WO2022071365A1 - 利用履歴管理システム - Google Patents

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WO2022071365A1
WO2022071365A1 PCT/JP2021/035774 JP2021035774W WO2022071365A1 WO 2022071365 A1 WO2022071365 A1 WO 2022071365A1 JP 2021035774 W JP2021035774 W JP 2021035774W WO 2022071365 A1 WO2022071365 A1 WO 2022071365A1
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WO
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usage history
history management
information
usage
product
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PCT/JP2021/035774
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English (en)
French (fr)
Inventor
智人 伊原
純 杉浦
達也 藤間
詞 近藤
伸行 後藤
俊男 冨山
達矢 小野
Original Assignee
Ｇｒｅｅｎ Ｅａｒｔｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ 株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/04—Manufacturing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing

Definitions

  • the present invention relates to a usage history management system.
  • Patent Document 1 discloses a traceability management system based on an object fingerprint authentication technique in a device production process.
  • Patent Document 2 discloses a technique for increasing the degree of guarantee of authenticity of transaction information using a blockchain.
  • biorefinery technology is a technology for manufacturing products using biomass, which is an organic resource derived from renewable organisms excluding fossil resources, as a raw material.
  • Patent Document 1 it is difficult to solve these problems with the prior art suitable in the field of equipment as disclosed in Patent Document 1, and a technique for ensuring suitable traceability in the field of chemical products is required.
  • the present invention provides a technique for ensuring the traceability of raw materials in products made of two or more chemicals having the same composition but different manufacturing processes, such as products manufactured using biomass as a raw material by biodefinary technology.
  • the purpose is to provide.
  • the present invention is a usage history management system that manages the usage history of raw materials in the process of manufacturing a product from raw materials, and is generated by one or a plurality of usage information generation devices that generate usage information of the raw materials and a usage information generation device. It is equipped with a usage history management device that manages the history of usage information of raw materials as usage history information, and a communication network in which a usage information generation device and a usage history management device are connected and used for exchanging information. Is at least an identifier that can identify the raw material issued by the usage history management device, inventory quantity information that indicates the quantity of the raw material before use, and an identifier that can identify the product manufactured using the raw material. It is characterized by including usage quantity information indicating the quantity of raw materials used for manufacturing the product and time information indicating the time when the usage information generator generates the usage information.
  • a product means a product manufactured from a raw material through a process, and a product in a certain process can be a raw material in a later process.
  • the usage history management system further includes a blockchain network to which a usage history management device is connected to manage blockchain data for recording usage information, and approves and blocks participation in the blockchain network. It has an operator account that approves the recording of usage information in chain data, the usage history management device has a means to generate a private key and a means to issue a token, and the usage information generation device uses raw materials. It provides a means of generating information as a transaction of a token transaction according to the quantity of raw material, an identifier that can identify the raw material is generated from the private key associated with the raw material, and usage information is further associated with the raw material. It is characterized in that an electronic signature is made using the private key associated with the raw material, including the public key generated from the private key.
  • the blockchain can increase the degree of guarantee of the authenticity of information to ensure traceability.
  • the usage history management device further includes means for generating the usage history information by aggregating all the usage information in a series of processes for manufacturing a product from raw materials. It is characterized by that.
  • the series of steps means a plurality of continuous steps.
  • the products of one process that make up a series of processes are in a relationship that becomes one of the raw materials of the next continuous process.
  • the usage history management device in the first step, the first product manufactured from one or more raw materials including the first raw material is further produced in a step after the first step.
  • the usage history management device is the first used in the quantity of the second product from the usage history information. It is characterized by providing a means for calculating the quantity of the product of.
  • the usage history management system which is one aspect of the present invention, is further characterized in that the usage history management device includes means for charging information calculated as a result of an inquiry.
  • the usage history management system identifies raw materials even in products made of two or more chemicals having the same composition but different manufacturing processes, such as products manufactured using biomass as a raw material by biodefinary technology.
  • the blockchain can increase the degree of guarantee of the authenticity of information for ensuring traceability.
  • This embodiment is a process of manufacturing a chemical product using two or more chemical products having the same chemical composition but different manufacturing processes, such as a process of manufacturing a product using biomass as a raw material by biodefinition technology. It is suitably used for ensuring traceability in Japan.
  • traceability means that it is possible to clarify the quantity in which a specific raw material is used for a product manufactured through a series of steps.
  • the two embodiments of the first embodiment and the second embodiment will be described below by taking an example of an ethanol production process using a waste material as a raw material. The outline of the ethanol manufacturing process using the waste as a raw material and the product manufacturing process using this as a raw material will be described. It should be noted that this is an example, and the application of the present invention is not limited to the ethanol production process using the waste as a raw material and the product manufacturing process using the waste as a raw material.
  • FIG. 1 is a diagram showing a chemical product manufacturing process using waste as a raw material.
  • the emission means a renewable organic resource derived from a living organism generated by business activities. For example, there are coffee cake and cacao husk that are discharged during food production, wheat bran cake and mushroom waste fungus bed that are discharged during agricultural production, and used paper that is discharged during industrial product production.
  • chemical products derived from emissions there are ethanol and rare sugars.
  • the conversion using a biocatalyst includes both enzymatic conversion and microbial conversion.
  • FIG. 2 is a diagram showing an ethanol manufacturing process using waste as a raw material and a product manufacturing process using this as a raw material.
  • Reference numeral 101 is a step of converting the waste product into a chemical product using the biocatalyst shown in FIG. 1, and the waste product-derived ethanol 201 is produced from the raw material waste product 209.
  • product 206 for example, a disinfectant product
  • ethanol is produced from waste-derived ethanol 201 and plant-derived ethanol 202 (for example, corn).
  • Bioethanol, etc.) and petroleum-derived ethanol 203 are mixed and used as raw materials. Since the emission-derived ethanol 201, the plant-derived ethanol 202, and the petroleum-derived ethanol 203 have the same chemical composition, they cannot be separated from the mixed ethanol used as a raw material.
  • FIG. 2 shows a remarkable example in which the problem to be solved, which is important in ensuring the traceability described above as the problem to be solved by the invention, is included.
  • the usage history management system is a series of usage history information by aggregating all usage information in a series of processes for manufacturing a product from raw materials by using the same means as described in the embodiment. Traceability in the process can be guaranteed. For example, generation of usage information and management of usage history of the discharge 209 to the discharge-derived ethanol 201 in the discharge manufacturing process 208 and the discharge-derived ethanol manufacturing process 101, which are the previous steps of the portion 207 surrounded by the broken line in FIG. If is carried out by the same means, a series of traceability from the emission 209 to the product 206 is guaranteed.
  • the usage history management system can manage the usage history of raw materials for each of the divided processes when one process is divided into a plurality of processes and managed.
  • the discharge-derived ethanol production step 101 shown in FIG. 2 is subjected to pretreatment 102 such as heating and pulverization, saccharification 103 by enzyme, fermentation 104 by microorganism, distillation and purification 105.
  • pretreatment 102 such as heating and pulverization, saccharification 103 by enzyme, fermentation 104 by microorganism, distillation and purification 105.
  • the usage history of raw materials can be managed separately and independently by the usage history management system according to the present invention.
  • the usage history management system is configured by the client-server system.
  • FIG. 3 is a diagram showing an overall configuration example of the usage history management system according to the present embodiment.
  • the usage history management system according to the present embodiment uses the usage history of the usage information generators 301 and 302 that generate the usage information of the raw materials and the history of the usage information of the raw materials generated by the usage information generator. It is composed of a usage history management device 303 that manages information, and a communication network 304 that is connected to the usage information acquisition devices 301 and 302 and the usage history management device 303 and used for exchanging information. Further, an information terminal 305 that is connected to the communication network 304 and exchanges information with the usage history management device 303 may be provided.
  • the usage history management system is configured by using one or a plurality of usage information generation devices.
  • the usage information generation device 1 (301) and the usage information generation device 2 (302) are shown in FIG. 3, the number of usage information generation devices is not limited to two. Further, even when each manufacturing process is performed at physically separated places, a plurality of usage information generation devices can be arranged via the communication network 304. In this embodiment, it is assumed that the usage information generation device 1 (301) is used in the manufacturing process 101 shown in FIG. 2 and the usage information generation device 2 (302) is used in the manufacturing process 205.
  • the usage information generators 301 and 302 are physically connected to a communication network 304 composed of a central processing unit (CPU), an input device, an output device, a main storage device (RAM / ROM), and an auxiliary storage device. It is a computer.
  • the usage information generation devices 301 and 302 may be dedicated devices, or may be portable electronic devices such as personal computers, smartphones, and information mobile terminals.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the usage information generation device. Both the usage information generation device 1 (301) and the usage information generation device 2 (302) have the same configuration. The function of each component will be described with reference to an example of the utilization information generation device 2 (302) used in the manufacturing process 205 shown in FIG.
  • the product identifier management unit 401 requests the usage history management device 303 to issue an identifier that can identify the product 206 manufactured in the manufacturing process 205 via the communication unit 404, and manages the issued identifier.
  • the raw material information acquisition unit 402 acquires an identifier that can specify the raw material for the raw material used in the manufacturing process 205 and inventory quantity information indicating the quantity of the raw material before being used in the manufacturing process 205.
  • the identifier that can specify the raw material and the inventory quantity information indicating the quantity of the raw material before being used in the manufacturing process 205 are passed to the raw material information acquisition unit 402 as information from the previous process.
  • the identifier printed on the delivery note from the previous process and the stock quantity information are directly input to the usage information generator 2 (302), and the bar code indicating the identifier printed on the delivery note and the stock quantity information is used. From the usage information generation device 1 (301) used in the previous process, which is read by the information generation device 2 (302) and passed from the manufacturing device in the previous process to the usage information generation device 2 (302) via the communication network 304.
  • the usage information generation unit 403 has usage quantity information and information indicating the quantity of raw materials used in the manufacturing process 205, in addition to an identifier capable of specifying raw materials, inventory quantity information, and an identifier capable of specifying product 206. Information on the use of raw materials in the manufacturing process 205 is generated from the time when the product is generated, and is transmitted to the usage history management device 303 via the communication unit 404.
  • the usage quantity information indicating the quantity of the raw materials used in the manufacturing process 205 is, for example, the usage information generation from the manufacturing apparatus of the manufacturing process 205 via the communication network 304, which is directly input to the usage information generation device 2 (302). Any method may be used as long as the information can be correctly acquired, such as being handed over to the device 2 (302).
  • the usage history management device 303 is physically connected to a communication network 304 composed of a central processing unit (CPU), an input device, an output device, a main storage device (RAM / ROM), and an auxiliary storage device. It is configured as a server device. Functions may be distributed and configured among a plurality of server devices.
  • CPU central processing unit
  • RAM main storage device
  • auxiliary storage device an auxiliary storage device.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the usage history management device 303.
  • the identifier management unit 501 issues and manages an identifier that can identify a product manufactured in the manufacturing process in which the usage information generation device is used, based on a request from the usage information generation device.
  • the usage history management unit 502 manages the history of the usage information of the raw material generated by the usage information generation device received via the communication unit 504 as the usage history information.
  • the billing unit 503 will be described later.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing data items of raw material usage information.
  • the usage information is generated by the usage information generation unit 403 of the usage information generation device.
  • the raw material usage information includes the data items shown in FIG. 6 and the time information indicating the time when the information was generated. Based on 601 the data items of raw material utilization information will be described.
  • On the INPUT side for the raw material used in the manufacturing process, an identifier capable of specifying the raw material and inventory quantity information indicating the quantity of the raw material before use are set. As described above, these information set on the INPUT side are acquired by the raw material information acquisition unit 402 as information from the previous process and handed over to the usage information generation unit 403.
  • an identifier that can identify a product manufactured using raw materials On the OUTPUT side, an identifier that can identify a product manufactured using raw materials, usage quantity information that indicates the quantity of raw materials used to manufacture the product, and an identifier that can specify raw materials and the use of raw materials.
  • the remaining quantity information indicating the quantity later is set.
  • an identifier that can identify a product manufactured using raw materials is issued from the usage history management device 303, and usage quantity information indicating the quantity of raw materials used for manufacturing the product. Is acquired in the manufacturing process of the product as described above.
  • the remaining quantity information indicating the quantity of the raw material after use is automatically calculated from the inventory quantity information and the usage quantity information.
  • the usage information generation unit 403 attaches time information to the data items generated in this way to obtain usage information.
  • 602 is an example of utilization information of the waste-derived ethanol 201 in the manufacturing process 205.
  • the identifier that can identify the emission-derived ethanol 201 is X0001 and the identifier that can identify the product 206 is Y0001
  • 602 uses the emission-derived ethanol 201 having an inventory quantity of 100 in the manufacturing process 205 of the product 206. It means that the quantity 60 is used for manufacturing and the quantity 40 remains.
  • FIG. 7 is a diagram of a model process for explaining the processing of the usage history management system in the present embodiment. Further, in FIG. 8, the processing flow will be described by taking the model process shown in FIG. 7 as an example. It should be noted that the model process is an example shown in consideration of the ease of explanation and understanding, and the application of the present embodiment is not limited to this.
  • FIG. 7 corresponds to the portion 207 surrounded by the broken line in FIG. The model process shown in FIG. 7 will be described.
  • the model process is roughly divided into the process of producing and shipping the emission-derived ethanol 201 and the process of delivering the emission-derived ethanol 201 until the product 206 is produced through the product manufacturing process 205. As shown in FIG.
  • the usage information generation device 1 (301) is used in the former process and the usage information generation device 2 (302) is used in the latter process.
  • a quantity of 300 of the discharge-derived ethanol 201 is produced. X0000 has already been assigned to this as an identifier that can identify the product.
  • the quantity 100 is shipped (701) as a raw material.
  • the usage information generation device 1 (301) requests the usage history management device 303 to issue an identifier capable of specifying the raw material, and the identifier X0001 is issued.
  • the usage information generation device 1 (301) generates usage information about the shipment of the quantity 100 out of the quantity 300 of the product emission-derived ethanol 201 as a raw material and transmits it to the usage history management device 303. do.
  • the usage history management device 303 adds the usage information to the usage history information and manages it as a history.
  • the identifier X0001 and the inventory quantity 100 are delivered as information together with the emission-derived ethanol 201 having a quantity of 100 as a raw material. As described above, for example, a bar code indicating an identifier and inventory quantity information is printed on the delivery note. Any method can be used as long as the identifier and inventory quantity information are passed.
  • the product 206 was manufactured using the quantity 60 out of the quantity 100 of the waste-derived ethanol 201 as a raw material.
  • the usage information generation device 2 (302) requests the usage history management device 303 to issue an identifier capable of identifying the product, and the identifier Y0001 is issued.
  • the usage information generation device 2 (302) acquires the information of the identifier X0001 and the inventory quantity 100 by a method such as reading a bar code indicating the identifier and the inventory quantity information, and is an identifier capable of specifying the product 206.
  • the usage information of the emission-derived ethanol 201 which is a raw material, is generated from the usage quantity 60 of Y0001 and the emission-derived ethanol 201 and transmitted to the usage history management device 303.
  • the usage history management device 303 adds the usage information to the usage history information and manages it as a history. Further, the usage information generation device 2 (302) transmits the quantity of the manufactured product 206 to the usage history management device 303, and the usage history management device 303 manages this.
  • FIG. 8 shows processing for generation of usage information and management of usage history among the usage information generation device 1 (301), the usage information generation device 2 (302), and the usage history management device 303 in the model process shown in FIG. 7. It is a flow. Prior to the start of the treatment flow, the quantity 300 of the discharge-derived ethanol 201 produced in the discharge-derived ethanol production step 101 is already given X0000 as an identifier capable of identifying the product.
  • the processing flow between the usage information generation device 1 (301) and the usage history management device 303 will be described. Separation of the quantity 100 from the quantity 300 for the waste-derived ethanol 201 is regarded as one step 701 in the usage history management system. That is, the emission-derived ethanol 201 of the quantity 300 is the product manufactured in the emission-derived ethanol manufacturing process 101, and the emission-derived ethanol 201 of the quantity 100 is the raw material of the product manufacturing process 205. In, the discharge-derived ethanol 201 having a quantity of 300 is treated as a raw material in step 701, and the separated discharge-derived ethanol 201 having a quantity of 100 is treated as a product in step 701.
  • the usage information generation device 1 requests the usage history management device 303 to issue an identifier (SQ801) that can be identified as a product of step 701.
  • the identifier management unit 501 issues the identifier X0001 (SQ802) in response to the request (SQ801).
  • the issued identifier is managed by the identifier management unit 501.
  • the product identifier management unit 401 manages the identifier issued by the identifier management unit 501.
  • the usage information generation unit 403 generates usage information for step 701 (separating the quantity 100 out of the quantity 300 of the emission-derived ethanol 201) and the usage history management device.
  • Reference numeral 803 indicates a data item of usage information transmitted by SQ803.
  • Reference numeral 803 indicates that the quantity 200 of the emission-derived ethanol 201 that can be specified by the identifier X0001 is separated from the amount of the discharge-derived ethanol 201 that can be specified by the identifier X0000 in step 701, and the quantity of 200 remains.
  • the usage history management unit 502 adds the received usage information to the usage history information and manages it as a history.
  • the usage information generation device 2 (302) requests the usage history management device 303 to issue an identifier (SQ804) that can identify the product 206 in the product manufacturing process 205.
  • the identifier management unit 501 issues the identifier Y0001 (SQ805) in response to the request (SQ804).
  • the issued identifier is managed by the identifier management unit 501.
  • the product identifier management unit 401 manages the identifier issued by the identifier management unit 501.
  • the usage information generation device 2 (302) can specify the identifier, the information of the inventory quantity, and the product, which can identify the raw material acquired by the raw material acquisition unit 402 by a method such as reading a barcode.
  • the usage information generation unit 403 generates usage information about the product manufacturing process 205 from the identifier and the usage quantity, and transmits the usage information to the usage history management device 303 (SQ806). 806 indicates a data item of usage information transmitted by SQ806.
  • the quantity 40 remains from the emission-derived ethanol 201 of the quantity 100 that can be specified by the identifier X0001 by using the emission-derived ethanol 201 of the quantity 100 as the raw material of the product 206 that can be identified by the identifier Y0001 in the product manufacturing process 205. It represents that.
  • the usage history management unit 502 adds the received usage information to the usage history information and manages it as a history.
  • the usage history information is information that aggregates all the usage information in a series of processes transmitted from each usage information generation device to the usage history management device 303.
  • the usage information includes time information indicating the time when the information was generated in the data item indicated by 803 or 806, and is managed by the usage history management unit 502.
  • the usage information based on the 803 with the time earlier and the usage information based on the 806 with the later time are the usage information based on the identifier X0001 and the quantity 100, which are OUTPUTs of the usage information based on the 803, and the usage information based on the 806.
  • the usage history management device 303 It is possible to track the usage history in association with the identifier X0001 which is the INPUT of the above and the quantity 100.
  • a specific raw material is used for a product manufactured through a series of steps based on the identifier managed by the identifier management unit 501 and the usage history information managed by the usage history management unit 502.
  • the quantity used can be clarified. That is, traceability can be guaranteed.
  • the usage information generation device 2 (302) transmits the quantity of the manufactured product 206 to the usage history management device 303 (SQ807), and the usage history management device 303 manages this.
  • the information terminal 305 exchanges information with the usage history management device 303 via the communication network 304.
  • the information terminal 305 is physically a computer connected to a communication network 304 composed of a central processing unit (CPU), an input device, an output device, a main storage device (RAM / ROM), and an auxiliary storage device.
  • the information terminal 305 may be a personal computer, a smartphone, a portable electronic device such as an information mobile terminal, or the like, in addition to a dedicated device.
  • the main use of the information terminal 305 is to refer to traceability information. It should be noted that this is an example and is not limited to this application.
  • the information on the quantity of the emission-derived ethanol 201 contained in the product 206 manufactured through the series of manufacturing processes shown in FIG. 2 is useful information from the viewpoint of product safety and consumer product selection. ..
  • the seller of the product 206 may use the product 206 by clearly indicating the quantity of the emission-derived ethanol 201 used as the raw material on the raw material label of the product 206.
  • the usage information is completely aggregated and managed as the usage history information in the series of steps shown in FIG. 2, the usage quantity of the emission-derived ethanol 201 as a raw material can be obtained.
  • the ratio of emission-derived ethanol 201 to the total raw materials can also be obtained.
  • the process of referencing traceability information by the information terminal 305 will be explained. It is an example referring to the quantity of the emission-derived ethanol 201 used in the product 206 in the series of steps of FIG. 7.
  • As input information to the information terminal 305 at least an identifier X0000 capable of specifying the discharge-derived ethanol 201 which is a product of the discharge-derived ethanol manufacturing process 101 and an identifier Y0001 capable of specifying the product 206 are input.
  • the identifier management unit 501 determines that the identifier X0000 and the identifier Y0001 included in the information are managed identifiers, and the usage history management unit 502 determines that they are managed identifiers. From the usage history information (803 and 806 in this example), the quantity of the emission-derived ethanol 201 used in the product 206 is calculated as 60, and the calculation result is returned to the information terminal 305. At the same time, the usage history management device 303 returns the quantity of the managed product 206 to the information terminal 305.
  • the charging unit 503 of the usage history management device 303 shown in FIG. 5 has a function of charging for the reference processing of traceability information from the information terminal 305.
  • the charging method charge for each process, fixed amount up to a certain number of processes, etc.
  • any method may be used as long as the correct billing address can be billed for the linking of billing address information (billing to the ID logged in to the information terminal 305, billing together with the usage history management system usage fee, etc.).
  • FIG. 9 is a diagram showing an overall configuration example of the usage history management system according to the present embodiment.
  • the usage history management system of the present embodiment in addition to the usage information generation devices 301 and 302, the usage history management device 303, the communication network 304, and the information terminal 305, the usage history management device 303 is connected. It is composed of a blockchain network 901 that manages blockchain data for recording usage information.
  • blockchain has a data structure that makes it easy to detect tampering using electronic signatures and hash pointers, and by holding the data on a large number of nodes distributed on the network.
  • a technology that realizes high availability, data identity, etc. is called a blockchain in a broad sense ”(Non-Patent Document 1).
  • blockchain is based on this definition.
  • the data managed by the blockchain is referred to as blockchain data.
  • by configuring the usage history management system using a blockchain it is easy to detect tampering, and by realizing high availability and data identity, etc., the authenticity of information is guaranteed to ensure traceability. The degree can be increased.
  • the blockchain network is a network consisting of a plurality of computers (nodes) connected to each other so as to be able to communicate with each other by P2P (Peer to Peer) communication for distributed management of blockchain data.
  • P2P Peer to Peer
  • the usage history management device 303 connected to the blockchain network 901 functions as a node, records usage information in the blockchain data, and records the blockchain data together with other nodes connected to the blockchain network 901. Decentralized management.
  • a usage history management system using a private blockchain (private chain) having an operator account that approves participation in the blockchain network 901 and approves the recording of usage information in the blockchain data. And.
  • the operator account grasps and manages the nodes connected to the blockchain network 901.
  • the usage history management system needs to distribute usage information only among those involved in the series of processes. This is because.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a usage information generation device.
  • the usage information generation device 1 (301) and the usage information generation device 2 (302) have the same configuration.
  • the usage information generation device includes a transaction generation unit 1001 in addition to a product identifier management unit 401, a raw material information acquisition unit 402, a usage information generation unit 403, and a communication unit 404.
  • the transaction generation unit 1001 generates raw material usage information as a transaction of token transactions according to the quantity of raw materials. Further, the transaction generation unit 1001 attaches a time stamp, which is time information indicating the generated time, to the data item of the usage information, and gives an electronic signature generated by the secret key generated in association with the raw material so that the raw material can be identified.
  • the token refers to digital data including the value issued by using the blockchain, and in particular, in the present embodiment, it refers to the quantity of raw materials and products issued by the usage history management device 303 using the blockchain. Digital data including the corresponding numerical values.
  • a transaction is transaction data realized by using a blockchain.
  • FIG. 11 is a diagram showing the configuration of the usage history management device 303.
  • the usage history management device 303 includes a secret key generation unit 1101 and a token management unit 1102 in addition to the identifier management unit 501, the usage history management unit 502, the billing unit 503, and the communication unit 504.
  • the private key generation unit 1101 generates a private key.
  • the private key is a pair of encryption keys used in public key cryptography that needs to be kept secret. Of the pair of encryption keys, the other key is called the public key.
  • the public key is generated from the private key based on certain algorithms, such as elliptic curve transformation.
  • the token management unit 1102 issues and manages tokens.
  • FIG. 12 is a diagram schematically showing data items of raw material usage information.
  • the usage information is generated by the usage information generation unit 403 of the usage information generation device. Based on 1201, data items of raw material utilization information will be described.
  • a public key associated with the raw material and inventory quantity information indicating the quantity of the raw material before use are set.
  • the quantity information is expressed as the quantity of tokens.
  • the transaction generation unit 1001 manages the usage history by replacing the history of the quantity of the exchanged raw materials with the exchange of tokens by the transaction using the blockchain.
  • the public key associated with the raw material is generated from the private key associated with the secret key generation unit 1101 of the usage history management device 303 so that the raw material can be identified.
  • the public key is paired with the private key.
  • the wallet address associated with the product as an identifier that can identify the product manufactured using the raw material, the usage quantity information indicating the quantity of the raw material used for manufacturing the product, and the raw material are specified.
  • the wallet address associated with the raw material as an identifier that can be used and the remaining quantity information indicating the quantity of the raw material after use are set.
  • the wallet address is a term used in blockchain, and refers to an address mathematically derived by a hash function or the like based on the private key of public key cryptography and the public key. In this embodiment, a wallet address is used as an identifier that can identify a raw material or a product.
  • the wallet address that can specify the raw material is passed to the raw material information acquisition unit 402 as information from the previous process.
  • the barcode indicating the wallet address information printed on the delivery note from the previous process is read by the usage information generator. Any method can be used as long as the wallet address information is correctly passed, such as being passed to the usage information generator to be used.
  • the usage information generation device inquires of the usage history management device 303 that manages the issuance of the token to acquire the quantity of the token indicating the quantity of the raw material before being used in the manufacturing process of the product. Based on 1202, a specific example will be described.
  • 1202 is an example of utilization information of the waste-derived ethanol 201 in the manufacturing process 205 shown in FIG. 7.
  • the public key associated with the emission-derived ethanol 201 is KEYX0001, an identifier that can identify the product 206.
  • the wallet address associated with the product 206 is WALLETY0001, an identifier that can identify the emission-derived ethanol 201. Assuming that the wallet address associated with the emission-derived ethanol 201 is WALLETX0001, 1202 has a quantity of 40 of the emission-derived ethanol 201 having a stock quantity of 100 remaining in the manufacturing process 205 using the quantity 60 for manufacturing the product 206. It means that you are there.
  • the raw material when the raw material usage information is treated as a transaction, the raw material is specified by attaching a time stamp, which is time information indicating the generated time, to the data item of the raw material usage information shown in FIG. It is generated as a transaction file with a digital signature generated by the private key generated by associating it so that it can be done.
  • the hash value of the transaction file is used as the transaction ID to guarantee uniqueness.
  • FIG. 13 shows the generation and usage history of usage information among the usage information generation device 1 (301), the usage information generation device 2 (302), the usage history management device 303, and the blockchain network 901 in the model process shown in FIG. It is a processing flow about the management of.
  • the quantity 300 of the emission-derived ethanol 201 produced in the emission-derived ethanol production step 101 has the wallet address WALLTX0000 as an identifier capable of identifying the product and the emission-derived ethanol production step 101.
  • a token 300 corresponding to the manufactured quantity 300 has already been granted.
  • the usage history management system regards the separation of the quantity 100 from the quantity 300 of the emission-derived ethanol 201 as one step 701.
  • Emission-derived ethanol 201 of quantity 300 is a product manufactured in the emission-derived ethanol manufacturing process 101
  • emission-derived ethanol 201 of quantity 100 is a raw material of product manufacturing process 205.
  • the discharge-derived ethanol 201 of the quantity 300 is treated as the raw material of the step 701
  • the separated discharge-derived ethanol 201 of the quantity 100 is treated as the product of the step 701.
  • the usage information generation device 1 (301) requests the usage history management device 303 to generate a wallet that can be specified as a product of the process 701 (SQ1301).
  • the wallet means a combination of information of the corresponding private key, public key, and wallet address.
  • the identifier management unit 501 generates a wallet in response to the request (SQ1301).
  • the identifier management unit 501 instructs the private key generation unit 1101 to generate the private key.
  • the private key generation unit 1101 generates a new private key.
  • the identifier management unit 501 uses the private key generated by the private key generation unit 1101 as a private key that can be identified as the product of step 701, generates a public key KEYX0001 from this private key, and further obtains a wallet address WALLETX0001 from the public key. Generate.
  • the usage history management device 303 issues a wallet (SQ1302) to the usage information generation device 1 (301).
  • the issued wallet is managed by the identifier management unit 501.
  • the product identifier management unit 401 also manages the wallet issued by the usage history management device 303 in the usage information generation device 1 (301).
  • the usage information generation device 1 (301) that has acquired a wallet that can be identified as a product in step 701 makes a remaining token confirmation request (SQ1303) to the usage history management device 303 before generating usage information.
  • the remaining token confirmation request (SQ1303) is a request for confirming the token quantity corresponding to the quantity of the emission-derived ethanol 201 that can be specified by the wallet address WALLETX0000 set on the INPUT side in the usage information.
  • the usage history management device 303 Upon receiving the request (SQ1303), the usage history management device 303 calculates the remaining quantity of tokens associated with the wallet address WALLETX0000 by the token management unit 1102. In FIG. 13, the remaining token is calculated as 300.
  • the usage history management device 303 notifies the usage information generation device 1 (301) of the remaining quantity 300 of tokens associated with the wallet address WALLETX0000 as the remaining token information (SQ1304).
  • the usage information generation unit 403 In the usage information generation device 1 (301), the usage information generation unit 403 generates usage information for step 701 (separating the quantity 100 out of the quantity 300 of the emission-derived ethanol 201).
  • Reference numeral 1305 indicates a data item of usage information generated by the usage information generation unit 403.
  • Reference numeral 1305 indicates that the quantity 200 of the emission-derived ethanol 201 that can be specified by the wallet address WALLETX0001 is separated from the quantity of 300-discharge-derived ethanol 201 that can be specified by the public key KEYX0000, and the quantity of 200 is left. ..
  • the usage information generation unit 403 displays the public key associated with the emission-derived ethanol 201 treated as the raw material of step 701 and the quantity of tokens 300 acquired as the remaining token information (SQ1304) on the INPUT side of the usage information data item 1305. set.
  • the usage information generation unit 403 sets the wallet address WALLETX0001 associated with the emission-derived ethanol 201 treated as a product of step 701 and the quantity 100 of tokens corresponding to the usage quantity on the OUTPUT side of the usage information data item 1305. It is controlled so that the quantity of tokens exceeding the quantity of tokens set in INPUT cannot be set in OUTPUT. Further, the wallet address WALLETX0000 of OUTPUT indicating the remaining quantity in step 701 and the quantity 200 of tokens are automatically set.
  • the transaction generation unit 1001 attaches a time stamp, which is time information indicating the generation time, to the data item of the usage information for the generated process 701 (separating the quantity 100 out of the quantity 300 of the emission-derived ethanol 201). , Generate a transaction file with an electronic signature generated by the secret key generated in association with the raw material so that it can be identified.
  • the usage information generation device 1 (301) transmits a transaction file of usage information to the usage history management device 303 (SQ1305).
  • the usage history management unit 502 adds the received usage information to the usage history information and manages it as a history, records it in the blockchain data, and sends it to the blockchain network 901.
  • the information recorded in the blockchain data is commonly managed by the nodes constituting the blockchain network 901.
  • the usage information generation device 2 (302) requests the usage history management device 303 to generate a wallet capable of specifying the product 206 in the product manufacturing process 205 (SQ1307).
  • the identifier management unit 501 generates a wallet in response to the request (SQ1307).
  • the identifier management unit 501 instructs the private key generation unit 1101 to generate the private key.
  • the private key generation unit 1101 generates a new private key.
  • the identifier management unit 501 uses the private key generated by the private key generation unit 1101 as a private key that can be specified as the product 206 in the product manufacturing process 205, generates a public key KEYY0001 from this private key, and further generates a wallet from the public key. Generate the address WALLETY0001.
  • the usage history management device 303 issues a wallet (SQ1308) to the usage information generation device 2 (302).
  • the issued wallet is managed by the identifier management unit 501.
  • the product identifier management unit 401 also manages the wallet issued by the usage history management device 303 in the usage information generation device 2 (302).
  • the remaining token confirmation request (SQ1309) is a request for confirming the token quantity corresponding to the quantity of the emission-derived ethanol 201 that can be specified by the wallet address WALLETX0001 set on the INPUT side in the usage information.
  • the wallet address WALLETX0001 associated with the product as an identifier capable of identifying the raw material is acquired by the raw material acquisition unit 402 by a method such as reading a barcode.
  • the usage history management device 303 Upon receiving the request (SQ1309), the usage history management device 303 calculates the remaining quantity of tokens associated with the wallet address WALLETX0001 by the token management unit 1102. In FIG. 13, the remaining token is calculated as 100. The usage history management device 303 notifies the usage information generation device 2 (302) of the remaining quantity 100 of tokens associated with the wallet address WALLETX0001 as the remaining token information (SQ1310).
  • the usage information generation unit 403 In the usage information generation device 2 (302), the usage information generation unit 403 generates usage information about the product manufacturing process 205.
  • Reference numeral 1311 indicates a data item of usage information generated by the usage information generation unit 403.
  • the quantity 40 is left from the emission-derived ethanol 201 of the quantity 100 that can be specified by the public key KEYX0001 by using the emission-derived ethanol 201 of the quantity 100 as the raw material of the product 206 that can be identified by the wallet address WALLETY0001 in the product manufacturing process 205. It shows that it is.
  • the usage information generation unit 403 has the public key associated with the emission-derived ethanol 201 treated as the raw material of the product manufacturing process 205 on the INPUT side of the usage information data item 1311 and the quantity of tokens acquired as the remaining token information (SQ1310). Set 100.
  • the usage information generation unit 403 sets the wallet address WALLETY0001 associated with the product 206 of the product manufacturing process 205 and the quantity 60 of tokens corresponding to the usage quantity on the OUTPUT side of the data item 1311 of the usage information. It is controlled so that the quantity of tokens exceeding the quantity of tokens set in INPUT cannot be set in OUTPUT. Further, the wallet address WALLETX0001 of OUTPUT indicating the remaining quantity in the product manufacturing process 205 and the quantity 40 of tokens are automatically set.
  • the transaction generation unit 1001 attaches a time stamp, which is time information indicating the generated time, to the data item of the usage information about the generated product manufacturing process 205, and uses a secret key generated in association with the raw material so that the raw material can be identified. Generate a transaction file with the generated digital signature.
  • the usage information generation device 2 (302) transmits a transaction file of usage information to the usage history management device 303 (SQ1305).
  • the usage history management unit 502 adds the received usage information to the usage history information and manages it as a history, records it in the blockchain data, and sends it to the blockchain network 901.
  • the information recorded in the blockchain data is commonly managed by the nodes constituting the blockchain network 901.
  • the usage information generation device 2 (302) transmits the quantity of the manufactured product 206 to the usage history management device 303 (SQ1313), and the usage history management device 303 manages this.
  • the usage history information is information that aggregates all the usage information in a series of processes transmitted from each usage information generation device to the usage history management device 303.
  • the usage information consists of time information indicating the time when the information was generated in the data items indicated by 1305 and 1311, and is managed by the usage history management unit 502 and is recorded in the blockchain data at the node constituting the blockchain network 901. It is managed in common. In the example shown in FIG.
  • the usage information based on 1305, which is earlier in time, and the usage information based on 1311, which is later in time, are the usage information based on 1305, which is the wallet address WALLETX0001 and the quantity 100, which are based on 1311.
  • the usage history can be tracked by associating the public key KEYX0001, which is an INPUT of information, with the quantity 100. This is because the wallet address WALLETX0001 is generated from the public key KEYX0001.
  • a specific raw material is used for a product manufactured through a series of steps based on the identifier managed by the identifier management unit 501 and the usage history information managed by the usage history management unit 502.
  • the quantity used can be clarified. That is, traceability can be guaranteed.
  • the usage history management device 303 configures the blockchain network 901 as a node.
  • the usage history management device 303 records all the usage information in a series of processes in the blockchain data and sends it to the blockchain network 901, so that the information recorded in the blockchain data is stored in the node constituting the blockchain network 901. It is managed in common. This makes it easier to detect tampering, and because of the characteristics of the blockchain that realizes high availability and data identity, it is possible to increase the degree of guarantee of the authenticity of information for ensuring traceability as compared with the first embodiment. can.
  • the plurality of usage history management devices 303 are set as the nodes constituting the blockchain network 901, and each of them is used. It is possible to form a configuration in which a usage information generation device is connected to the history management device 303. This makes it possible to provide a usage history management device 303 for each process (emission-derived manufacturing process, plant-derived manufacturing process, petroleum-derived manufacturing process, other manufacturing process, product manufacturing process) shown in FIG. 2, for example. Become. Since the approval of participation in the blockchain network 901 is performed by the operator account, it is possible to easily add a process of managing the usage history in the blockchain network 901 while maintaining reliability. Further, in the present embodiment, since the usage history management system is configured by using the blockchain, there is an advantage that it is easy to shift to the so-called virtual currency-based billing.
  • a product made of two or more chemical products having the same composition but different manufacturing processes such as a product manufactured using biomass as a raw material by biodefinary technology, is used as a raw material.
  • the identifier that can specify the raw materials it is possible to obtain the quantity of the specific raw materials used in the product.
  • the blockchain can increase the degree of guarantee of the authenticity of information for ensuring traceability.

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Abstract

化学製品の分野においては、同じ組成の化学製品であれば製造方法の違いによる差異を認めることが難しく、また、機器などのように個体識別ができないことからトレーサビリティの担保について困難性が高いとの課題がある。　本発明による利用履歴管理システムは、バイオリファイナリー技術によってバイオマスを原材料として製造された製品のように、製造工程が異なるが同じ組成の２以上の化学品が原材料となる製品においても、原材料を特定することができる識別子によって一連の工程で利用された原材料の利用履歴管理を管理することで、特定の原材料が製品に利用されている数量を求めることができる。また、ブロックチェーンにより、トレーサビリティを担保するための情報の真正性の保証度を高めることができる。

Description

利用履歴管理システム
　本発明は、利用履歴管理システムに関するものである。
　近年、製品の製造、流通において、製品の安全性や消費者の製品選択の観点などから、原材料の入荷から製品の出荷までトレーサビリティ（追跡可能性）への要求が大きくなっている。特許文献１では、機器の生産工程における物体指紋認証技術によるトレーサビリティ管理システムが開示されている。
　一方、近年、ハッシュ関数と公開鍵暗号方式を用いて取引情報の真正性を担保するいわゆるブロックチェーン（分散型台帳技術）が様々な分野で利用され始めている。取引情報の真正性の保証度を高める技術の進展に伴い、ブロックチェーンによって取引履歴などの情報をサプライチェーン（供給連鎖）の構成者が共有することでトレーサビリティ環境を整備する動きもある。特許文献２では、ブロックチェーンを利用した取引情報の真正性の保証度を高める技術が開示されている。
特開２０１９－１０９７３１号公報 特開２０１７－２０７８６０号公報
一般社団法人日本ブロックチェーン協会，"「ブロックチェーンの定義」を公開しました"，平成２８年１０月３日，インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／ｊｂａ－ｗｅｂ．ｊｐ／ｎｅｗｓ／６４２＞
　トレーサビリティの担保については、機器など分野では、部品や製品の個体識別が可能なため特許文献１に開示される物体指紋認証技術など技術の進展が著しい。一方、化学製品の分野においては、同じ組成の化学製品であれば製造方法の違いによる差異を認めることが難しく、また、機器などのように個体識別ができないことからトレーサビリティの担保について困難性が高い。
　ところで、近年、従来であれば廃棄されていたものを新たな資源と捉え、製品の原材料とすることで資源を循環させるサーキュラーエコノミー（循環型経済）が注目されている。サーキュラーエコノミーを実現するための技術として、化石資源を除いた再生可能な生物由来の有機性資源であるバイオマスを原材料に製品を製造する技術がバイオリファイナリー技術である。
　バイオリファイナリー技術によって食品残渣や農業残渣を含むバイオマスを原材料として製品を製造した場合、最終製品や原材料の品質や性能が変わらなかったとしても、従来であれば廃棄されていたものが再生過程を経て原材料となりうるため、製品の安全性や消費者の製品選択の観点などから、トレーサビリティの担保への要求は大きい。
　また、バイオリファイナリー技術によって従来であれば廃棄されていたバイオマスを原材料として製品を製造した場合、原材料として再生品と非再生品が混合されて使用される場合や、再生品を原材料として製造された製品と非再生品を原材料として製造された製品を混合して最終製品として消費者に向けて販売される場合なども考えられる。特に、化学製品では、同一の化学構造である原材料や製品を混合されると分別することが不可能なことから、どのような再生過程を経て製造された再生品が、製品にどの程度含まれているかを管理することがトレーサビリティの担保においては重要な解決すべき課題である。
　さらに、原材料である再生品と非再生品では、原材料製造のコストに差が生じることから、どのような再生過程を経て製造された再生品が、原材料として製品にどの程度含まれているかを管理することが、最終製品の価格決定においても重要な役割を果たす。
　しかしながら、特許文献１に開示されるような機器などの分野で好適な従来技術では、これらの課題は解決が困難であって、化学製品の分野で好適なトレーサビリティを担保する技術が求められる。
　そこで、本発明は、バイオリファイナリー技術によってバイオマスを原材料として製造された製品のように、製造工程が異なるが同じ組成の２以上の化学品が原材料となる製品において、原材料のトレーサビリティを担保する技術を提供することを目的とする。
　本発明は、原材料から製品を製造する工程における原材料の利用履歴を管理する利用履歴管理システムであって、原材料の利用情報を生成する１または複数の利用情報生成装置と、利用情報生成装置が生成した原材料の利用情報についての履歴を利用履歴情報として管理する利用履歴管理装置と、利用情報生成装置と利用履歴管理装置が接続されて情報の交換のために使用される通信ネットワークを備え、利用情報は、少なくとも、利用履歴管理装置が発行する原材料を特定することができる識別子と、原材料の利用前における数量を示す在庫数量情報と、原材料を利用して製造した製品を特定することができる識別子と、製品の製造に利用した原材料の数量を示す利用数量情報と、利用情報生成装置が利用情報を生成した時刻を示す時刻情報を含むことを特徴とする。
　これにより、バイオリファイナリー技術によってバイオマスを原材料として製造された製品のように、製造工程が異なるが同じ組成の２以上の化学品が原材料となる製品において、原材料のトレーサビリティを担保することができる。
　なお、本発明において、製品とは工程を経て原材料から製造されたものをいい、ある工程の製品は、後の工程の原材料となり得る関係にある。
　本発明の一態様である利用履歴管理システムでは、さらに、利用履歴管理装置が接続されて利用情報を記録するブロックチェーンデータを管理するブロックチェーンネットワークを備え、ブロックチェーンネットワークへの参加の承認とブロックチェーンデータへの利用情報の記録の承認を行う運営者アカウントを有し、利用履歴管理装置は、秘密鍵を生成する手段と、トークンを発行する手段を備え、利用情報生成装置は、原材料の利用情報を原材料の数量に応じたトークンの取引のトランザクションとして生成する手段を備え、原材料を特定することができる識別子は原材料に関連付けられた秘密鍵から生成され、利用情報は、さらに、原材料に関連付けられた秘密鍵から生成される公開鍵を含み、原材料に関連付けられた秘密鍵を用いた電子署名がなされることを特徴とする。
　ブロックチェーンにより、トレーサビリティを担保するための情報の真正性の保証度を高めることができる。
　本発明の一態様である利用履歴管理システムでは、さらに、利用履歴管理装置は、原材料から製品を製造する一連の工程における前記利用情報をもれなく集約することで前記利用履歴情報を生成する手段を備えることを特徴とする。
　これにより、一連の工程を経て製造される製品について、原材料のトレーサビリティを担保することができる。なお、本発明において、一連の工程とは、複数の連続する工程をいう。一連の工程を構成するある工程の製品は、連続する次の工程の原材料のひとつとなる関係にある。
　本発明の一態様である利用履歴管理システムでは、さらに、第１の工程において第１の原材料を含む１または複数の原材料から製造された第１の製品が、第１の工程より後の工程である第２の工程において第２の製品の製造に利用される第２の原材料に含まれる場合であって、利用履歴管理装置は、利用履歴情報から前記第２の製品の数量に占める前記第１の製品の数量を算出する手段を備えることを特徴とする。
　これにより、原材料のトレーサビリティに関する情報を本発明に係る利用履歴管理システムから取得できる。
　本発明の一態様である利用履歴管理システムでは、さらに、利用履歴管理装置は、問い合わせの結果として算出され情報について課金する手段を備えることを特徴とする。
　本発明による利用履歴管理システムは、バイオリファイナリー技術によってバイオマスを原材料として製造された製品のように、製造工程が異なるが同じ組成の２以上の化学品が原材料となる製品においても、原材料を特定することができる識別子によって一連の工程で利用された原材料の利用履歴管理を管理することで、特定の原材料が製品に利用されている数量を求めることができる。また、ブロックチェーンにより、トレーサビリティを担保するための情報の真正性の保証度を高めることができる。
排出物を原材料とするエタノール製造工程を示す図である。 排出物を原材料とするエタノール製造工程、及び、これを原材料とする製品製造工程を示す図である。 第１実施形態における利用履歴管理システムの全体構成例を示す図である。 第１実施形態における利用情報生成装置の構成を示す図である。 第１実施形態における利用履歴管理装置の構成を示す図である。 第１実施形態での利用情報のデータ項目を模式的に示した図である。 利用履歴管理システムの処理を説明するためのモデル工程の図である。 モデル工程を例にとって第１実施形態での処理フローを説明する図である。 第２実施形態における利用履歴管理システムの全体構成例を示す図である。 第２実施形態における利用情報生成装置の構成を示す図である。 第２実施形態における利用履歴管理装置の構成を示す図である。 第２実施形態における原材料の利用情報のデータ項目を模式的に示した図である。 モデル工程を例にとって第２実施形態での処理フローを説明する図である。
　本発明の実施形態について図面を参照して説明する。重複する説明は省略し、各図面において同一又は相当部分には同一の符号を付す。
　本実施形態は、バイオリファイナリー技術によるバイオマスを原材料とする製品の製造の工程のような、化学組成が同一であって製造の工程が異なる２以上の化学品を原材料とする化学製品の製造の工程でのトレーサビリティの担保において好適に採用される。なお、本願において、トレーサビリティとは、一連の工程を経て製造された製品について、特定の原材料が利用されている数量を明らかにできることをいう。説明理解の容易性を考慮して、排出物を原材料とするエタノール製造工程を例にとって、第１実施形態、第２実施形態の二つの実施形態を以下で説明するが、これに先立ち二つの実施形態において例にとる排出物を原材料とするエタノール製造工程、及び、これを原材料とする製品製造工程の概略を説明する。なお、これは例示であって、排出物を原材料とするエタノール製造工程、及び、これを原材料とする製品製造工程のみに本発明の適用を限るものではない。
　図１は、排出物を原材料とする化学品製造工程を示す図である。本願において、排出物とは、事業活動に伴って生じた再生可能な生物由来の有機性資源をいう。例えば、食品生産時に出る排出物であるコーヒー粕やカカオハスク、農作物生産時に出る排出物である小麦ふすま粕やきのこ廃菌床、工業製品生産時に出る排出物である古紙などがある。また、排出物由来の化学品として、エタノールや希少糖などがある。
　１０１は、排出物から化学品への生体触媒を利用した変換を伴う工程である。加熱や粉砕などの前処理１０２、酵素による糖化１０３、微生物による発酵１０４、蒸留や精製１０５の各工程から構成される。なお、生体触媒を利用した変換には、酵素変換、微生物変換のいずれをも含む。
　図２は、排出物を原材料とするエタノール製造工程、及び、これを原材料とする製品製造工程を示す図である。１０１は、図１で示した生体触媒を利用した排出物から化学品への変換を伴う工程であって、原材料である排出物２０９から排出物由来エタノール２０１を製造する。
　図２で、製造工程２０５では、エタノールとその他原材料２０４から製品２０６（例えば、消毒用製品など）を製造するが、エタノールは、排出物由来エタノール２０１と、植物由来エタノール２０２（例えば、トウモロコシから製造するバイオエタノールなど）と、石油由来エタノール２０３を混合して原材料として利用していることを示している。排出物由来エタノール２０１と、植物由来エタノール２０２と、石油由来エタノール２０３は、化学的組成は同一のため、原材料として利用する混合されたエタノールからそれぞれを分別することはできない。
　このように、図２は、発明が解決しようとする課題として前述したトレーサビリティの担保において重要な解決すべき課題を内包する顕著な例を示すものである。
　本実施形態では、特に、図２の破線で囲まれた部分２０７、すなわち、排出物由来エタノール製造工程１０１と製品製造工程２０５における製品２０６への排出物由来エタノール２０１の利用情報の生成と利用履歴の管理について説明する。なお、本発明による利用履歴管理システムは、実施形態で説明すると同様の手段を用いて原材料から製品を製造する一連の工程において利用情報をもれなく集約して利用履歴情報を生成することで、一連の工程におけるトレーサビリティの担保することができる。例えば、図２の破線で囲まれた部分２０７の前工程にあたる排出物製造工程２０８と排出物由来エタノール製造工程１０１における排出物由来エタノール２０１への排出物２０９の利用情報の生成と利用履歴の管理が同様の手段を用いて行われれば、排出物２０９から製品２０６までの一連のトレーサビリティが担保される。
　また、本発明による利用履歴管理システムは、ひとつの工程を複数の工程に分割して管理する場合、分割されたそれぞれの工程について原材料の利用履歴を管理することができる。具体的な一例としては、図２に示す排出物由来エタノール製造工程１０１を、図１に示すように、加熱や粉砕などの前処理１０２、酵素による糖化１０３、微生物による発酵１０４、蒸留や精製１０５の各工程に分割して管理する場合に、分割した工程（１０２～１０５）の各々について、別個独立に本発明による利用履歴管理システムによって原材料の利用履歴について管理することもできる。
　（第１実施形態）
　第１実施形態は、利用履歴管理システムをクライアントサーバシステムによって構成する。図３は、本実施形態における利用履歴管理システムの全体構成例を示す図である。図３に示すように、本実施形態における利用履歴管理システムは、原材料の利用情報を生成する利用情報生成装置３０１、３０２と、利用情報生成装置が生成した原材料の利用情報についての履歴を利用履歴情報として管理する利用履歴管理装置３０３と、利用情報取得装置３０１、３０２と利用履歴管理装置３０３とが接続されて情報の交換のために使用される通信ネットワーク３０４から構成される。さらに、通信ネットワーク３０４に接続され利用履歴管理装置３０３と情報の交換を行う情報端末３０５を備えてもよい。
　図３に示すように利用履歴管理システムは１または複数の利用情報生成装置を用いて構成される。図３では、利用情報生成装置１（３０１）、利用情報生成装置２（３０２）が示されているが、利用情報生成装置の数を２に限定するものではない。また、各々の製造工程が物理的に離れた場所で行われる場合などであっても通信ネットワーク３０４を介して複数の利用情報生成装置を配することができる。なお、本実施形態においては、図２に示す製造工程１０１において利用情報生成装置１（３０１）が、製造工程２０５において利用情報生成装置２（３０２）が使用されるとして説明する。
　利用情報生成装置３０１、３０２は、物理的には、中央演算装置（ＣＰＵ）、入力装置、出力装置、主記憶装置（ＲＡＭ／ＲＯＭ）、補助記憶装置から構成される通信ネットワーク３０４に接続されたコンピュータである。利用情報生成装置３０１、３０２は、専用の装置であってもよいし、パーソナルコンピュータや、スマートフォン、情報携帯端末等の携帯型電子機器であってもよい。
　図４は、利用情報生成装置の構成を示す図である。利用情報生成装置１（３０１）、利用情報生成装置２（３０２）のいずれも同様の構成をとる。各構成要素の機能を図２に示す製造工程２０５において使用される利用情報生成装置２（３０２）の例で説明する。製品識別子管理部４０１は、製造工程２０５において製造される製品２０６を特定することができる識別子の発行を利用履歴管理装置３０３に通信部４０４を介して依頼し、発行された識別子を管理する。原材料情報取得部４０２は、製造工程２０５において利用される原材料について、原材料を特定することができる識別子と、製造工程２０５において利用される前の原材料の数量を示す在庫数量情報を取得する。なお、原材料を特定することができる識別子と、製造工程２０５において利用される前の原材料の数量を示す在庫数量情報については、前工程から情報として原材料情報取得部４０２に受け渡される。例えば、前工程からの納品書に印刷された識別子と在庫数量の情報を利用情報生成装置２（３０２）に直接入力する、納品書に印刷された識別子と在庫数量の情報を示すバーコードを利用情報生成装置２（３０２）で読み取る、前工程の製造装置から通信ネットワーク３０４を介して利用情報生成装置２（３０２）に受け渡される、前工程で使用される利用情報生成装置１（３０１）から通信ネットワーク３０４を介して利用情報生成装置２（３０２）に受け渡されるなど、識別子と在庫数量の情報が正しく引き渡されれば方法は問わない。利用情報生成部４０３は、原材料を特定することができる識別子、在庫数量情報、製品２０６を特定することができる識別子に加えて、製造工程２０５において利用された原材料の数量を示す利用数量情報と情報を生成した時刻から製造工程２０５における原材料の利用情報を生成して、利用履歴管理装置３０３に通信部４０４を介して送信する。なお、製造工程２０５において利用された原材料の数量を示す利用数量情報は、例えば、利用情報生成装置２（３０２）に直接入力する、製造工程２０５の製造装置から通信ネットワーク３０４を介して利用情報生成装置２（３０２）に受け渡されるなど、正しく情報が取得できれば方法は問わない。
　次に、利用履歴管理装置３０３は、物理的には、中央演算装置（ＣＰＵ）、入力装置、出力装置、主記憶装置（ＲＡＭ／ＲＯＭ）、補助記憶装置から構成される通信ネットワーク３０４に接続されたサーバ装置である構成される。複数のサーバ装置で機能を分散して構成してもよい。
　図５は、利用履歴管理装置３０３の構成を示す図である。識別子管理部５０１は、利用情報生成装置からの依頼に基づいて、利用情報生成装置が使用される製造工程において製造される製品を特定することができる識別子を発行するとともに、管理する。利用履歴管理部５０２は、通信部５０４を介して受信した、利用情報生成装置が生成した原材料の利用情報についての履歴を利用履歴情報として管理する。課金部５０３については後述する。
　図６は、原材料の利用情報のデータ項目を模式的に示した図である。利用情報は、利用情報生成装置の利用情報生成部４０３によって生成される。なお、原材料の利用情報は、図６に示すデータ項目と情報を生成した時刻を示す時刻情報からなる。６０１に基づいて、原材料の利用情報のデータ項目について説明する。ＩＮＰＵＴ側には、製造工程で利用される原材料について、原材料を特定することができる識別子と原材料の利用前における数量を示す在庫数量情報がセットされる。ＩＮＰＵＴ側にセットされるこれら情報は、前述の通り、前工程から情報として原材料情報取得部４０２が取得して、利用情報生成部４０３に引き渡される。ＯＵＴＰＵＴ側には、原材料を利用して製造した製品を特定することができる識別子と製品の製造に利用した原材料の数量を示す利用数量情報、及び、原材料を特定することができる識別子と原材料の利用後における数量を示す残数量情報がセットされる。ＯＵＴＰＵＴ側にセットされるこれら情報のうち、原材料を利用して製造した製品を特定することができる識別子は利用履歴管理装置３０３から発行され、製品の製造に利用した原材料の数量を示す利用数量情報は、前述の通り、製品の製造工程において取得される。また、原材料の利用後における数量を示す残数量情報は、在庫数量情報と利用数量情報から自動的に算出される。利用情報生成部４０３は、このようにして生成したデータ項目に時刻情報を付して利用情報とする。６０２に基づいて、具体的な例で説明する。６０２は、製造工程２０５における排出物由来エタノール２０１の利用情報の例示である。排出物由来エタノール２０１を特定することができる識別子がＸ０００１、製品２０６を特定することができる識別子がＹ０００１とした場合、６０２は、在庫数量１００の排出物由来エタノール２０１を製造工程２０５において製品２０６の製造に数量６０を利用して数量４０残っていることを表している。
　図７は、本実施形態での利用履歴管理システムの処理を説明するためのモデル工程の図である。また、図８では、図７で示すモデル工程を例にとって処理フローを説明する。なお、モデル工程は、説明理解の容易性を考慮して示す例示であって、本実施形態の適用をこれに限るものではない。図７は、図２の破線で囲まれた部分２０７に相当する。図７で示すモデル工程を説明する。モデル工程は、排出物由来エタノール２０１を製造して出荷するまでと、排出物由来エタノール２０１が納品されてから製品製造工程２０５を経て製品２０６が製造されるまでに大別される。図７に示す通り、前者の工程で利用情報生成装置１（３０１）が、後者の工程で利用情報生成装置２（３０２）が、それぞれ使用されるものとする。まず、排出物由来エタノール製造工程１０１で排出物由来エタノール２０１が数量３００製造される。これには製品を特定することができる識別子としてＸ００００が既に付与されている。製造された数量３００の排出物由来エタノール２０１のうち、数量１００が原材料として出荷（７０１）される。この際、利用情報生成装置１（３０１）が利用履歴管理装置３０３に原材料を特定することができる識別子の発行を依頼し、識別子Ｘ０００１が発行される。この後、利用情報生成装置１（３０１）は、製品である排出物由来エタノール２０１の数量３００のうち数量数量１００を原材料として出荷したことについての利用情報を生成して利用履歴管理装置３０３に送信する。利用履歴管理装置３０３は、利用情報を利用履歴情報に追加して履歴として管理する。原材料である数量１００の排出物由来エタノール２０１とともに、情報として識別子Ｘ０００１と在庫数量１００が納品される。前述の通り、例えば、納品書に識別子と在庫数量の情報を示すバーコードを印刷するなどの方法による。識別子と在庫数量の情報が引き渡されれば方法は問わない。製品製造工程２０５では、原材料である排出物由来エタノール２０１の数量１００のうち数量６０を使用して製品２０６を製造した。この際、利用情報生成装置２（３０２）が利用履歴管理装置３０３に製品を特定することができる識別子の発行を依頼し、識別子Ｙ０００１が発行される。この後、利用情報生成装置２（３０２）は、識別子と在庫数量の情報を示すバーコードを読み取るなどの方法によって識別子Ｘ０００１と在庫数量１００の情報を取得し、製品２０６を特定することができる識別子Ｙ０００１と排出物由来エタノール２０１の利用数量６０から原材料である排出物由来エタノール２０１の利用情報を生成して利用履歴管理装置３０３に送信する。利用履歴管理装置３０３は、利用情報を利用履歴情報に追加して履歴として管理する。また、利用情報生成装置２（３０２）は、製造された製品２０６の数量を利用履歴管理装置３０３に送信し、利用履歴管理装置３０３は、これを管理する。
　図８は、図７で示すモデル工程における利用情報生成装置１（３０１）、利用情報生成装置２（３０２）、利用履歴管理装置３０３の間での利用情報の生成と利用履歴の管理についての処理フローである。処理フロー開始前に、排出物由来エタノール製造工程１０１で製造された数量３００の排出物由来エタノール２０１には、製品を特定することができる識別子としてＸ００００が既に付与されている。
　まず、図８で示す処理フローの前半、利用情報生成装置１（３０１）と利用履歴管理装置３０３の間での処理フローについて説明する。排出物由来エタノール２０１について数量３００から数量１００を分離することを、利用履歴管理システムではひとつの工程７０１としてとらえる。つまり、数量３００の排出物由来エタノール２０１は排出物由来エタノール製造工程１０１で製造された製品、数量１００の排出物由来エタノール２０１は製品製造工程２０５の原材料であるが、利用履歴管理システムでの処理においては、数量３００の排出物由来エタノール２０１は工程７０１の原材料、分離された数量１００の排出物由来エタノール２０１は工程７０１の製品として扱って処理される。利用情報生成装置１（３０１）は、利用履歴管理装置３０３に、工程７０１の製品として特定することができる識別子の発行を依頼（ＳＱ８０１）する。利用履歴管理装置３０３は、依頼（ＳＱ８０１）を受けて、識別子管理部５０１が、識別子Ｘ０００１を発行（ＳＱ８０２）する。発行した識別子は識別子管理部５０１が管理する。また、利用情報生成装置１（３０１）でも識別子管理部５０１から発行された識別子を製品識別子管理部４０１が管理する。この後、利用情報生成装置１（３０１）は、利用情報生成部４０３が、工程７０１（排出物由来エタノール２０１の数量３００のうち数量１００を分離）についての利用情報を生成して利用履歴管理装置３０３に送信（ＳＱ８０３）する。８０３はＳＱ８０３で送信される利用情報のデータ項目を示す。８０３は、識別子Ｘ００００で特定できる数量３００の排出物由来エタノール２０１から工程７０１において識別子Ｘ０００１で特定できる数量１００の排出物由来エタノール２０１を分離して数量２００が残っていることを表している。利用履歴管理装置３０３では、利用履歴管理部５０２が、受信した利用情報を利用履歴情報に追加して履歴として管理する。
　次に、図８で示す処理フローの後半、利用情報生成装置２（３０２）と利用履歴管理装置３０３の間での処理フローについて説明する。利用情報生成装置２（３０２）は、利用履歴管理装置３０３に、製品製造工程２０５の製品２０６を特定することができる識別子の発行を依頼（ＳＱ８０４）する。利用履歴管理装置３０３は、依頼（ＳＱ８０４）を受けて、識別子管理部５０１が、識別子Ｙ０００１を発行（ＳＱ８０５）する。発行した識別子は識別子管理部５０１が管理する。また、利用情報生成装置２（３０２）でも識別子管理部５０１から発行された識別子を製品識別子管理部４０１が管理する。この後、利用情報生成装置２（３０２）は、原材料取得部４０２がバーコードを読み取るなどの方法によって取得した原材料を特定することができる識別子と在庫数量の情報と、製品を特定することができる識別子と利用数量から、利用情報生成部４０３が、製品製造工程２０５についての利用情報を生成して利用履歴管理装置３０３に送信（ＳＱ８０６）する。８０６はＳＱ８０６で送信される利用情報のデータ項目を示す。８０６は、識別子Ｘ０００１で特定できる数量１００の排出物由来エタノール２０１から製品製造工程２０５において識別子Ｙ０００１で特定できる製品２０６の原材料として数量１００の排出物由来エタノール２０１を利用して数量４０が残っていることを表している。利用履歴管理装置３０３では、利用履歴管理部５０２が、受信した利用情報を利用履歴情報に追加して履歴として管理する。
　さらに、図８で、利用履歴管理装置３０３が行う利用履歴情報の管理について説明する。利用履歴情報は、各々の利用情報生成装置から利用履歴管理装置３０３に送信された一連の工程における利用情報をもれなく集約した情報である。利用情報は、８０３や８０６で示すデータ項目に情報を生成した時刻を示す時刻情報からなり、利用履歴管理部５０２が管理する。図８に示す例では、時刻が先の８０３に基づく利用情報と、時刻が後の８０６に基づく利用情報は、８０３に基づく利用情報のＯＵＴＰＵＴである識別子Ｘ０００１と数量１００が、８０６に基づく利用情報のＩＮＰＵＴである識別子Ｘ０００１と数量１００と紐づいて利用履歴を追跡することができる。利用履歴管理装置３０３は、このようにして識別子管理部５０１が管理する識別子と利用履歴管理部５０２が管理する利用履歴情報に基づいて、一連の工程を経て製造された製品について、特定の原材料が利用されている数量を明らかにできる。すなわち、トレーサビリティを担保することができる。
　製品２０６の製造の後、利用情報生成装置２（３０２）は、製造された製品２０６の数量を利用履歴管理装置３０３に送信（ＳＱ８０７）し、利用履歴管理装置３０３は、これを管理する
　次に、図３に示す情報端末３０５の役割と機能、及び、図５に示す利用履歴管理装置３０３の課金部５０３の役割と機能について説明する。
　情報端末３０５は、通信ネットワーク３０４を介して利用履歴管理装置３０３と情報の交換を行う。情報端末３０５は、物理的には、中央演算装置（ＣＰＵ）、入力装置、出力装置、主記憶装置（ＲＡＭ／ＲＯＭ）、補助記憶装置から構成される通信ネットワーク３０４に接続されたコンピュータである。情報端末３０５は、専用の装置の他、パーソナルコンピュータや、スマートフォン、情報携帯端末等の携帯型電子機器であってもよい。
　情報端末３０５の主な使用用途としては、トレーサビリティ情報の参照がある。なお、これは例示であって、この用途に限られるものではない。例えば、図２に示す一連の製造工程を経て製造された製品２０６に含まれる排出物由来エタノール２０１の数量に関する情報は、製品の安全性や消費者の製品選択の観点などから有益な情報となる。例えば、製品２０６の販売業者が、原材料として利用されている排出物由来エタノール２０１の数量などを製品２０６の原材料表示に明記するなどの使用が考え得る。前述の通り、図２に示される一連の工程において利用情報をもれなく集約して利用履歴情報として管理すれば、排出物由来エタノール２０１の原材料としての利用数量を得ることができる。また、同様にして、植物由来エタノール２０２、石油由来エタノール２０３、その他原材料２０４の原材料としての利用数量も得ることができることから、原材料全体に占める排出物由来エタノール２０１の割合を得ることもできる。
　情報端末３０５によるトレーサビリティ情報の参照における処理について説明する。図７の一連の工程における製品２０６に利用された排出物由来エタノール２０１の数量を参照する例とする。情報端末３０５への入力情報として少なくとも排出物由来エタノール製造工程１０１の製品である排出物由来エタノール２０１を特定することができる識別子Ｘ００００と、製品２０６を特定することができる識別子Ｙ０００１が入力される。情報端末３０５から入力情報を受け取った利用履歴管理装置３０３では、識別子管理部５０１が、情報に含まれる識別子Ｘ００００と識別子Ｙ０００１が管理された識別子であることを判断し、利用履歴管理部５０２が、利用履歴情報（本例では、８０３と８０６）から製品２０６に利用された排出物由来エタノール２０１の数量を６０と算出して、算出結果を情報端末３０５に返す。あわせて、利用履歴管理装置３０３は、管理している製品２０６の数量を情報端末３０５に返す。
　前述のとおり、トレーサビリティ情報は有益な情報であるため、情報に対して課金することが考えられる。図５に示す利用履歴管理装置３０３の課金部５０３は、情報端末３０５からのトレーサビリティ情報の参照処理に対して課金する機能を有する。本実施形態では、トレーサビリティ情報に対して課金を行うことができればよく、課金の方法（処理１回ごとに課金、処理一定回数までは定額など）については問わない。また、請求先情報の紐づけ（情報端末３０５にログインしたＩＤに対して請求、利用履歴管理システム利用料とあわせて請求など）についても正しい請求先に請求ができれば方法は問わない。
　以上が、第１実施形態についての説明である。
　（第２実施形態）
　第２実施形態について図面を参照して説明するが、第１実施形態と重複する説明は省略する。また、情報端末３０５の動作、利用履歴管理装置３０３の課金部５０３の動作については、第１実施形態と同様のため説明を割愛する。
　第２実施形態は、利用履歴管理システムをブロックチェーン（プライベートチェーン）を用いて構成する。図９は、本実施形態における利用履歴管理システムの全体構成例を示す図である。図９に示すように、本実施形態における利用履歴管理システムは、利用情報生成装置３０１、３０２、利用履歴管理装置３０３、通信ネットワーク３０４、情報端末３０５に加え、利用履歴管理装置３０３が接続されて利用情報を記録するブロックチェーンデータを管理するブロックチェーンネットワーク９０１から構成される。
　ブロックチェーンとは、日本ブロックチェーン協会によれば、「電子署名とハッシュポインタを使用し改竄検出が容易なデータ構造をもち、且つ、当該データをネットワーク上に分散する多数のノードに保持させることで、高可用性及びデータ同一性等を実現する技術を広義のブロックチェーンと呼ぶ」と定義（非特許文献１）されている。本願において、ブロックチェーンとは、この定義に依るものとする。また、本願においては、ブロックチェーンで管理されるデータをブロックチェーンデータという。本実施形態は、利用履歴管理システムをブロックチェーンを用いて構成することで、改竄検出を容易とし、高可用性及びデータ同一性等を実現することでトレーサビリティを担保するための情報の真正性の保証度を高めることができる。
　ブロックチェーンネットワークとは、ブロックチェーンデータを分散管理するＰ２Ｐ（Ｐｅｅｒ　ｔｏ　Ｐｅｅｒ）通信により互いに通信可能に接続された複数のコンピュータ（ノード）からなるネットワークをいう。図９では、ブロックチェーンネットワーク９０１に接続された利用履歴管理装置３０３がノードとして機能し、利用情報をブロックチェーンデータに記録するとともに、ブロックチェーンネットワーク９０１に接続された他のノードとともにブロックチェーンデータを分散管理する。
　本実施形態では、ブロックチェーンネットワーク９０１への参加の承認と、ブロックチェーンデータへの利用情報の記録の承認を行う運営者アカウントを有するプライベート型のブロックチェーン（プライベートチェーン）を用いた利用履歴管理システムとする。運営者アカウントは、ブロックチェーンネットワーク９０１に接続しているノードを把握し、管理する。本発明の主な目的である一連の工程を経て製造された製品についてトレーサビリティを担保するために、利用履歴管理システムは、一連の工程に関与する者のみの間で利用情報を流通させる必要があるためである。
　図１０は、利用情報生成装置の構成を示す図である。利用情報生成装置１（３０１）と利用情報生成装置２（３０２）は同様の構成をとる。本実施形態において、利用情報生成装置は、製品識別子管理部４０１、原材料情報取得部４０２、利用情報生成部４０３、通信部４０４に加え、トランザクション生成部１００１を備える。トランザクション生成部１００１は、原材料の利用情報を原材料の数量に応じたトークンの取引のトランザクションとして生成する。また、トランザクション生成部１００１は、利用情報のデータ項目に、生成した時刻を示す時刻情報であるタイムスタンプを付し、原材料を特定できるように関連付けて生成した秘密鍵によって生成された電子署名を施してトランザクションファイルを生成する。本願において、トークンとは、ブロックチェーンを利用して発行された価値を含むデジタルデータをいい、特に本実施形態では、ブロックチェーンを利用して利用履歴管理装置３０３が発行する原材料や製品の数量に応じた数値を含むデジタルデータをいう。また、トランザクションとは、ブロックチェーンを利用して実現される取引データをいう。
　図１１は、利用履歴管理装置３０３の構成を示す図である。本実施形態において、利用履歴管理装置３０３は、識別子管理部５０１、利用履歴管理部５０２、課金部５０３、通信部５０４に加え、秘密鍵生成部１１０１とトークン管理部１１０２を備える。秘密鍵生成部１１０１は、秘密鍵の生成を行う。秘密鍵とは、公開鍵暗号技術で使用される一対の暗号鍵のうち、秘匿する必要がある鍵をいう。なお、一対の暗号鍵のうち、他方の鍵を公開鍵という。公開鍵は、例えば、楕円曲線変換などの一定のアルゴリズムに基づいて秘密鍵から生成される。トークン管理部１１０２は、トークンの発行と管理を行う。
　図１２は、原材料の利用情報のデータ項目を模式的に示した図である。利用情報は、利用情報生成装置の利用情報生成部４０３によって生成される。１２０１に基づいて、原材料の利用情報のデータ項目について説明する。ＩＮＰＵＴ側には、製造工程で利用される原材料について、原材料に関連付けられた公開鍵と原材料の利用前における数量を示す在庫数量情報がセットされる。本実施形態においては、数量情報は、トークンの数量として表現される。やりとりされる原材料の数量の履歴を、トランザクション生成部１００１が、ブロックチェーンを利用してトランザクションによるトークンのやりとりに置き換えて利用履歴を管理する。原材料に関連付けられた公開鍵は、利用履歴管理装置３０３の秘密鍵生成部１１０１が、原材料を特定できるように関連付けて生成した秘密鍵から生成される。公開鍵は秘密鍵と対を成す。ＯＵＴＰＵＴ側には、原材料を利用して製造した製品を特定することができる識別子としての製品に関連付けられたウォレットアドレスと製品の製造に利用した原材料の数量を示す利用数量情報、及び、原材料を特定することができる識別子としての原材料に関連付けられたウォレットアドレスと原材料の利用後における数量を示す残数量情報がセットされる。ウォレットアドレスとは、ブロックチェーンで使用される用語であって、公開鍵暗号の秘密鍵と公開鍵をもとにしてハッシュ関数などによって数学的に導出されたアドレスをいう。本実施形態においては、原材料や製品を特定することができる識別子としてウォレットアドレスを使用する。なお、原材料を特定することができるウォレットアドレスについては、前工程から情報として原材料情報取得部４０２に受け渡される。例えば、前工程からの納品書に印刷されたウォレットアドレスの情報を示すバーコードを利用情報生成装置で読み取る、前工程で使用される利用情報生成装置から通信ネットワーク３０４を介して製品の製造工程で使用される利用情報生成装置に受け渡されるなど、ウォレットアドレスの情報が正しく引き渡されれば方法は問わない。また、製品の製造工程において利用される前の原材料の数量を示すトークンの数量は、利用情報生成装置が、トークンの発行を管理する利用履歴管理装置３０３に問い合わせて取得する。１２０２に基づいて、具体的な例で説明する。１２０２は、図７に示す、製造工程２０５における排出物由来エタノール２０１の利用情報の例示である。排出物由来エタノール２０１に関連付けられた公開鍵がＫＥＹＸ０００１、製品２０６を特定することができる識別子である製品２０６に関連付けられたウォレットアドレスがＷＡＬＬＥＴＹ０００１、排出物由来エタノール２０１を特定することができる識別子である排出物由来エタノール２０１に関連付けられたウォレットアドレスがＷＡＬＬＥＴＸ０００１、とした場合、１２０２は、在庫数量１００の排出物由来エタノール２０１を製造工程２０５において製品２０６の製造に数量６０を利用して数量４０残っていることを表している。なお、本実施形態において、原材料の利用情報がトランザクションとして扱われる際、図１２に示す原材料の利用情報のデータ項目に、生成した時刻を示す時刻情報であるタイムスタンプを付して、原材料を特定できるように関連付けて生成した秘密鍵によって生成された電子署名を施してトランザクションファイルとして生成される。ブロックチェーンでは、トランザクションファイルのハッシュ値をトランザクションＩＤとして唯一性の保証を行う。
　図１３は、図７で示すモデル工程における利用情報生成装置１（３０１）、利用情報生成装置２（３０２）、利用履歴管理装置３０３、ブロックチェーンネットワーク９０１の間での利用情報の生成と利用履歴の管理についての処理フローである。処理フロー開始前に、排出物由来エタノール製造工程１０１で製造された数量３００の排出物由来エタノール２０１には、製品を特定することができる識別子としてウォレットアドレスＷＡＬＬＴＸ００００と、排出物由来エタノール製造工程１０１で製造された数量３００に相当するトークン３００が既に付与されている。
　まず、図１３で示す処理フローの前半、利用情報生成装置１（３０１）、利用履歴管理装置３０３、ブロックチェーンネットワーク９０１の間での処理フローについて説明する。排出物由来エタノール２０１について数量３００から数量１００を分離することを、利用履歴管理システムではひとつの工程７０１としてとらえることは第１実施形態と同様である。数量３００の排出物由来エタノール２０１は排出物由来エタノール製造工程１０１で製造された製品、数量１００の排出物由来エタノール２０１は製品製造工程２０５の原材料であるが、利用履歴管理システムでの処理において、数量３００の排出物由来エタノール２０１は工程７０１の原材料、分離された数量１００の排出物由来エタノール２０１は工程７０１の製品として扱って処理される。
　利用情報生成装置１（３０１）は、利用履歴管理装置３０３に、工程７０１の製品として特定することができるウォレットの生成を依頼（ＳＱ１３０１）する。本願において、ウォレットとは、各々対応する秘密鍵、公開鍵、ウォレットアドレスの情報の組み合わせをいう。利用履歴管理装置３０３は、依頼（ＳＱ１３０１）を受けて、識別子管理部５０１が、ウォレットを生成する。識別子管理部５０１は、秘密鍵生成部１１０１に秘密鍵の生成を指示する。秘密鍵生成部１１０１は、新たな秘密鍵を生成する。識別子管理部５０１は、秘密鍵生成部１１０１が生成した秘密鍵を工程７０１の製品として特定することができる秘密鍵とし、この秘密鍵から公開鍵ＫＥＹＸ０００１を生成し、さらに公開鍵からウォレットアドレスＷＡＬＬＥＴＸ０００１を生成する。利用履歴管理装置３０３は、利用情報生成装置１（３０１）に対してウォレットを発行（ＳＱ１３０２）する。発行したウォレットは識別子管理部５０１が管理する。利用情報生成装置１（３０１）でも利用履歴管理装置３０３から発行されたウォレットを製品識別子管理部４０１が管理する。
　工程７０１の製品として特定することができるウォレットを取得した利用情報生成装置１（３０１）は、利用情報生成の前に、利用履歴管理装置３０３に、残トークン確認依頼（ＳＱ１３０３）を行う。残トークン確認依頼（ＳＱ１３０３）は、利用情報でＩＮＰＵＴ側にセットされるウォレットアドレスＷＡＬＬＥＴＸ００００で特定できる排出物由来エタノール２０１の数量に相当するトークン数量の確認のための依頼である。利用履歴管理装置３０３は、依頼（ＳＱ１３０３）を受けて、トークン管理部１１０２が、ウォレットアドレスＷＡＬＬＥＴＸ００００に関連付けられたトークンの残数量を算出する。図１３においては、残トークンは３００と算出される。利用履歴管理装置３０３は、利用情報生成装置１（３０１）に残トークン情報（ＳＱ１３０４）としてウォレットアドレスＷＡＬＬＥＴＸ００００に関連付けられたトークンの残数量３００を通知する。
　利用情報生成装置１（３０１）は、利用情報生成部４０３が、工程７０１（排出物由来エタノール２０１の数量３００のうち数量１００を分離）についての利用情報を生成する。１３０５は、利用情報生成部４０３が生成する利用情報のデータ項目を示す。１３０５は、公開鍵ＫＥＹＸ００００で特定できる数量３００の排出物由来エタノール２０１から工程７０１においてウォレットアドレスＷＡＬＬＥＴＸ０００１で特定できる数量１００の排出物由来エタノール２０１を分離して数量２００が残っていることを表している。
　利用情報生成部４０３は、利用情報のデータ項目１３０５のＩＮＰＵＴ側に工程７０１の原材料として扱われる排出物由来エタノール２０１に関連付けられた公開鍵と残トークン情報（ＳＱ１３０４）として取得したトークンの数量３００をセットする。利用情報生成部４０３は、利用情報のデータ項目１３０５のＯＵＴＰＵＴ側に工程７０１の製品として扱われる排出物由来エタノール２０１に関連付けられたウォレットアドレスＷＡＬＬＥＴＸ０００１と利用数量に対応するトークンの数量１００をセットする。なお、ＩＮＰＵＴにセットされたトークンの数量を越えるトークンの数量をＯＵＴＰＵＴにセットできないよう制御される。また、工程７０１での残数量を示すＯＵＴＰＵＴのウォレットアドレスＷＡＬＬＥＴＸ００００とトークンの数量２００について自動的にセットされる。
　トランザクション生成部１００１は、生成した工程７０１（排出物由来エタノール２０１の数量３００のうち数量１００を分離）についての利用情報のデータ項目に、生成した時刻を示す時刻情報であるタイムスタンプを付して、原材料を特定できるように関連付けて生成した秘密鍵によって生成された電子署名を施してトランザクションファイルを生成する。利用情報生成装置１（３０１）は、利用情報のトランザクションファイルを利用履歴管理装置３０３に送信（ＳＱ１３０５）する。
　利用履歴管理装置３０３では、利用履歴管理部５０２が、受信した利用情報を利用履歴情報に追加して履歴として管理するとともに、ブロックチェーンデータに記録してブロックチェーンネットワーク９０１に送出する。ブロックチェーンデータに記録された情報は、ブロックチェーンネットワーク９０１を構成するノードで共通に管理される。
　次に、図１３で示す処理フローの後半、利用情報生成装置２（３０２）、利用履歴管理装置３０３、ブロックチェーンネットワーク９０１の間での処理フローについて説明する。利用情報生成装置２（３０２）は利用履歴管理装置３０３に製品製造工程２０５の製品２０６を特定することができるウォレットの生成を依頼（ＳＱ１３０７）する。利用履歴管理装置３０３は、依頼（ＳＱ１３０７）を受けて、識別子管理部５０１が、ウォレットを生成する。識別子管理部５０１は、秘密鍵生成部１１０１に秘密鍵の生成を指示する。秘密鍵生成部１１０１は、新たな秘密鍵を生成する。識別子管理部５０１は、秘密鍵生成部１１０１が生成した秘密鍵を製品製造工程２０５の製品２０６として特定することができる秘密鍵とし、この秘密鍵から公開鍵ＫＥＹＹ０００１を生成し、さらに公開鍵からウォレットアドレスＷＡＬＬＥＴＹ０００１を生成する。利用履歴管理装置３０３は、利用情報生成装置２（３０２）に対してウォレットを発行（ＳＱ１３０８）する。発行したウォレットは識別子管理部５０１が管理する。利用情報生成装置２（３０２）でも利用履歴管理装置３０３から発行されたウォレットを製品識別子管理部４０１が管理する。
　製品製造工程２０５の製品２０６として特定することができるウォレットを取得した利用情報生成装置２（３０２）は、利用情報生成の前に、利用履歴管理装置３０３に、残トークン確認依頼（ＳＱ１３０９）を行う。残トークン確認依頼（ＳＱ１３０９）は、利用情報でＩＮＰＵＴ側にセットされるウォレットアドレスＷＡＬＬＥＴＸ０００１で特定できる排出物由来エタノール２０１の数量に相当するトークン数量の確認のための依頼である。原材料を特定することができる識別子として製品に関連付けられたウォレットアドレスＷＡＬＬＥＴＸ０００１は、原材料取得部４０２がバーコードを読み取るなどの方法によって取得する。利用履歴管理装置３０３は、依頼（ＳＱ１３０９）を受けて、トークン管理部１１０２が、ウォレットアドレスＷＡＬＬＥＴＸ０００１に関連付けられたトークンの残数量を算出する。図１３においては、残トークンは１００と算出される。利用履歴管理装置３０３は、利用情報生成装置２（３０２）に残トークン情報（ＳＱ１３１０）としてウォレットアドレスＷＡＬＬＥＴＸ０００１に関連付けられたトークンの残数量１００を通知する。
　利用情報生成装置２（３０２）は、利用情報生成部４０３が、製品製造工程２０５についての利用情報を生成する。１３１１は、利用情報生成部４０３が生成する利用情報のデータ項目を示す。１３１１は、公開鍵ＫＥＹＸ０００１で特定できる数量１００の排出物由来エタノール２０１から製品製造工程２０５においてウォレットアドレスＷＡＬＬＥＴＹ０００１で特定できる製品２０６の原材料として数量１００の排出物由来エタノール２０１を利用して数量４０が残っていることを表している。
　利用情報生成部４０３は、利用情報のデータ項目１３１１のＩＮＰＵＴ側に製品製造工程２０５の原材料として扱われる排出物由来エタノール２０１に関連付けられた公開鍵と残トークン情報（ＳＱ１３１０）として取得したトークンの数量１００をセットする。利用情報生成部４０３は、利用情報のデータ項目１３１１のＯＵＴＰＵＴ側に製品製造工程２０５の製品２０６に関連付けられたウォレットアドレスＷＡＬＬＥＴＹ０００１と利用数量に対応するトークンの数量６０をセットする。なお、ＩＮＰＵＴにセットされたトークンの数量を越えるトークンの数量をＯＵＴＰＵＴにセットできないよう制御される。また、製品製造工程２０５での残数量を示すＯＵＴＰＵＴのウォレットアドレスＷＡＬＬＥＴＸ０００１とトークンの数量４０について自動的にセットされる。
　トランザクション生成部１００１は、生成した製品製造工程２０５についての利用情報のデータ項目に、生成した時刻を示す時刻情報であるタイムスタンプを付して、原材料を特定できるように関連付けて生成した秘密鍵によって生成された電子署名を施してトランザクションファイルを生成する。利用情報生成装置２（３０２）は、利用情報のトランザクションファイルを利用履歴管理装置３０３に送信（ＳＱ１３０５）する。
　利用履歴管理装置３０３では、利用履歴管理部５０２が、受信した利用情報を利用履歴情報に追加して履歴として管理するとともに、ブロックチェーンデータに記録してブロックチェーンネットワーク９０１に送出する。ブロックチェーンデータに記録された情報は、ブロックチェーンネットワーク９０１を構成するノードで共通に管理される。
　製品２０６の製造の後、利用情報生成装置２（３０２）は、製造された製品２０６の数量を利用履歴管理装置３０３に送信（ＳＱ１３１３）し、利用履歴管理装置３０３は、これを管理する。
　さらに、図１３で、利用履歴管理装置３０３が行う利用履歴情報の管理について説明する。利用履歴情報は、各々の利用情報生成装置から利用履歴管理装置３０３に送信された一連の工程における利用情報をもれなく集約した情報である。利用情報は、１３０５や１３１１で示すデータ項目に情報を生成した時刻を示す時刻情報からなり、利用履歴管理部５０２が管理するとともに、ブロックチェーンデータに記録されてブロックチェーンネットワーク９０１を構成するノードで共通に管理される。図８に示す例では、時刻が先の１３０５に基づく利用情報と、時刻が後の１３１１に基づく利用情報は、１３０５に基づく利用情報のＯＵＴＰＵＴであるウォレットアドレスＷＡＬＬＥＴＸ０００１と数量１００が、１３１１に基づく利用情報のＩＮＰＵＴである公開鍵ＫＥＹＸ０００１と数量１００と紐づいて利用履歴を追跡することができる。ウォレットアドレスＷＡＬＬＥＴＸ０００１は公開鍵ＫＥＹＸ０００１から生成されるからである。利用履歴管理装置３０３は、このようにして識別子管理部５０１が管理する識別子と利用履歴管理部５０２が管理する利用履歴情報に基づいて、一連の工程を経て製造された製品について、特定の原材料が利用されている数量を明らかにできる。すなわち、トレーサビリティを担保することができる。
　本実施形態では、図９で示すように、利用履歴管理装置３０３は、ノードとしてブロックチェーンネットワーク９０１を構成する。利用履歴管理装置３０３が一連の工程における利用情報をもれなくブロックチェーンデータに記録してブロックチェーンネットワーク９０１に送出することで、ブロックチェーンデータに記録された情報は、ブロックチェーンネットワーク９０１を構成するノードで共通に管理される。これにより、改竄検出を容易とし、高可用性及びデータ同一性等を実現するとのブロックチェーンの特徴から、第１実施形態と比べ、トレーサビリティを担保するための情報の真正性の保証度を高めることができる。また、本実施形態では、利用履歴がブロックチェーンネットワーク９０１を構成するノードで共通に管理されることから、複数の利用履歴管理装置３０３を、ブロックチェーンネットワーク９０１を構成するノードとし、さらに各々の利用履歴管理装置３０３に利用情報生成装置を接続する構成をとることができる。これにより、例えば、図２で示す各々の工程（排出物由来製造工程、植物由来製造工程、石油由来製造工程、その他製造工程、製品製造工程）ごとに利用履歴管理装置３０３を備えるなどが可能となる。ブロックチェーンネットワーク９０１への参加承認は運営者アカウントで行われることから信頼性を保ちながらブロックチェーンネットワーク９０１で利用履歴管理を行う工程の追加が容易に行うことができる。さらに本実施形態では、ブロックチェーンを用いて利用履歴管理システムを構成していることから、いわゆる仮想通貨を利用した課金への移行が容易とのメリットもある。
　以上が、第２実施形態についての説明である。
　このように、本発明に係る利用履歴管理システムによれば、バイオリファイナリー技術によってバイオマスを原材料として製造された製品のように、製造工程が異なるが同じ組成の２以上の化学品が原材料となる製品においても、原材料を特定することができる識別子によって一連の工程で利用された原材料の利用履歴管理を管理することで、特定の原材料が製品に利用されている数量を求めることができる。また、ブロックチェーンにより、トレーサビリティを担保するための情報の真正性の保証度を高めることができる。
　１０１　　　排出物から化学品への生体触媒を利用した変換を伴う工程（排出物由来製造工程）
　１０２　　　前処理工程
　１０３　　　酵素糖化工程
　１０４　　　微生物発酵工程
　１０５　　　蒸留・生成工程
　２０１　　　排出物由来エタノール
　２０２　　　植物由来エタノール
　２０３　　　石油由来エタノール
　２０４　　　その他原材料
　２０５　　　製品製造工程
　２０６　　　製品
　２０７　　　第１実施形態で説明する例示領域
　２０８　　　排出物製造工程
　２０９　　　排出物
　３０１　　　利用情報生成装置１
　３０２　　　利用情報生成装置２
　３０３　　　利用履歴管理装置
　３０４　　　通信ネットワーク
　３０５　　　情報端末
　４０１　　　製品識別子管理部
　４０２　　　原材料情報取得部
　４０３　　　利用情報生成部
　４０４　　　通信部
　５０１　　　識別子管理部
　５０２　　　利用履歴管理部
　５０３　　　課金部
　５０４　　　通信部
　６０１　　　利用情報のデータ項目
　６０２　　　利用情報のデータ項目の例
　７０１　　　出荷・輸送・納品
　８０３　　　利用情報のデータ項目の例
　８０６　　　利用情報のデータ項目の例
　９０１　　　ブロックチェーンネットワーク
　１００１　　トランザクション生成部
　１１０１　　秘密鍵生成部
　１１０２　　トークン管理部
　１２０１　　利用情報のデータ項目
　１２０２　　利用情報のデータ項目の例
　１３０５　　利用情報のデータ項目の例
　１３１１　　利用情報のデータ項目の例

Claims (12)

  1. 　原材料から製品を製造する工程における原材料の利用履歴を管理する利用履歴管理システムであって、
    　原材料の利用情報を生成する１または複数の利用情報生成装置と、
    　前記利用情報生成装置が生成した原材料の利用情報についての履歴を利用履歴情報として管理する利用履歴管理装置と、
    　前記利用情報生成装置と前記利用履歴管理装置とが接続されて情報の交換のために使用される通信ネットワークと、
    　を備え、
    　前記利用情報は、少なくとも、
    　前記利用履歴管理装置が発行する前記原材料を特定することができる識別子と、
    　前記原材料の利用前における数量を示す在庫数量情報と、
    　前記原材料を利用して製造した製品を特定することができる識別子と、
    　前記製品の製造に利用した前記原材料の数量を示す利用数量情報と、
    　前記利用情報生成装置が前記利用情報を生成した時刻を示す時刻情報と、
    　を含むことを特徴とする利用履歴管理システム
  2. 　請求項１に記載の利用履歴管理システムであって、
    　前記利用履歴管理装置が接続されて、前記利用情報を記録するブロックチェーンデータを管理するブロックチェーンネットワークを備え、
    　前記ブロックチェーンネットワークへの参加の承認と、前記ブロックチェーンデータへの前記利用情報の記録の承認と、を行う運営者アカウントを有し、
    　前記利用履歴管理装置は、秘密鍵を生成する手段と、トークンを発行する手段と、を備え、
    　前記利用情報生成装置は、前記原材料の前記利用情報を前記原材料の数量に応じた前記トークンの取引のトランザクションとして生成する手段を備え、
    　前記原材料を特定することができる識別子は、前記原材料に関連付けられた前記秘密鍵から生成され、
    　前記利用情報は、さらに、
    　前記原材料に関連付けられた前記秘密鍵から生成される公開鍵を含み、
    　前記原材料に関連付けられた前記秘密鍵を用いた電子署名がなされる、
    　ことを特徴とする利用履歴管理システム
  3. 　前記原材料には、事業活動に伴って生じた排出物を含む、
    　ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の利用履歴管理システム
  4. 　前記原材料には、化学組成が同一であって製造の工程が異なる２以上の化学品を含む、
    　ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の利用履歴管理システム
  5. 　前記製品には、生体触媒を利用した変換を伴う工程を経て製造された化学品を含む、
    　ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の利用履歴管理システム
  6. 　前記利用履歴管理装置は、
    　原材料から製品を製造する一連の工程における前記利用情報をもれなく集約することで前記利用履歴情報を生成する手段、
    　を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の利用履歴管理システム
  7. 　第１の工程において第１の原材料を含む１または複数の原材料から製造された第１の製品が、前記第１の工程より後の工程である第２の工程において第２の製品の製造に利用される第２の原材料に含まれる場合であって、
    　前記利用履歴管理装置は、
    　前記利用履歴情報から前記第２の製品の数量に占める前記第１の製品の数量を算出する手段、
    　を備えることを特徴とする請求項６に記載の利用履歴管理システム
  8. 　前記利用履歴管理システムは、前記通信ネットワークに接続され前記利用履歴管理装置と情報の交換を行う情報端末を備え、
    　前記情報端末は、
    　前記利用履歴管理装置に、前記通信ネットワークを介して前記第２の製品の数量に占める前記第１の製品の数量を問い合わせる情報を送信する手段と、
    　前記利用履歴管理装置から、前記通信ネットワークを介して前記第２の製品の数量に占める前記第１の製品の数量の情報を受信する手段と、
    　前記利用履歴管理装置から受け取った前記通信ネットワークを介して前記第２の製品の数量に占める前記第１の製品の数量の情報を出力する手段と、
    　を備え、
    　前記利用履歴管理装置は、
    　前記情報端末から、前記通信ネットワークを介して問い合わせの情報を受信する手段と、
    　前記情報端末に、問い合わせの結果の情報を送信する手段と、
    　を備えることを特徴とする請求項７に記載の利用履歴管理システム
  9. 　前記利用履歴管理装置は、
    　前記情報端末からの問い合わせの結果として算出され前記情報端末に送信する情報について課金する手段、
    　を備えることを特徴とする請求項８に記載の利用履歴管理システム
  10. 　前記排出物は、食品生産時に排出されるものである、
    　ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の利用履歴管理システム
  11. 　前記排出物は、農作物生産時に排出されるものである、
    　ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の利用履歴管理システム
  12. 　前記排出物は、工業製品生産時に排出されるものである、
    　ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の利用履歴管理システム
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