WO2023238571A1 - ブロック生成方法、ブロック生成装置、及び、プログラム - Google Patents

ブロック生成方法、ブロック生成装置、及び、プログラム Download PDF

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WO2023238571A1
WO2023238571A1 PCT/JP2023/017377 JP2023017377W WO2023238571A1 WO 2023238571 A1 WO2023238571 A1 WO 2023238571A1 JP 2023017377 W JP2023017377 W JP 2023017377W WO 2023238571 A1 WO2023238571 A1 WO 2023238571A1
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block generation
block
power
amount
power consumption
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PCT/JP2023/017377
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綾香 中坂
淳児 道山
勇二 海上
格也 山本
基司 大森
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パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ
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    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3206—Monitoring of events, devices or parameters that trigger a change in power modality
    • G06F1/3209—Monitoring remote activity, e.g. over telephone lines or network connections
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234—Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/3287—Power saving characterised by the action undertaken by switching off individual functional units in the computer system
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    • G06F1/3234—Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/3293—Power saving characterised by the action undertaken by switching to a less power-consuming processor, e.g. sub-CPU

Definitions

  • the present disclosure relates to a block generation method, a block generation device, and a program.
  • Patent Document 1 discloses a technology that uses PoW (Proof of Work) to generate blocks of a blockchain.
  • the present disclosure aims to provide a block generation method etc. that can adjust the amount of power consumption required for the process of adding a block to a blockchain in accordance with power saving requests.
  • a block generation method is a block generation method using a block generation device that generates blocks of a blockchain, and includes a request to save power required for generation processing related to generation of the block in the block generation device.
  • Transaction data is acquired, and the generation process is executed with an amount of power consumption that satisfies the power saving request.
  • the amount of power consumption required for the process of adding a block to the blockchain can be adjusted in accordance with a power saving request.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a management system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the block generation device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a sequence diagram for explaining an example of a generation process in response to a power saving request in the management system according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a sequence diagram for explaining an example of a generation process in response to a power saving request in a management system according to a modification of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the configuration of a block generation device according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a table showing an example of difficulty level information.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a management system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the block generation device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a sequence diagram for explaining an example of a generation process in response to a power saving
  • FIG. 7 is a sequence diagram for explaining an example of a generation process in response to a power saving request in the management system according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the configuration of a management system according to another embodiment.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing the data structure of the blockchain.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the data structure of transaction data.
  • the present inventors realized that a mechanism to reduce the power consumption of the entire blockchain system network is necessary. I came across this. In other words, the present inventors have discovered a block generation method and the like that can adjust the amount of power consumption required for the process of adding a block to a blockchain in accordance with a request for power saving, as shown below.
  • a block generation method is a block generation method using a block generation device that generates blocks of a blockchain, and the block generation method includes a request for saving power required for generation processing related to generation of the block in the block generation device.
  • transaction data including the transaction data, and executes the generation process with a power consumption amount that satisfies the power saving request.
  • the generation process can be executed to satisfy the power saving request. Therefore, the power consumption of the entire blockchain system can be reduced.
  • a block generation method is the block generation method according to the first aspect, further comprising a method in which the block generation device has a first authority to add a new block to the blockchain. The generation process is started when it is determined that the block generation device has the first authority.
  • a block generation method is a block generation method according to the second aspect, in which the generation process is started when the generation process can be executed with the amount of power consumption.
  • a block generation device that can perform generation processing with an amount of power consumption that satisfies power saving requirements can add a new block to the blockchain. Therefore, since the block generation device that can reduce power consumption executes the generation process, the power consumption of the entire blockchain system can be effectively reduced.
  • a block generation method is the block generation method according to the third aspect, in which the determination further includes (i) determining the amount of power consumption required for the generation process based on the power saving request; A target value and a predicted amount of power consumption that is predicted to be required for the generation process are calculated, and (ii) if the predicted amount of power consumption is less than or equal to the target value, the generation process can be executed with the amount of power consumed. It is determined that
  • a block generation device that can reduce the predicted amount of power consumption required for the generation process below the target value of power consumption can add a new block to the blockchain. Therefore, since the block generation device that can reduce power consumption executes the generation process, the power consumption of the entire blockchain system can be effectively reduced.
  • a block generation method is a block generation method according to any one of the second to fourth aspects, wherein in the determination, the power consumption amount is If the generation process is executable, it is determined whether the block generation device has a second authority to add a new block to the blockchain, and the generation process is performed when the block generation device has the first authority and the second authority to add a new block to the blockchain. If it is determined that the user has the second authority and the generation process can be executed with the amount of power consumed, the generation process is started.
  • a block generation method is the block generation method according to the fifth aspect, wherein the block generation device having the second authority has the first authority and the consumption
  • the block generation device is randomly determined from one or more block generation devices that can execute the generation process using the amount of power.
  • a block generation method is the block generation method according to the first aspect, further adjusting the difficulty level of mining based on the power saving request, and performing the generation process after the adjustment. is executed based on the difficulty level of the mining.
  • a block generation method is the block generation method according to the seventh aspect, wherein the transaction data further includes a difficulty level indicating a relationship between the power saving request and the mining difficulty level.
  • the difficulty level of mining is adjusted based on the power saving request and the difficulty level information.
  • a block generation method is the block generation method according to the eighth aspect, wherein in the adjustment, the difficulty level is set to The higher the amount, the lower the adjustment.
  • the amount of power consumed by the block generation device can be reduced in accordance with the amount of power supply shortage in the area where the block generation device is located.
  • a block generation method is a block generation method according to the eighth aspect or the ninth aspect, wherein the difficulty level information is a block generation method according to a tenth aspect of the present disclosure, in which the difficulty level information If the amount of power supply is insufficient, the amount of decrease in the difficulty level of mining is shown, and if the amount of power supply is not insufficient, the amount of increase in the difficulty level of mining is shown.
  • the amount of power consumed by the block generation device can be adjusted depending on whether or not there is a shortage of power supply to the area where the block generation device is located.
  • a block generation device is a block generation device that generates blocks of a blockchain, and the block generation device includes transaction data including a power saving request for power required for generation processing related to generation of the block in the block generation device. and a block generation unit that executes the generation process with an amount of power consumption that satisfies the power saving request.
  • the generation process can be executed to satisfy the power saving request. Therefore, the power consumption of the entire blockchain system can be reduced.
  • a program according to a twelfth aspect of the present disclosure is a program for causing a computer to execute a block generation method according to any one of the first to tenth aspects.
  • a management system includes a plurality of nodes and manages a first blockchain on a first distributed ledger of each node.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a management system according to the first embodiment.
  • the management system 1 includes, for example, block generation devices 100a to 100c, a power measurement terminal 200, and a management device 300.
  • the management system 1 is a computer system for managing the amount of power consumed by the block generation devices 100a to 100c for processing from generating blocks to adding the generated blocks to the blockchain.
  • the block generation devices 100a to 100c, the power measurement terminal 200, and the management device 300 may all be connected to each other via a network, all may be directly connected to each other for communication, or some may be connected to each other via a network. and some other parts may be directly connected for communication.
  • the network is, for example, the Internet, a mobile phone carrier network, etc., but may be composed of any communication line or network.
  • the block generation devices 100a to 100c are a group of nodes that constitute a blockchain network constructed using distributed database technology.
  • the blockchain network constituted by block generation devices 100a to 100c may be of any type: public type, private type, or consortium type.
  • each of the block generation devices 100a to 100c is also referred to as the block generation device 100, but the block generation devices 100a to 100c may also be referred to as block generation devices A to C.
  • the block generation devices 100a to 100c and the power measurement terminal 200 are provided in a common building 10, and the power measurement terminal 200 measures the amount of power consumed by the block generation devices 100a to 100c in the building 10. Note that the power measurement terminal 200 only needs to be connected to the block generation devices 100a to 100c so as to be able to measure the power consumption of the block generation devices 100a to 100c, and does not need to be provided in the common building 10.
  • the management device 300 is provided in a blockchain system management entity such as an electric power company or a mining operator, and controls the amount of electricity in the building 10 according to the amount of power generated by the equipment of the power company (that is, the amount of power supplied).
  • a power saving request for adjusting power consumption is transmitted to the power measurement terminal 200. That is, when the management device 300 determines that the amount of power supplied will be less than the predicted amount of power consumption, it transmits a power saving request to the power measurement terminal 200 of each building 10 requesting to reduce the amount of power consumption, To prevent the amount of power supplied from being insufficient compared to the amount of power consumed. In this manner, the management device 300 performs demand response to balance the demand and supply of power by adjusting the amount of power consumed within the building 10 in accordance with fluctuations in the power demand within the building 10.
  • the block generation device 100 will be explained below.
  • the block generation device 100 is one of the block generation devices 100a to 100c. Among the block generation devices 100a to 100c, block generation devices other than this one block generation device 100 are referred to as other block generation devices 100. In this embodiment, a plurality of other block generation devices 100 will be described. Therefore, in the following, when the other block generation device 100 is simply referred to as another block generation device 100, it indicates that the other block generation device 100 is a plurality of other block generation devices 100. Note that the number of other block generation devices 100 is not limited to a plurality of devices, and may be one.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the block generation device according to the first embodiment.
  • the block generation device 100 has a function of generating blocks of a blockchain. As shown in FIG. 2, the block generation device 100 includes a communication section 101, a block generation section 102, a determination section 103, and a distributed ledger 104.
  • the block generation device 100 can be realized by a processor executing a predetermined program using memory. Each component will be explained below.
  • the communication unit 101 exchanges data with the power measurement terminal 200. For example, the communication unit 101 transmits the amount of power received by the block generation device 100 to the power measurement terminal 200. The communication unit 101 also acquires transaction data including a power saving request for power required for generation processing related to block generation in the block generation device 100 from the power measurement terminal 200. Furthermore, the communication unit 101 transmits the amount of power consumption in the block generation device 100 to the power measurement terminal 200.
  • the communication unit 101 may exchange data with other block generation devices 100.
  • the communication unit 101 transmits and receives one or more transaction data to and from other block generation devices 100 in a consensus algorithm. Further, the communication unit 101 may exchange data with devices (terminals) other than the power measurement terminal 200 and other block generation devices 100.
  • the communication unit 101 communicates with the power measurement terminal 200 and other block generation devices 100.
  • this communication may be performed using TLS (Transport Layer Security), and the encryption key for TLS communication may be held in the communication unit 101.
  • TLS Transport Layer Security
  • the communication unit 101 is an example of an acquisition unit.
  • the block generation unit 102 executes generation processing related to generation of blocks of the blockchain.
  • the block generating unit 102 attempts to execute the generation process with the amount of power consumption that satisfies the power saving request.
  • the block generation unit 102 executes generation processing using PoS.
  • the generation process is, for example, all or part of the process from generating a block of a blockchain to adding the block to the blockchain.
  • a node (validator node) that will generate the next block (new block) is selected based on the amount of voting rights it has in the blockchain network. For example, nodes that own more tokens (staking tokens) have more voting rights and the opportunity to create more blocks. This ensures the security of the blockchain and makes the process of generating blocks efficient.
  • Validator nodes validate and approve transaction data, then generate blocks and add the generated blocks to the blockchain.
  • the generation process by the block generation unit 102 is started after execution of the generation process is permitted as a result of the determination by the determination unit 103.
  • the determination unit 103 determines whether the block generation device 100 has the first authority to add a new block to the blockchain.
  • the first authority is, for example, the authority for the block generation device 100 to become a validator node. Specifically, the first authority is given to the block generation device 100 that holds a certain amount of tokens (staking tokens), and is promoted to a validator node. In other words, the block generation device 100 can be promoted to a validator node by remitting tokens of a certain amount or more to a predetermined smart contract.
  • Validator nodes have the authority to generate and approve blocks by lottery in exchange for the obligation to generate blocks. Validator nodes are responsible for generating blocks, so if a block cannot be generated, a penalty is given.
  • the determination unit 103 determines whether the generation process in the block generation device 100 can be executed with the amount of power consumption that satisfies the power saving request. Specifically, the determination unit 103 (i) calculates the target value of the amount of power consumption required for the generation process and the predicted amount of power consumption required for the generation process based on the power saving request, and (ii) If the predicted power consumption is less than or equal to the target value, it is determined that the generation process can be executed with the power consumption that satisfies the power saving request. In addition, the determination unit 103 further determines whether the block generation device 100 has the second authority to add a new block to the blockchain, if the generation process can be executed with the amount of power consumption that satisfies the power saving request. .
  • the block generation device 100 having the second authority is randomly determined from among the one or more block generation devices 100 that have the first authority and are capable of executing generation processing with an amount of power consumption that satisfies the power saving request.
  • a predetermined number of block generation devices 100 may be determined as block generation devices 100 having the second authority.
  • the predetermined number is, for example, a number smaller than the number of all block generation devices 100 that constitute the blockchain system.
  • the distributed ledger 104 stores blockchain.
  • FIG. 3 is a sequence diagram for explaining an example of a generation process in response to a power saving request in the management system according to the first embodiment.
  • the block generation device A determines whether the block generation device A has the first authority (S101).
  • block generation device A determines that it has the first authority (Yes in S101), it is promoted to a validator node (S102). If it is determined that the block generation device A does not have the first authority (No in S101), the block generation device A ends the generation process because it does not have the authority to generate the block.
  • each of the block generation device B and the block generation device C executes the processing of steps S101 and S102.
  • block generation devices A to C will be described as having the first authority.
  • the block generation devices A to C establish communication with the power measurement terminal 200 and notify the power measurement terminal 200 of the amount of power received by each device (S103).
  • the amount of received power is the amount of power (that is, the amount of power consumed) currently used by each of the block generation devices A to C.
  • the management device 300 determines whether the power demand in the blockchain system is less than the power supply (S104), and if the power demand is less than the power supply (Yes in S104), there is a shortage.
  • a power saving request for saving the amount of power is transmitted to the power measurement terminal 200 (S105).
  • the power saving request may include a shortage amount in the blockchain system, or may include a target value of power consumption amount obtained by subtracting the shortage amount from the current power consumption amount.
  • the block generation devices A to C notify the power consumption amount to the power measurement terminal 200 (S106). Thereby, the power measurement terminal 200 obtains the amount of power consumption required for the generation process in each of the block generation devices A to C.
  • the power measurement terminal 200 calculates a power saving target value based on the power saving request from the management device 300 and the amount of power consumption required for the generation process in each block generating device A to C (S107).
  • the power saving target value is a target value of power consumption, and is a target value that can satisfy the power saving request from the management device 300 if the generation process can be executed with the power consumption less than or equal to the target value.
  • the power measurement terminal 200 transmits transaction data including a power saving request including a power saving target value to each block generation device A to C (S108).
  • steps S103, S106, and S108 are processes targeted at the Validator node, and are not executed by a block generation device that is not a Validator node.
  • Each of the block generation devices A to C determines whether the power saving target value can be achieved (S109). That is, each of the block generation devices A to C determines whether the generation process in the block generation device 100 can be executed with a power consumption amount that satisfies the power saving request. For example, each of block generation devices A to C can reduce power consumption to meet power saving requirements by reducing power consumption of block generation processing itself or reducing processing other than block generation processing. Determine whether or not.
  • the power consumption of the block generation process itself may be reduced, for example, by switching the processor assigned to execute the block generation process to a processor that is optimal in terms of power consumption. For example, the processor assigned to execute block generation processing may be switched from GPU to CPU.
  • Reduction of processing other than block generation processing is, for example, processing of putting software unrelated to block generation processing to sleep or terminating it, or reducing the operation of hardware of the block generation device.
  • the hardware is, for example, a cooling fan, and by controlling the cooling fan to suppress the number of rotations of the fan, the operation of the hardware can be suppressed.
  • each of the block generation devices A to C determines whether or not it has the second authority (S110).
  • each block generation device A to C If it is determined that each of the block generation devices A to C has the second authority (Yes in S110), each block generation device A to C generates and approves a block with a power consumption amount that satisfies the power saving request (S111). For example, block generation device A generates a block and transmits the generated block to block generation devices B and C. After approval between block generators A to C, the block is connected to the blockchain. This adds the generated block to the blockchain.
  • the added block may include transaction data including a power saving request and transaction data including the amount of power consumption required for generation processing.
  • the block generating device selected by lottery among the block generating devices A to C generates transaction data including a power saving request and transaction data including the amount of power consumption required for the generating process, and generates transaction data including the generated transaction data. Execute the process of adding to the block.
  • the block generation devices A to C may display the amount of power consumption required for the generation process on a display included in the management system 1.
  • each of the block generation devices A to C performs the generation process when it is determined that the power saving target value cannot be achieved (No in S109) or when it is determined that the block generation devices do not have the second authority (No in S110). end.
  • step S111 the block generating device that has generated the block among the block generating devices A to C obtains a reward for generating the block from the blockchain system (S112).
  • each block generation device A to C has an incentive to be promoted to a validator node. Therefore, the validator nodes compete to reduce power consumption, and it is possible to more effectively adjust the generation process based on power saving requests.
  • the block generation device 100 of the management system 1 performs the block generation method for generating blocks of a blockchain as described below.
  • the block generation device 100 acquires transaction data including a power saving request for power required for generation processing related to block generation in the block generation device 100 (S108).
  • the block generation device 100 executes a generation process related to block generation with an amount of power consumption that satisfies the power saving request (S111).
  • the generation process can be executed to satisfy the power saving request. Therefore, the power consumption of the entire blockchain system can be reduced.
  • the block generation device 100 of the management system 1 further determines whether the block generation device 100 has the first authority to add a new block to the blockchain (S101).
  • the generation process in the block generation method is started when it is determined that the block generation device 100 has the first authority.
  • the generation process is started when the generation process can be executed with the amount of power consumption that satisfies the power saving request.
  • a block generation device that can perform generation processing with an amount of power consumption that satisfies power saving requirements can add a new block to the blockchain. Therefore, since the block generation device that can reduce power consumption executes the generation process, the power consumption of the entire blockchain system can be effectively reduced.
  • the determination further includes (i) a target value of the amount of power consumption required for the generation process based on the power saving request and a predicted amount of power consumption expected to be required for the generation process; (ii) If the predicted power consumption is less than or equal to the target value, it is determined that the generation process can be executed with the power consumption that satisfies the power saving request.
  • a block generation device that can reduce the predicted amount of power consumption required for the generation process below the target value of power consumption can add a new block to the blockchain. Therefore, since the block generation device that can reduce power consumption executes the generation process, the power consumption of the entire blockchain system can be effectively reduced.
  • the block generation device 100 in the determination, if the generation process can be executed with the amount of power consumption that satisfies the power saving request, the block generation device 100 adds a new block to the blockchain. It is determined whether the user has authority (S110). The generation process is started when it is determined that the block generation device 100 has the first authority and the second authority, and when the generation process can be executed with the amount of power consumption that satisfies the power saving request.
  • the block generation device 100 having the second authority has one or more blocks having the first authority and capable of executing the generation process with the amount of power consumption that satisfies the power saving request.
  • the block generation device 100 is randomly determined.
  • each of the block generation devices A to C determines the validator node that executes block generation and approval, but the power measurement terminal 200 may also perform the determination.
  • FIG. 4 is a sequence diagram for explaining an example of a generation process in response to a power saving request in a management system according to a modification of the first embodiment.
  • Steps S101 to S105 are the same as those in the sequence diagram according to the first embodiment, so their explanation will be omitted.
  • the power measuring terminal 200 Upon receiving the power saving request from the management device 300, the power measuring terminal 200 transmits transaction data including a power saving request based on the received power saving request to each block generating device A to C (S121). This transaction data is the same as the transaction data described as being transmitted in step S108.
  • each block generation device A to C Upon receiving the power saving request from the power measurement terminal 200, each block generation device A to C notifies the power measurement terminal 200 of the amount of power consumption required for the generation process (S122). This process is the same as step S106.
  • the power measurement terminal 200 determines a validator node from among the block generation devices A to C by comparing the amount of power consumed in each of the block generation devices A to C with the target value included in the power saving request (S123). .
  • block generation device A is determined as a validator node
  • block generation devices B and C are not determined as validator nodes.
  • the power measurement terminal 200 transmits a validator request to request block generation device A, which has been determined as a validator node, to maintain authority as a validator node (S124), and block generation device B, which has not been determined as a validator node, , sends a demotion request to request C not to have authority as a validator node (to be demoted from the validator node) (S125).
  • the block generation device A that received the Validator request maintains the authority as a Validator node (S126), and the block generation devices B and C that received the demotion request are demoted from the Validator node and have the authority as a Validator node. It becomes a node that does not exist (S127).
  • the block generation device A determines whether it has the second authority (S128).
  • the block generation device A determines that it has the second authority (Yes in S128), it generates and approves the block (S129). This adds the generated block to the blockchain.
  • the added block may include transaction data including a power saving request and transaction data including the amount of power consumption required for generation processing.
  • block generation device A determines that it does not have the second authority (No in S128), it ends the generation process.
  • step S129 block generation device A obtains a reward for block generation from the blockchain system (S130).
  • each block generation device A to C has an incentive to be promoted to a validator node. Therefore, the validator nodes compete to reduce power consumption, and it is possible to more effectively adjust the generation process based on power saving requests.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the configuration of a block generation device according to the second embodiment.
  • the block generation device 500 has a function of generating blocks of a blockchain. As shown in FIG. 5, the block generation device 500 includes a communication section 501, a block generation section 502, an adjustment section 503, and a distributed ledger 504.
  • the block generation device 500 can be realized by a processor executing a predetermined program using memory. Block generation device 500 is used instead of block generation device 100 of the first embodiment. Each component will be explained below.
  • the communication unit 501 exchanges data with the power measurement terminal 200. For example, the communication unit 501 transmits the amount of power received by the block generation device 500 to the power measurement terminal 200.
  • the communication unit 501 also acquires transaction data including a power saving request for power required for generation processing related to block generation in the block generation device 500 from the power measurement terminal 200.
  • the transaction data may further include difficulty level information (see FIG. 6) indicating the relationship between the power saving request and the mining difficulty level.
  • the communication unit 501 transmits the amount of power consumed in the block generation device 500 to the power measurement terminal 200.
  • the communication unit 501 may exchange data with other block generation devices 500.
  • the communication unit 501 transmits and receives one or more transaction data to and from other block generation devices 500 in a consensus algorithm.
  • the communication unit 501 may exchange data with devices (terminals) other than the power measurement terminal 200 and other block generation devices 500.
  • the communication unit 501 communicates with the power measurement terminal 200 and other block generation devices 500. Note that this communication may be performed using TLS (Transport Layer Security), and the encryption key for TLS communication may be held in the communication unit 501.
  • TLS Transport Layer Security
  • the block generation unit 502 executes generation processing related to generation of blocks of the blockchain.
  • the block generating unit 502 attempts to execute the generation process with the amount of power consumption that satisfies the power saving request.
  • the block generation unit 502 executes generation processing using PoW.
  • the generation process is, for example, all or part of the process from generating a block of a blockchain to adding the block to the blockchain.
  • PoW is an algorithm in which nodes (computers) on a blockchain network competitively solve a problem to prove it in order to generate a new block in a distributed ledger.
  • nodes on the network input a certain number of values (Nonce) and use the numbers to perform a hash function.
  • mining is performed by repeating trial and error until the hash value becomes a value smaller than a threshold value corresponding to the difficulty level (mining difficulty level).
  • the mining difficulty level is adjusted by an adjustment unit 503, which will be described later, and the block generation unit 502 executes a generation process based on the adjusted mining difficulty level.
  • the adjustment unit 503 adjusts the mining difficulty level based on the power saving request. Specifically, the adjustment unit 503 adjusts the difficulty level of mining based on the power saving request and the difficulty level information.
  • FIG. 6 is a table showing an example of difficulty level information.
  • the management system 1 may include a display, and may display difficulty level information on the display.
  • the difficulty level information is information in which the power usage rate, the amount of power supply shortage, and the level of difficulty reduction are associated. Difficulty level information does not need to be associated with power usage rate.
  • the power supply shortage is, for example, the ratio (percentage) of the shortage calculated by subtracting the power supply from the power demand with respect to the power supply. If the power supply shortage is 30%, the degree of difficulty reduction can be calculated to be 2.0%.
  • the degree of difficulty reduction is the amount of decrease from the current difficulty level when the current difficulty level is 100%.If it is 2.0%, the difficulty level after adjustment is 98% of the current difficulty level. Difficulty level. Furthermore, if the power shortage is 10%, the degree of difficulty reduction can be calculated to be 0.5%.
  • the adjustment unit 503 adjusts the difficulty level of mining based on the difficulty level reduction range that is associated with the power supply shortage amount included in the power saving request in the difficulty level information.
  • the adjustment unit 503 may adjust the difficulty level of mining to be lower as the amount of power supply shortage to the area where the block generation device 500 is present is greater. This is because the lower the difficulty level of mining, the lower the amount of power consumption required for mining.
  • the difficulty level information indicates the degree of reduction in the difficulty level of mining when the amount of power supply to the area where the block generation device 500 is present is insufficient, and the degree of decrease in the difficulty level of mining when the amount of power supply is not insufficient. It may also indicate the degree of increase.
  • the distributed ledger 504 stores blockchain.
  • FIG. 7 is a sequence diagram for explaining an example of a generation process in response to a power saving request in the management system according to the second embodiment.
  • the block generation devices A to C establish communication with the power measurement terminal 200 and notify the power measurement terminal 200 of the amount of power received by each device (S201).
  • the management device 300 determines whether the power demand in the blockchain system is less than the power supply (S202), and if the power demand is less than the power supply (Yes in S202), there is a shortage.
  • a power saving request for saving the amount of power is transmitted to the power measurement terminal 200 (S203).
  • the power saving request may include a shortage amount in the blockchain system, or may include a target value of power consumption amount obtained by subtracting the shortage amount from the current power consumption amount.
  • the block generation devices A to C notify the power consumption amount to the power measurement terminal 200 (S204). Thereby, the power measurement terminal 200 obtains the amount of power consumption required for the generation process in each of the block generation devices A to C.
  • the power measurement terminal 200 calculates a power saving target value based on the power saving request from the management device 300 and the amount of power consumption required for generation processing in each block generating device A to C (S205).
  • the power saving target value is a target value of power consumption, and is a target value that can satisfy the power saving request from the management device 300 if the generation process can be executed with the power consumption less than or equal to the target value.
  • the power measurement terminal 200 transmits transaction data including a power saving request including a power saving target value to each block generation device A to C (S206).
  • Each of the block generation devices A to C lowers the mining difficulty level in response to the power saving request (S207).
  • Each of the block generation devices A to C performs mining at a lower difficulty level and generates a block (S208).
  • the block generation devices A to C display at least one of the current mining difficulty level, the amount of increase or decrease in the mining difficulty level, and the mining difficulty level when the block was generated on a display provided in the management system 1. It may be displayed.
  • Each of the block generation devices A to C approves the generated block and adds the approved block to the blockchain of the distributed ledger 104 that each has (S209).
  • the management device 300 determines whether the power demand in the blockchain system is less than the power supply (S210), and if the power demand is greater than or equal to the power supply (No in S210), the management device 300 determines whether or not the power demand in the blockchain system is less than the power supply.
  • a recovery request to cancel the request is transmitted to the power measurement terminal 200 (S211).
  • the restoration request includes a request to stop the process for reducing power consumption due to the power saving request and execute the original process.
  • the power measurement terminal 200 transmits transaction data including a recovery request to each block generation device A to C (S212).
  • Each of the block generation devices A to C increases the mining difficulty level in response to the recovery request (S213). In other words, the difficulty level of mining is returned to the level before it was lowered in response to the power saving request. Then, each of the block generation devices A to C performs mining at the increased difficulty level, generates blocks, and approves the generated blocks.
  • the block generation method by the block generation device 500 according to the present embodiment adjusts the difficulty level of mining based on the power saving request (S207).
  • the generation process is executed based on the adjusted mining difficulty level.
  • the transaction data further includes difficulty level information indicating the relationship between the power saving request and the mining difficulty level.
  • difficulty level information indicating the relationship between the power saving request and the mining difficulty level.
  • the difficulty level is adjusted to be lower as the shortage of power supply to the areas where the block generation devices A to C are present is greater.
  • the amount of power consumed by the block generation devices A to C can be reduced in accordance with the amount of power supply shortage in the area where the block generation devices A to C are located.
  • the difficulty level information indicates the degree of decrease in the difficulty level of mining when the amount of power supply to the area where the block generation devices A to C are present is insufficient; Indicates the increase in mining difficulty when there is no shortage of power supply.
  • the amount of power consumed by the block generation devices A to C can be adjusted depending on whether or not there is a shortage of power supply to the area where the block generation devices A to C are located.
  • the difficulty level of mining is determined by each of the block generation devices A to C, but the difficulty level of mining is not limited to this, and may be determined by the power measurement terminal 200.
  • the mining difficulty determined by the power measurement terminal 200 is notified to each block generation device A to C, and each block generation device A to C performs mining according to the mining difficulty determined by the power measurement terminal 200.
  • Block generation processing may also be executed.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the configuration of a management system according to another embodiment.
  • the management system 1A includes block generation devices 110a to 110c and a power measurement terminal 210 provided in the building 11, in addition to block generation devices 100a to 100c and a power measurement terminal 200 provided in the building 10. It's okay.
  • the management system 1A may further include a power measurement terminal 220 connected to the power measurement terminals 200 and 210.
  • the block generation devices 110a to 110c and the power measurement terminal 210 have the same functions as the block generation devices 100a to 100c and the power measurement terminal 200, respectively.
  • the power measurement terminal 220 acquires information regarding the power consumption in the block generation devices 100a to 100c and 110a to 110c from the power measurement terminals 200 and 210. Further, the power measurement terminal 220 may receive a power saving request from the management device 300, transmit a power saving request for the building 10 to the power measuring terminal 200, and transmit a power saving request for the building 11 to the power measuring terminal 210. .
  • the information acquired, generated, and output by the management system 1 or the management system 1A may be stored in the blockchain.
  • the method in the above embodiment may be realized by a smart contract.
  • a smart contract By executing a smart contract, a predetermined program is automatically executed without the intervention of another person or other system. Therefore, a series of processes can be realized with even higher security using smart contracts.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing the data structure of the blockchain.
  • a blockchain is a chain of blocks, which are its recording units. Each block has a plurality of transaction data and a hash value of the immediately previous block. Specifically, block B2 includes the hash value of the previous block B1. Then, a hash value calculated from the plurality of transaction data included in block B2 and the hash value of block B1 is included in block B3 as the hash value of block B2. In this way, by connecting blocks in a chain while including the contents of the previous block as a hash value, falsification of recorded transaction data is effectively prevented.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the data structure of transaction data.
  • the transaction data shown in FIG. 10 includes a transaction body P1 and a digital signature P2.
  • the transaction body P1 is the data body included in the transaction data.
  • the digital signature P2 is a digital signature generated using the signature key of the creator of the transaction data on the hash value of the transaction body P1. More specifically, the digital signature P2 is a digital signature that is generated using the signature key of the creator of the transaction data. It is generated by encrypting it with the person's private key. ECDSA, CRYSTALS-DILITHIUM, FALCON, SPHINCS+, etc. may be used as means for implementing the digital signature.
  • the transaction data Since the transaction data has the digital signature P2, it is virtually impossible to tamper with it. This is because, if the transaction data is tampered with, verification using the digital signature P2 will fail, and it will become clear that the transaction data has been tampered with. This prevents falsification of the transaction body P1.
  • Each device in the above embodiments is specifically a computer system composed of a microprocessor, ROM, RAM, hard disk unit, display unit, keyboard, mouse, etc.
  • a computer program is recorded in the RAM or hard disk unit.
  • Each device achieves its function by the microprocessor operating according to the computer program.
  • a computer program is configured by combining a plurality of instruction codes indicating instructions to a computer in order to achieve a predetermined function.
  • system LSI Large Scale Integration
  • a system LSI is a super-multifunctional LSI manufactured by integrating multiple components onto a single chip, and specifically, it is a computer system that includes a microprocessor, ROM, RAM, etc. .
  • a computer program is recorded in the RAM.
  • the system LSI achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program.
  • each of the constituent elements constituting each of the above devices may be individually integrated into one chip, or may be integrated into one chip so as to include some or all of them.
  • system LSI Although it is referred to as a system LSI here, it may also be called an IC, LSI, super LSI, or ultra LSI depending on the degree of integration. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be implemented using a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • An FPGA Field Programmable Gate Array
  • a reconfigurable processor that can reconfigure the connections and settings of circuit cells inside the LSI may be used.
  • each of the above devices may be configured from an IC card or a single module that is removably attached to each device.
  • the IC card or the module is a computer system composed of a microprocessor, ROM, RAM, etc.
  • the IC card or the module may include the super-multifunctional LSI described above.
  • the IC card or the module achieves its functions by the microprocessor operating according to a computer program. This IC card or this module may be tamper resistant.
  • the present disclosure may be the method described above. Moreover, it may be a computer program that implements these methods by a computer, or it may be a digital signal composed of the computer program.
  • the present disclosure also provides the computer program or the digital signal on a computer-readable recording medium, such as a flexible disk, hard disk, CD-ROM, MO, DVD, DVD-ROM, DVD-RAM, BD (Blu-ray), etc. (Registered Trademark) Disc), a semiconductor memory, or the like.
  • a computer-readable recording medium such as a flexible disk, hard disk, CD-ROM, MO, DVD, DVD-ROM, DVD-RAM, BD (Blu-ray), etc. (Registered Trademark) Disc), a semiconductor memory, or the like.
  • the signal may be the digital signal recorded on these recording media.
  • the computer program or the digital signal may be transmitted via a telecommunication line, a wireless or wired communication line, a network typified by the Internet, data broadcasting, or the like.
  • the present disclosure also provides a computer system including a microprocessor and a memory, wherein the memory stores the computer program, and the microprocessor may operate according to the computer program.
  • the program or the digital signal may be executed by another independent computer system by recording the program or the digital signal on the recording medium and transferring the program, or by transferring the program or the digital signal via the network or the like. You may do so.
  • the present disclosure can be used in a block generation method, etc., and can be used, for example, in a block generation method that can adjust the amount of power consumption required for the process of adding a block to a blockchain in accordance with a request for power saving.

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Abstract

ブロック生成方法は、ブロックチェーンのブロックを生成するブロック生成装置によるブロック生成方法であって、ブロック生成装置（１００）におけるブロックの生成に関する生成処理に要する電力の節電要求を含むトランザクションデータを取得し（Ｓ１０８）、節電要求を満たす消費電力量で生成処理を実行する（Ｓ１１１）。

Description

ブロック生成方法、ブロック生成装置、及び、プログラム
　本開示は、ブロック生成方法、ブロック生成装置、及び、プログラムに関する。
　特許文献１には、ブロックチェーンのブロックの生成にＰｏＷ（Proof of Work）を用いる技術が開示されている。
特表２０２２－５４６７７３号公報
　本開示は、ブロックチェーンにブロックを追加する処理に要する消費電力量を、節電要求に応じて調整することができるブロック生成方法などを提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係るブロック生成方法は、ブロックチェーンのブロックを生成するブロック生成装置によるブロック生成方法であって、前記ブロック生成装置における前記ブロックの生成に関する生成処理に要する電力の節電要求を含むトランザクションデータを取得し、前記節電要求を満たす消費電力量で前記生成処理を実行する。
　なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータで読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
　本開示によれば、ブロックチェーンにブロックを追加する処理に要する消費電力量を、節電要求に応じて調整することができる。
図１は、実施の形態１に係る管理システムの構成の一例を示す図である。 図２は、実施の形態１に係るブロック生成装置の構成の一例を示す図である。 図３は、実施の形態１に係る、管理システムにおける、節電要求に応じた生成処理の一例を説明するためのシーケンス図である。 図４は、実施の形態１の変形例に係る、管理システムにおける、節電要求に応じた生成処理の一例を説明するためのシーケンス図である。 図５は、実施の形態２に係るブロック生成装置の構成の一例を示す図である。 図６は、難易度情報の一例を示す表である。 図７は、実施の形態２に係る、管理システムにおける、節電要求に応じた生成処理の一例を説明するためのシーケンス図である。 図８は、他の実施の形態に係る管理システムの構成の一例を示す図である。 図９は、ブロックチェーンのデータ構造を示す説明図である。 図１０は、トランザクションデータのデータ構造を示す説明図である。
　（本開示の基礎となった知見）
　ＮＦＴ（Non-Fungible Token）の取引のためのブロックチェーンにブロックを追加する処理に多大な電力消費が生じる。特許文献１に記載のＰｏＷを用いてブロックを生成すると、消費電力量の総量が増大することが予測される。これは、参加ノード数の増大、及び、参加ノード数の増大に伴い、計算リソースの総量に追加して承認プロセスの計算量が大きくなるからである。
　また、環境負荷に配慮したＰｏＳ（Proof of Stake）を用いてブロックを生成したとしても、ＮＦＴ（Non-Fungible Token）の取引のためには多大な消費電力量を要するのに加えて、一時的にブロックチェーンシステムのネットワーク全体で消費電力量を低下させる仕組みがない。
　本発明者らは、電力事業者や、マイニング事業者などのブロックチェーンシステムの管理主体からの節電要求を受けて、ブロックチェーンシステムのネットワーク全体の消費電力量を低下させる仕組みが必要であることを見出すに至った。つまり、本発明者らは、以下に示すような、ブロックチェーンにブロックを追加する処理に要する消費電力量を、節電要求に応じて調整することができるブロック生成方法などを見出すに至った。
　本開示の第１の態様に係るブロック生成方法は、ブロックチェーンのブロックを生成するブロック生成装置によるブロック生成方法であって、前記ブロック生成装置における前記ブロックの生成に関する生成処理に要する電力の節電要求を含むトランザクションデータを取得し、前記節電要求を満たす消費電力量で前記生成処理を実行する。
　このため、節電要求を満たすように生成処理を実行することができる。よって、ブロックチェーンシステム全体の消費電力量を低下させることができる。
　本開示の第２の態様に係るブロック生成方法は、第１の態様に係るブロック生成方法であって、さらに、前記ブロック生成装置が前記ブロックチェーンに新たなブロックを追加する第１権限を有するか否かを判定し、前記生成処理は、前記ブロック生成装置が前記第１権限を有すると判定された場合に開始される。
　このため、ブロックチェーンに新たなブロックを追加する第１権限を有するブロック生成装置の消費電力量を低下させることができる。
　本開示の第３の態様に係るブロック生成方法は、第２の態様に係るブロック生成方法であって、前記生成処理は、前記消費電力量で前記生成処理を実行可能な場合に開始される。
　このため、節電要求を満たす消費電力量で生成処理を実行可能なブロック生成装置がブロックチェーンに新たなブロックを追加することができる。よって、消費電力を低減できるブロック生成装置が生成処理を実行するため、ブロックチェーンシステム全体の消費電力量を効果的に低下させることができる。
　本開示の第４の態様に係るブロック生成方法は、第３の態様に係るブロック生成方法であって、前記判定では、さらに（ｉ）前記節電要求に基づいて前記生成処理に要する消費電力量の目標値と、前記生成処理に要すると予測される予測消費電力量とを算出し、（ｉｉ）前記予測消費電力量が前記目標値以下である場合、前記消費電力量で前記生成処理を実行可能と判定する。
　このため、生成処理に要すると予測される予測消費電力量を消費電力量の目標値以下にできるブロック生成装置がブロックチェーンに新たなブロックを追加することができる。よって、消費電力を低減できるブロック生成装置が生成処理を実行するため、ブロックチェーンシステム全体の消費電力量を効果的に低下させることができる。
　本開示の第５の態様に係るブロック生成方法は、第２の態様から第４の態様のいずれか１つの態様に係るブロック生成方法であって、前記判定では、さらに、前記消費電力量で前記生成処理を実行可能な場合、前記ブロック生成装置が前記ブロックチェーンに新たなブロックを追加する第２権限を有するか否かを判定し、前記生成処理は、前記ブロック生成装置が前記第１権限及び前記第２権限を有すると判定され、かつ、前記消費電力量で前記生成処理を実行可能な場合、開始される。
　このため、ブロックチェーンに新たなブロックを追加する第２権限をさらに有するブロック生成装置の消費電力量を低下させることができる。
　本開示の第６の態様に係るブロック生成方法は、第５の態様に係るブロック生成方法であって、前記第２権限を有するブロック生成装置は、前記第１権限を有し、かつ、前記消費電力量で前記生成処理を実行可能な１以上のブロック生成装置の中からランダムに決定される。
　このため、節電要求を満たす消費電力量で生成処理を実行可能なブロック生成装置が１以上ある場合に、ブロックチェーンに新たなブロックを追加することができるブロック生成装置を決定することができる。
　本開示の第７の態様に係るブロック生成方法は、第１の態様に係るブロック生成方法であって、さらに、前記節電要求に基づいてマイニングの難易度を調整し、前記生成処理は、調整後の前記マイニングの難易度に基づいて実行される。
　マイニングの難易度が低いほどマイニングに要する処理負荷が小さくなるため、マイニングに要する消費電力量も小さくなる。このため、節電要求に応じてマイニングの難易度を調整することで、生成処理に要する消費電力量を調整することができる。
　本開示の第８の態様に係るブロック生成方法は、第７の態様に係るブロック生成方法であって、前記トランザクションデータは、さらに、前記節電要求と、前記マイニングの難易度との関係を示す難易度情報を含み、前記調整では、前記節電要求及び前記難易度情報に基づいて前記マイニングの難易度を調整する。
　このため、難易度情報に基づいて、節電要求に応じたマイニングの難易度を適切に決定することができるため、節電要求に応じて生成処理に要する消費電力量を低下させることができる。
　本開示の第９の態様に係るブロック生成方法は、第８の態様に係るブロック生成方法であって、前記調整では、前記難易度を、前記ブロック生成装置が存在する地域への電力供給の不足量が多いほど低く調整する。
　このため、ブロック生成装置の消費電力量を、当該ブロック生成装置が存在する地域への電力供給の不足量に応じて低下させることができる。
　本開示の第１０の態様に係るブロック生成方法は、第８の態様または第９の態様に係るブロック生成方法であって、前記難易度情報は、前記ブロック生成装置が存在する地域への電力供給量が不足している場合、前記マイニングの難易度の下げ幅を示し、前記電力供給量が不足していない場合、前記マイニングの難易度の上げ幅を示す。
　このため、ブロック生成装置の消費電力量を、当該ブロック生成装置が存在する地域への電力供給が不足しているか否かに応じて調整することができる。
　本開示の第１１の態様に係るブロック生成装置は、ブロックチェーンのブロックを生成するブロック生成装置であって、前記ブロック生成装置における前記ブロックの生成に関する生成処理に要する電力の節電要求を含むトランザクションデータを取得する取得部と、前記節電要求を満たす消費電力量で前記生成処理を実行するブロック生成部と、を備える。
　このため、節電要求を満たすように生成処理を実行することができる。よって、ブロックチェーンシステム全体の消費電力量を低下させることができる。
　本開示の第１２の態様に係るプログラムは、第１の態様から第１０の態様のいずれか１つの態様に係るブロック生成方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
　なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータで読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
　以下、図面を参照しながら、実施の形態について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。つまり、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素は、本開示の課題を達成するために必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成する構成要素として説明される。
　（実施の形態１）
　まず、本開示に係るシステム構成について説明する。
　本開示に係る管理システムは、複数のノードを備え、各ノードの第１分散台帳上で第１ブロックチェーンを管理する。以下では、図面を参照しながら、本実施の形態に係る管理システムの構成等の説明を行う。
　［管理システム］
　図１は、実施の形態１に係る管理システムの構成の一例を示す図である。
　本実施の形態に係る管理システム１は、図１に示すように、例えば、ブロック生成装置１００ａ～１００ｃと、電力測定端末２００と、管理装置３００とを備える。管理システム１は、ブロック生成装置１００ａ～１００ｃにおけるブロックを生成し、生成したブロックをブロックチェーンに追加するまでの処理に要する消費電力量を管理するためのコンピュータシステムである。
　ブロック生成装置１００ａ～１００ｃ、電力測定端末２００、及び、管理装置３００は、全部がネットワークで互いに接続されていてもよいし、全部が通信可能に直接接続されていてもよいし、一部がネットワークで接続されており、他の一部が通信可能に直接接続されていてもよい。ネットワークは、例えば、インターネット、携帯電話のキャリアネットワークなどであるが、どのような通信回線またはネットワークから構成されてもよい。
　ブロック生成装置１００ａ～１００ｃは、分散型のデータベース技術を用いて構築されたブロックチェーンネットワークを構成するノード群である。ブロック生成装置１００ａ～１００ｃにより構成されるブロックチェーンネットワークは、パブリック型、プライベート型及びコンソーシアム型のいずれの形態であってもよい。
　なお、以下では、ブロック生成装置１００ａ～１００ｃのそれぞれをブロック生成装置１００とも称するが、ブロック生成装置１００ａ～１００ｃをブロック生成装置Ａ～ブロック生成装置Ｃと称する場合もある。
　ブロック生成装置１００ａ～１００ｃ及び電力測定端末２００は、共通する建物１０に備えられており、電力測定端末２００は、建物１０内のブロック生成装置１００ａ～１００ｃの消費電力量を測定する。なお、電力測定端末２００は、ブロック生成装置１００ａ～１００ｃの消費電力量を測定できるようにブロック生成装置１００ａ～１００ｃに接続されていればよく、共通する建物１０に備えられていなくてもよい。
　管理装置３００は、電力事業者や、マイニング事業者などのブロックチェーンシステムの管理主体に備えられ、当該電力事業者の設備で発電された電力量（つまり供給電力量）に応じて建物１０内の消費電力量を調整するための節電要求を電力測定端末２００へ送信する。つまり、管理装置３００は、供給電力量が予測された消費電力量よりも少なくなると判断した場合、消費電力量を低減することを要請する節電要求を各建物１０の電力測定端末２００へ送信し、供給電力量が消費電力量に対して不足することを抑制する。このように、管理装置３００は、建物１０内の電力需要の変動に応じて、建物１０内の消費電力量を調整することで電力の需要と供給とのバランスをとるデマンドレスポンスを行う。
　以下、ブロック生成装置１００について説明する。
　［ブロック生成装置］
　ブロック生成装置１００は、ブロック生成装置１００ａ～１００ｃのうちの一つのブロック生成装置１００である。ブロック生成装置１００ａ～１００ｃのうち、この１つのブロック生成装置１００以外のブロック生成装置を他のブロック生成装置１００と称する。他のブロック生成装置１００は、本実施の形態では、複数であるものとして説明する。このため、以下では、単に他のブロック生成装置１００と称している場合には、他のブロック生成装置１００は、複数の他のブロック生成装置１００であることを示す。なお、他のブロック生成装置１００は、複数であることに限らずに、１つであってもよい。
　図２は、実施の形態１に係るブロック生成装置の構成の一例を示す図である。
　ブロック生成装置１００は、ブロックチェーンのブロックを生成する機能を有する。ブロック生成装置１００は、図２に示すように、通信部１０１と、ブロック生成部１０２と、判定部１０３と、分散台帳１０４とを備える。ブロック生成装置１００は、プロセッサがメモリを用いて所定のプログラムを実行することで実現されうる。以下、各構成要素について説明する。
　通信部１０１は、電力測定端末２００との間でデータのやり取りを行う。例えば、通信部１０１は、電力測定端末２００へ、ブロック生成装置１００の受電量を送信する。また、通信部１０１は、電力測定端末２００から、ブロック生成装置１００におけるブロックの生成に関する生成処理に要する電力の節電要求を含むトランザクションデータを取得する。また、通信部１０１は、電力測定端末２００へ、ブロック生成装置１００における消費電力量を送信する。
　また、通信部１０１は、他のブロック生成装置１００との間でデータのやり取りを行ってもよい。例えば、通信部１０１は、コンセンサスアルゴリズムにおいて、他のブロック生成装置１００との間で、１以上のトランザクションデータを送受信する。また、通信部１０１は、電力測定端末２００及び他のブロック生成装置１００を除く装置（端末）との間で、データのやり取りを行ってもよい。
　このように、通信部１０１は、電力測定端末２００及び他のブロック生成装置１００との間で通信を行う。なお、この通信は、ＴＬＳ（Transport Layer Security）によりなされてもよく、ＴＬＳ通信用の暗号鍵は通信部１０１で保持してもよい。
　なお、通信部１０１は、取得部の一例である。
　ブロック生成部１０２は、ブロックチェーンのブロックの生成に関する生成処理を実行する。ブロック生成部１０２は、通信部１０１が節電要求を受信した場合、節電要求を満たす消費電力量で生成処理を実行することを試みる。
　具体的には、ブロック生成部１０２は、ＰｏＳで生成処理を実行する。生成処理は、例えば、ブロックチェーンのブロックを生成してから、ブロックチェーンにブロックを追加するまでの処理の全部あるいは一部の処理である。ＰｏＳでは、ブロックチェーンネットワークで投票権を持っている量に基づいて、次のブロック（新たなブロック）を生成するノード（Validatorノード）が選択される。例えば、より多くのトークン（ステーキングトークン）を所有しているノードは、より多くの投票権を持ち、より多くのブロックを作成する機会を得る。これにより、ブロックチェーンのセキュリティが確保され、ブロックを生成するプロセスは効率的になる。Validatorノードは、トランザクションデータの検証及び承認を行い、次にブロックを生成して、生成したブロックをブロックチェーンに追加する。ブロック生成部１０２による生成処理は、判定部１０３による判定の結果、生成処理の実行が許可された後に開始される。
　判定部１０３は、ブロック生成装置１００がブロックチェーンに新たなブロックを追加する第１権限を有するか否かを判定する。第１権限は、例えば、ブロック生成装置１００がValidatorノードになる権限である。具体的には、第１権限は、一定額のトークン（ステーキングトークン）を保有しているブロック生成装置１００に与えられ、Validatorノードに昇格する。つまり、ブロック生成装置１００は、一定額以上のトークンを所定のスマートコントラクトに送金すると、Validatorノードに昇格できる。Validatorノードは、ブロックの生成義務と引き替えに、抽選でブロックの生成及び承認の権限を有する。Validatorノードは、ブロックの生成義務を負うため、ブロックが生成できない場合ペナルティが与えられる。
　また、判定部１０３は、ブロック生成装置１００における生成処理を、節電要求を満たす消費電力量で実行可能か否かを判定する。具体的には、判定部１０３は、（ｉ）節電要求に基づいて生成処理に要する消費電力量の目標値と、生成処理に要すると予測される予測消費電力量とを算出し、（ｉｉ）予測消費電力量が上記目標値以下である場合、節電要求を満たす消費電力量で生成処理を実行可能と判定する。また、判定部１０３は、さらに、節電要求を満たす消費電力量で生成処理を実行可能な場合、ブロック生成装置１００がブロックチェーンに新たなブロックを追加する第２権限を有するか否かを判定する。第２権限を有するブロック生成装置１００は、第１権限を有し、かつ、節電要求を満たす消費電力量で生成処理を実行可能な１以上のブロック生成装置１００の中からランダムに決定される。このとき、所定の数のブロック生成装置１００が第２権限を有するブロック生成装置１００として決定されてもよい。所定の数は、例えば、ブロックチェーンシステムを構成する全てのブロック生成装置１００の数よりも少ない数である。
　分散台帳１０４は、ブロックチェーンを格納している。
　［管理システムの動作など］
　次に、以上のように構成された管理システムの動作について説明する。
　図３は、実施の形態１に係る、管理システムにおける、節電要求に応じた生成処理の一例を説明するためのシーケンス図である。
　ブロック生成装置Ａは、ブロック生成装置Ａが第１権限を有するか否かを判定する（Ｓ１０１）。
　次に、ブロック生成装置Ａは、第１権限を有すると判定した場合（Ｓ１０１でＹｅｓ）、Validatorノードに昇格する（Ｓ１０２）。ブロック生成装置Ａは、第１権限を有さないと判定した場合（Ｓ１０１でＮｏ）、ブロックを生成する権限を有さないため生成処理を終了する。
　ブロック生成装置Ｂ及びブロック生成装置Ｃのそれぞれもブロック生成装置Ａと同様に、ステップＳ１０１、Ｓ１０２の処理を実行する。以下では、ブロック生成装置Ａ～Ｃは、第１権限を有しているものとして説明する。
　ブロック生成装置Ａ～Ｃは、電力測定端末２００との間で通信を確立し、それぞれの装置における受電量を電力測定端末２００へ通知する（Ｓ１０３）。受電量は、ブロック生成装置Ａ～Ｃのそれぞれが現在使用している電力量（つまり消費電力量）である。
　次に、管理装置３００は、ブロックチェーンシステムにおける電力需要量が電力供給量未満であるか否かを判定し（Ｓ１０４）、電力需要量が電力供給量未満である場合（Ｓ１０４でＹｅｓ）、不足量の電力量を節電するための節電要求を電力測定端末２００へ送信する（Ｓ１０５）。節電要求は、ブロックチェーンシステムにおける不足量を含んでもよいし、現状の消費電力量から不足量を差し引いた消費電力量の目標値を含んでもよい。
　次に、ブロック生成装置Ａ～Ｃは、電力測定端末２００へ、消費電力量を通知する（Ｓ１０６）。これにより、電力測定端末２００は、各ブロック生成装置Ａ～Ｃにおける生成処理に要する消費電力量を取得する。
　電力測定端末２００は、管理装置３００からの節電要求と、各ブロック生成装置Ａ～Ｃにおける生成処理に要する消費電力量とに基づいて、節電目標値を算出する（Ｓ１０７）。節電目標値は、消費電力量の目標値であり、目標値以下の消費電力量で生成処理を実行できれば、管理装置３００からの節電要求を満たすことができる目標値である。
　次に、電力測定端末２００は、節電目標値を含む節電要求を含むトランザクションデータを各ブロック生成装置Ａ～Ｃに送信する（Ｓ１０８）。
　なお、ステップＳ１０３、Ｓ１０６及びＳ１０８の処理は、Validatorノードを対象とする処理であり、Validatorノードではないブロック生成装置では実行されない。
　ブロック生成装置Ａ～Ｃのそれぞれは、節電目標値を達成可能であるか否かを判定する（Ｓ１０９）。つまり、ブロック生成装置Ａ～Ｃのそれぞれは、ブロック生成装置１００における生成処理を、節電要求を満たす消費電力量で実行可能か否かを判定する。例えば、ブロック生成装置Ａ～Ｃのそれぞれは、ブロック生成処理自体の消費電力量を削減したり、ブロック生成処理以外の処理を削減したりすることで、節電要求を満たす消費電力にすることが可能であるか否かを判定する。ブロック生成処理自体の消費電力量の削減は、例えば、ブロック生成処理の実行に割り当てていたプロセッサを消費電力の面で最適なプロセッサへ切り替えることで行われてもよい。例えば、ブロック生成処理の実行に割り当てていたプロセッサをGPUからCPUに切り替えてもよい。ブロック生成処理以外の処理の削減とは、例えばブロック生成処理とは関係のないソフトウェアをスリープまたは終了したり、ブロック生成装置のハードウェアの稼働を抑えたりする処理である。ハードウェアは、例えば冷却ファンであり、ファンの回転数を抑えるように冷却ファンを制御することでハードウェアの稼働が抑えられる。
　ブロック生成装置Ａ～Ｃのそれぞれは、節電目標値を達成可能であると判定した場合（Ｓ１０９でＹｅｓ）、第２権限を有するか否かを判定する（Ｓ１１０）。
　ブロック生成装置Ａ～Ｃのそれぞれは、第２権限を有すると判定した場合（Ｓ１１０でＹｅｓ）、節電要求を満たす消費電力量で、ブロックの生成及び承認を行う（Ｓ１１１）。例えばブロック生成装置Ａは、ブロックを生成し、生成したブロックをブロック生成装置Ｂ、Ｃに送信する。そしてブロック生成装置Ａ～Ｃ間で承認した上で、ブロックをブロックチェーンに接続する。これにより、ブロックチェーンに、生成されたブロックが追加される。ここで、追加されるブロックには、節電要求を含むトランザクションデータや、生成処理に要した消費電力量を含むトランザクションデータが含まれてもよい。その場合、ブロック生成装置Ａ～Ｃのうち抽選で決定されたブロック生成装置は、節電要求を含むトランザクションデータや、生成処理に要した消費電力量を含むトランザクションデータを生成して、生成したトランザクションデータをブロックに追加する処理を実行する。
　なお、ブロック生成装置Ａ～Ｃは、生成処理に要した消費電力量を管理システム１が備えるディスプレイに表示させてもよい。
　なお、ブロック生成装置Ａ～Ｃのそれぞれは、節電目標値を達成可能でないと判定した場合（Ｓ１０９でＮｏ）、または、第２権限を有さないと判定した場合（Ｓ１１０でＮｏ）、生成処理を終了する。
　ブロック生成装置Ａ～Ｃのうち、ブロックを生成したブロック生成装置は、ステップＳ１１１が終了すると、ブロックの生成の報酬をブロックチェーンシステムから取得する（Ｓ１１２）。このように、ブロックの生成の報酬がブロックチェーンシステムから得られるため、各ブロック生成装置Ａ～Ｃには、Validatorノードに昇格するための動機がある。よって、Validatorノードによる消費電力量削減のための競争が働き、節電要求による生成処理の調整をより効果的に実行することができる。
　［効果など］
　以上のように、本実施の形態に係る管理システム１のブロック生成装置１００は、下記のブロックチェーンのブロックを生成するブロック生成方法を行う。ブロック生成装置１００は、ブロック生成装置１００におけるブロックの生成に関する生成処理に要する電力の節電要求を含むトランザクションデータを取得する（Ｓ１０８）。ブロック生成装置１００は、節電要求を満たす消費電力量で、ブロックの生成に関する生成処理を実行する（Ｓ１１１）。
　このため、節電要求を満たすように生成処理を実行することができる。よって、ブロックチェーンシステム全体の消費電力量を低下させることができる。
　また、本実施の形態に係る管理システム１のブロック生成装置１００は、さらに、ブロック生成装置１００がブロックチェーンに新たなブロックを追加する第１権限を有するか否かを判定する（Ｓ１０１）。ブロック生成方法における生成処理は、ブロック生成装置１００が第１権限を有すると判定された場合に開始される。
　このため、ブロックチェーンに新たなブロックを追加する第１権限を有するブロック生成装置の消費電力量を低下させることができる。
　また、本実施の形態に係るブロック生成方法において、生成処理は、節電要求を満たす消費電力量で生成処理を実行可能な場合に開始される。
　このため、節電要求を満たす消費電力量で生成処理を実行可能なブロック生成装置がブロックチェーンに新たなブロックを追加することができる。よって、消費電力を低減できるブロック生成装置が生成処理を実行するため、ブロックチェーンシステム全体の消費電力量を効果的に低下させることができる。
　また、本実施の形態に係るブロック生成方法において、判定では、さらに（ｉ）節電要求に基づいて生成処理に要する消費電力量の目標値と、生成処理に要すると予測される予測消費電力量とを算出し、（ｉｉ）予測消費電力量が目標値以下である場合、節電要求を満たす消費電力量で前記生成処理を実行可能と判定する。
　このため、生成処理に要すると予測される予測消費電力量を消費電力量の目標値以下にできるブロック生成装置がブロックチェーンに新たなブロックを追加することができる。よって、消費電力を低減できるブロック生成装置が生成処理を実行するため、ブロックチェーンシステム全体の消費電力量を効果的に低下させることができる。
　また、本実施の形態に係るブロック生成方法において、判定では、さらに、節電要求を満たす消費電力量で生成処理を実行可能な場合、ブロック生成装置１００がブロックチェーンに新たなブロックを追加する第２権限を有するか否かを判定する（Ｓ１１０）。生成処理は、ブロック生成装置１００が第１権限及び第２権限を有すると判定され、かつ、節電要求を満たす消費電力量で生成処理を実行可能な場合、開始される。
　このため、ブロックチェーンに新たなブロックを追加する第２権限をさらに有するブロック生成装置の消費電力量を低下させることができる。
　また、本実施の形態に係るブロック生成方法において、第２権限を有するブロック生成装置１００は、第１権限を有し、かつ、節電要求を満たす消費電力量で生成処理を実行可能な１以上のブロック生成装置１００の中からランダムに決定される。
　このため、節電要求を満たす消費電力量で生成処理を実行可能なブロック生成装置１００が１以上ある場合に、ブロックチェーンに新たなブロックを追加することができるブロック生成装置１００を決定することができる。
　［実施の形態１の変形例］
　上記実施の形態１では、ブロックの生成及び承認を実行するValidatorノードの判定をブロック生成装置Ａ～Ｃのそれぞれが行うとしたが、電力測定端末２００が行ってもよい。
　図４は、実施の形態１の変形例に係る、管理システムにおける、節電要求に応じた生成処理の一例を説明するためのシーケンス図である。
　ステップＳ１０１～ステップＳ１０５は、実施の形態１に係るシーケンス図と同様であるため、説明を省略する。
　電力測定端末２００は、管理装置３００から節電要求を受信すると、受信した節電要求に基づく節電要求を含むトランザクションデータを各ブロック生成装置Ａ～Ｃへ送信する（Ｓ１２１）。このトランザクションデータは、ステップＳ１０８で送信されると説明したトランザクションデータと同じである。
　各ブロック生成装置Ａ～Ｃは、電力測定端末２００から受信した節電要求を受信すると、生成処理に要する消費電力量を電力測定端末２００へ通知する（Ｓ１２２）。この処理は、ステップＳ１０６と同じである。
　電力測定端末２００は、各ブロック生成装置Ａ～Ｃにおける消費電力量と、節電要求に含まれる目標値とを比較することで、ブロック生成装置Ａ～Ｃの中からValidatorノードを決定する（Ｓ１２３）。ここでは、ブロック生成装置ＡをValidatorノードとして決定し、ブロック生成装置Ｂ、ＣをValidatorノードとしなかった場合について説明する。
　電力測定端末２００は、Validatorノードとして決定したブロック生成装置Ａに対してValidatorノードとしての権限を維持するように依頼するためのValidator依頼を送信し（Ｓ１２４）、Validatorノードとしなかったブロック生成装置Ｂ、Ｃに対してValidatorノードとしての権限を有さない（Validatorノードから降格させる）ように依頼するための降格依頼を送信する（Ｓ１２５）。
　Validator依頼を受信したブロック生成装置Ａは、Validatorノードとしての権限を維持し（Ｓ１２６）、降格依頼を受信したブロック生成装置Ｂ、Ｃは、Validatorノードから降格し、Validatorノードとしての権限を有さないノードとなる（Ｓ１２７）。
　ブロック生成装置Ａは、第２権限を有するか否かを判定する（Ｓ１２８）。
　ブロック生成装置Ａは、第２権限を有すると判定した場合（Ｓ１２８でＹｅｓ）、ブロックの生成及び承認を行う（Ｓ１２９）。これにより、ブロックチェーンに、生成されたブロックが追加される。ここで、追加されるブロックには、節電要求を含むトランザクションデータや、生成処理に要した消費電力量を含むトランザクションデータが含まれてもよい。
　なお、ブロック生成装置Ａは、第２権限を有さないと判定した場合（Ｓ１２８でＮｏ）、生成処理を終了する。
　ブロック生成装置Ａは、ステップＳ１２９が終了すると、ブロックの生成の報酬をブロックチェーンシステムから取得する（Ｓ１３０）。このように、ブロックの生成の報酬がブロックチェーンシステムから得られるため、各ブロック生成装置Ａ～Ｃには、Validatorノードに昇格するための動機がある。よって、Validatorノードによる消費電力量削減のための競争が働き、節電要求による生成処理の調整をより効果的に実行することができる。
　（実施の形態２）
　実施の形態１では、ブロック生成装置Ａ～Ｃは、生成処理をＰｏＳで実行するとしたが、実施の形態２では、ＰｏＷで実行する。以下、ＰｏＷで生成処理を実行する例について説明する。
　図５は、実施の形態２に係るブロック生成装置の構成の一例を示す図である。
　ブロック生成装置５００は、ブロックチェーンのブロックを生成する機能を有する。ブロック生成装置５００は、図５に示すように、通信部５０１と、ブロック生成部５０２と、調整部５０３と、分散台帳５０４とを備える。ブロック生成装置５００は、プロセッサがメモリを用いて所定のプログラムを実行することで実現されうる。ブロック生成装置５００は、実施の形態１のブロック生成装置１００の代わりに用いられる。以下、各構成要素について説明する。
　通信部５０１は、電力測定端末２００との間でデータのやり取りを行う。例えば、通信部５０１は、電力測定端末２００へ、ブロック生成装置５００の受電量を送信する。また、通信部５０１は、電力測定端末２００から、ブロック生成装置５００におけるブロックの生成に関する生成処理に要する電力の節電要求を含むトランザクションデータを取得する。トランザクションデータは、さらに、節電要求と、マイニングの難易度との関係を示す難易度情報（図６参照）を含んでいてもよい。また、通信部５０１は、電力測定端末２００へ、ブロック生成装置５００における消費電力量を送信する。
　また、通信部５０１は、他のブロック生成装置５００との間でデータのやり取りを行ってもよい。例えば、通信部５０１は、コンセンサスアルゴリズムにおいて、他のブロック生成装置５００との間で、１以上のトランザクションデータを送受信する。また、通信部５０１は、電力測定端末２００及び他のブロック生成装置５００を除く装置（端末）との間で、データのやり取りを行ってもよい。
　このように、通信部５０１は、電力測定端末２００及び他のブロック生成装置５００との間で通信を行う。なお、この通信は、ＴＬＳ（Transport Layer Security）によりなされてもよく、ＴＬＳ通信用の暗号鍵は通信部５０１で保持してもよい。
　ブロック生成部５０２は、ブロックチェーンのブロックの生成に関する生成処理を実行する。ブロック生成部５０２は、通信部５０１が節電要求を受信した場合、節電要求を満たす消費電力量で生成処理を実行することを試みる。
　具体的には、ブロック生成部５０２は、ＰｏＷで生成処理を実行する。生成処理は、例えば、ブロックチェーンのブロックを生成してから、ブロックチェーンにブロックを追加するまでの処理の全部あるいは一部の処理である。ＰｏＷは、分散台帳において新しいブロックを生成するために、ブロックチェーンネットワーク上のノード（コンピュータ）が競争的に問題を解くことで、その証明を行うアルゴリズムである。具体的には、新しいブロックを生成するために、ネットワーク上のノードは、一定の数の値（Ｎｏｎｃｅ）を入力し、その数値を使ってハッシュ関数を実行する。このとき、ハッシュ値が難易度（マイニングの難易度）に応じた閾値よりも小さい値になるまで、試行錯誤を繰り返すマイニングが実行される。そして、マイニングを行うことで難易度に応じたハッシュ値を見つけたノードが、新しいブロックを生成できる権利を得る。マイニングの難易度は、後述する調整部５０３により調整され、ブロック生成部５０２は、調整後のマイニングの難易度に基づいて生成処理を実行する。
　調整部５０３は、節電要求に基づいてマイニングの難易度を調整する。具体的には、調整部５０３は、節電要求及び難易度情報に基づいてマイニングの難易度を調整する。
　図６は、難易度情報の一例を示す表である。管理システム１はディスプレイを備えてもよく、難易度情報をディスプレイに表示してもよい。
　難易度情報は、電力使用率と、電力供給不足量と、難易度下げ幅とが対応付けられた情報である。難易度情報は、電力使用率が対応付けられていなくてもよい。電力供給不足量は、例えば、電力供給量に対する、電力需要量から電力供給量を差し引いて算出された不足量の割合（百分率）である。電力供給不足量が３０％である場合、難易度下げ幅は２．０％に算出できる。難易度下げ幅は、現状の難易度を１００％としたときの現状の難易度に対する下げ幅であり、２．０％である場合、調整後の難易度は、現状の難易度の９８％の難易度となる。また、電力不足量が１０％である場合、難易度下げ幅は０．５％に算出できる。
　このように調整部５０３は、難易度情報において、節電要求に含まれる不足量の電力供給不足量に対応付けられている難易度下げ幅に基づいて、マイニングの難易度を調整する。
　また、調整部５０３は、マイニングの難易度を、ブロック生成装置５００が存在する地域への電力供給の不足量が多いほど低く調整してもよい。これは、マイニングの難易度が低いほど、マイニングに要する消費電力量は小さくなるからである。
　また、難易度情報は、ブロック生成装置５００が存在する地域への電力供給量が不足している場合、マイニングの難易度の下げ幅を示し、電力供給量が不足していない場合、マイニングの難易度の上げ幅を示してもよい。
　分散台帳５０４は、ブロックチェーンを格納している。
　図７は、実施の形態２に係る、管理システムにおける、節電要求に応じた生成処理の一例を説明するためのシーケンス図である。
　ブロック生成装置Ａ～Ｃは、電力測定端末２００との間で通信を確立し、それぞれの装置における受電量を電力測定端末２００へ通知する（Ｓ２０１）。
　次に、管理装置３００は、ブロックチェーンシステムにおける電力需要量が電力供給量未満であるか否かを判定し（Ｓ２０２）、電力需要量が電力供給量未満である場合（Ｓ２０２でＹｅｓ）、不足量の電力量を節電するための節電要求を電力測定端末２００へ送信する（Ｓ２０３）。節電要求は、ブロックチェーンシステムにおける不足量を含んでもよいし、現状の消費電力量から不足量を差し引いた消費電力量の目標値を含んでもよい。
　次に、ブロック生成装置Ａ～Ｃは、電力測定端末２００へ、消費電力量を通知する（Ｓ２０４）。これにより、電力測定端末２００は、各ブロック生成装置Ａ～Ｃにおける生成処理に要する消費電力量を取得する。
　電力測定端末２００は、管理装置３００からの節電要求と、各ブロック生成装置Ａ～Ｃにおける生成処理に要する消費電力量とに基づいて、節電目標値を算出する（Ｓ２０５）。節電目標値は、消費電力量の目標値であり、目標値以下の消費電力量で生成処理を実行できれば、管理装置３００からの節電要求を満たすことができる目標値である。
　次に、電力測定端末２００は、節電目標値を含む節電要求を含むトランザクションデータを各ブロック生成装置Ａ～Ｃに送信する（Ｓ２０６）。
　ブロック生成装置Ａ～Ｃのそれぞれは、節電要求に応じて、マイニングの難易度を下げる（Ｓ２０７）。
　ブロック生成装置Ａ～Ｃのそれぞれは、下げた難易度でマイニングを行い、ブロックを生成する（Ｓ２０８）。なお、ブロック生成装置Ａ～Ｃは、現在のマイニングの難易度、マイニングの難易度の上げ幅または下げ幅、ブロックを生成したときのマイニングの難易度のうち少なくとも１つを管理システム１が備えるディスプレイに表示させてもよい。
　ブロック生成装置Ａ～Ｃのそれぞれは、生成したブロックを承認し、各々が有する分散台帳１０４のブロックチェーンに、承認したブロックを追加する（Ｓ２０９）。
　次に、管理装置３００は、ブロックチェーンシステムにおける電力需要量が電力供給量未満であるか否かを判定し（Ｓ２１０）、電力需要量が電力供給量以上である場合（Ｓ２１０でＮｏ）、節電要求を解除する復旧要求を電力測定端末２００へ送信する（Ｓ２１１）。復旧要求は、節電要求による消費電力量を低減する処理を停止して、元の処理を実行することの要求を含む。
　次に、電力測定端末２００は、復旧要求を含むトランザクションデータを各ブロック生成装置Ａ～Ｃに送信する（Ｓ２１２）。
　ブロック生成装置Ａ～Ｃのそれぞれは、復旧要求に応じて、マイニングの難易度を上げる（Ｓ２１３）。つまり、マイニングの難易度を節電要求に応じて下げる以前の難易度に戻す。そして、ブロック生成装置Ａ～Ｃのそれぞれは、上げた難易度でマイニングを行い、ブロックを生成し、生成したブロックを承認する。
　［効果など］
　本実施の形態に係るブロック生成装置５００によるブロック生成方法は、節電要求に基づいてマイニングの難易度を調整する（Ｓ２０７）。生成処理は、調整後のマイニングの難易度に基づいて実行される。
　マイニングの難易度が低いほどマイニングに要する処理負荷が小さくなるため、マイニングに要する消費電力量も小さくなる。このため、節電要求に応じてマイニングの難易度を調整することで、生成処理に要する消費電力量を調整することができる。
　また、本実施の形態に係るブロック生成方法において、トランザクションデータは、さらに、節電要求と、マイニングの難易度との関係を示す難易度情報を含む。マイニングの難易度の調整では、節電要求及び難易度情報に基づいてマイニングの難易度を調整する。
　このため、難易度情報に基づいて、節電要求に応じたマイニングの難易度を適切に決定することができるため、節電要求に応じて生成処理に要する消費電力量を低下させることができる。
　また、本実施の形態に係るブロック生成方法において、マイニングの難易度の調整では、難易度を、ブロック生成装置Ａ～Ｃが存在する地域への電力供給の不足量が多いほど低く調整する。
　このため、ブロック生成装置Ａ～Ｃの消費電力量を、当該ブロック生成装置Ａ～Ｃが存在する地域への電力供給の不足量に応じて低下させることができる。
　また、本実施の形態に係るブロック生成方法において、難易度情報は、ブロック生成装置Ａ～Ｃが存在する地域への電力供給量が不足している場合、マイニングの難易度の下げ幅を示し、電力供給量が不足していない場合、マイニングの難易度の上げ幅を示す。
　このため、ブロック生成装置Ａ～Ｃの消費電力量を、当該ブロック生成装置Ａ～Ｃが存在する地域への電力供給が不足しているか否かに応じて調整することができる。
　［実施の形態２の変形例］
　実施の形態２では、マイニングの難易度は、各ブロック生成装置Ａ～Ｃにより決定されるとしたが、これに限らずに、電力測定端末２００により決定されてもよい。電力測定端末２００により決定されたマイニングの難易度は、各ブロック生成装置Ａ～Ｃに通知されて、各ブロック生成装置Ａ～Ｃは、電力測定端末２００により通知されたマイニングの難易度に応じてブロックの生成処理を実行してもよい。
　（他の実施の形態）
　上記実施の形態１及び２では、電力測定端末２００と管理装置３００とが情報をやり取りするとしたが、これに限らない。
　図８は、他の実施の形態に係る管理システムの構成の一例を示す図である。
　図８に示すように、管理システム１Ａは、建物１０に備えられるブロック生成装置１００ａ～１００ｃ及び電力測定端末２００の他に、建物１１に備えられるブロック生成装置１１０ａ～１１０ｃ及び電力測定端末２１０を備えてもよい。そして、管理システム１Ａは、さらに、電力測定端末２００及び２１０と接続される電力測定端末２２０を備えていてもよい。
　ブロック生成装置１１０ａ～１１０ｃ及び電力測定端末２１０は、それぞれ、ブロック生成装置１００ａ～１００ｃ及び電力測定端末２００と同様の機能を有する。
　電力測定端末２２０は、電力測定端末２００及び２１０からブロック生成装置１００ａ～１００ｃ、１１０ａ～１１０ｃにおける消費電力に関する情報を取得する。また、電力測定端末２２０は、管理装置３００から節電要求を受信し、建物１０用の節電要求を電力測定端末２００へ送信し、建物１１用の節電要求を電力測定端末２１０へ送信してもよい。
　（他の実施の形態）
　上記の実施の形態における方法において、管理システム１または管理システム１Ａが取得、生成、出力した情報をブロックチェーンに格納してもよい。
　上記の実施の形態における方法は、スマートコントラクトによって実現されてもよい。スマートコントラクトを実行することによって他の人又は他のシステムを介在することなく、所定のプログラムが自動的に実行される。よって、スマートコントラクトにより、一連の処理が、より一層高い安全性をもって実現される。 
　（補足）
　上記実施の形態におけるブロックチェーンについて補足的に説明する。
　図９は、ブロックチェーンのデータ構造を示す説明図である。
　ブロックチェーンは、その記録単位であるブロックがチェーン（鎖）状に接続されたものである。それぞれのブロックは、複数のトランザクションデータと、直前のブロックのハッシュ値とを有している。具体的には、ブロックＢ２には、その前のブロックＢ１のハッシュ値が含まれている。そして、ブロックＢ２に含まれる複数のトランザクションデータと、ブロックＢ１のハッシュ値とから演算されたハッシュ値が、ブロックＢ２のハッシュ値として、ブロックＢ３に含められる。このように、前のブロックの内容をハッシュ値として含めながら、ブロックをチェーン状に接続することで、記録されたトランザクションデータの改ざんを有効に防止する。
　仮に過去のトランザクションデータが変更されると、ブロックのハッシュ値が変更前と異なる値になり、改ざんしたブロックを正しいものとみせかけるには、それ以降のブロックすべてを作り直さなければならず、この作業は現実的には非常に困難である。この性質を使用して、ブロックチェーンに改ざん困難性が担保されている。
　図１０は、トランザクションデータのデータ構造を示す説明図である。
　図１０に示されるトランザクションデータは、トランザクション本体Ｐ１と、デジタル署名Ｐ２とを含む。トランザクション本体Ｐ１は、当該トランザクションデータに含まれるデータ本体である。デジタル署名Ｐ２は、トランザクション本体Ｐ１のハッシュ値に対して、当該トランザクションデータの作成者の署名鍵を用いて生成されるデジタル署名であり、より具体的には、上記ハッシュ値を当該トランザクションデータの作成者の秘密鍵で暗号化することで生成されたものである。デジタル署名の実現手段としては、ECDSA、CRYSTALS-DILITHIUM、FALCON、SPHINCS+などを用いてもよい。
　トランザクションデータは、デジタル署名Ｐ２を有するので、改ざんが実質的に不可能である。仮にトランザクションデータの改ざんがなされれば、デジタル署名Ｐ２を用いた検証が失敗することにより、トランザクションデータの改ざんがなされたことが判明するからである。これにより、トランザクション本体Ｐ１の改ざんが防止される。
　［その他の実施の形態等］
　以上のように、本開示について上記の実施の形態に基づいて説明してきたが、本開示は、上記の実施の形態に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本開示に含まれる。
　（１）上記の実施の形態における各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭまたはハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記録されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
　（２）上記の実施の形態における各装置は、構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Large Scale Integration：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記録されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
　また、上記の各装置を構成する構成要素の各部は、個別に１チップ化されていても良いし、一部またはすべてを含むように１チップ化されてもよい。
　また、ここでは、システムＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、ＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。
　さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
　（３）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されているとしてもよい。前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。
　（４）本開示は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。
　また、本開示は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号をコンピュータで読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）　Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されている前記デジタル信号であるとしてもよい。
　また、本開示は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
　また、本開示は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記録しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムにしたがって動作するとしてもよい。
　また、前記プログラムまたは前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、または前記プログラムまたは前記デジタル信号を、前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
　（５）上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
　本開示は、ブロック生成方法などに利用でき、例えばブロックチェーンにブロックを追加する処理に要する消費電力量を、節電要求に応じて調整することができるブロック生成方法などに利用可能である。
　　１、１Ａ　　管理システム
　１０、１１　　建物
１００、１００ａ～１００ｃ、１１０ａ～１１０ｃ、５００　　ブロック生成装置
１０１、５０１　　通信部
１０２、５０２　　ブロック生成部
１０３　　判定部
１０４、５０４　　分散台帳
２００、２１０、２２０　　電力測定端末
５０３　　調整部

Claims (12)

  1. 　ブロックチェーンのブロックを生成するブロック生成装置によるブロック生成方法であって、
    　前記ブロック生成装置における前記ブロックの生成に関する生成処理に要する電力の節電要求を含むトランザクションデータを取得し、
    　前記節電要求を満たす消費電力量で前記生成処理を実行する
    　ブロック生成方法。
  2. 　さらに、
    　前記ブロック生成装置が前記ブロックチェーンに新たなブロックを追加する第１権限を有するか否かを判定し、
    　前記生成処理は、前記ブロック生成装置が前記第１権限を有すると判定された場合に開始される
    　請求項１に記載のブロック生成方法。
  3. 　前記生成処理は、前記消費電力量で前記生成処理を実行可能な場合に開始される
    　請求項２に記載のブロック生成方法。
  4. 　前記判定では、さらに（ｉ）前記節電要求に基づいて前記生成処理に要する消費電力量の目標値と、前記生成処理に要すると予測される予測消費電力量とを算出し、（ｉｉ）前記予測消費電力量が前記目標値以下である場合、前記消費電力量で前記生成処理を実行可能と判定する
    　請求項３に記載のブロック生成方法。
  5. 　前記判定では、さらに、前記消費電力量で前記生成処理を実行可能な場合、前記ブロック生成装置が前記ブロックチェーンに新たなブロックを追加する第２権限を有するか否かを判定し、
    　前記生成処理は、前記ブロック生成装置が前記第１権限及び前記第２権限を有すると判定され、かつ、前記消費電力量で前記生成処理を実行可能な場合、開始される
    　請求項２から４のいずれか１項に記載のブロック生成方法。
  6. 　前記第２権限を有するブロック生成装置は、前記第１権限を有し、かつ、前記消費電力量で前記生成処理を実行可能な１以上のブロック生成装置の中からランダムに決定される
    　請求項５に記載のブロック生成方法。
  7. 　さらに、
    　前記節電要求に基づいてマイニングの難易度を調整し、
    　前記生成処理は、調整後の前記マイニングの難易度に基づいて実行される
    　請求項１に記載のブロック生成方法。
  8. 　前記トランザクションデータは、さらに、前記節電要求と、前記マイニングの難易度との関係を示す難易度情報を含み、
    　前記調整では、前記節電要求及び前記難易度情報に基づいて前記マイニングの難易度を調整する
    　請求項７に記載のブロック生成方法。
  9. 　前記調整では、前記難易度を、前記ブロック生成装置が存在する地域への電力供給の不足量が多いほど低く調整する
    　請求項８に記載のブロック生成方法。
  10. 　前記難易度情報は、
    　前記ブロック生成装置が存在する地域への電力供給量が不足している場合、前記マイニングの難易度の下げ幅を示し、
    　前記電力供給量が不足していない場合、前記マイニングの難易度の上げ幅を示す
    　請求項８または９に記載のブロック生成方法。
  11. 　ブロックチェーンのブロックを生成するブロック生成装置であって、
    　前記ブロック生成装置における前記ブロックの生成に関する生成処理に要する電力の節電要求を含むトランザクションデータを取得する取得部と、
    　前記節電要求を満たす消費電力量で前記生成処理を実行するブロック生成部と、を備える
    　ブロック生成装置。
  12. 　請求項１から４のいずれか１項に記載のブロック生成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
PCT/JP2023/017377 2022-06-09 2023-05-09 ブロック生成方法、ブロック生成装置、及び、プログラム WO2023238571A1 (ja)

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