WO2025257910A1 - システム、及び価値交換方法 - Google Patents

システム、及び価値交換方法

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WO2025257910A1
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value
storage unit
protocol
terminal
deletion
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美郷 中林
哲矢 奥田
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NTT Inc USA
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
NTT Inc USA
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    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/60—Protecting data
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; 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
    • G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/38—Payment protocols; Details thereof

Definitions

  • the present invention relates to technology for exchanging value between entities.
  • the Fair-Exchange (FE) protocol is a protocol that allows multiple entities to exchange their respective values fairly. To maintain fairness, a trusted third party (TTP) is required, and the TTP will mediate in the event of a dispute between entities where opinions differ.
  • TTP trusted third party
  • the FE protocol that minimizes interaction with the TTP is called the Optimistic Fair-Exchange (OFE) protocol.
  • OB110B is a functional unit implemented by a value exchange application installed on terminal 100B.
  • SEB120B is a secure element installed on terminal 100B.
  • SEB120B accepts signature requests only from OB110B and assigns a signature to operations performed by OB110B.
  • OA 110A and SEA 120A will be explained in more detail using terminal 100A as an example. The same applies to OB 110B and SEB 120B in terminal 100B.
  • SEA 120A When SEA 120A receives a request from OA 110A to sign a message, it attaches a signature to the message and returns it to OA 110A.
  • the message represents an operation performed by OA 110A, and it is assumed that "if SEA 120A signs message m, which represents an operation on OA 110A, then m is necessarily performed on OA 110A.”
  • the SEA120A While the protocol is running, the SEA120A maintains its operating state. In other words, even if the power is suddenly turned off, the protocol state is maintained and can be resumed later.
  • Protocol Overview An overview of the protocols executed in the above-described system will be described below. As described above, the protocols in this embodiment include a basic protocol and a Resolve protocol.
  • Terminals 100A and 100B exchange their respective values vA and vB using the basic protocol. While the protocol is running, terminals 100A and 100B can each invoke the Resolve protocol only during their respective invocation periods.
  • the protocol will be forcibly completed by TTP200.
  • the entity that executes the protocol in this embodiment is not limited to a terminal equipped with an SE.
  • a server equipped with an HSM Hardware Security Module
  • HSM Hardware Security Module
  • Notifications from TT200 are made via server push, etc., and are received when the party (terminal) goes online.
  • the nonce is generated within the secure element.
  • the observer also deletes the deletion proof after the protocol has finished. Furthermore, if a certain amount of time passes without any interaction, a timeout occurs and the protocol ends.
  • the user ID of terminal 100A and the user ID of terminal 100B are made public as A and B, respectively, and a signature verification key (public key) is made public as spk (securely shared by each party).
  • spk P is P's signature verification key.
  • ssk P is P's private signing key.
  • msig m sign(m, ssk p ).
  • AgrSig p sign(TID, ssk p ).
  • OB110B sends m0:H(n2) to OA110A of terminal 100A.
  • OA110A requests SEA120A to generate a random number.
  • SEA120A generates random number n1 and sends n1 to OA110A.
  • the OA 110A proposes a transaction to the OB 110B at the terminal 100B by sending message m1: ⁇ vA, vB, n1, AgrSig A >.
  • This message m1 proposes exchanging vA and vB.
  • OB110B confirms the transaction details in S9 and deletes vB from DB111B in S10.
  • the OB 110B requests a signature by sending the TID to the SEB 120B.
  • the SEB 120B signs the document and returns DelSig B to the OB 110B in S12.
  • the OB 110B accepts the proposal by sending m2: ⁇ TID, DelSig B , AgrSig B , msig m2 > to the OA 110A.
  • the OA 110A checks (verifies) the signature of m2 in S14, checks (verifies) the signature of DelSig B in S15, and if these checks are successful, deletes vA from the DB 111A in S16.
  • the OA 110A requests a signature by sending the TID to the SEA 120A.
  • the SEA 120A signs the document and returns DelSig A to the OA 110A in S18.
  • the OB 110B checks the signature of m3 in S20, checks the signature of DelSig A in S21, and if these checks are successful, stores vA in the DB 111B in S22.
  • the Resolve protocol is a protocol for forcibly completing a transaction.
  • A makes a complaint to B (a complaint requesting that the transaction be completed).
  • the Resolve protocol is symmetrical between terminal 100A and terminal 100B.
  • FIG. 4 shows the example of a "complaint from A to B," but by replacing A with B and B with A in FIG. 4, the procedure becomes that for a "complaint from B to A.”
  • the OA 110A requests the TTP 200 to complete the transaction by sending mr1: ⁇ "resolve", TID, DelSig A , AgrSig B , msig mr1 >.
  • the TTP 200 checks the signature of mr1 in S102, checks the signature of DelSig A in S103, and verifies the signature of AgrSig B in S104, and if these checks are successful, proceeds to S105.
  • the TTP 200 allows the OA 110A to complete the transaction by sending mr2: ⁇ "allow resolve", TID, sign( ⁇ "allow resolve", TID>, ssk TTP )).
  • any of the devices described in this embodiment can be realized by, for example, having a computer execute a program.
  • This computer may be a physical computer or a virtual machine on the cloud.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the computer.
  • the computer in FIG. 5 has a drive device 1000, an auxiliary storage device 1002, a memory device 1003, a CPU 1004, an interface device 1005, a display device 1006, an input device 1007, an output device 1008, etc., all of which are interconnected via a bus B.
  • the computer may also be equipped with a GPU.
  • the program that realizes processing on the computer is provided by a recording medium 1001, such as a CD-ROM or memory card.
  • a recording medium 1001 such as a CD-ROM or memory card.
  • the program is installed from the recording medium 1001 to the auxiliary storage device 1002 via the drive device 1000.
  • the program does not necessarily have to be installed from the recording medium 1001; it can also be downloaded from another computer via a network.
  • the auxiliary storage device 1002 stores the installed program as well as necessary files, data, etc.
  • the memory device 1003 When an instruction to start a program is received, the memory device 1003 reads and stores the program from the auxiliary storage device 1002.
  • the CPU 1004 implements the functions related to the device in accordance with the program stored in the memory device 1003.
  • the interface device 1005 is used as an interface for connecting to a network, etc.
  • the display device 1006 displays a GUI (Graphical User Interface) based on the program, etc.
  • the input device 1007 is composed of a keyboard, mouse, buttons, touch panel, etc., and is used to input various operational instructions.
  • the output device 1008 outputs the results of calculations.
  • Each entity can invoke the Resolve protocol, so even if one of the entities is malicious or the transaction is halted midway due to a network failure or other reason, the protocol can be terminated in a fair state (either the state where both parties have exchanged value, or the state before the value exchange). In other words, when the protocol ends, the state will be one of the two states shown in Figure 6 (a) or (b).
  • TTP200 When the Resolve protocol is executed, TTP200 is only provided with the transaction ID and the corresponding deletion proof, so TTP200 cannot obtain any information about the value exchanged between each entity.
  • the technology according to this embodiment allows both the transaction proposer and the transaction recipient to execute Resolve. This gives both entities the option of completing the transaction.
  • the application of the protocol group according to this embodiment is not limited to a specific field, but examples of application include e-commerce, PvP payment, DvP payment, and currency exchange.
  • a pattern where available communication channels are limited (such as during a disaster)
  • Pattern 1-1 corresponds to a case where local communication is cut off, and communication is interrupted only between terminal 100A and terminal 100B. Only Resolve can be used, but in this pattern, communication does not even begin. Note that a case where communication is interrupted midway through a protocol corresponds to a timing anomaly pattern.
  • Pattern 1-2 corresponds to a case where the power supply of terminal 100A is lost in the middle of the protocol, resulting in a disconnection between terminal 100A and terminal 100B, and between terminal 100A and TTP 200.
  • Terminal 100B can only use Resolve, but communication never starts.
  • a case where communication is interrupted in the middle of the protocol corresponds to a timing anomaly pattern.
  • Pattern 1-3 corresponds to a case where the power supply of terminal 100B is lost in the middle of the protocol, and communication is interrupted between terminal 100A and terminal 100B, and between terminal 100B and TTP 200.
  • Terminal 100A can only use Resolve, but communication does not start in the first place.
  • a case where communication is interrupted in the middle of the protocol corresponds to a timing anomaly pattern.
  • Pattern 1-4 corresponds to a case where the terminal 100A is out of internet communication, and is a pattern where communication is out only between the terminal 100A and the TTP 200.
  • the terminal 100A cannot perform Resolve, but is able to perform local transactions.
  • Pattern 1-5 corresponds to a case where the terminal 100B is out of Internet communication, and is a pattern where communication is out only between the terminal 100B and the TTP 200.
  • the terminal 100B cannot perform Resolve, but is capable of local transactions.
  • Pattern 1-6 corresponds to a case where the TTP 200 (server) is down, and communication is interrupted between both the terminal 100A and the TTP 200 and between the terminal 100B and the TTP 200.
  • Both terminal 100A and terminal 100B can perform Resolve from the time of transmitting the deletion certificate until receiving the value.
  • a system comprising a first device having a first value and a second device having a second value, the first device comprises a first storage unit and a first secure unit, and the second device comprises a second storage unit and a second secure unit; the first device sending a first message to the second device proposing to exchange the first value for the second value; the second device deletes the second value from the second storage unit and transmits a signature generated by the second secure unit to the first device as a second deletion evidence; the first device verifies the second deletion proof, deletes the first value from the first storage unit, and transmits a signature generated by the first secure unit as a first deletion proof to the second device;
  • the first device and the second device are each capable of executing procedures to enforce completion of a transaction.
  • the first device sends a message to a third device requesting completion of the transaction with the second device, the message including the first deletion evidence; the third device verifies the first deletion proof and sends a message to the first device authorizing completion of the transaction;
  • a value exchange method in a system including a first device having a first value and a second device having a second value, the first device comprises a first storage unit and a first secure unit, and the second device comprises a second storage unit and a second secure unit; the first device sending a first message to the second device proposing to exchange the first value for the second value; the second device deletes the second value from the second storage unit and transmits a signature generated by the second secure unit to the first device as a second deletion evidence; the first device verifies the second deletion proof, deletes the first value from the first storage unit, and transmits a signature generated by the first secure unit as a first deletion proof to the second device;
  • the first device and the second device are each capable of executing a procedure to enforce completion of the transaction.

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Abstract

第１価値を有する第１装置と第２価値を有する第２装置とを備えるシステムにおいて、前記第１装置は第１格納部と第１セキュア部を備え、前記第２装置は第２格納部と第２セキュア部を備え、前記第１装置が、前記第２装置に対して、前記第１価値と前記第２価値とを交換することを提案する第１メッセージを送信し、前記第２装置が、前記第２価値を前記第２格納部から削除し、前記第２セキュア部により生成された署名を第２削除証明として前記第１装置に送信し、前記第１装置が、前記第２削除証明を検証し、前記第１価値を前記第１格納部から削除し、前記第１セキュア部により生成された署名を第１削除証明として前記第２装置に送信し、前記第１装置と前記第２装置はそれぞれ、取引の完遂を強制するための手順を実行可能であるように構成する。

Description

システム、及び価値交換方法
　本発明は、エンティティ間で価値交換を行う技術に関連するものである。
　Fair-Exchange（ＦＥ）プロトコルは、複数のエンティティ間でそれぞれの持つ価値を公平に交換するプロトコルである。公平性を保つためには信頼のおける第三者（Trusted Third Party、TTP）が必要であり、エンティティ間で意見が異なるような紛争状態に陥った場合にはＴＴＰが仲裁を行う。ＦＥプロトコルの中で、ＴＴＰとのやり取りを最小限にして行うものをOptimistic Fair-exchange（ＯＦＥ）プロトコルと呼ぶ。
"移動端末間の電子価値流通技術", 寺田 雅之他，NTT DoCoMo テクニカル・ジャーナルVol. 13 No. 3.
　既存の方式では、ＴＴＰが管理するトランザクションのデータベースを用いて紛争を解決している。しかし、災害時やネットワーク障害時などにおいては、データベースにアクセスできない可能性も少なくなく、データベースにアクセスしなくても紛争を解決できる方式が望ましい。すなわち、ＴＴＰがデータベースを持たず、紛争時にはＴＴＰとの最小限のやり取りのみで紛争を解決する、プライバシを考慮したＯＦＥプロトコルが必要である。しかし、従来技術では、このようなＯＦＥプロトコルは存在しなかった。
　一方で、価値の削除証明をＴＴＰに送付する形式の既存方式も存在する（非特許文献１）。しかし、既存の方式では、削除証明の利用方法が具体化されておらず、かつＴＴＰに交換する価値の情報が伝わるというプライバシへの考慮が検討外であった。また、非特許文献１に開示された技術では、取引の提案をする側と提案を受ける側とで実行可能な動作に違いがあり、権限が非対称であった。
　すなわち、従来技術では、取引の提案をする側と取引の提案を受ける側とで実行可能な動作を対等としながら、プライバシを保って安全に価値の交換を行うことが難しかった。
　本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、取引の提案をする側と取引の提案を受ける側とで実行可能な動作を対等としながら、プライバシを保って安全に価値の交換を行うことを可能とする技術を提供することを目的とする。
　開示の技術によれば、第１価値を有する第１装置と第２価値を有する第２装置とを備えるシステムであって、
　前記第１装置は第１格納部と第１セキュア部を備え、前記第２装置は第２格納部と第２セキュア部を備え、
　前記第１装置が、前記第２装置に対して、前記第１価値と前記第２価値とを交換することを提案する第１メッセージを送信し、
　前記第２装置が、前記第２価値を前記第２格納部から削除し、前記第２セキュア部により生成された署名を第２削除証明として前記第１装置に送信し、
　前記第１装置が、前記第２削除証明を検証し、前記第１価値を前記第１格納部から削除し、前記第１セキュア部により生成された署名を第１削除証明として前記第２装置に送信するシステムであり、
　前記第１装置と前記第２装置はそれぞれ、取引の完遂を強制するための手順を実行可能である
　システムが提供される。
　開示の技術によれば、取引の提案をする側と取引の提案を受ける側とで実行可能な動作を対等としながら、プライバシを保って安全に価値の交換を行うことを可能とする技術が提供される。
本発明の実施の形態におけるシステムの構成図である。 ＳＥの動作を説明するための図である。 基本プロトコルを説明するための図である。 Ｒｅｓｏｌｖｅプロトコルを説明するための図である。 装置のハードウェア構成例を示す図である。 ＤＢの状態を示す図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態（本実施の形態）を説明する。以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。
　（システム構成例）
　本実施の形態では、基本プロトコル、及びＲｅｓｏｌｖｅプロトコルについて説明する。これら３つのプロトコルが実行されるシステムの構成例を図１に示す。基本プロトコル、及びＲｅｓｏｌｖｅプロトコルを総称してＯＦＥプロトコルと呼んでもよい。
　図１に示すように、本システムは、パーティＡ（Ａと呼ぶ場合がある）の端末１００Ａ、パーティＢ（Ｂと呼ぶ場合がある）の端末１００Ｂ、及びＴＴＰ２００を有する。「端末」をエンティティと呼んでもよい。端末は例えばスマートフォンである。
　端末１００Ａ及び端末１００Ｂは、それぞれの持つ価値ｖＡ、ｖＢを、基本プロトコルを用いて交換する。パーティＡとパーティＢはそれぞれの端末において、不正を行う可能性がある。不正とは、例えば、途中でプロトコルを停止したり正規以外のメッセージを送ったりすることである。
　ＴＴＰ２００は、信頼のおける第三者である。より具体的には、ＴＴＰ２００は、第三者が有する装置（サーバ等のコンピュータ）である。ＴＴＰ２００は、正規の動作のみ行うが、その中で得られる情報は保持する（ｓｅｍｉ－ｈｏｎｅｓｔ　ＴＴＰと呼ぶ）。また、ＴＴＰ２００は、調停時のみオンラインになる。
　図１に示すとおり、端末１００Ａは、オブザーバＡ（ＯＡ１１０Ａ）と、セキュアエレメントＡ（ＳＥＡ１２０Ａ）とを有する。
　ＯＡ１１０Ａは、端末１００Ａに搭載されている価値交換アプリにより実現される機能部である。ＳＥＡ１２０Ａは、端末１００Ａに搭載されているセキュアエレメントである。ＳＥＡ１２０Ａは、ＯＡ１１０Ａからのみ署名依頼を受け付け、ＯＡ１１０Ａの操作に対して署名を付与する。
　また、ＯＡ１１０Ａは、ＤＢ１１１Ａを有する。ＤＢ１１１Ａは、例えば不揮発性メモリである。ＤＢ１１１Ａを格納部と呼んでもよい。ＯＡ１１０Ａは、ＤＢ１１１Ａ（不揮発性メモリ）の他に、揮発性メモリを有している。
　端末１００Ｂは、オブザーバＢ（ＯＢ１１０Ｂ）と、セキュアエレメントＢ（ＳＥＢ１２０Ｂ）とを有する。
　ＯＢ１１０Ｂは、端末１００Ｂに搭載されている価値交換アプリにより実現される機能部である。ＳＥＢ１２０Ｂは、端末１００Ｂに搭載されているセキュアエレメントである。ＳＥＢ１２０Ｂは、ＯＢ１１０Ｂからのみ署名依頼を受け付け、ＯＢ１１０Ｂの操作に対して署名を付与する。
　また、ＯＢ１１０Ｂは、ＤＢ１１１Ｂを有する。ＤＢ１１１Ｂは、例えば不揮発性メモリである。ＤＢ１１１Ｂを格納部と呼んでもよい。ＯＡ１１０Ｂは、ＤＢ１１１Ｂ（不揮発性メモリ）の他に、揮発性メモリを有している。
　なお、上述した端末１００Ａと端末１００Ｂそれぞれの価値交換アプリは、例えば、Ｔｒｕｓｔｚｏｎｅ（登録商標）などの、モバイルＴＥＥ上で動く決済・認証等のアプリを想定している。ただし、価値交換アプリは、モバイルＴＥＥ上で動く決済・認証等のアプリに限定されるわけではない。
　端末１００間の通信方式はどのような通信方式であってもよい。例えば、当該通信方式は、無線ＬＡＮでもよいし、近距離無線通信でもよいし、これら以外の通信方式でもよい。また、端末１００とＴＴＰ２００との間の通信方式もどのような通信方式であってもよいが、本実施の形態では、当該通信方式は、インターネットであることを想定している。
　図１に示すように、ＯＡ１１０ＡとＳＥＡ１２０Ａとの間は、認証済みチャネルにより接続される。同様に、ＯＢ１１０ＢとＳＥＢ１２０Ｂとの間は、認証済みチャネルにより接続される。認証済みチャネルは、「盗聴：可能、改ざん：不可能、ＴＴＰの盗聴：不可能」であるチャネルである。
　端末１００Ａと端末１００Ｂとの間は、通常チャネルにより接続される。通常チャネルは、「盗聴：可能、改ざん：可能、ＴＴＰの盗聴：不可能」であるチャネルである。
　ＴＰＰ２００と端末１００Ａ／１００Ｂとの間は、通常＋ＴＴＰ漏洩チャネルにより接続される。通常＋ＴＴＰ漏洩チャネルは、「盗聴：可能、改ざん：可能、ＴＴＰの盗聴：可能」であるチャネルである。
　なお、上記のようなチャネルを利用することは一例である。本実施の形態に係る技術は上記のようなチャネルの利用に限定されるわけではない。
　ここで、端末１００Ａを例にとって、ＯＡ１１０Ａの機能とＳＥＡ１２０Ａの機能をより具体的に説明する。端末１００ＢにおけるＯＢ１１０Ｂ、ＳＥＢ１２０Ｂについても同様である。
　まず、ＳＥＡ１２０Ａについて説明する。ＳＥＡ１２０Ａは、ＯＡ１１０Ａからあるメッセージに対して署名依頼を受けたときに、そのメッセージに署名を付与してＯＡ１１０Ａに返す。本実施の形態では、当該メッセージをＯＡ１１０Ａの行った動作を表すものとして、「ＯＡ１１０Ａ上の動作を表すメッセージｍに対して、ＳＥＡ１２０Ａがｍに署名をしたならば、ｍは必ずＯＡ１１０Ａ上で行われている」ということが成り立つことを仮定する。
　例えば、図２に示す例において、ＯＡ１１０Ａ上で「ｖＡの削除」が１／１８　１６：３０に行われたときに、ＳＥＡ１２０Ａは、「"１／１８　１６：３０　ｖＡ　削除"」というメッセージｍに対して署名を行う。なお、実際にｖＡの削除が行われていなければ署名は行われない。
　プロトコルの実行中において、ＳＥＡ１２０Ａは、動作の状態を保持する。すなわち、いきなり電源をＯＦＦにしてもプロトコルの状態を保持して、後から再開することができる。
　続いてＯＡ１１０Ａについて説明する。ＯＡ１１０Ａは、隔離された空間でアプリケーションを動作させる。当該アプリケーションの改ざんは不可である。また、ＯＡ１１０Ａは、ＳＥＢ１２０Ｂにより付与された署名の検証を行うことができる。
　（プロトコルの概要）
　上述したシステムにおいて実行されるプロトコルの概要を説明する。前述したとおり、本実施の形態におけるプロトコルは、基本プロトコル、及びＲｅｓｏｌｖｅプロトコルを有する。
　端末１００Ａ及び端末１００Ｂは、それぞれの持つ価値ｖＡ、ｖＢを、基本プロトコルを用いて交換する。端末１００Ａ及び端末１００Ｂはそれぞれ、プロトコルの実行中にＲｅｓｏｌｖｅプロトコルをそれぞれの発動可能期間に限り発動することが可能である。
　発動可能期間内にＲｅｓｏｌｖｅプロトコルが発動された場合には、ＴＴＰ２００によってプロトコルが強制的に完遂される。
　プロトコル実行中においてサーバプッシュとして、ＴＴＰ２００からのプッシュがなされる。サーバプッシュを受け取った端末はその受理報告としてアクナレッジをＴＴＰ２００に返すこととしてもよい。
　なお、端末１００Ａと端末１００Ｂとの間の通信は、対面の通信であってもよいし、非対面の通信であってもよい。また、本実施の形態では、一例として、端末１００Ａと端末１００Ｂとの間でプロトコルが実行される場合を示しているが、これに限定されない。本実施の形態の係るプロトコルは、３者以上の間で実行されてもよい。
　また、本実施の形態におけるプロトコルを実行する主体は、ＳＥを備える端末に限定されない。例えば、ＨＳＭ（Hardware Security Module）を備えるサーバが、本実施の形態におけるプロトコルを実行してもよい。
　なお、サーバと端末はいずれも「エンティティ」の例である。また、ＳＥとＨＳＭはいずれもセキュア部と呼んでもよい。また、端末１００Ａ、端末１００Ｂ、ＴＴＰ２００をそれぞれ第１装置、第２装置、第３装置と呼んでもよい。
　また、本実施の形態では、プロトコルの安全性を確保するため，次の実行環境を想定している。
　ＴＴ２００からの通知はサーバプッシュなどで行われ，パーティ（端末）がオンラインになった時点で通知が届く。ナンスはセキュアエレメント内で生成する。また、プロトコルの終了後に削除証明をオブザーバが削除する。更に、やり取りのないまま一定の時間が過ぎるとタイムアウトになりプロトコルは終了する。
　以下、基本プロトコル、及びＲｅｓｏｌｖｅプロトコルのそれぞれを詳細に説明する。
　（基本プロトコル）
　図１に示したシステムにおいて実行される基本プロトコルを、図３に示すシーケンス図を参照して説明する。
　基本プロトコル実行にあたっての公開情報として、端末１００ＡのユーザＩＤ、及び、端末１００ＢのユーザＩＤがそれぞれＡ、Ｂとして公開され、また、署名検証鍵（公開鍵）がｓｐｋとして公開されている（それぞれが安全に共有している）。つまり、ｓｐｋＰは、Ｐの署名検証鍵である。また、ｓｓｋＰは、Ｐの署名用秘密鍵である。パーティＰが送る各メッセージｍに対して、ｍｓｉｇｍ＝ｓｉｇｎ（ｍ，ｓｓｋｐ）である。ただし、署名対象のｍにメッセージ署名自身は含まない。また、ＡｇｒＳｉｇｐ＝ｓｉｇｎ（ＴＩＤ，ｓｓｋｐ）である。
　また、ＴＩＤ（トランザクションＩＤ）、ＤｅｌＳｉｇＡ（Ａの削除証明）、ＤｅｌＳｉｇＢ（Ｂの削除証明）はそれぞれ下記のとおりである。
　ＴＩＤ＝Ｈ（ｖＡ，ｖＢ，Ａ，Ｂ，ｎ１，Ｈ（ｎ２））
　ＤｅｌＳｉｇＡ＝ｓｉｇｎ（＜ＴＩＤ，"ｒｅｍｏｖｅ"＞，ｓｓｋＳＥＡ）
　ＤｅｌＳｉｇＢ＝ｓｉｇｎ（＜ＴＩＤ，"ｒｅｍｏｖｅ"＞，ｓｓｋＳＥＢ）
　Ｈ（）は、（）内のデータのハッシュ値である。ＤｅｌＳｉｇＡは、「ＴＩＤ，"ｒｅｍｏｖｅ"」に対するＳＥＡ１２０Ａの秘密鍵（ｓｓｋＳＥＡ）による署名を示す。ＤｅｌＳｉｇＢは、「ＴＩＤ，"ｒｅｍｏｖｅ"」に対するＳＥＢ１２０Ｂの秘密鍵（ｓｓｋＳＥＢ）による署名を示す。
　また、図示のように、Ｒｅｓｏｌｖａｂｌｅ区間が設定されている。
　図３のＳ１（ステップ１）において、端末１００ＢにおけるＯＢ１１０ＢがＳＥＢ１２０Ｂに対して乱数の生成を依頼する。ＳＥＢ１２０Ｂは、Ｓ２において乱数ｎ２を生成し、ｎ２をＯＢ１１０Ｂに送信する。
　Ｓ４において、ＯＢ１１０Ｂは、ｍ０：Ｈ（ｎ２）を、端末１００ＡのＯＡ１１０Ａに送信する。Ｓ５において、ＯＡ１１０ＡがＳＥＡ１２０Ａに対して乱数の生成を依頼する。ＳＥＡ１２０Ａは、Ｓ６において乱数ｎ１を生成し、ｎ１をＯＡ１１０Ａに送信する。
　以上のＳ１～Ｓ７は、準備フェーズである。準備フェーズにおいて、公開鍵や所持している価値の情報も共有される。
　Ｓ８において、ＯＡ１１０Ａは、端末１００ＢにおけるＯＢ１１０Ｂに対してｍ１：＜ｖＡ，ｖＢ，ｎ１，ＡｇｒＳｉｇＡ＞を送信することで取引の提案を行う。このメッセージｍ１は、ｖＡとｖＢを交換することを提案するメッセージである。
　ＯＢ１１０Ｂは、Ｓ９において取引内容を確認し、Ｓ１０においてＤＢ１１１ＢからｖＢを削除する。
　Ｓ１１において、ＯＢ１１０Ｂは、ＴＩＤをＳＥＢ１２０Ｂに送信することで署名依頼を行う。ＳＥＢ１２０Ｂは、署名を行って、Ｓ１２においてＤｅｌＳｉｇＢをＯＢ１１０Ｂに返す。
　Ｓ１３において、ＯＢ１１０Ｂは、ＯＡ１１０Ａに対してｍ２：＜ＴＩＤ，ＤｅｌＳｉｇＢ，ＡｇｒＳｉｇＢ，ｍｓｉｇｍ２＞を送信することで提案の受理を行う。
　ＯＡ１１０Ａは、Ｓ１４においてｍ２の署名を確認（検証）し、Ｓ１５においてＤｅｌＳｉｇＢの署名を確認（検証）し、これらの確認に成功した場合に、Ｓ１６においてＤＢ１１１ＡからｖＡを削除する。
　Ｓ１７において、ＯＡ１１０Ａは、ＴＩＤをＳＥＡ１２０Ａに送信することで署名依頼を行う。ＳＥＡ１２０Ａは、署名を行って、Ｓ１８においてＤｅｌＳｉｇＡをＯＡ１１０Ａに返す。
　Ｓ１９において、ＯＡ１１０Ａは、ＯＢ１１０Ｂに対してｍ３：＜ＴＩＤ，ＤｅｌＳｉｇＡ，ｍｓｉｇｍ３＞を送信することで受理の確認を行う。
　ＯＢ１１０Ｂは、Ｓ２０においてｍ３の署名を確認し、Ｓ２１においてＤｅｌＳｉｇＡの署名を確認し、これらの確認に成功した場合に、Ｓ２２においてＤＢ１１１ＢにｖＡを格納する。
　Ｓ２３において、ＯＢ１１０Ｂは、ＯＡ１１０Ａに対してｍ４：ｎ２を送信することで取引完了の確認を行う。
　Ｓ２４において、ＯＡ１１０Ａは、ＴＩＤ＝Ｈ（ｖＡ，ｖＢ，Ａ，Ｂ，ｎ１，Ｈ（ｎ２））であることを確認する。確認に成功すると、Ｓ２５において、ＯＡ１１０Ａは、ＤＢ１１１ＡにｖＢを格納する。
　（Ｒｅｓｏｌｖｅプロトコル）
　続いて、図４のシーケンス図を参照して、Ｒｅｓｏｌｖｅプロトコルを説明する。Ｒｅｓｏｌｖｅプロトコルは、取引の完遂を強制的に行うためのプロトコルである。ここでは、ＡからＢにクレーム（取引を完遂して欲しい旨のクレーム）が入る場合の例を説明する。なお、本実施の形態では、Ｒｅｓｏｌｖｅプロトコルは、端末１００Ａと端末１００Ｂとの間で対称である。図４では、例として、「ＡからＢへのクレーム」の場合を示しているが、図４におけるＡをＢに置き換え、ＢをＡに置き換えることで、「ＢからＡへのクレーム」の場合における手順となる。
　Ｓ１０１において、ＯＡ１１０Ａは、ＴＴＰ２００に対して、ｍｒ１：＜"ｒｅｓｏｌｖｅ"，ＴＩＤ，ＤｅｌＳｉｇＡ，ＡｇｒＳｉｇＢ，ｍｓｉｇｍｒ１＞を送信することで取引の完遂を依頼する。
　ＴＴＰ２００は、Ｓ１０２においてｍｒ１の署名を確認し、Ｓ１０３においてＤｅｌＳｉｇＡの署名を確認し、Ｓ１０４において、ＡｇｒＳｉｇＢの署名を検証し、これらの確認に成功すると、Ｓ１０５に進む。
　Ｓ１０５において、ＴＴＰ２００は、ＯＡ１１０Ａに対して、ｍｒ２：＜"ａｌｌｏｗ　ｒｅｓｏｌｖｅ"，ＴＩＤ，ｓｉｇｎ（＜"ａｌｌｏｗ　ｒｅｓｏｌｖｅ"，ＴＩＤ＞，ｓｓｋＴＴＰ））を送信することで取引の完遂を許可する。
　Ｓ１０６において、ＯＡ１１０Ａは、ＤＢ１１１ＡにｖＢを格納する。また、Ｓ１０７において、ＴＴＰ２００は、Ｒｅｓｏｌｖｅ通知をサーバプッシュとして、ＯＡ１１０Ｂに送信する。Ｒｅｓｏｌｖｅ通知は、取引完遂が行われたことを示す通知である。
　Ｓ１０８において、ＯＢ１１０Ｂは、ｖＢをＤＢ１１１Ｂから削除しているかどうかを確認し、削除していなければ、ＤＢ１１１ＢからｖＢを削除する。Ｓ１０９において、ＯＢ１１０Ｂは、ｖＡをＤＢ１１１Ｂに格納する。Ｓ１０６、Ｓ１０８、Ｓ１０９は、ＴＴＰ２００が強制する動作である。
　（ハードウェア構成例）
　本実施の形態で説明したいずれの装置（端末１００Ａ／１００Ｂ、ＴＴＰ２００）も、例えば、コンピュータにプログラムを実行させることにより実現できる。このコンピュータは、物理的なコンピュータであってもよいし、クラウド上の仮想マシンであってもよい。
　すなわち、当該装置は、コンピュータに内蔵されるＣＰＵやメモリ等のハードウェア資源を用いて、当該装置で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（可搬メモリ等）に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メール等、ネットワークを通して提供することも可能である。
　図５は、上記コンピュータのハードウェア構成例を示す図である。図５のコンピュータは、それぞれバスＢで相互に接続されているドライブ装置１０００、補助記憶装置１００２、メモリ装置１００３、ＣＰＵ１００４、インタフェース装置１００５、表示装置１００６、入力装置１００７、出力装置１００８等を有する。なお、当該コンピュータは、更にＧＰＵを備えてもよい。
　当該コンピュータでの処理を実現するプログラムは、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ又はメモリカード等の記録媒体１００１によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体１００１がドライブ装置１０００にセットされると、プログラムが記録媒体１００１からドライブ装置１０００を介して補助記憶装置１００２にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体１００１より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置１００２は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。
　メモリ装置１００３は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置１００２からプログラムを読み出して格納する。ＣＰＵ１００４は、メモリ装置１００３に格納されたプログラムに従って、当該装置に係る機能を実現する。インタフェース装置１００５は、ネットワーク等に接続するためのインタフェースとして用いられる。表示装置１００６はプログラムによるＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｕｓｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等を表示する。入力装置１００７はキーボード及びマウス、ボタン、又はタッチパネル等で構成され、様々な操作指示を入力させるために用いられる。出力装置１００８は演算結果を出力する。
　（実施の形態の効果等）
　本実施の形態で説明した２つのプロトコルを組み合わせることにより、複数のエンティティ間でオフラインであっても公平に価値を交換することができる。また、各エンティティは取引中、オブザーバの中でお互いの削除証明を検証しあうため、不正に価値を増やす（削除していないのに削除したと宣言して相手から価値を受け取るなど）ことを不可能とすることができる。
　各エンティティは、Ｒｅｓｏｌｖｅプロトコルを発動することができるため、どちらか一方のエンティティが悪意を持っていたり、途中でネットワーク障害等でやり取りが止まったりしても、公平な状態（両者が価値を交換した状態、または価値を交換する前の状態）でプロトコルを終了することができる。すなわち、プロトコルが終了したときには図６に示す（ａ）と（ｂ）の２つの状態のうちのいずれかの状態になっている。
　特に、紛争の際にのみＴＴＰ２００とのやり取りが発生し、かつＴＴＰ２００は紛争解決のために受け取った署名を検証するだけでよい。そのため、基本プロトコルは災害時などのネットワーク障害時にも最小限のやり取りで利用することができる。加えてＲｅｓｏｌｖｅプロトコルとＡｂｏｒｔプロトコルのいずれもエンティティとＴＴＰ２００との最小限のやりとりのみで利用することができる。
　Ｒｅｓｏｌｖｅプロトコルの実行時において、ＴＴＰ２００にはトランザクションＩＤとそれに対応する削除証明のみが渡されるため、ＴＴＰ２００は、各エンティティ間で交換する価値の情報を一切得ることはできない。
　また、本実施の形態に係る技術は、非特許文献１に開示された既存の方式とは異なり、取引を提案する側と受ける側のいずれもＲｅｓｏｌｖｅを実行することが可能である。そのため、どちらのエンティティも取引の完遂という選択肢を持つことができる。
　また、サーバプッシュを受け取った利用者がＴＴＰ２００にアクナレッジを返すような構成にすることで、ＴＴＰ２００からもサーバプッシュの到達状況を確認でき、かつサーバプッシュがサーバ上に溜まってしまうことを防ぐことができる。
　（ユースケースについて）
　本実施の形態に係るプロトコル群の適用先は、特定の分野に限定されないが、例えば、適用先として、電子商取引（ｅ－ｃｏｍｍｅｒｃｅ）、ＰｖＰ決済、ＤｖＰ決済、通貨両替などが挙げられる。
　（ネットワーク障害が発生した場合のパターンについて）
　以下、ネットワーク障害が発生した場合のパターンについて説明する。
　（１）使える通信路が限られるパターン（災害時などを想定）
　使える通信路が限られるパターンとして、例えば下記の６つのパターン（１－１～１―６）がある。
　＜１－１＞
　パターン１－１は、ローカル通信が切れるなどのケースが該当し、端末１００Ａと端末１００Ｂとの間のみが不通となるパターンである。Ｒｅｓｏｌｖｅのみ使えるが、このパターンではやりとりがそもそも始まらない。なお、プロトコルの途中で不通になるケースはタイミング異常パターンに該当する。
　＜１－２＞
　パターン１－２は、端末１００Ａの電源がプロトコルの途中で落ちるなどのケースが該当し、端末１００Ａと端末１００Ｂとの間と、端末１００ＡとＴＴＰ２００との間が不通になるパターンである。端末１００ＢがＲｅｓｏｌｖｅのみ使えるが、やりとりはそもそも始まらない。プロトコルの途中で不通になるケースはタイミング異常パターンに該当する。
　＜１－３＞
　パターン１－３は、端末１００Ｂの電源がプロトコルの途中で落ちるなどのケースが該当し、端末１００Ａと端末１００Ｂとの間と、端末１００ＢとＴＴＰ２００との間が不通になるパターンである。端末１００ＡがＲｅｓｏｌｖｅのみ使えるが、やりとりはそもそも始まらない。プロトコルの途中で不通になるケースはタイミング異常パターンに該当する。
　＜１－４＞
　パターン１－４は、端末１００Ａのインターネット不通などのケースが該当し、端末１００ＡとＴＴＰ２００との間のみが不通のパターンである。端末１００Ａは、Ｒｅｓｏｌｖｅをすることができないが、ローカルの取引は可能である。
　＜１－５＞
　パターン１－５は、端末１００Ｂのインターネット不通などのケースが該当し、端末１００ＢとＴＴＰ２００との間のみが不通のパターンである。端末１００Ｂは、Ｒｅｓｏｌｖｅをすることができないが、ローカルの取引は可能である。
　＜１－６＞
　パターン１－６は、ＴＴＰ２００（サーバ）が落ちているなどのケースが該当し、端末１００ＡとＴＴＰ２００との間、及び、端末１００ＢとＴＴＰ２００との間のいずれも不通になるパターンである。
　（２）タイミングによる異常パターン（悪通信環境を想定）
　（３）Ｒｅｓｏｌｖｅについて
　端末１００Ａと端末１００Ｂのどちらも、削除証明の送信後から価値の受取までＲｅｓｏｌｖｅが可能である。
　以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
　＜付記＞
（付記項１）
　第１価値を有する第１装置と第２価値を有する第２装置とを備えるシステムであって、
　前記第１装置は第１格納部と第１セキュア部を備え、前記第２装置は第２格納部と第２セキュア部を備え、
　前記第１装置が、前記第２装置に対して、前記第１価値と前記第２価値とを交換することを提案する第１メッセージを送信し、
　前記第２装置が、前記第２価値を前記第２格納部から削除し、前記第２セキュア部により生成された署名を第２削除証明として前記第１装置に送信し、
　前記第１装置が、前記第２削除証明を検証し、前記第１価値を前記第１格納部から削除し、前記第１セキュア部により生成された署名を第１削除証明として前記第２装置に送信するシステムであり、
　前記第１装置と前記第２装置はそれぞれ、取引の完遂を強制するための手順を実行可能である
　システム。
（付記項２）
　前記第１装置は、前記第２装置との取引の完遂を依頼するメッセージであって、前記第１削除証明を含むメッセージを第３装置に送信し、
　前記第３装置は、前記第１削除証明を検証し、取引の完遂を許可するメッセージを前記第１装置に送信し、
　前記第１装置は、前記第２価値を前記第１格納部に格納し、前記第２装置は、前記第１価値を前記第２格納部に格納する
　付記項１に記載のシステム。
（付記項３）
　第１価値を有する第１装置と第２価値を有する第２装置とを備えるシステムにおける価値交換方法であって、
　前記第１装置は第１格納部と第１セキュア部を備え、前記第２装置は第２格納部と第２セキュア部を備え、
　前記第１装置が、前記第２装置に対して、前記第１価値と前記第２価値とを交換することを提案する第１メッセージを送信し、
　前記第２装置が、前記第２価値を前記第２格納部から削除し、前記第２セキュア部により生成された署名を第２削除証明として前記第１装置に送信し、
　前記第１装置が、前記第２削除証明を検証し、前記第１価値を前記第１格納部から削除し、前記第１セキュア部により生成された署名を第１削除証明として前記第２装置に送信する価値交換方法であり、
　前記第１装置と前記第２装置はそれぞれ、取引の完遂を強制するための手順を実行可能である
　価値交換方法。
　以上、本実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
１００Ａ、１００Ｂ　端末
１１０Ａ　ＯＡ
１１０Ｂ　ＯＢ
１１１Ａ、１１１Ｂ　ＤＢ
１２０Ａ　ＳＥＡ
１２０Ｂ　ＳＥＢ
２００　ＴＴＰ
１０００　ドライブ装置
１００１　記録媒体
１００２　補助記憶装置
１００３　メモリ装置
１００４　ＣＰＵ
１００５　インタフェース装置
１００６　表示装置
１００７　入力装置
１００８　出力装置

Claims (3)

  1. 　第１価値を有する第１装置と第２価値を有する第２装置とを備えるシステムであって、
    　前記第１装置は第１格納部と第１セキュア部を備え、前記第２装置は第２格納部と第２セキュア部を備え、
    　前記第１装置が、前記第２装置に対して、前記第１価値と前記第２価値とを交換することを提案する第１メッセージを送信し、
    　前記第２装置が、前記第２価値を前記第２格納部から削除し、前記第２セキュア部により生成された署名を第２削除証明として前記第１装置に送信し、
    　前記第１装置が、前記第２削除証明を検証し、前記第１価値を前記第１格納部から削除し、前記第１セキュア部により生成された署名を第１削除証明として前記第２装置に送信するシステムであり、
    　前記第１装置と前記第２装置はそれぞれ、取引の完遂を強制するための手順を実行可能である
    　システム。
  2. 　前記第１装置は、前記第２装置との取引の完遂を依頼するメッセージであって、前記第１削除証明を含むメッセージを第３装置に送信し、
    　前記第３装置は、前記第１削除証明を検証し、取引の完遂を許可するメッセージを前記第１装置に送信し、
    　前記第１装置は、前記第２価値を前記第１格納部に格納し、前記第２装置は、前記第１価値を前記第２格納部に格納する
    　請求項１に記載のシステム。
  3. 　第１価値を有する第１装置と第２価値を有する第２装置とを備えるシステムにおける価値交換方法であって、
    　前記第１装置は第１格納部と第１セキュア部を備え、前記第２装置は第２格納部と第２セキュア部を備え、
    　前記第１装置が、前記第２装置に対して、前記第１価値と前記第２価値とを交換することを提案する第１メッセージを送信し、
    　前記第２装置が、前記第２価値を前記第２格納部から削除し、前記第２セキュア部により生成された署名を第２削除証明として前記第１装置に送信し、
    　前記第１装置が、前記第２削除証明を検証し、前記第１価値を前記第１格納部から削除し、前記第１セキュア部により生成された署名を第１削除証明として前記第２装置に送信する価値交換方法であり、
    　前記第１装置と前記第２装置はそれぞれ、取引の完遂を強制するための手順を実行可能である
    　価値交換方法。
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