 시각적 출력을 제공하기 위한 하나 이상의 디스플레이 스크린(터치 또는 비터치 스크린), 오디오 출력을 제공하기 위한 하나 이상의 스피커, 및/또는 촉각 출력을 제공하기 위한 하나 이상의 햅틱 출력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 사용자 입력 수단은, 예컨대, 하나 이상의 터치 스크린(출력 수단에 사용되는 것과 동일하거나 상이함)의 입력 어레이; 마우스, 트랙패드 또는 트랙볼과 같은 하나 이상의 커서 기반 디바이스; 스피치 또는 음성 입력을 수신하기 위한 하나 이상의 마이크로폰 및 스피치 또는 음성 인식 알고리즘; 수동 또는 신체 제스처의 형태로 입력을 수신하기 위한 하나 이상의 제스처 기반 입력 디바이스; 또는 하나 이상의 기계식 버튼, 스위치 또는 조이스틱 등을 포함할 수 있다.
유의: 본원의 다양한 기능이 동일한 클라이언트 애플리케이션(105)에 통합되는 것으로 설명될 수 있지만, 이는 반드시 제한적인 것은 아니며 대신에 그들은 둘 이상의 별개의 애플리케이션의 묶음으로 구현될 수 있고, 예컨대, 하나가 다른 것에 플러그 인하거나 또는 API(application programming interface)를 통해 인터페이싱한다. 예컨대, 트랜잭션 엔진(401)의 기능은 UI 계층(402)과 별개의 애플리케이션에서 구현될 수 있거나, 트랜잭션 엔진(401)과 같은 주어진 모듈의 기능은 하나 초과의 애플리케이션 사이에서 분할될 수 있다. 또한 설명된 기능 중 일부 또는 전부가, 이를테면, 운영 시스템 계층에서 구현될 수 있음을 배제하지 않는다. 본원의 어디에서나 단일 또는 주어진 애플리케이션(105) 등에 대한 참조가 이루어지는 경우, 이것은 단지 예에 불과하며, 보다 일반적으로 설명된 기능이 임의의 형태의 소프트웨어로 구현될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
도 3b는, 앨리스의 장비(102a) 상의 클라이언트 애플리케이션(105a)의 사용자 인터페이스(UI) 계층(402)에 의해 렌더링될 수 있는 UI(500)의 예의 실물 모형(mock up)을 제공한다. 유사한 UI가 밥의 장비(102b) 또는 임의의 다른 당사자의 장비 상에서 클라이언트(105b)에 의해 렌더링될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
예시로서, 도 3b는 앨리스의 관점으로부터 UI(500)를 도시한다. UI(500)는 사용자 출력 수단을 통해 별개의 UI 요소로서 렌더링되는 하나 이상의 UI 요소(501, 502, 502)를 포함할 수 있다.
예컨대, UI 요소는 상이한 온-스크린 버튼, 또는 메뉴의 상이한 옵션 등일 수 있는 하나 이상의 사용자 선택 가능 요소(501)를 포함할 수 있다. 사용자 입력 수단은 사용자(103)(이 경우에, 앨리스(103a))가, 이를테면, 스크린 상의 UI 요소를 클릭 또는 터치하거나 원하는 옵션의 명칭을 말함으로써 옵션 중 하나를 선택하거나 그렇지 않은 경우 동작시키는 것을 가능하게 하도록 배열된다(주의 사항 ― 본원에서 사용된 용어 "수동"은 자동과 대조되는 의미일 뿐이며, 반드시 손 또는 손들의 사용으로 제한하는 것은 아니다). 옵션은 사용자(앨리스)가 ...하는 것을 가능하게 한다.
대안적으로 또는 추가적으로, UI 요소는 하나 이상의 데이터 엔트리 필드(502)를 포함할 수 있고, 이를 통해 사용자가 ...를 할 수 있다. 이러한 데이터 엔트리 필드는 사용자 출력 수단, 예컨대, 온스크린을 통해 렌더링되고, 데이터는 사용자 입력 수단, 예컨대, 키보드 또는 터치스크린을 통해 필드에 입력될 수 있다. 대안적으로, 데이터는, 예컨대, 스피치 인식에 기초하여 구두로 수신될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, UI 요소는 사용자에게 정보를 출력하기 위해 출력되는 하나 이상의 정보 요소(503)를 포함할 수 있다. 예컨대, 이것/이들은 스크린 상에서 또는 들릴 수 있게 렌더링될 수 있다.
다양한 UI 요소를 렌더링하고, 옵션을 선택하고, 데이터를 입력하는 특정 수단은 중요하지 않다는 것이 인지될 것이다. 이러한 UI 요소의 기능은 곧 더 자세히 논의될 것이다. 도 3에 도시된 UI(500)는 단지 도식화된 실물 모형이고, 실제로는 이는 간결성을 위해 도시되지 않은 하나 이상의 추가 UI 요소를 포함할 수 있다는 것이 인지될 것이다.
노드 소프트웨어
도 4는 UTXO-기반 또는 출력-기반 모델의 예에서 네트워크(106)의 각각의 블록체인 노드(104) 상에서 실행되는 노드 소프트웨어(450)의 예를 예시한다. 다른 엔티티는, 네트워크(106) 상의 노드(104)로서 분류되지 않고서, 즉, 노드(104)의 요구된 동작을 수행하지 않고서, 노드 소프트웨어(450)를 실행할 수 있다는 것이 유의된다. 노드 소프트웨어(450)는 프로토콜 엔진(451), 스크립트 엔진(452), 스택(453), 애플리케이션-레벨 결정 엔진(454), 및 일 세트의 하나 이상의 블록체인-관련 기능 모듈들(455)을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 각각의 노드(104)는, 합의 모듈(455C)(예컨대, 작업 증명), 전파 모듈(455P) 및 저장 모듈(예컨대, 데이터베이스) 중 3개 모두를 포함하지만 이에 제한되지 않는 노드 소프트웨어를 실행할 수 있다. 프로토콜 엔진(401)은 전형적으로 트랜잭션(152)의 상이한 필드들을 인식하고 이들을 노드 프로토콜에 따라 프로세싱하도록 구성된다. 다른 선행 트랜잭션(152i)(Txm-1)의 출력(예컨대, UTXO)을 가리키는 입력을 갖는 트랜잭션(152j)(Txj)이 수신될 때, 프로토콜 엔진(451)은 Txj의 잠금 해제 스크립트를 식별하고 이를 스크립트 엔진(452)에 전달한다. 프로토콜 엔진(451)은 또한 Txj의 입력의 포인터에 기초하여 Txi를 식별 및 리트리브(retrieve)한다. Txi는 블록체인(150) 상에서 공개될 수 있고, 이 경우에, 프로토콜 엔진은 노드(104)에 저장된 블록체인(150)의 블록(151)의 사본으로부터 Txi를 리트리브할 수 있다. 대안적으로, Txi는 아직 블록체인(150) 상에서 공개되지 않았을 수 있다. 이 경우에, 프로토콜 엔진(451)은 노드(104)에 의해 유지되는 미공개 트랜잭션의 정렬된 세트(154)로부터 Txi를 리트리브할 수 있다. 어느 쪽이든, 스크립트 엔진(451)은 Txi의 참조된 출력에서 잠금 스크립트를 식별하고, 이를 스크립트 엔진(452)으로 전달한다.
따라서, 스크립트 엔진(452)은 Txj의 대응하는 입력으로부터의 잠금 해제 스크립트 및 Txi의 잠금 스크립트를 갖는다. 예컨대, Tx0 및 Tx1로 라벨링된 트랜잭션이 도 2에 예시되지만, 동일한 것이 트랜잭션들의 임의의 쌍에 동일하게 적용될 수 있다. 스크립트 엔진(452)은 이전에 논의된 바와 같이 2개의 스크립트들을 함께 실행하며, 이는 사용되고 있는 스택-기반 스크립팅 언어(예컨대, Script)에 따라 스택(453) 상에 데이터를 배치하고 스택(403)으로부터 데이터를 리트리브하는 것을 포함할 것이다.
스크립트들을 함께 실행함으로써, 스크립트 엔진(452)은 잠금 해제 스크립트가 잠금 스크립트에 정의된 하나 이상의 기준들을 충족시키는지 여부 ― 즉, 잠금 스크립트가 포함되는 출력을 잠금 해제 스크립트가 "잠금 해제"하는가? 를 결정한다. 스크립트 엔진(452)은 이 결정의 결과를 프로토콜 엔진(451)에 반환한다. 잠금 해제 스크립트가 대응하는 잠금 스크립트에 지정된 하나 이상의 기준들을 충족시키는 것으로 스크립트 엔진(452)이 결정하는 경우, 결과 "참"이 반환된다. 그렇지 않으면, 결과 "거짓"이 반환된다.
출력-기반 모델에서, 스크립트 엔진(452)으로부터의 결과 "참"은 트랜잭션의 유효함을 위한 조건들 중 하나이다. 통상적으로 또한 충족되어야 하는, 프로토콜 엔진(451)에 의해 평가되는 하나 이상의 추가의 프로토콜-레벨 조건들; 이를테면, Txj의 출력(들)에 지정된 디지털 자산의 총 금액이 그의 입력에 의해 가리켜지는 총 금액을 초과하지 않는 것, 그리고 Txi의 가리켜진 출력이 다른 유효한 트랜잭션에 의해 이미 지출되지 않았을 것이 존재한다. 프로토콜 엔진(451)은 하나 이상의 프로토콜-레벨 조건들과 함께 스크립트 엔진(452)으로부터의 결과를 평가하고, 이들이 모두 참인 경우에만, 트랜잭션 Txj을 유효성 검증한다. 프로토콜 엔진(451)은 트랜잭션이 유효한지에 관한 표시를 애플리케이션-레벨 결정 엔진(454)에 출력한다. Txj이 실제로 유효성 검증된다는 조건에서만, 결정 엔진(454)은 Txj에 대해 그들 개개의 블록체인-관련 기능을 수행하도록 합의 모듈(455C) 및 전파 모듈(455P) 둘 모두를 제어하기로 선택할 수 있다. 이것은 합의 모듈(455C)이 블록(151)에 통합하기 위해 노드의 트랜잭션의 개개의 정렬된 세트(154)에 Txj를 추가하는 것, 및 전파 모듈(455P)이 Txj를 네트워크(106)의 다른 블록체인 노드(104)에 포워딩하는 것을 포함한다. 선택적으로, 실시예들에서, 애플리케이션 결정 엔진(454)은, 이러한 기능들 중 어느 하나 또는 둘 모두를 트리거하기 전에 하나 이상의 부가적인 조건들을 적용할 수 있다. 예컨대, 결정 엔진은, 트랜잭션 모두가 유효하고 트랜잭션 수수료가 충분하다는 조건 하에서만 트랜잭션을 공개하기로 선택할 수 있다.
또한, 본원에서 "참" 및 "거짓"이라는 용어들은 단지 단일 이진 숫자(비트)의 형태로 표현되는 결과를 반환하는 것으로 반드시 제한되지는 않지만, 이는 확실히 하나의 가능한 구현이라는 것이 유의된다. 보다 일반적으로, "참"은 성공 또는 긍정적인 결과를 표시하는 임의의 상태를 지칭할 수 있고 "거짓"은 실패 또는 비-긍정적인 결과를 표시하는 임의의 상태를 지칭할 수 있다. 예컨대, 계정-기반 모델에서, "참"의 결과는 서명의 암시적인 프로토콜 레벨의 유효성 검증 및 스마트 계약의 부가적인 긍정적인 출력의 조합에 의해 표시될 수 있다(개별 결과들 둘 모두가 참인 경우, 전체 결과가 참을 시그널링하는 것으로 간주됨).
개시된 기술들의 다른 변형들 또는 사용 사례들은 본원에서의 개시가 주어지면 당업자에게 명백해질 수 있다. 본 개시의 범위는 설명된 실시예에 의해 제한되는 것이 아니라 첨부된 청구들에 의해서만 제한된다.
예컨대, 위의 일부 실시예는 비트코인 네트워크(106), 비트코인 블록체인(150) 및 비트코인 노드(104)와 관련하여 설명되었다. 그러나, 비트코인 블록체인은 블록체인(150)의 하나의 특정 예이고, 위의 설명은 일반적으로 임의의 블록체인에 적용될 수 있음을 인지될 것이다. 즉, 본 발명은 결코 비트코인 블록체인에 한정되지 않는다. 보다 일반적으로, 비트코인 네트워크(106), 비트코인 블록체인(150) 및 비트코인 노드(104)에 대한 위의 임의의 참조는 각각 블록체인 네트워크(106), 블록체인(150) 및 블록체인 노드(104)에 대한 참조로 대체될 수 있다. 블록체인, 블록체인 네트워크 및/또는 블록체인 노드는, 전술한 바와 같이, 비트코인 블록체인(150), 비트코인 네트워크(106) 및 비트코인 노드(104)의 설명된 속성 중 일부 또는 전부를 공유할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 블록체인 네트워크(106)는 비트코인 네트워크이고, 비트코인 노드(104)는 적어도 블록체인(150)의 블록(151)을 생성, 공개, 전파 및 저장하는 설명된 기능 모두를 수행한다. 이러한 기능의 전부가 아닌 하나 또는 일부만을 수행하는 다른 네트워크 엔티티(또는 네트워크 요소)가 있을 수 있다는 것이 배제되지 않는다. 즉, 네트워크 엔티티는, 블록을 생성 및 공개하지 않고, 블록을 전파 및/또는 저장하는 기능을 수행할 수 있다(이러한 엔티티는 선호되는 비트코인 네트워크(106)의 노드로 간주되지 않는다는 것을 상기함).
본 발명의 바람직하지 않은 실시예에서, 블록체인 네트워크(106)는 비트코인 네트워크가 아닐 수 있다. 이러한 실시예에서, 노드가 블록체인(150)의 블록(151)을 생성, 공개, 전파 및 저장하는 기능의 전부는 아니지만 적어도 하나 또는 일부를 수행할 수 있다는 것이 배제되지 않는다. 예컨대, 그러한 다른 블록체인 네트워크 상에서 "노드"는 블록(151)을 생성 및 공개하지만 이러한 블록(151)을 저장 및/또는 다른 노드로 전파하지 않도록 구성된 네트워크 엔티티를 지칭하는 데 사용될 수 있다.
훨씬 더 일반적으로, 위의 "비트코인 노드"(104)라는 용어에 대한 임의의 언급은 "네트워크 엔티티" 또는 "네트워크 요소"로 대체될 수 있으며, 이러한 엔티티/요소는 블록을 생성, 공개, 전파 및 저장하는 역할 중 일부 또는 전부를 수행하도록 구성된다. 이러한 네트워크 엔티티/요소의 기능은, 블록체인 노드(104)를 참조하여 위에서 설명한 방식과 동일한 방식으로 하드웨어에서 구현될 수 있다.
Claims (17)
- 컴퓨터 구현 방법으로서,
트랜잭션 ID(TxID)를 포함하는 적어도 하나의 블록체인 트랜잭션(Tx)을 처리하는 단계를 포함하고,
상기 적어도 하나의 블록체인 트랜잭션(Tx)은:
적어도 하나의 일임 트랜잭션(discretionary transaction) ID(DTxID);
프로토콜 플래그(protocol flag);
적어도 하나의 일임 공개 키(discretionary public key; DPK); 및
복수의 입력을 포함하고,
각각의 입력은:
i) 부모 공개 키(parent public key; PPK), 및
ii) 상기 부모 공개 키(PPK)를 사용하여 생성된 서명(signature; S)을 포함하는,
컴퓨터 구현 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 트랜잭션(Tx)은:
데이터의 일부 또는 데이터의 일부에 대한 참조를 더 포함하는,
컴퓨터 구현 방법. - 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 데이터의 일부 또는 상기 데이터의 일부에 대한 참조, 상기 프로토콜 플래그, 상기 적어도 하나의 일임 공개 키(DPK) 및/또는 상기 적어도 하나의 일임 트랜잭션 ID(DTxID)가 상기 블록체인 트랜잭션(Tx)의 출력(UTXO) 내에;
바람직하게는 상기 출력(UTXO)과 연관된 잠금 스크립트(locking script) 내에 제공되는,
컴퓨터 구현 방법. - 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 입력 내의 각각의 부모 공개 키(PPK)는, 상기 트랜잭션(Tx)의 출력(UTXO)에 제공된 개개의 일임 트랜잭션 ID(DTxID)에 의해 식별되는 개개의 논리적 부모 트랜잭션(LPTx)과 연관되는,
컴퓨터 구현 방법. - 제4 항에 있어서,
상기 블록체인 트랜잭션(Tx)은:
i) 상기 트랜잭션(Tx)의 출력(UTXO)에 서명하기 위해 상기 복수의 입력의 상기 부모 공개 키(PPK) 중 적어도 2개가 요구되거나; 또는
ii) 상기 트랜잭션(Tx)의 출력(UTXO)에 서명하기 위해 상기 복수의 입력의 상기 부모 공개 키(PPK) 모두가 요구되도록 배열되는,
컴퓨터 구현 방법. - 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터의 일부, 상기 데이터의 일부에 대한 참조, 상기 프로토콜 플래그, 상기 적어도 하나의 일임 공개 키(DPK) 및/또는 상기 적어도 하나의 일임 트랜잭션 ID(DTxID)는, 후속 트랜잭션에 대한 입력으로서 후속 사용을 위해 출력을 무효한 것으로 표시하기 위한 마커 또는 코드 다음에 오는 위치에서 상기 블록체인 트랜잭션(Tx) 내에 제공되는,
컴퓨터 구현 방법. - 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 일임 공개 키(DPK) 및 상기 트랜잭션 ID(TxID)를 사용하여 블록체인 내에서 상기 트랜잭션(Tx) 또는 상기 논리적 부모 트랜잭션을 검색 및/또는 식별하는 단계를 더 포함하는,
컴퓨터 구현 방법. - 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 블록체인 트랜잭션(Tx)을 사용하여 데이터 노드의 계층 구조, 트리 또는 그래프에서 데이터 노드를 나타내는 단계를 더 포함하는,
컴퓨터 구현 방법. - 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로토콜 플래그는 하나 이상의 블록체인 트랜잭션에서 데이터를 검색, 저장 및/또는 리트리브하기 위한 블록체인 기반 프로토콜과 연관되고 그리고/또는 상기 블록체인 기반 프로토콜을 나타내는,
컴퓨터 구현 방법. - 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
추가 트랜잭션 ID(TxID2)를 포함하는 적어도 하나의 추가 블록체인 트랜잭션(Tx2)을 처리하는 단계를 포함하고,
상기 적어도 하나의 추가 블록체인 트랜잭션(Tx2)은:
적어도 하나의 추가 일임 트랜잭션 ID(DTxID);
프로토콜 플래그;
적어도 하나의 추가 일임 공개 키(DPK); 및
복수의 입력을 포함하고,
각각의 입력은:
i) 부모 공개 키(PPK), 및
ii) 상기 부모 공개 키(PPK)를 사용하여 생성된 서명(S)을 포함하는,
컴퓨터 구현 방법. - 제10 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 트랜잭션(Tx) 및 상기 적어도 하나의 추가 트랜잭션(Tx2)은 블록체인 트랜잭션의 계층 구조를 형성하도록, 그리고 상기 계층 구조의 하위 레벨에서 적어도 하나의 추가 트랜잭션(Tx2)에 제공되거나 참조되는 데이터의 일부가 상기 계층 구조의 상위 레벨에서 적어도 하나의 트랜잭션에 서명하는 데 사용되는 암호 키와의 비교에 의해 액세스 또는 식별될 수 있도록 배열되는,
컴퓨터 구현 방법. - 컴퓨터 구현 방법으로서,
계층 구조의 하위 레벨에서 적어도 하나의 추가 트랜잭션에 제공되거나 참조되는 데이터의 일부가 상기 계층 구조의 상위 레벨에서 제1 트랜잭션에 서명하는 데 사용되는 암호 키와의 비교에 의해 액세스 또는 식별될 수 있도록, 상기 계층 구조에서 복수의 블록체인 트랜잭션을 제공하거나 사용하는 단계를 포함하고,
상기 제1 트랜잭션 및/또는 상기 적어도 하나의 추가 트랜잭션은:
트랜잭션 ID(TxID); 프로토콜 플래그; 일임 공개 키(DPK); 일임 트랜잭션 ID(DTxID) 및 복수의 입력을 포함하고,
각각의 입력은:
i) 부모 공개 키(PPK), 및
ii) 상기 부모 공개 키(PPK)를 사용하여 생성된 서명(S)을 포함하는,
컴퓨터 구현 방법. - 컴퓨터 구현 방법으로서,
제1 블록체인 트랜잭션을 서명하는 데 사용되는 암호 키에 기초하여, 블록체인 트랜잭션의 계층 구조의 하위 레벨에서 적어도 하나의 추가 트랜잭션에 제공되거나 참조되는 데이터의 일부에 대한 액세스를 허용하거나 금지하기 위해 상기 제1 블록체인 트랜잭션을 사용하는 단계를 포함하고,
상기 제1 블록체인 트랜잭션 및/또는 추가 트랜잭션은:
트랜잭션 ID(TxID); 프로토콜 플래그; 일임 공개 키(DPK); 일임 트랜잭션 ID(DTxID); 및 복수의 입력을 포함하고,
각각의 입력은:
i) 부모 공개 키(PPK), 및
ii) 상기 부모 공개 키(PPK)를 사용하여 생성된 서명(S)을 포함하는,
컴퓨터 구현 방법. - 사용자가 적어도 하나의 블록체인 트랜잭션(Tx)에 제공된 데이터의 일부를 검색, 액세스, 보기, 기록 및/또는 리트리브하는 것을 가능하게 하도록 배열된 컴퓨터 구현 시스템으로서,
상기 시스템은 상기 적어도 하나의 트랜잭션(Tx)과 연관된 공개 키 및 트랜잭션 ID를 포함하는 트랜잭션 인덱스(TXindex)에 기초하여 상기 적어도 하나의 트랜잭션(Tx)을 식별하도록 배열되고;
상기 적어도 하나의 트랜잭션은:
적어도 하나의 출력(UTXO)을 포함하고,
상기 적어도 하나의 출력(UTXO)은:
적어도 하나의 일임 트랜잭션 ID(DTxID);
프로토콜 플래그; 및
적어도 하나의 일임 공개 키(DPK); 및
복수의 입력을 포함하고,
각각의 입력은:
i) 부모 공개 키(PPK), 및
ii) 상기 부모 공개 키(PPK)를 사용하여 생성된 서명(S)을 포함하는,
컴퓨터 구현 시스템. - 복수의 컴퓨팅 노드를 포함하는 블록체인 구현 네트워크 또는 시스템으로서,
상기 블록체인 구현 네트워크 또는 시스템 내의 각각의 컴퓨팅 노드는:
프로세서; 및
실행 가능한 명령어를 포함하는 메모리를 포함하고,
상기 실행 가능한 명령어는, 상기 프로세서에 의한 실행의 결과로서, 상기 시스템 또는 네트워크로 하여금 제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항의 컴퓨터 구현 방법을 수행하게 하는,
블록체인 구현 네트워크 또는 시스템. - 제15 항에 있어서,
적어도 하나의 지갑 기능을 더 포함하고,
바람직하게는 지갑은 계층적 결정론적 키를 저장, 생성 및/또는 처리하도록 배열되는,
블록체인 구현 네트워크 또는 시스템. - 실행 가능한 명령어를 저장하는 비일시적인 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체로서,
상기 실행 가능한 명령어는, 컴퓨터 시스템의 프로세서에 의한 실행의 결과로서, 상기 컴퓨터 시스템으로 하여금 제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항의 컴퓨터 구현 방법을 수행하게 하는,
비일시적인 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
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