JP7675019B2 - オフチェーン機能をもたらすブロックチェーントランザクションの使用 - Google Patents

Description

本開示は、追加のオフチェーン機能をもたらすために、例えば、先のトランザクションの有効な実行の関数である新しいトランザクションを生成するために、ブロックチェーンのトランザクションを使用することに関係がある。

ブロックチェーンは、分散型データ構造の形式を指し、ブロックチェーンの複製コピーが、ピア・ツー・ピア（Ｐ２Ｐ）ネットワーク内の複数のノードの夫々で保持される。ブロックチェーンは、データのブロックのチェーンを有し、各ブロックは１つ以上のトランザクションを有する。各トランザクションは、シーケンス内の前のトランザクションを指し示して、ブロックのチェーンの最初にあるジェネシスブロックに戻る。トランザクションは、新しいブロックに含まれるようネットワークにサブミットされ得る。新しいブロックは、「マイニング」として知られているプロセスによって生成される。マイニングは、複数のマイニングノードの夫々が「プルーフ・オブ・ワーク」を実行するよう競争すること、すなわち、ブロックに含まれるよう待機しているペンディング中のトランザクションのプールに基づき暗号パズルを解くことを伴う。

従来、ブロックチェーン内のトランザクションは、デジタルアセット、すなわち、価値の蓄蔵として働くデータ、を運ぶために使用される。しかし、ブロックチェーンは、ブロックチェーンの上に追加の機能を積み重ねるためにも利用されることがある。例えば、ブロックチェーンプロトコルは、トランザクションの出力における追加のユーザデータの保存を可能にすることができる。最新のブロックチェーンは、より複雑なデータが組み込まれることを可能にしながら、単一のトランザクション内に保存され得る最大データ容量を増やしている。例えば、これは、ブロックチェーンに電子文書や、音声又は映像データさえも保存するために使用される可能性がある。

ネットワーク内の各ノードは、３つの役割、転送、マイニング及び保存、のうちのいずれか１つ、２つ、又は全てを有することができる。転送ノードは、ネットワークのノードにわたってトランザクションを伝播する。マイニングノードは、ブロック内へのトランザクションのマイニングを実行する。保存ノードは、ブロックチェーンのマイニングされたブロックのそれら自身のコピーを夫々記憶する。ブロックチェーンにトランザクションを記録するために、パーティは、ネットワークのノードの１つへトランザクションを送信して伝播する。トランザクションを受け取ったマイニングノードは、新しいブロック内にトランザクションをマイニングするために競争することができる。各ノードは、トランザクションが有効であるための１つ以上の条件を含む同じノードプロトコルを尊重するよう構成される。無効なトランザクションは、伝播されず、ブロック内にマイニングもされない。トランザクションが妥当性確認（validated）され、それによってブロックチェーン上に受け入れられると仮定して、その場合に、トランザクション（ユーザデータを含む）は、不変のパブリックレコードとしてＰ２Ｐネットワーク内のノードの夫々で保存されたままである。

プルーフ・オブ・ワークパズルを解いて最新のブロックを生成することに成功したマイナ（miner）は、通常は、新しい量のデジタルアセット生成する「ジェネレーショントランザクション」と呼ばれる新しいトランザクションを見返りに与えられる。マイナは、ブロックをマイニングするために大量の計算リソースを必要とし、かつ、二重支払いの試みを含むブロックは、他のノードによって受け入れられない可能性があるので、プルーフ・オブ・ワークは、二重支払いトランザクションを彼らのブロックに含めることによってシステムをだまさないようにマイナに動機付けする。

「出力ベース」のモデル（時々、ＵＴＸＯベースモデルと呼ばれる）では、所与のトランザクションのデータ構造は、１つ以上の入力及び１つ以上の出力を有する。如何なる使用可能な（spendable）出力も、時々ＵＴＸＯ（“Unspent Transaction Output”）と呼ばれる、デジタルアセットの量を指定する要素を有する。出力は、出力を精算（redeem）する条件を指定するロッキングスクリプトを更に有することがある。各入力は、前のトランザクションにおけるかような出力へのポインタを有し、更には、指し示された出力のロッキングスクリプトをアンロックするアンロッキングスクリプトを有することがある。故に、一対のトランザクションを考え、それらを第１トランザクション及び第２トランザクション（又は「ターゲット」トランザクション）と呼ぶ。第１トランザクションは、デジタルアセットの量を指定するとともに、出力をアンロックする１つ以上の条件を定義するロッキングスクリプトを有する少なくとも１つの出力を有する。第２の、ターゲットトランザクションは、第１トランザクションの出力へのポインタと、第１トランザクションの出力をアンロックするアンロッキングスクリプトとを有する少なくとも１つの入力を有する。

かようなモデルにおいて、第２の、ターゲットトランザクションがＰ２Ｐネットワークへ送られて伝播されて、ブロックチェーンに記録される場合に、各ノードで適用される妥当性のための条件のうちの１つは、第１トランザクションのロッキングスクリプトで定義されている１つ以上の条件の全てをアンロッキングスクリプトが満足することである。他は、第１トランザクションの出力が他の、先行する有効なトランザクションによってまだ精算されていないことである。これらの条件のいずれかに従ってターゲットトランザクションを無効と判断した如何なるノードも、ブロックチェーンに記録するためにそれを伝搬することも、それをブロック内にマイニングするために含めることもない。

トランザクションモデルの代替のタイプは、アカウントベースモデルである。この場合に、各トランザクションは、過去のトランザクションのシーケンス内の前のトランザクションのＵＴＸＯを参照することによって、転送されるべき量を定義するのではなく、むしろ、絶対的なアカウント残高を参照することによって定義する。全てのアカウントの現在の状態は、ブロックチェーンとは別のマイナによって保存され、常に更新される。

ブロックチェーンプロトコルは、トランザクションのためにスクリプト言語を使用することができる。スクリプトは、本質的に、要素のリストであり、要素は、データ又は命令であることができる。命令は、文献では、スクリプトワード、オペコード、コマンド、又は関数と呼ばれる。オペコード（オペレーションコードの略称）は、予め定義された操作をスクリプト内のデータに対して実行する。

１つのブロックチェーンスクリプト言語は、如何なるループ機能も除くフォース（Fourth）に基づいたデュアルスタック実装である。フォースはデュアルスタックを使用し、データスタックがメインスタックであり、リターンスタックが余分のスタックである。

１つのかようなオペコードはＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮである。オリジナルのブロックチェーンプロトコルでは、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮの目的は、スクリプトの実行を終了することであった。それは、スクリプトを含むトランザクションを無効にしなかった。しかし、これにより、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮがトランザクションの入力スクリプトに含まれている場合に、不正な攻撃が発生した。具体的に、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮを含むトランザクションの如何なる入力スクリプトも、前のトランザクションの出力スクリプトをアンロックするために使用され得た。そのため、プロトコルは、既存のブロックチェーンプロトコルで、ブロックチェーンでのデータの保存を可能にしながら、オペコードＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが明らかに使用不可能な（Provably Unspentable）トランザクション出力を表すように変更された。既存のプロトコルで、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮオペコードは、スクリプトの実行を終了し、同時にトランザクションを無効にするために、使用される。しかし、これにより、ブロックチェーン内の機能が失われる。これは、その入力スクリプトでＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮを有しているトランザクションが、いずれかのアンロッキングスクリプトと同時に実行される場合に“ＴＲＵＥ”（又は有効な）実行をもたらない可能性があるからである。

本明細書で開示されている一態様に従って、ブロックチェーンネットワークのトランザクションを実行する方法であって、第１トランザクションが、スタックベースのスクリプト言語の第１ロッキングスクリプトを含む少なくとも第１出力を有し、前記第１ロッキングスクリプトが、オペコードの第１インスタンスが実行される前に実行されるべき前記第１ロッキングスクリプトの一部を含み、第２トランザクションが、前記第１トランザクションにおける前記第１出力を参照する第１アンロッキングスクリプトを含む、前記方法において、前記オペコードの前記第１インスタンスを実行すると、
前記第１トランザクションを無効にせずに前記第１ロッキングスクリプトの実行を終了することと、
前記第１アンロッキングスクリプト及び前記第１ロッキングスクリプトの前記一部の実行中に生成される第１データ要素を少なくとも１つのスタックから読み出すことと、
前記少なくとも１つのスタックから読み出された前記第１データ要素をオフチェーン関数へ供給することと
を有し、
前記関数は、少なくとも前記第１データ要素に基づき結果を生成するよう構成される、
方法が提供される。

簡潔さのために、具体的なオペコードは、以降「ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮ」と呼ばれる。しかし、本開示は、その具体的なラベルを有しているオペコードに限定されない。より一般的に、実施形態は、ブロックチェーンスクリプト言語の「ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮ」に関して記載される一方で、同じ教示は、スクリプトエンジン（例えば、スクリプトインタープリタ）によって呼び出される場合に特定の関数を実行する如何なるオペコードによっても実装可能であり、関数は、トランザクションを無効にせずにスクリプトの実行を終了し始める。オペコードの第１インスタンス及び第２インスタンスへの言及は、同じタイプのオペコードのインスタンスと解釈されるべきである。

ここで、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮはトランザクションを無効にしない。そのため、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが呼び出される（又は実行される）前のロッキングスクリプト内のスクリプト要素（すなわち、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮの前に実行されるもの）は、オフチェーン関数への入力として使用され得る。つまり、ロッキングスクリプトが実行される場合に、少なくとも１つのスタック（例えば、メインスタック（Main stack）又はオルトスタック（Alt Stack））にデータが残ることになる。本開示に従って、ノードプロトコルは、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮによりこのデータがスタックから読み出されて、オフチェーンの目的で関数へ供給されるように、適応される。

例えば、関数は、スタックから読み出されたデータに基づき新しいトランザクションを生成し得る。データは、スタックから読み出され、“リターン”（Return）スタック、つまり、メインスタック及びオルトスタックとは別のスタック、に記録され得る。

他の例として、スタックに残されたデータは、トランザクションの他の部分への参照として使用されてもよい。例えば、データは、トランザクション内の出力のインデックス（又はアドレス）として関数によって解釈され得る。関数は、次いで、参照された出力に含まれているロッキングスクリプトを実行し得る。この意味で、関数は、ロッキングスクリプトを識別及び実行する「オフチェーンスクリプトインタープリタ」（off-chain script interpreter）として作動する。これは、オフチェーンループを生成するために使用され得る。

本開示の実施形態の理解を助けるために、かつ、どのようにそのような実施形態が具体化され得るかを示すために、単なる例として、添付の図面が参照される。

ブロックチェーンを実装するシステムの略ブロック図である。 ブロックチェーンに記録され得るトランザクションのいくつかの例を概略的に表す。 ブロックチェーンを実装する他のシステムの略ブロック図である。 トランザクションを実行するノードソフトウェアの略ブロック図である。 各入力がプレイヤーからのコミットメントｒを有している初期トランザクションＴｘ_Ｉｎの例を表す。 出力０がデジタルアセットをパーティシパントへ転送し、出力１が乱数を生成するオラクルトランザクションＴｘ_{ｏｒａｃｌｅ}の例を表す。 合成関数トランザクションの出力０内のアウトポイントアドレス１にジャンプするオフブロックスクリプトインタープリタの例を表す。 アウトポイント間の多くの可能なジャンプを組み込んだ合成関数トランザクションの例を表す。 入力ａ＝１０５及びｂ＝２８についてユークリッドアルゴリズムの合成スクリプト関数からループをアンパックする例である。 オルトスタック（影付きで表示）がメインスタックとともに示されている、入力５、Ｇによる楕円曲線点乗算の例である。

図１は、ブロックチェーン１５０を実装する、例となるシステム１００を示す。システム１００は、パケット交換ネットワーク１０１、通常は、インターネットなどのワイドエリアインターネットワーク、を有する。パケット交換ネットワーク１０１は、パケット交換ネットワーク１０１内でピア・ツー・ピア（Ｐ２Ｐ）オーバーレイネットワーク１０６を形成するよう配置された複数のノード１０４を有する。各ノード１０４は、ピアのコンピュータ設備を有し、ノード１０４の異なる１つは異なるピアに属している。各ノード１０４は、１つ以上のプロセッサ、例えば、１つ以上の中央演算処理装置（ＣＰＵ）、アクセラレータプロセッサ、特定用途向けプロセッサ、及び／又はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）を有する処理装置を有する。各ノード１０４はまた、メモリ、すなわち、１つ以上の非一時的なコンピュータ可読媒体の形を取るコンピュータ読み出し可能なストレージも有する。メモリは、１つ以上のメモリ媒体、例えば、ハードディスクなどの磁気媒体、ソリッド・ステート・ドライブ（ＳＳＤ）、フラッシュメモリ、若しくはＥＥＰＲＯＭなどの電子媒体、及び／又は光ディスクドライブなどの光学媒体を用いる１つ以上のメモリユニットを有してもよい。

ブロックチェーン１５０は、データのブロック１５１のチェーンを有し、ブロックチェーン１５０の各々のコピーは、Ｐ２Ｐネットワーク１０６内の複数のノードの夫々で保持される。チェーン内の各ブロック１５１は、１つ以上のトランザクション１５２を有し、この文脈中のトランザクションは、一種のデータ構造を指す。データ構造の性質は、トランザクションモデル又はスキームの部分として使用されるトランザクションプロトコルのタイプに依存する。所与のブロックチェーンは、通常は、全体を通して１つの特定のトランザクションプロトコルを使用する。１つの一般的なタイプのトランザクションプロトコルでは、各トランザクション１５２のデータ構造は、少なくとも１つの入力及び少なくとも１つの出力を有する。各出力は、出力が暗号でロックされているユーザ１０３に属するデジタルアセットの分量を表す量を指定する（アンロックされて精算又は使用されるためにそのユーザの署名を必要とする）。各入力は、前のトランザクション１５２の出力を指し示して、トランザクションをリンクする。

ノード１０４のうちの少なくともいくつかは、トランザクション１５２を転送し、それによって伝播する転送ノード１０４Ｆの役割を果たす。ノード１０４のうちの少なくともいくつかは、ブロック１５１をマイニングするマイナ１０４Ｍの役割を果たす。ノード１０４のうちの少なくともいくつかは、保存ノード１０４Ｓ（「完全コピー」ノードとも時々呼ばれる）の役割を果たし、それらの夫々は、各々のメモリに同じブロックチェーン１５０の各々のコピーを記憶する。各マイナノード１０４Ｍはまた、ブロック１５１内にマイニングされるのを待っているトランザクション１５２のプール１５４を保持する。所与のノード１０４は、転送ノード１０４Ｆ、マイナ１０４Ｍ、保存ノード１０４Ｓ、又はそれらのうちの２つ又は全ての任意の組み合わせであってよい。

所与の、目下のトランザクション１５２ｊで、（各）入力は、トランザクションのシーケンスにおいて前のトランザクション１５２ｉの出力を参照し、この出力が目下のトランザクション１５２ｊで精算又は“使用”（spent）されるべきであることを指定するポインタを有する。一般に、前のトランザクションは、プール１５４又は任意のブロック１５１内の任意のトランザクションであってよい。前のトランザクション１５２ｉは、必ずしも、目下のトランザクション１５２ｊが生成されるか、又はネットワーク１０６へ送信される時点に存在している必要はないが、前のトランザクション１５２ｉは、目下のトランザクション１５２ｊが有効であるために存在し妥当性確認される必要がある。従って、本願での「前の」（preceding）は、ポインタによってリンクされた論理シーケンスにおいて前にあるもの（predecessor）を指し、必ずしも時間シーケンスにおける生成又は送信の時点ではなく、従って、それは、トランザクション１５２ｉ、１５２ｊが順不同で生成又は送信されることを必ずしも排除するわけではない（孤立トランザクションに関する以下の説明を参照）。前のトランザクション１５２ｉは、先行（antecedent又はpredecessor）トランザクションと同様に呼ばれることがある。

目下のトランザクション１５２ｊの入力はまた、前のトランザクション１５２ｉの出力がロックされるユーザ１０３ａの署名も有する。つまり、目下のトランザクション１５２ｊの出力は、新しいユーザ１０３ｂに暗号でロックされ得る。目下のトランザクション１５２ｊは、このようにして、目下のトランザクション１５２ｊの出力で定義されている新しいユーザ１０３ｂへ、前のトランザクション１５２ｉの入力で定義されている量を転送し得る。いくつかの場合に、トランザクション１５２は、複数のユーザ（そのうちの１ユーザが、チェンジ（change）を与えるために元のユーザ１０３ａであってよい）の間で入力量を分割するために複数の出力を有してもよい。いくつかの場合に、トランザクションはまた、１つ以上の前のトランザクションの複数の出力からの両方をひとまとめにして、現在のトランザクションの１つ以上の出力に再分配するために複数の入力を有することができる。

上記は、未使用トランザクション出力（ＵＴＸＯ）タイププロトコル（出力がＵＴＸＯと呼ばれる）とも時々呼ばれる「出力ベース」のトランザクションプロトコルと呼ばれることがある。ユーザの総合収支（total balance）は、ブロックチェーンに保存されているいずれか１つの番号では定義されず、代わりに、ユーザは、ブロックチェーン１５０内の多種多様なトランザクション１５２にわたって散らばっているそのユーザの全てのＵＴＸＯの値を照合するよう特別の“ウォレット”１０５を必要とする。

トランザクションプロトコルの代替のタイプは、アカウントベースのトランザクションモデルの部分として、「アカウントベース」のプロトコルと呼ばれることがある。アカウントベースの場合に、各トランザクションは、過去のトランザクションのシーケンスにおいて前のトランザクションのＵＴＸＯを参照することによって、転送されるべき量を定義するのではなく、むしろ、絶対的なアカウント残高を参照することによって定義する。全てのアカウントの現在の状態は、ブロックチェーンとは別のマイナによって保存され、常に更新される。かようなシステムにおいて、トランザクションは、アカウントの途中トランザクション集計（「ポジション」とも呼ばれる）を用いて順序づけられる。この値は、送信側によって彼らの暗号署名の部分として署名され、トランザクション参照計算の部分としてハッシュ化される。更に、任意のデータフィールドも、トランザクションに署名することができる。このデータフィールドは、例えば、前のトランザクションＩＤがデータフィールドに含まれる場合に、前のトランザクションを指し示し得る。

いずれのタイプのトランザクションプロトコルによっても、ユーザ１０３が新しいトランザクションを成立させたい場合に、彼／彼女は、その新しいトランザクションを彼／彼女のコンピュータ端末１０２からＰ２Ｐネットワーク１０６のノード１０４（今日、通常は、サーバ又はデータセンタであるが、原理上、他のユーザ端末であってもよい）の１つへ送る。このノード１０４は、トランザクションが有効であるかどうかを、ノード１０４の夫々で適用されるノードプロトコルに従ってチェックする。ノードプロトコルの詳細は、問題となっているブロックチェーン１５０で使用されているトランザクションプロトコルのタイプに対応し、一緒にトランザクションモデル全体を形成する。ノードプロトコルは、通常は、新しいトランザクション１５２ｊ内の暗号署名が、トランザクション１５２の順序づけられたシーケンスにおける前のトランザクション１５２ｉに依存する期待される署名と一致することをチェックするように、ノード１０４に求める。出力ベースの場合に、これは、新しいトランザクション１５２ｊの入力に含まれているユーザの暗号署名が、新しいトランザクションが使用する前のトランザクション１５２ｉの出力で定義されている条件と一致することをチェックすることを有してもよい。この条件は、通常は、新しいトランザクション１５２ｊの入力における暗号署名が、新しいトランザクションの入力が指し示す前のトランザクション１５２ｉの出力をアンロックすることを少なくともチェックすることを含む。いくつかのトランザクションプロトコルで、条件は、入力及び／又は出力に含まれているカスタムスクリプトによって少なくとも部分的に定義されてもよい。代替的に、それは、単に、ノードプロトコルのみによって確定されても、あるいは、これらの組み合わせによってもよい。いずれにしても、新しいトランザクション１５２ｊが有効である場合には、現在のノードはそれをＰ２Ｐネットワーク１０６内のノード１０４のうちの１つ以上の他のノードへ転送する。これらのノード１０４のうちの少なくともいくつかは、同じノードプロトコルに従って同じテストを適用しながら、転送ノード１０４Ｆとしても働くので、新しいトランザクション１５２ｊを１つ以上の更なるノード１０４へ転送し、以降同様である。このようにして、新しいトランザクションは、ノード１０４のネットワークにわたって伝播される。

出力ベースのモデルでは、所与の出力（例えば、ＵＴＸＯ）が使用されるかどうかの定義は、それがノードプロトコルに従って他の以降のトランザクション１５２ｊの入力によってまだ有効に精算されているかどうかである。トランザクションが有効であるための他の条件は、使用又は精算しようと試みている前のトランザクション１５２ｉの出力が他の有効なトランザクションによってまだ使用／精算されていないことである。先と同じく、有効でない場合には、トランザクション１５２ｊは、ブロックチェーンにおいて伝搬又は記録されない。これは、使用者（spender）が同じトランザクションの出力を１回よりも多く使用しようとする二重支払いを防ぐ。他方で、アカウントベースのモデルは、アカウント残高を保持することによって二重支払いを防ぐ。先と同じく、トランザクションの順序が定義されているので、アカウント残高は、一度に１つの定義された状態を有している。

妥当性確認に加えて、ノード１０４Ｍの少なくともいくつかはまた、マイニングとして知られているプロセスでトランザクションのブロックを生成する最初のものであるよう競争する。これは「プルーフ・オブ・ワーク」によって裏打ちされる。マイニングノード１０４Ｍで、新しいトランザクションは、まだブロックに現れていない有効なトランザクションのプールに加えられる。マイナは、次いで、暗号パズルを解こうと試みることによって、トランザクションのプール１５４からトランザクション１５２の新しい有効なブロックを組み立てるよう競争する。通常、これは、ノンスがトランザクションのプール１５４と連結されてハッシュ化される場合に、ハッシュの出力が所定の条件を満足するように、「ノンス」（nonce）値を探すことを有する。例えば、所定の条件は、ハッシュの出力が特定の予め定義された数の先行ゼロ（leading zeros）を有していることであってよい。ハッシュ関数の特性は、それがその入力に関して予測不能な出力を有していることである。従って、この探索は、ブルート・フォース（brute force）によってのみ実行可能であるから、パズルを解こうとしている各ノード１０４Ｍでかなりの量の処理リソースを消費する。

パズルを解く最初のマイナノード１０４Ｍは、このことをネットワーク１０６にアナウンスし、解をプルーフとして供給する。解は、次いで、ネットワーク内の他のノード１０４によって容易にチェックされ得る（ハッシュに対する解を与えられると、それがハッシュの出力に条件を満足させることをチェックすることは簡単である）。勝者がパズルを解いたトランザクションのプール１５４は、次いで、保存ノード１０４Ｓとして動作するノード１０４のうちの少なくともいくつかによって、各そのようなノードで勝者のアナウンスした解をチェックしたことに基づいて、ブロックチェーン１５０で新しいブロック１５１として記録されることになる。ブロックポインタ１５５も新しいブロック１５１ｎに割り当てられ、チェーン内の前に生成されたブロック１５１ｎ－１を指し示す。プルーフ・オブ・ワークは、新しいブロック１５１を生成するのに多大な労力を要するので、二重支払いのリスクを減らすのに役立ち、そして、二重支払いを含む如何なるブロックも他のノード１０４によって拒絶される可能性が高いと言うことで、マイニングノード１０４Ｍは、二重支払いが彼らのブロックに含まれることを許さないよう動機付けられる。生成されると、ブロック１５１は、同じプロトコルに従ってＰ２Ｐネットワーク１０６内の保存ノード１０４Ｓの夫々で認識されて保持されるので、変更され得ない。ブロックポインタ１５５も、ブロック１５１に順次的な順序を課す。トランザクション１５２は、Ｐ２Ｐネットワーク１０６内の各保存ノード１０４Ｓで順序づけられたブロックに記録されるので、これは、従って、トランザクションの不変のパブリック台帳を提供する。

如何なる所与の時点でもパズルを解くよう競争する異なるマイナ１０４Ｍは、いつそれらが解を探し始めたかに応じて、如何なる所与の時点でのマイニングされていないトランザクションプール１５４の異なるスナップショットに基づいてそうしている可能性がある点に留意されたい。各々のパズルを解く者は誰でも、どのトランザクションが次の新しいブロック１５１ｎに含まれるかを最初に定義し、マイニングされていないトランザクションの現在のプール１５４は更新される。マイナ１０４Ｍは次いで、新たに定義された未処理のプール１５４からブロックを生成するよう競争を続け、以降同様である。プロトコルはまた、発生する可能性がある如何なる「フォーク」（fork）も解決するためにも存在する。フォークは、２つのマイナ１０４Ｍが互いに非常に短時間にパズルを解き、それにより、ブロックチェーンの競合するビューが伝播されることになる場合である。要するに、フォークのどちらの先が最も長いとしても、確定的なブロックチェーン１５０になる。

ほとんどのブロックチェーンで、勝者マイナ１０４Ｍは、（１ユーザから他のユーザへある量のデジタルアセットを転送する通常のトランザクションとは対照的に）どこからともなく、新しいデジタルアセットを生成する特別な種類の新しいトランザクションを自動的に見返りに与えられる。従って、勝者ノードは、ある量のデジタルアセットを「マイニングした」と言われる。この特別なタイプのトランザクションは、時々「ジェネレーション」トランザクションと呼ばれる。それは、自動的に、新しいブロック１５１ｎの部分を形成する。この見返りは、マイナ１０４Ｍがプルーフ・オブ・ワーク競争に参加する動機を与える。しばしば、通常の（非ジェネレーション）トランザクション１５２も、その出力の１つで追加トランザクションフィーを指定して、そのトランザクションが含まれたブロック１５１ｎを生成した勝者マイナ１０４Ｍに更に見返りを与える。

マイニングに関与する計算リソースにより、通常、マイナノード１０４Ｍの少なくとも夫々は、１つ以上の物理サーバユニットを含むサーバ、又はデータセンタ全体の形を取る。各転送ノード１０４Ｆ及び／又は保存ノード１０４Ｓも、サーバ又はデータセンタの形を取る。しかし、原則として、如何なる所与のノード１０４も、ユーザ端末又は一緒にネットワーク化されたユーザ端末のグループの形をとってもよい。

各ノード１０４のメモリは、その各々の１つ以上の役割を実行しかつノードプロトコルに従ってトランザクション１５２を処理するためにノード１０４の処理装置で実行されるよう構成されたソフトウェアを記憶している。本明細書でノード１０４に起因する如何なる動作も、各々のコンピュータ設備の処理装置でソフトウェアが実行されることによって実行されてよいことが理解される。ノードソフトウェアは、アプリケーションレイヤ、又はオペレーティングシステムレイヤ若しくはプロトコルレイヤなどの下位レイヤ、あるいは、それらの任意の組み合わせで１つ以上のアプリケーションに実装されてよい。また、本明細書で使用されている「ブロックチェーン」と言う用語は、その種類の技術全般を指す一般名称であり、如何なる特定の独自仕様のブロックチェーン、プロトコル、又はサービスにも限定されない。

ネットワーク１０１には、消費ユーザの役割を担う複数のパーティ１０３の夫々のコンピュータ機器１０２も接続されている。これらは、トランザクションにおけるプレイヤー及び受取人として働くが、必ずしも、他のパーティに成り代わってトランザクションをマイニング又は伝播することに参加するわけではない。それらは、必ずしも、マイニングプロトコルを実行するわけではない。２つのパーティ１０３及びそれらの各々の機器１０２は、実例の目的で示されている。すなわち、第１パーティ１０３ａ及び彼／彼女の各々のコンピュータ機器１０２ａ、並びに第２パーティ１０３及び彼／彼女の各々のコンピュータ機器１０２ｂである。多数のより多くのそのようなパーティ１０３及びそれらの各々のコンピュータ機器１０２が存在してシステムに参加してもよいが、便宜上それらは表されていないことが理解されるだろう。各パーティ１０３は、個人又は組織であってよい。純粋に実例として、第１パーティ１０３ａは、本明細書ではアリス（Alice）と呼ばれ、第２パーティ１０３ｂは、ボブ（Bob）と呼ばれるが、これは限定ではなく、本明細書でのアリス又はボブへの如何なる言及も、「第１パーティ」及び「第２パーティ」で夫々置換されてもよいことが理解されるだろう。

各パーティ１０３のコンピュータ機器１０２は、１つ以上のプロセッサ、例えば、１つ以上のＣＰＵ、ＧＰＵ、他のアクセラレータプロセッサ、特定用途向けプロセッサ、及び／又はＦＰＧＡ、を有する各々の処理装置を有する。各パーティ１０３のコンピュータ機器１０２は、メモリ、すなわち、１つ以上の非一時的なコンピュータ可読媒体の形を取るコンピュータ読み出し可能なストレージ、を更に有する。このメモリは、１つ以上のメモリ媒体、例えば、ハードディスクなどの磁気媒体、ＳＳＤ、フラッシュメモリ、若しくはＥＥＰＲＯＭなどの電子媒体、及び／又は光ディスクドライブなどの光学媒体、を用いる１つ以上のメモリユニットを有してもよい。各パーティ１０３のコンピュータ機器１０２におけるメモリは、処理装置で実行されるよう配置された少なくとも１つのクライアントアプリケーション１０５の各々のインスタンスを有するソフトウェアを記憶している。本明細書で所与のパーティ１０３に起因する如何なる動作も、各々のコンピュータ機器１０２の処理装置で実行されるソフトウェアを用いて実行されてもよいことが理解されるだろう。各パーティ１０３のコンピュータ機器１０２は、少なくとも１つのユーザ端末、例えば、デスクトップ若しくはラップトップコンピュータ、タブレット、スマートフォン、又はスマートウォッチなどのウェラブルデバイス、を有する。所与のパーティ１０３のコンピュータ機器１０２は、ユーザ端末を介してアクセスされるクラウドコンピューティングリソースなどの、１つ以上の他のネットワーク化されたリソースを有してもよい。

クライアントアプリケーション１０５は、最初に、１つ以上の適切なコンピュータ可読記憶媒体でいずれかの所与のパーティ１０３のコンピュータ機器１０２へ供給されてよく、例えば、サーバからダウンロードされるか、あるいは、リムーバブルＳＳＤ、フラッシュメモリキー、リムーバブルＥＥＰＲＯＭ、リムーバブル磁気ディスクドライブ、磁気フロッピー（登録商標）ディスク若しくはテープ、ＣＤ若しくはＤＶＤ ＲＯＭなどの光ディスク、又はリムーバブル光学ドライブ、などのリムーバブル記憶デバイスで供給される。

クライアントアプリケーション１０５は、少なくとも「ウォレット」機能を有する。これは、２つの主な機能性を有している。それらのうちの１つは、各々のユーザパーティ１０３が、ノード１０４のネットワークにわたって伝播され、それによってブロックチェーン１５０に含まれるようトランザクション１５２を生成、署名し、送信することを可能にすることである。他は、彼又は彼女が現在所有しているデジタルアセットの量を各々のパーティに折り返し報告することである。出力ベースのシステムでは、この第２の機能性は、問題となっているパーティに属するブロックチェーン１５０にわたって散らばった様々なトランザクション１５２の出力で定義されている量を照合することを有する。

注釈：様々なクライアント機能性が、所与のクライアントアプリケーション１０５に含まれているものとして記載されることがあるが、これは必ずしも限定ではなく、代わりに、本明細書で記載されている如何なるクライアント機能性も、例えば、ＡＰＩを介してインターフェース接続していたり、あるいは、一方が他方にプラグインされていたりする２つ以上の相異なるアプリケーションのスイートで実装されてもよい。より一般的には、クライアント機能性は、アプリケーションレイヤ、又はオペレーティングシステムなどの下位レイヤ、あるいは、それらの任意の組み合わせで実装されてもよい。以下は、クライアントアプリケーション１０５に関して記載されるが、これは限定ではないことが理解されるだろう。

各コンピュータ機器１０２でのクライアントアプリケーション又はソフトウェア１０５のインスタンスは、Ｐ２Ｐネットワーク１０６の転送ノード１０４Ｆのうちの少なくとも１つに動作可能に結合される。これは、クライアント１０５のウォレット機能がトランザクションをネットワーク１０６へ送ることを可能にする。クライアント１０５は、各々のパーティ１０３が受け手である如何なるトランザクションについてもブロックチェーン１５０にクエリする（あるいは、実施形態において、ブロックチェーン１５０は、その公共の可視性を通じて部分的に取引への信頼を提供する公共施設であるため、実際に、ブロックチェーン１５０内の他のパーティのトランザクションを検査する）ために、保存ノード１０４Ｓのうちの１つ、いくつか、又は全てに連絡することもできる。各コンピュータ機器１０２でのウォレット機能は、トランザクションプロトコルに従ってトランザクションプロトコル１５２を定式化して送信するよう構成される。各ノード１０４は、ノードプロトコルに従って、トランザクション１５２をネットワーク１０６にわたって伝播するためにそれらを転送する転送ノード１０４Ｆの場合に、トランザクション１５２を妥当性確認するよう構成されたソフトウェアを実行する。トランザクションプロトコル及びノードプロトコルは、互いに対応しており、所与のトランザクションプロトコルは所与のノードプロトコルと同調して、一緒に所与のトランザクションモデルを実装する。同じトランザクションプロトコルが、ブロックチェーン１５０における全てのトランザクション１５２に対して使用される（なお、トランザクションプロトコルは、その中で異なったサブタイプのトランザクションを許し得る）。同じノードプロトコルが、ネットワーク１０６内の全てのノード１０４によって使用される（なお、それは、異なったサブタイプのトランザクションを、そのサブタイプに対して定義された規則に従って異なるように扱ってもよく、また、異なるノードは、異なる役割を果たし、従って、プロトコルの異なった対応する態様を実装し得る）。

述べられているように、ブロックチェーン１５０は、ブロック１５１のチェーンを有し、各ブロック１５１は、上述されたようにプルーフ・オブ・ワークプロセスによって生成された１つ以上のトランザクション１５２の組を有する。各ブロック１５１はまた、ブロック１５１に順次的な順序を定義するために、チェーン内の前に生成されたブロック１５１を指し示すブロックポインタ１５５も有する。ブロックチェーン１５０はまた、プルーフ・オブ・ワークプロセスによって新しいブロックに含まれるのを待っている有効なトランザクションのプール１５４も有する。各トランザクション１５２は、トランザクションのシーケンスに順序を定義するために、前のトランザクションに対するポインタを有する（トランザクション１５２のシーケンスは枝分かれすることを許されている点に留意されたい）。ブロック１５１のチェーンは、チェーン内の最初のブロックであったジェネシスブロック（Ｇｂ）１５３にまでずっとさかのぼる。チェーン１５０内の初期にある１つ以上のオリジナルのトランザクション１５２は、先行するトランザクションよりむしろ、ジェネシスブロック１５３を指し示していた。

所与のパーティ１０３、例えば、アリスが、新しいトランザクション１５２ｊをブロックチェーン１５０に含まれるよう送信したいと望む場合に、彼女は、関連するトランザクションプロトコルに従って（例えば、彼女のクライアントアプリケーション１０５におけるウォレット機能を用いて）新しいトランザクションを定式化する。次いで、彼女は、トランザクション１５２をクライアントアプリケーション１０５から、彼女が接続されている１つ以上の転送ノード１０４Ｆへ送る。例えば、これは、アリスのコンピュータ１０２へ最も近く又は最も良く接続されている転送ノード１０４Ｆであってもよい。いずれかの所与のノード１０４が新しいトランザクション１５２ｊを受け取る場合に、それは、その新しいトランザクション１５２ｊをノードプロトコル及びその各々の役割に従って処理する。これは、最初に、新たに受け取られたトランザクション１５２ｊが、「有効である」ための特定の条件を満足するかどうかをチェックすることを有する。この例は、後で更に詳細に説明される。いくつかのトランザクションプロトコルで、有効性の条件は、トランザクション１５２に含まれているスクリプトによってトランザクションごとに設定可能であってよい。代替的に、条件は、単に、ノードプロトコルのビルトイン機構であっても、あるいは、スクリプトとノードプロトコルとの組み合わせによって定義されてもよい。

新たに受け取られたトランザクション１５２ｊが、有効であると見なされるためのテストを通過する、という条件で（すなわち、それが「妥当性確認」される、という条件で）、トランザクション１５２ｊを受け取る如何なる保存ノード１０４Ｓも、新しい妥当性確認されたトランザクション１５２を、そのノード１０４Ｓで保持されているブロックチェーン１５０のコピーで、プール１５４に加える。更に、トランザクション１５２ｊを受け取った如何なる転送ノード１０４Ｆも、妥当性確認されたトランザクション１５２を、Ｐ２Ｐネットワーク１０６内の１つ以上の他のノード１０４へと前方に伝播する。各転送ノード１０４Ｆは同じプロトコルを適用するので、トランザクション１５２ｊが有効であると仮定し、これは、トランザクション１５２ｊがＰ２Ｐネットワーク１０６の全体にわたって直ぐに伝播されることになることを意味する。

１つ以上の保存ノード１０４Ｓで保持されているブロックチェーン１５０のコピーでプール１５４に入れられると、次いで、マイナノード１０４Ｍは、新しいトランザクション１５２を含むプール１５４の最新バージョンに関してプルーフ・オブ・ワークパズルを解くよう競争し始める（他のマイナ１０４Ｍは、依然として、プール１５４の古いビューに基づいてパズルを解こうとしている可能性があるが、最初にそこに着いた者は、どこで次の新しいブロック１５１が終了し、新しいプールが開始するかを定義し、最終的に、誰かが、アリスのトランザクション１５２ｊを含むプール１５４の一部についてパズルを解く）。プルーフ・オブ・ワークが、新しいトランザクション１５２ｊを含むプール１５４について行われると、それは不変に、ブロックチェーン１５０内のブロック１５１のうちの１つの部分となる。各トランザクション１５２は、先のトランザクションへのポインタを有するので、トランザクションの順も不変に記録される。

異なるノード１０４は、最初に所与のトランザクションの異なるインスタンスを受け取って、そのために、１つのインスタンスがブロック１５１内にマイニングされる前に、どのインスタンスが‘有効’であるかの矛盾したビューを有する可能性があり、その時点で、全てのノード１０４は、マイニングされたインスタンスが唯一の有効なインスタンスであると同意する。ノード１０４が１つのインスタンスを有効であるとして受け入れ、それから、第２インスタンスがブロックチェーン１５０に記録されていることを発見する場合に、そのノード１０４は、これを受け入れなければならず、それが最初に受け入れたマイニングされていないインスタンスを捨てる（すなわち、無効であるとして扱う）ことになる。

図２は、例となるトランザクションプロトコルを表す。これは、ＵＴＸＯベースのプロトコルの例である。トランザクション１５２（「Ｔｘ」と略される）は、ブロックチェーン１５０の基本データ構造である（各ブロック１５１は１つ以上のトランザクション１５２を含む）。以下は、出力ベース又は“ＵＴＸＯベース”のプロトコルを参照することによって記載される。しかし、これは、全ての可能な実施形態に対する限定ではない。

ＵＴＸＯベースのモデルでは、各トランザクション（「Ｔｘ」）１５２は、１つ以上の入力２０２及び１つ以上の出力２０３を含むデータ構造を有する。各出力２０３は、未使用のトランザクション出力（ＵＴＸＯ）を有してもよく、ＵＴＸＯは、（ＵＴＸＯがまだ精算されていない場合に）他の新しいトランザクションの入力２０２のためのソースとして使用可能である。ＵＴＸＯは、デジタルアセット（価値の蓄蔵）の量を指定する。それはまた、数ある情報の中でもとりわけ、それが伝来したトランザクションのトランザクションＩＤを含んでもよい。トランザクションデータ構造はまた、ヘッダ２０１を有してもよく、ヘッダ２０１は、入力フィールド２０２及び出力フィールド２０３のサイズのインジケータを有してもよい。ヘッダ２０１はまた、トランザクションのＩＤを含んでもよい。実施形態において、トランザクションＩＤは、トランザクションデータ（トランザクションＩＤ自体を除く）のハッシュであり、マイナ１０４Ｍにサブミットされた生の（raw）トランザクション１５２のヘッダ２０１に格納される。

例えば、アリス１０３ａは、問題となっているデジタルアセットのある量をボブ１０３ｂに転送するトランザクション１５２ｊを生成したいと望む。図２で、アリスの新しいトランザクション１５２ｊは、「Ｔｘ_１」とラベル付けされている。それは、シーケンス内の前のトランザクション１５２ｉの出力２０３でアリスにロックされているデジタルアセットの量を取り、これの少なくともいくらかをボブへ転送する。前のトランザクション１５ｉは、図２では「ＴＸ_０」とラベル付けされている。Ｔｘ_０及びＴｘ_１は、単に任意のラベルである。それらは必ずしも、Ｔｘ_０がブロックチェーン１５０内の最初のトランザクションであることも、Ｔｘ_１がプール１５４内の直ぐ次のトランザクションであることも意味しない。Ｔｘ_１は、アリスにロックされている未使用出力２０３を依然として有しているいずれかの前の（すなわち、先行する）トランザクションを指し示し得る。

前のトランザクションＴｘ_０は、既に妥当性確認をされて、アリスが新しいトランザクションＴｘ_１を生成する時点には、あるいは、少なくとも、彼女がそれをネットワーク１０６へ送る時点までには、ブロックチェーン１５０に含まれていることができる。それは既に、その時点でブロック１５１のうちの１つに含まれていてもよく、あるいは、それは依然としてプール１５４で待機していてもよく、その場合に、それは、新しいブロック１５１に間もなく含まれることになる。代替的に、Ｔｘ_０及びＴｘ_１は生成されて、一緒にネットワーク１０６へ送信されてもよく、あるいは、ノードプロトコルが「孤立」（orphan）トランザクションをバッファすることを有する場合には、Ｔｘ_０はＴｘ_１の後に送信されてもよい。トランザクションのシーケンスに関連して本明細書で使用されている「前の」（preceding）及び「後の」（subsequent）という用語は、トランザクションで指定されたトランザクションポインタによって定義されているシーケンス内のトランザクションの順序を指す（どのトランザクションは、どの他のトランザクションを指し示すか、以降同様）。それらは、同様に、「先行」（predecessor）及び「後続」（successor）、又は「先祖」（antecedent）及び「子孫」（descendant）、「親」（parent）及び「子」（child）、等で置換され得る。それは必ずしも、それらが生成され、ネットワーク１０６へ送信され、あるいは、いずれかの所与のノード１０４に到着する順序を暗示するわけではない。それでもなお、前のトランザクション（先行するトランザクション又は「親」）を指し示す後続のトランザクション（続くトランザクション又は「子」）は、親トランザクションが妥当性確認されない限りは、妥当性確認されない。その親より前にノード１０４に到着する子は、孤立と見なされる。それは、ノードプロトコル及び／又はマイナ挙動に応じて、捨てられるか、あるいは、親を待つ一定の時間の間バッファされ得る。

前のトランザクションＴｘ_０の１つ以上の出力２０３のうちの１つは、ここではＵＴＸＯ_０とラベル付けされている特定のＵＴＸＯを有する。各ＵＴＸＯは、そのＵＴＸＯによって表されるデジタルアセットの量を指定する値と、後続のトランザクションが妥当性確認されるために、従って、ＵＴＸＯが成功裏に精算されるためにその後続のトランザクションの入力２０２内のアンロッキングスクリプトによって満足されるべき条件を定義するロッキングスクリプトとを有する。通常、ロッキングスクリプトは、その量を特定のパーティ（それが含まれるトランザクションの受取人）にロックする。すなわち、ロッキングスクリプトは、アンロッキング条件を定義し、通常は、後続のトランザクションの入力内のアンロッキングスクリプトが、前のトランザクションがロックされているパーティの暗号署名を含む、という条件を有する。

ロッキングスクリプト（別名、ｓｃｒｉｐｔＰｕｂＫｅｙ）は、ノードプロトコルによって認識されるドメイン固有言語で記述されたコード片である。そのような言語の特定の例は、「スクリプト」（Script）（大文字Ｓ）と呼ばれる。ロッキングスクリプトは、どのような情報がトランザクション出力２０３を使用するために必要とされるか、例えば、アリスの署名の要件、を指定する。アンロッキングスクリプトは、トランザクションの出力に現れる。アンロッキングスクリプト（別名、ｓｃｒｉｐｔＳｉｇ）は、ロッキングスクリプト基準を満足するために必要な情報を供給するドメイン固有言語で記述されたコード片である。例えば、それは、ボブの署名を含んでもよい。アンロッキングスクリプトは、トランザクションの入力２０２に現れる。

故に、表されている例では、Ｔｘ_０の出力内のＵＴＸＯ_０は、ＵＴＸＯ_０が精算されるために（厳密には、ＵＴＸＯ_０を精算しようと試みる後続のトランザクションが有効であるために）、アリスの署名Ｓｉｇ Ｐ_Ａを必要とするロッキングスクリプト［Ｃｈｅｃｋｓｉｇ Ｐ_Ａ］を有する。［Ｃｈｅｃｋｓｉｇ Ｐ_Ａ］は、アリスのパブリック－プライベートキーペアからのパブリックキーＰ_Ａを含む。Ｔｘ_１の入力２０２は、（例えば、実施形態において、トランザクションＴｘ_０の全体のハッシュであるそのトランザクションＩＤ ＴｘＩＤ_０を用いて）Ｔｘ_１を指し示すポインタを含む。Ｔｘ_１の入力２０２は、ＴＸ_０内のＵＴＸＯ_０を識別するインデックスを、Ｔｘ_０の如何なる他の起こり得る出力の中からもそれを識別するために有する。Ｔｘ_１の入力２０２は、アリスがキーペアからの彼女のプライベートキーをデータ（時々、暗号法で「メッセージ」と呼ばれる）の予め定義された部分に適用することによって生成されたアリスの暗号署名を含むアンロッキングスクリプト＜Ｓｉｇ Ｐ_Ａ＞を更に有する。どのようなデータ（又は「メッセージ」）が有効な署名をもたらすようアリスによって署名される必要があるかは、ロッキングスクリプトによって、又はノードプロトコルによって、又はそれらの組み合わせによって定義されてよい。

新しいトランザクションＴｘ_１がノード１０４に到着する場合に、ノードはノードプロトコルを適用する。これは、アンロッキングスクリプトが、ロッキングスクリプトで定義されている条件（この条件は１つ以上の基準を含んでもよい）を満足するかどうかをチェックするために、ロッキングスクリプト及びアンロッキングスクリプトを一緒に実行することを含む。実施形態において、これは、２つのスクリプトを連結することを含む：

＜Ｓｉｇ Ｐ_Ａ＞＜Ｐ_Ａ＞｜｜［Ｃｈｅｃｋｓｉｇ Ｐ_Ａ］

ここで、「｜｜」は、連結を表し、「＜・・・＞」は、スタックにデータを置くことを意味し、「［・・・］」は、アンロッキングスクリプトによって構成された関数（本例では、スタックベースの言語）である。同等に、スクリプトは、スクリプトを連結するのではく、共通のスタックにより、順々に実行されてもよい。いずれの場合にも、一緒に実行される場合に、スクリプトは、Ｔｘ_１の入力内のロッキングスクリプトが、データの期待された部分に署名するアリスの署名を含むことを認証するために、Ｔｘ_０の出力内のロッキングスクリプトに含まれているアリスのパブリックキーＰ_Ａを使用する。データ自体（「メッセージ」）の期待された部分はまた、この認証を実行するためにＴｘ_０にも含まれる必要がある。実施形態において、署名されたデータは、Ｔｘ_０の全体を含む（故に、データの署名された部分を平文で指定する別個の要素は、それが既に本質的に存在するということで、含まれる必要がある）。

パブリック－プライベート暗号法による認証の詳細は、当業者によく知られている。基本的に、アリスが、彼女のプライベートキーによりメッセージを暗号化することによってメッセージに署名している場合に、アリスのパブリックキー及び平文のメッセージ（暗号化されていないメッセージ）を考えると、ノード１０４などの他のエンティティは、メッセージの暗号化されたバージョンがアリスによって署名されているべきであることを認証することができる。署名することは、通常は、メッセージをハッシュ化し、ハッシュに署名し、これを署名としてメッセージの平文バージョンにタグ付けすることを有するので、パブリックキーのいずれのホルダも署名を認証することが可能となる。従って、特定のデータ片又はトランザクションの部分に署名すること等への本明細書中の如何なる言及も、実施形態において、そのデータ片又はトランザクションの部分のハッシュに署名することを意味し得る点に留意されたい。

Ｔｘ_１におけるアンロッキングスクリプトが、Ｔｘ_０のロッキングスクリプトで指定されている１つ以上の条件を満足する場合に（故に、示されている例では、アリスの署名がＴｘ_１で与えられて、認証される場合に）、ノード１０４は、Ｔｘ_１を有効であると見なす。それが保存ノード１０４Ｓである場合には、これは、保存ノード１０４Ｓが、Ｔｘ_１を、プルーフ・オブ・ワークを待っているトランザクションのプール１５４に加えることを意味する。それが転送ノード１０４Ｆである場合に、転送ノード１０４Ｆは、トランザクションＴｘ_１をネットワーク１０６内の１つ以上のノード１０４へ転送して、それがネットワークにわたって伝播されるようにする。Ｔｘ_１が妥当性確認されて、ブロックチェーン１５０に含まれると、これにより、Ｔｘ_０からのＵＴＸＯ_０は使用済みとして定義される。Ｔｘ_１は、それが未使用トランザクション出力２０３として使用される場合にのみ有効であることができる点に留意されたい。他のトランザクション１５２によって既に使用されている出力を使用しようと試みる場合には、Ｔｘ_１は、他の全ての条件が満足される場合でさえ無効となる。従って、ノード１０４はまた、前のトランザクションＴｘ_０における参照されたＵＴＸＯが既に使用されているか（他の有効なトランザクションへ有効な入力を既に形成しているか）どうかもチェックする必要がある。これは、ブロックチェーン１５０が予め定義された順序をトランザクション１５２に課すことが重要である１つの理由である。特に、所与のノード１０４は、どのトランザクション１５２内のどのＵＴＸＯ２０３が使用されているかをマークする別個のデータベースを保持することができるが、最終的に、ＵＴＸＯが使用されているかどうかを定義するものは、それがブロックチェーン１５０内の他の有効なトランザクションへの有効な入力を既に形成しているかどうかである。

所与のトランザクション１５２の全ての出力２０３で指定されている総量が、その全ての入力２０２によって指し示されている総量よりも多い場合には、これは、ほとんどのトランザクションモデルでの無効性のもう１つの基準である。従って、そのようなトランザクションは、伝播も、ブロック１５１内にマイニングもされない。

ＵＴＸＯベースのトランザクションモデルでは、所与のＵＴＸＯは、全体として使用される必要がある点に留意されたい。それは、ＵＴＸＯで定義されている量の一部分を、他の部分が使用されている間に使用されるものとして「残しておく」ことはできない。しかし、ＵＴＸＯからの量は、次のトランザクションの複数の出力間で分割可能である。例えば、Ｔｘ_０内のＵＴＸＯ_０で定義されている量は、Ｔｘ_１内の複数のＵＴＸＯの間で分割され得る。従って、アリスが、ＵＴＸＯ_０で定義されている量の全てをボブに与えたくない場合には、彼女は、残りを使用してＴｘ_１の第２出力で彼女自身にチェンジ（change）を与えるか、あるいは、別のパーティに支払うことができる。

実際に、アリスは、通常、勝者マイナのためのフィーを含めることも必要になる。これは、今日、ジェネレーショントランザクションの見返りが、通常、マイニングを動機付けるのに十分でないからである。アリスがマイナのためのフィーを含めない場合には、Ｔｘ_０は、マイナノード１０４Ｍによって拒絶される可能性があり、従って、技術的に有効だとしても、それは依然として伝播されず、ブロックチェーン１５０に含まれないことになる（マイナプロトコルは、マイナ１０４Ｍが望まない場合にトランザクション１５２を受け入れるようマイナ１０４Ｍに強制しない）。いくつかのプロトコルで、マイニングフィーは、それ自体の別個の出力２０３を必要としない（すなわち、別個のＵＴＸＯは不要である）。代わりに、入力２０２によって指し示されている総量と、所与のトランザクション１５２の出力２０３で指定されている総量との間の如何なる差も、勝者マイナ１０４Ｍに自動的に与えられる。例えば、ＵＴＸＯ_０へのポインタは、Ｔｘ_１への唯一の入力であり、Ｔｘ_１は、ただ１つの出力ＵＴＸＯ_１しか有していない。ＵＴＸＯ_０で指定されているデジタルアセットの量が、ＵＴＸＯ_１で指定されている量よりも多い場合には、差は勝者マイナ１０４Ｍに自動的に行く。代替的に、又は追加的に、しかしながら、マイナフィーがトランザクション１５２のＵＴＸＯ２０３のうちのそれ自身の１つで明示的に指定され得ることは必ずしも除外されない。

アリス及びボブのデジタルアセットは、ブロックチェーン１５０内のどこでも、どのトランザクション１５２でも彼らにロックされている未使用ＵＴＸＯから成る。従って、通常、所与のパーティ１０３のアセットは、ブロックチェーン１５０にわたって様々なトランザクション１５２のＵＴＸＯにわたって散らばっている。所与のパーティ１０３の合計残高を定義する１つの番号は、ブロックチェーン１５０のどこにも保存されていない。クライアントアプリケーション１０５におけるウォレット機能の役割は、各々のパーティにロックされており、他の以降のトランザクションでまだ使用されていない全ての様々なＵＴＸＯの値を一緒に照合することである。それは、保存ノード１０４Ｓのいずれか、例えば、各々のパーティのコンピュータ機器１０２へ最も近く又は最も良く接続されている保存ノード１０４Ｓ、で保存されているブロックチェーン１５０のコピーをクエリすることによって、これを行うことができる。

スクリプトコードは、しばしば、概略的に（すなわち、厳密な言語でなく）表現される点に留意されたい。例えば、［Ｃｈｅｃｋｓｉｇ Ｐ_Ａ］＝ＯＰ＿ＤＵＰ ＯＰ＿ＨＡＳＨ１６０＜Ｈ（Ｐ_Ａ）＞ＯＰ＿ＥＱＵＡＬＶＥＲＩＦＹ ＯＰ＿ＣＨＥＣＫＳＩＧを意味するよう［Ｃｈｅｃｋｓｉｇ Ｐ_Ａ］が記述され得る。「ＯＰ＿・・・」は、スクリプト言語の特定のオペコードを指す。ＯＰ＿ＣＨＥＣＫＳＩＧ（「Ｃｈｅｃｋｓｉｇ」とも呼ばれる）は、２つの入力（署名及びパブリックキー）を取り、楕円曲線デジタル署名アルゴリズム（Elliptic Curve Digital Signature Algorithm，ＥＣＤＳＡ）を用いて署名の有効性を検証するスクリプトオペコードである。ランタイム時に、署名（‘ｓｉｇ’）の如何なる発生も、スクリプトから除かれるが、ハッシュパズルなどの追加の要件は、‘ｓｉｇ’入力によって検証されたトランザクションにとどまる。他の例として、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮは、トランザクション内のメタデータを保存し、それによって、ブロックチェーン１５０に不変にメタデータを記録することができるトランザクションの使用不可能な出力を生成するためのスクリプト言語のオペコードである。例えば、メタデータは、ブロックチェーンに保存することが望まれる文書を有してもよい。

署名Ｐ_Ａはデジタル署名である。実施形態において、これは、楕円曲線ｓｅｃｐ２５６ｋ１を用いたＥＣＤＳＡに基づく。デジタル署名は、特定のデータ片に署名する。実施形態において、所与のトランザクションについては、署名は、トランザクション入力の部分と、トランザクション出力の全て又は部分とに署名することになる。それが署名する出力の特定の部分は、ＳＩＧＨＡＳＨフラグに依存する。ＳＩＧＨＡＳＨフラグは、どの出力が署名されるかを選択するよう署名の最後に含まれ（て、署名する時点で修正され）る４バイトコードである。

ロッキングスクリプトは、各々のトランザクションがロックされるパーティのパブリックキーをそれが有するという事実を参照して、時々「ｓｃｒｉｐｔＰｕｂＫｅｙ」と呼ばれる。アンロッキングスクリプトは、それが対応する署名を供給するという事実を参照して、時々「ｓｃｒｉｐｔＳｉｇ」と呼ばれる。しかし、より一般的に、ＵＴＸＯが精算されるための条件が、署名を認証することを有することは、ブロックチェーン１５０の全てのアプリケーションにおいて必須ではない。より一般的に、スクリプト言語は、いずれかの１つ以上の条件を定義するために使用され得る。従って、より一般的な用語「ロッキングスクリプト」及び「アンロッキングスクリプト」が好まれ得る。

図３は、ブロックチェーン１５０を実装する更なるシステム１００を示す。システム１００は、追加の通信機能性が含まれることを除いて、図１に関して記載されているものと略同じである。アリス及びボブのコンピュータ機器１０２ａ、１０２ｂの夫々でのクライアントアプリケーションは、追加の通信機能性を夫々有している。すなわち、それは、アリス１０３ａが（どちらかのパーティ又はサードパーティの扇動で）ボブ１０３ｂと別個のサイドチャネル３０１を確立することを可能にする。サイドチャネル３０１は、Ｐ２Ｐネットワークとは別にデータの交換を可能にする。かような通信は、「オフチェーン」と時々呼ばれる。例えば、これは、パーティの１つがトランザクション１５２をネットワーク１０６へブロードキャストすることを選択するまで、トランザクションが（まだ）Ｐ２Ｐネットワーク１０６に公開されないか又はチェーン１５０にたどり着かない状態で、アリスとボブとの間でトランザクション１５２を交換するために使用され得る。代替的に、又は追加的に、サイドチャネル３０１は、キー、ネゴシエーションされた量又は条件、データコンテンツなどのような如何なる他のトランザクション関連データも交換するために使用されてよい。

サイドチャネル３０１は、Ｐ２Ｐオーバーレイネットワーク１０６と同じパケット交換ネットワーク１０１を介して確立され得る。代替的に、又は追加的に、サイドチャネル３０１は、モバイルセルラーネットワーク、又はローカルワイヤレスネットワークなどのローカルエリアネットワーク、又はアリス及びボブのデバイス１０２ａ、１０２ｂの間の直接的な有線若しくは無線リンクなどの異なるネットワークを介して確立されてもよい。一般に、本明細書中のどこかで言及されているサイドチャネル３０１は、「オフチェーン」で、すなわち、Ｐ２Ｐオーバーレイネットワーク１０６とは別個に、データを交換する１つ以上のネットワーキング技術又は通信媒体を介したいずれかの１つ以上のリンクを有してもよい。１よりも多いリンクが使用される場合に、オフチェーンリンクのバンドル又は集合は全体として、サイドチャネル３０１と呼ばれ得る。従って、アリス及びボブがサイドチャネル３０１を介して特定の情報又はデータ片などを交換すると言われる場合に、これは必ずしも、これら全てのデータ片が、厳密に同じリンク又は同じタイプのネットワークを介して送られる必要があることを意味しているわけではないことに留意されたい。

［オフチェーン関数］
本発明の実施形態は、ブロックチェーントランザクションから追加の機能性を取り出すことを提供する。これは、トランザクションを無効にせずにスクリプトの実行を終了するようＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮを構成することによって達成される。

図４は、ＵＴＸＯ又は出力ベースのモデルの例において、Ｐ２Ｐネットワーク１０６の各ノード１０４で実行され得るノードソフトウェア４００の例を表す。ノードソフトウェア４００は、プロトコルエンジン４０１、スクリプトエンジン４０２、スタック４０３、アプリケーションレベル決定エンジン４０４、及び１つ以上のブロックチェーン関連機能モジュールの組（図示せず）を有する。いずれかの所与のノード１０４で、それらは、（ノードの１つ以上の役割に応じて）マイニングモジュール、転送モジュール、及び保存モジュールのうちのいずれか１つ、２つ、又は全てを含んでもよい。スクリプトエンジン４０２は、スクリプトの部分をデータ要素、あるいは、それらのデータ要素に作用し及び／又はスタック４０３からデータ要素をプッシュする若しくは読み出す関数として解釈することによって、スクリプトを実行するよう構成されたスクリプトインタープリタを有してよい。代替的に、スクリプトエンジン４０２は、実行時（just-in-time，ＪＩＴ）コンパイルなどの他の形式の実行を用いてもよい。一般に、「実行する」（execute）という用語は、如何なる方法でもスクリプトを実行するというその広い意味で（コンパイルされたマシンコード命令を実行するという狭い意味でではなく）本明細書では使用されている。従って、「実行すること」（executing）は、本文脈中では解釈すること（interpreting）を含むことができる。また、本文脈中の「オペコード」は、個別的なマシンコード命令のオペコードを意味するのではなく、むしろ、各ノード１０４でスクリプトエンジン４０２によって各々の予め定義された関数にマッピングされるより上位のコマンドを意味することに留意されたい。

プロトコルエンジン４０１は、トランザクション１５２の異なるフィールドを認識し、それらをノードプロトコルに従って処理するよう構成される。トランザクション１５２ｍ（Ｔｘ_ｍ）が、他の前のトランザクション１５２ｍ－１（Ｔｘ_ｍ－１）の出力（例えば、ＵＴＸＯ）を指し示す入力を有して受け取られる場合に、プロトコルエンジン４０１は、Ｔｘ_ｍ内のアンロッキングスクリプトを識別し、それをスクリプトエンジン４０２へ渡す。プロトコルエンジン４０１はまた、Ｔｘ_ｍの入力内のポインタに基づきＴｘ_ｍ－１も識別し読み出す。それは、Ｔｘ_ｍ－１がまだブロックチェーン１５０にない場合にはペンディングトランザクションの各々のノード自体のプール１５４から、あるいは、Ｔｘ_ｍ－１が既にブロックチェーン１５０にある場合には各々のノード又は他のノード１０４に保存されているブロックチェーン１５０内のブロック１５１のコピーから、Ｔｘ_ｍ－１を読み出し得る。いずれにしても、プロトコルエンジン４０１は、Ｔｘ_ｍ－１の指し示された出力におけるロッキングスクリプトを識別し、これをスクリプトエンジン４０２へ渡す。

スクリプトエンジン４０２は、このようにして、Ｔｘ_ｍ－１のロッキングスクリプトと、Ｔｘ_ｍの対応する入力からのアンロッキングスクリプトとを有する。例えば、Ｔｘ_１及びＴｘ_２が図４に表されているが、同じことは、Ｔｘ_０及びＴｘ_１等のようなトランザクションのいずれの対にも当てはまる。スクリプトエンジン４０２は、上述されたように、２つのスクリプトを一緒に実行する。これは、使用されているスタックベースのスクリプト言語（例えば、Script）に従って、スタック４０３にデータを置くこと及びスタック４０３からデータを読み出すことを含む。

スクリプトを一緒に実行することによって、スクリプトエンジン４０２は、アンロッキングスクリプトが、ロッキングスクリプトで定義されている１つ以上の基準を満足するか否か、すなわち、それが、ロッキングスクリプトが含まれている出力を「アンロック」するか、を決定する。スクリプトエンジン４０２は、この決定の結果をプロトコルエンジン４０１へ返す。スクリプトエンジン４０２が、アンロッキングスクリプトが対応するロッキングスクリプトで指定されている１つ以上の基準を満足すると決定する場合には、それは結果「真」（true）を返す。そうでない場合には、それは結果「偽」（false）を返す。

出力ベースのモデルでは、スクリプトエンジン４０２からの結果「真」は、トランザクションの有効性についての条件の１つである。通常、同様に満足されるべきである、プロトコルエンジン４０１によって評価される１つ以上の更なるプロトコルレベル条件も存在する。例えば、Ｔｘ_ｍの入力によって指し示されているデジタルアセットの総量が、出力で指定されている総量を超えないこと、及びＴｘ_ｍ－１の指し示された出力が他の有効なトランザクションによってまだ使用されていないこと、である。プロトコルエンジン４０１は、スクリプトエンジン４０２からの結果を、１つ以上のプロトコルレベル条件とともに評価し、それらが全て真である場合にのみ、トランザクションＴｘ_ｍを妥当性確認する。プロトコルエンジン４０１は、トランザクションが有効であるかどうかの指示をアプリケーションレベル決定エンジン４０４へ出力する。Ｔｘ_ｍが実際に妥当性確認されているという条件でのみ、決定エンジン４０４は、マイニングモジュール及び転送モジュールの一方又は両方を制御して、それらの各々のブロックチェーン関連関数をＴｘ_ｍに関して実行することを選択し得る。これは、マイニングモジュールが、ブロック１５１内にマイニングするためにＴｘ_ｍをノードの各々のプール１５４に加えること、及び／又は転送モジュールがＰ２Ｐネットワーク１０６内の他のノード１０４へＴｘ_ｍを転送することを含んでもよい。なお、実施形態において、決定エンジン４０４は、無効なトランザクションを転送又はマイニングすることを選択しない一方で、これは必ずしも、逆に、それは有効なトランザクションのマイニング又は転送を、単にそれが有効であるために、トリガすることを義務づけられることを意味するわけではない点に留意されたい。任意に、実施形態において、決定エンジン４０４は、これらの機能のいずれか一方又は両方をトリガする前に、１つ以上の追加条件を適用してもよい。例えば、ノードがマイニングノード１０４Ｍである場合に、決定エンジン４０４は、トランザクションが有効でありかつ十分なマイニングフィーを残しているという条件でのみ、トランザクションをマイニングすることを選択してもよい。

また、本明細書中の「真」及び「偽」という用語は、単一の２進数（ビット）のみの形で表されている結果を返すことに、それが確かに１つの可能な実施であるとしても、必ずしも限定されない点にも留意されたい。より一般的に、「真」は、成功した又は肯定的な結果を示す如何なる状態も指すことができ、「偽」は、失敗した又は非肯定的な結果を示す如何なる状態も指すことができる。例えば、アカウントベースのモデル（図４に図示せず）では、「真」の結果は、ノード１０４による署名の暗黙的な（プロトコルレベルの）妥当性確認と、スマートコントラクトの追加の肯定的結果との組み合わせによって示されてもよい（全体的な結果は、個別的結果が両方とも真である場合に真を通知すると見なされる）。

いくつかの実施形態に従って、有効なトランザクションについての１つの条件は、そのトランザクションのアンロッキングスクリプトがＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮオペコードの如何なるインスタンスも、又はトランザクションを無効であるとマークしない如何なる他のかような終了オペコードも含むことができない、ことである。プロトコルエンジン４０１及び／又はスクリプトエンジン４０２は、トランザクションのアンロッキングスクリプト内のかようなオペコードの存在を検出するよう構成される。トランザクション、例えば、Ｔｘ_２のアンロッキングスクリプトで終了オペコードを検出すると、プロトコルエンジン４０１は、トランザクションを無効であるとマークするよう構成される。終了オペコードがアンロッキングスクリプトで検出される場合に、トランザクションは、直ちに無効であるとマークされ、スクリプトは決して実行されない。

更なる又は代替の実施形態では、ノードソフトウェア４００は、オフチェーン関数４０５を有する。ここで、プロトコルエンジン４０１、スクリプトエンジン４０２、アプリケーションレベル決定エンジン４０４は、「オンチェーン」（on-chain）関数と言われることがある。オンチェーンは、関数が実際にブロック１５１に含まれていることを意味するわけではない。むしろ、それは、関数が、ネットワーク１０６にわたって伝播されてブロック１５１内にマイニングされるようトランザクションを妥当性確認するプロトコルの部分として組み込まれることを意味する。逆に、オフチェーンは、関数が、ブロックの妥当性確認以外の目的を果たすことを意味する。いくつかの例で、その目的は、新しいトランザクションを生成すること、合成関数を含むテンプレートスクリプトを生成すること、又はトランザクションＴｘ（又はそれからの結果）から取られたデータに対して計算を実行することである。

これらの実施形態で、スクリプトエンジン４０２は、スタック４０３からの（例えば、スタックの一番上からの）データ要素をオフチェーン関数４０５へ供給するよう構成される。スクリプトエンジン４０２は、トランザクション（図４はＴｘ_１である）のロッキングスクリプトに存在するＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮを呼び出すと、スタック４０３からデータ要素を読み出すよう構成される。オフチェーン関数４０５は、データ要素に基づき結果を生成するよう（あるいは、言い換えれば、データ要素に対する操作を実行するよう）構成される。いくつかの例で、データ要素は、スタック４０３から読み出されて、「オフチェーンスタック」に記録される。ここで、「オフチェーンスタック」は、トランザクションを妥当性確認する目的で使用されないスタックである。ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮがスクリプトエンジン４０２によって呼び出されるたびに、データ要素は、スタック４０３から読み出されて、オフチェーン関数４０５へ供給され得る。オフチェーン関数４０５は、オフチェーンスタックに記録されているデータ要素を用いて新しいトランザクションを生成するよう構成され得る。他の例では、オフチェーン関数４０５は、Ｔｘ_１内のロッキングスクリプトへの参照としてデータ要素を使用するよう構成される。図４に示されるように、Ｔｘ_１は、複数のロッキングスクリプト１からｎを有する。オフチェーン関数４０５は、ロッキングスクリプトのアドレス又はインデックスとして（例えば、第３ロッキングスクリプトのインデックスとして）データ要素を解釈し、それから、そのロッキングスクリプトを実行する。追加的に、又は代替的に、アドレッシングされたロッキングスクリプトは、メモリにセーブされているスクリプトテンプレートに加えられてもよい。

いくつかのブロックチェーンプロトコルは、２つのタイプの要素、すなわち、データ及びオペコード、を有するスクリプト言語を使用する。スクリプト内のデータは、例えば、数字、パブリックキー、署名、ハッシュ値、等であってよい。オペコードは、スクリプト内のデータに作用する関数である。スクリプト言語では、スクリプトは、一方の端から他方の端へ（通常は左から右へ）実行され、「スタック」と呼ばれるデータ構造を利用する。データは、常に、スタックにプッシュされる（すなわち、置かれる）。オペコードは、スタックからデータをポップし（すなわち、スタックからデータを取り出し）、データに操作を実行し、それから、任意に、新しいデータをスタックに「プッシュ」することができる。多数のブロックチェーンで広く使用されているスクリプト言語は、単にスクリプト（Script）と呼ばれている。以下は、スクリプト言語のオペコードに関して記載される。

スタックベースのスクリプト言語は、当業者によく知られている。次の例は、例となるスクリプト実装を表す。具体的に、例となる検査（verification）及びアンロッキングプロセスが以下で示される。

例となるスクリプトは、＜ボブの署名＞＜ボブのパブリックキー＞ＯＰ＿ＤＵＰ ＯＰ＿ＨＡＳＨ＜ボブのパブリックアドレス＞ＯＰ＿ＥＱＵＡＬＶＥＲＩＦＹ ＯＰ＿ＣＨＥＣＫＳＩＧを有してもよい。スクリプトは、左から右へ操作される。

ステップ１：＜ボブの署名＞をスタックにプッシュする。

ステップ２：＜ボブのパブリックキー＞をスタックにプッシュする（これは、これより、スタックの一番上の要素である）。

ステップ３：ＯＰ＿ＤＵＰオペコードが、＜ボブのパブリックキー＞を複製するようスタックの一番上の要素に作用する。

ステップ４：ＯＰ＿ＨＡＳＨオペコードが、＜ボブのパブリックキー＞をポップアウトし、それをハッシュアルゴリズム（１つ以上の任意の操作が後に続く）により実行して＜ボブのパブリックアドレス＞を得て、それをスタックに置く。

ステップ５：＜ボブのパブリックアドレス＞をスタックに置く（これは、これより、スタックの一番上の要素である）。

ステップ６：ＯＰ＿ＥＱＵＡＬＶＥＲＩＦＹオペコードが、スタックから最後の２つの要素（＜ボブのパブリックアドレス＞及び＜ボブのパブリックアドレス＞）をポップし、２つのアドレスが同じであるか否かを確かめるようチェックする。それらが同じでない場合には、実行は失敗したと見なされる。条件が真である場合には、次のコマンドが実行される。

ステップ７：ＯＰ＿ＣＨＥＣＫＳＩＧオペコードは、＜ボブのパブリックキー＞及び＜ボブの署名＞をポップアウトし、それらの有効性を確かめるようチェックする。このプロセスが完了するとき、ボブは、トランザクションをアンロックし、指定された量のデジタルアセットにアクセスすることができる。

トランザクションを実行するとき、トランザクションのアンロッキングスクリプトは、前のトランザクションのロッキングスクリプトとともに実行される。トランザクションは、１よりも多いロッキングスクリプトを有し得る。便宜上、それらのロッキングスクリプトのうちの１つは、以降、第１ロッキングスクリプトと呼ばれる。第１ロッキングスクリプトは、トランザクションで最初に（すなわち、出力１で）現れるロッキングスクリプトであってもよく、あるいは、第１ロッキングスクリプトは、トランザクションの異なる出力に（例えば、出力６に）あってもよい。同様に、「第１出力」への言及は、それがトランザクションの出力のリスト内の最初であることを必ずしも暗示するわけではない。文脈が別なふうに要求しない限りは、第１、第２、第３、などは、同じアイテム（例えば、ロッキングスクリプト、出力、トランザクション、等）の異なるものどうしを区別するためのラベルにすぎない。

第１ロッキングスクリプトが実行され、それがＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮを有する場合に、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが呼び出されるとき、第１ロッキングスクリプトの実行は、１つ又は両方のスタックにデータ要素を残したまま、終了される。本発明の実施形態は、このデータ要素が追加の機能性をもたらすために利用されるいくつかの方法を提供する。データ要素は、スタックから読み出され、オフチェーン関数へ供給され、オフチェーン関数は、データ要素に基づき結果を生成するよう（あるいは、同等に、データ要素に操作を実行するよう）構成される。ロッキングスクリプトを実行する同じ装置（又はノード）も、オフチェーン関数を実装してもよい。代替的に、データ要素は、オフチェーン関数を実装する外部パーティへ供給されてもよい。

［新しいトランザクションの生成］
いくつかの実施形態で、関数は、データ要素に基づき新しいトランザクションを生成するよう構成される。新しいトランザクションは、第１トランザクションが実行された後の如何なる時点でも生成及び伝送されてよい。関数は、直接にデータ要素に基づいて、又はそのデータ要素にまずは操作を実行することによって、トランザクションを生成し得る。新しいトランザクションは、ネットワークにわたる伝播及び／又はブロックチェーンでの記録のために、ブロックチェーンネットワーク１０６の１つ以上のノード１０４へ伝送されてもよい。

例として、関数は、新しいトランザクションの入力のうちの１つの少なくとも部分（例えば、パブリックキー、署名、ランダム変数）を生成してもよい。追加的に、又は代替的に、関数は、新しいトランザクションの出力のうちの１つの少なくとも部分（例えば、転送すべきデジタルアセットの量）を生成してもよい。

新しいトランザクションは、ロッキングスクリプトを有している出力を含んでもよい。そのロッキングスクリプトは、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが呼び出される前に実行されるべきスクリプトの部分を有してもよい。ロッキングスクリプトの少なくとも部分は、オフチェーン関数へ供給されたデータ要素に基づいてもよい。先と同じく、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが呼び出されるとき、ロッキングスクリプトは終了し、新しいデータ要素はスタックに残される。このデータ要素は、スタックから読み出され、例えば、更なるトランザクションを生成するために、オフチェーン関数へ供給され得る。これは、トランザクションのループが構築されることを可能にし、更なるトランザクションの夫々は、前のトランザクションのロッキングスクリプトの実行から得られたデータ要素に基づく。

例となるブロックチェーンスクリプトには、２つのスタック、すなわち、メインスタック及びオルトスタックが存在する。トランザクションを検証するとき、スクリプトはスタック上で実行される。実行中に、所定のスクリプト以外に何もスタックに書き込むことは不可能である。しかし、本明細書では、実行が終了した直後に外部関数（又はエージェント）を用いてスタックからデータを読み出すことは可能であると認識されている。以下は、第３スタック、すなわち、「リターンスタック」と呼ばれるオフチェーンスタック、の使用について記載する。リターンスタックの機能は、例えば、ブロックチェーンを外界とリンクするために、メインスタック及びオルトスタックからデータを読み出して記録することである。例えば、リターンスタックは、スクリプトの実行の後にメインスタック及びオルトスタックから読み出し得る。リターンスタックに保存されているデータは、それから、追加の機能性をもたらすために、例えば、次のスクリプト実行に送り込まれるために、新しいトランザクションを生成するために、又はその他のオフチェーン計算のために、オフチェーン関数へ供給され得る。「スタック」という用語が使用されているが、メインスタック又はオルトスタックから読み出されたデータを格納するよう構成される如何なるデータストレージも、使用されてもよい。

［使用ケース－クラップス］
クラップスと呼ばれるカジノゲームをシミュレーションする以下の例は、リターンスタックとブロックチェーントランザクションとの間のインタラクションを説明するために与えられている。例は、２つのエンティティ、すなわち、カジノであるチャーリー（Charlie）及びプレイヤーであるアリス、を含む。それらの夫々は、各々のパーティ１０３であってもよい。この簡単な例で、クラップスのゲームは、次のようにプレイする：１つのプレイヤーである「シューター」は、２つのサイコロを手に取り、それらをクラップステーブルの上に振るか、あるいは、オンラインのクラップスをプレイしている場合には「ロール」ボタンを押す。

最初の数字が出ると、３つの起こり得る結果がある：
１．ナチュラル－「ナチュラル」は、ロールの結果が７又は１１であることを意味する。これが起こると、プレイヤーは勝ちであり、サイコロを再び振ることができる。
２．クラップス－２（スネークアイズとしても知られている）、３、又は１２が出る。これが起こると、プレイヤーは負けである。
しかし、ラウンドは終わらず、プレイヤーは再びサイコロを振ることができる。
３．ポイント－プレイヤーは４、５、６、８、９、又は１０を出す。ライブカジノでは、ディーラーはテーブル上で「ポイント」（出た数字）をマークする。オンラインのクラップスゲームでは、ポイントが成立すると現れる小さいボタンがある。それは通常は白であり、「オン」と表示される。プレイヤーは、このとき、１回よりも多くサイコロを振って、それらが再び同じ数字に当たることを望む必要がある。以前に出たサイコロの同じ組み合わせである必要はない。同じ合計である限りは、プレイヤーは勝ちである。プレイヤーが７を出す場合には、プレイヤーは「セブンアウト」、つまり、負けであり、賭けラウンドを終える。

ゲームをより一層単純にするために、この例では、結果「ナチュラル」及び「クラップス」はゲームを終える。以下、アリス及びチャーリーによって生成された最初のトランザクションＴＸ_０を考える。

ＴＸ_０に関する所見：
１）ＴＸ_０には２つの入力がある：アリスの賭け金及びチャーリーの賭け金。
２）ＴＸ_０には２つの出力がある：各出力は１つのサイコロを表す。２つの出力を１つに結合することが可能である。しかし、２つの出力を有することは、２つのサイコロがあり、複数の人がサイコロを「振る」ことを強調している。
３）アリスは、サイコロを振る唯一のプレイヤーである、と仮定される。すなわち、アリスは、ＰＫ_１及びＰＫ_２の両方のプライベートキーを知っている。他のプレイヤーが振ることを可能にするために、ＰＫ_２は、他のプレイヤーが選択したパブリックキーで置換され得る。
４）アリスが不正行為をすることを防ぐために、アリスのパブリックキーは、２つのＭｕｌｔｉＳｉｇのうちの２つで置換されてもよく、その場合に、アリス及びチャーリーの双方の署名が必要になる。
５）各出力には、２つのＯＰ＿ＩＦが存在する。一番上のスタック値が偽（False）である場合に、ステートメントが実行される。一番上のスタック値は取り除かれる。
ａ．ひとつ目は、署名の有効性をチェックすることである。それが真である場合には、「振ること」に進む。それが真でない場合には、チャーリーは出力を請求することができる。チャーリーはプレイヤーによって信頼されていることを前提とする点に留意されたい。これが当てはまらない場合には、アリスが出力を請求する優先権を有していることを確保するために、ロック時間が実装され得る。
ｂ．ふたつ目は、アンロッキングスクリプトで与えられているランダムな文字列の有効性をチェックすることである。これは、ハッシュパズルによる文字列のプレフィックスのチェックであることができる。例えば：
ｉ．［ＣＨＥＣＫ＿ＲＡＮＤＯＭ＿ＳＴＲＩＮＧ］：＝“ｇｅｔ＿ｆｉｒｓｔ＿４＿ｂｙｔｅｓ ＯＰ＿ＨＡＳＨ＜所定のハッシュ値＞ＯＰ＿ＥＱＵＡＬ”。
ｃ．ランダムな文字列が有効でない場合には、チャーリーは出力を請求することができる。
６）ランダムな文字列が有効であり、実際にランダムであると仮定して、スクリプト“ＯＰ＿ＨＡＳＨ＜６＞ＯＰ＿ＭＯＤ”は、範囲｛０，１，２，３，４，５｝内の数字をほぼ等しい確率で生成する。これらの結果は、サイコロ｛１，２，３，４，５，６｝からの６つの結果を表す。

投げ（throw）をシミュレーションするために、アリスは、２つのアンロッキングスクリプトを構成する必要がある。それから、アリスは、この不完全なトランザクションＴＸ_１をチャーリーへ渡す。チャーリーは、２つのランダムな文字列を加えることによってトランザクションＴＸ_１を完成させる。

ＰＫ_{ｂｅｔｐｏｏｌ}は、カジノによって制御され、チャーリーは、２つの新しいランダムな文字列を提供すると信頼されている、ことが仮定される。

ＴＸ_１が妥当性確認されるとき、スクリプト実行のうちの１つは、このように見える：

ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮの前のバージョンは、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが呼び出されると、スクリプトを終わらせ、トランザクションを無効にする。しかし、本明細書で記載される実施形態のノードによって実装されるＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮでは、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮは、トランザクションを有効であるとマークし、実行後かつスタックがクリアされるまえにスタックに数字を残す。スタックに残された数字は読み出され、リターンスタックに保存される。

アリスがａ及びｂを出したとする。ここで、ａ，ｂ∈｛１，２，３，４，５，６｝である。クラップスのルールの全てが、オフチェーン評価のためのスクリプト（例えば、オフチェーン関数）で実装され得る。擬似コードはこのように見える：
１）（ａ＋ｂ）＝７又は１１であるならば、「ナチュラル」。
２）（ａ＋ｂ）＝２、３、又は１２であるならば、「クラップス」。
３）その他の場合、（ａ＋ｂ）をリターンスタックにセーブし、「ポイント」。

各結果は新しいトランザクションに対応する。リターンスタックからの結果を解釈することによって、成果トランザクションは構成され得る：
●ナチュラル－トランザクションは、単に、アリスに、ＴＸ_１における出力からの賞金を払う。
●クラップス－トランザクションは、ＴＸ_１における出力を精算する：つまり、チャーリーに払う。
●ポイント－トランザクションは、ＴＸ_１に類似した他のトランザクション生成し、これにより、アリスは再び振ることができる。

この例となる使用ケースでは、ナチュラルトランザクション及びクラップストランザクションはゲームを終わらせるが、一方で、ポイントトランザクションの場合に、ゲームは続くことに留意されたい。最も重要なことは、最初の一投の出力（ａとｂとの和）がリターンスタックに保存されることである。言い換えると、結果は、スタックから読み出されてリターンスタックに保存されるデータ要素である。第２投の出力は、次いで、ａ＋ｂと比較されることになる。それらが等しい場合には、トランザクションは、アリスが賞品を請求するために生成される。そうでない場合には、ＴＸ_０のような他のトランザクションが、アリスがもう一度投げるために生成される。

要するに、リターンスタックを有することによって、複雑なｗｈｉｌｅループがシミューレションされ得る。このループはオフチェーンに存在し、クラップスをプレイすることは、このループがどのように実装され得るかの例である。リターンスタックの使用は、以下の例で明らかにされるように、多くの他のアプリケーションに一般化され得る。

［使用ケース－陪審員選任手続き］
例は、ブロックチェーンスクリプトで乱数生成（Random Number Generation，ＲＮＧ）を達成するためにＮ個のパーティシパントのグループを使用する方法に関係がある。方法は、最低２つのトランザクションを含む：
ａ）開始（第１）トランザクションＴｘ_Ｉｎ－各パーティシパントは、開始トランザクションに入力を加えて署名する。これには、秘密の値ｓに対するパブリックコミットメントｒが含まれる。このトランザクションは、そのデジタルアセットをオラクルに払う。
ｂ）オラクル（第２）トランザクションＴｘ_{ｏｒａｃｌｅ}－オラクル（オフチェーン関数）は、プレイヤーごとに秘密の値を取得し、乱数Ｒ_Ｎ（第１データ要素）を生成するためにＮ個全てプレイヤーの秘密の値をロッキングスクリプトが結合するトランザクションを生成し、その数に従ってデジタルアセットをパブリックキーにロックする。

オラクルトランザクションのロッキングスクリプトで生成された乱数Ｒ_Ｎは、その後の償還トランザクションがそれらのデジタルアセットを使用するための条件を決定するために使用され得る。しかし、Ｒ_Ｎはおそらく疑似ランダムであるから、それは、決定性プロセスのためのシードを必要とする実験室実験などの他のオフチェーンプロセスをシードするために使用されてもよい。特に、刑事裁判手続きにおける陪審員の立証可能に公正な（provably-fair）選択は、この解決策を利用することができる。

オンチェーンのロッキングスクリプトによって生成された、オフチェーンの陪審員選択における立証可能に公正な乱数の使用は、そのようなロッキングスクリプトを実行して、最終的な乱数Ｒ_Ｎをオフチェーンのインタープリタへ返すために、リターンスタックを導入することによって更に支援される。

裁判所は、刑事事件の訴訟手続きに参加する陪審員を選択する責任を負うと考えられ得る。これによって、選択は、陪審員が「群れをなす」（packed）ことや不当に偏見を持つことがないことを確かにするようランダムに行われるべきである。裁判所は、オフチェーンのリターンスタックを起動する能力を有しているハードウェア及びソフトウェアを操作し得る。更に、裁判所は、ブロックチェーンからデータを読み出し、トランザクションスクリプトを実行し、それらの実行の結果をそのローカルのリターンスタックに保存することができる。Ｎ人の可能な陪審員のプールから陪審員を選択するために裁判所によって定義されたプロセスは、上記のオンチェーン方法を用いて生成された乱数から導出される。しかし、裁判所は、生成プロセス自体に関与する必要はなく、代わりに、ブロックチェーンのサードパーティオブザーバとして働く。その場合に、ＲＮＧプロセスは、他のサードパーティＴ、例えば、抽選会社によって実行される。

陪審員が公判ごとに選択されるべきであるたびに、次のプロセスが行われる：
１）裁判所は、サービスプロバイダＴにオンチェーンのＲＮＧプロセスを要求する：
ａ．Ｎ個のパーティシパントを含む開始トランザクションＴｘ_Ｉｎが編成され、Ｔによってブロードキャストされる。
ｂ．オラクルトランザクションＴｘ_{ｏｒａｃｌｅ}が生成され、Ｔによってブロードキャストされる。
２）裁判所は、Ｔｘ_Ｉｎ及びＴｘ_{ｏｒａｃｌｅ}をブロックチェーンから読み出す。
３）裁判所は、アンロッキングスクリプトを用いてＴｘ_{ｏｒａｃｌｅ}のロッキングスクリプトを実行する：
ａ．アンロッキングスクリプトは、Ｔｘ_Ｉｎからｒ個の値の全てを取り出すことによって、生成される。
ｂ．アンロッキングスクリプトは、Ｔｘ_{ｏｒａｃｌｅ}から取り出される。
４）一番上の（メイン）スタックアイテムＲ_Ｎ（第１データ要素）が、裁判所のリターンスタックにコピーされて保存される。
５）裁判所のリターンスタック（オフチェーンスタック）は陪審員を選択するために使用され、例えば、スタックからのアイテムは、乱数Ｒ_Ｎの連続ハッシュを取って結果を適格な市民のＩＤにマッピングするオフチェーン関数へ供給される。

ステップ４を達成するために、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮがＴｘ_{ｏｒａｃｌｅ}ロッキングスクリプトに含まれるべきであり、故に、それは、ステップ３でのスクリプト実行を終了するために使用され得る。更に、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮは、スクリプト実行が終了するときに一番上のスタックアイテムがＲ_Ｎであることを確かにするために、実行を終了しトランザクションを無効にしない機能性を装備されることも求められる。代わりにＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮがトランザクションを無効にした場合には、裁判所インタープリタは、所望の乱数ではなく、終了時にエラーに遭遇する。

このシナリオに関与するトランザクションは、図５ａ及び５ｂに示されている。

裁判所は、開始トランザクションＴｘ_Ｉｎの入力からコミットメントｒ_１，・・・，ｒ_Ｎのリストを取り出し、それらを陪審員選択手続きのステップ３の間にアンロッキングスクリプトとして使用することができる：

同様に、裁判所は、オラクルトランザクションＴｘ_{ｏｒａｃｌｅ}のロッキングスクリプト出力１を取り出す。これは：

と記述される。

このロッキングスクリプトの最初の行は、コミットされたｒ値が開始トランザクションと一致することをチェックするために使用される。次いで、第２行は、スクリプト実行プロセス中に乱数Ｒ_Ｎを生成するために、ｒ値によってコミットされた秘密ｓ値を使用する。最後に、第３行は、単にＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮコールであり、これは、スクリプト実行を終了させるので、Ｒ_Ｎをメインスタックの一番上に残す。

陪審員選択手続きのステップ３で、裁判所は、上記のロッキングスクリプト及びアンロッキングスクリプトを一緒に実行する。この実行は乱数Ｒ_Ｎを返すか、あるいは、失敗するかのどちらかである。実行が正常に完了した場合には、裁判所は、次いで、メインスタックの一番上からランダム値を読み出して、それをロカールマシンのリターンスタックに保存することができる。

この値Ｒ_Ｎは、次いで、立証可能に公正である方法で陪審員を選択するために使用される。全体のプロセスは、陪審員選択が必要とされるたびに、かつ、Ｔｘ_Ｉｎ及びＴｘ_{ｏｒａｃｌｅ}の生成が裁判所のリターンスタックによって監督されるか、あるいは、サードパーティによって外部委託されるかのどちらかであることができるたびに、繰り返すことができる。

このアプローチの主な利点は、透明性である。公衆は、プロセスが実際にランダムであって不偏であることを目の当たりにするようチェーン上のトランザクションを読み出すことができる。

［合成関数］
いくつかの実施形態で、第１トランザクション（以下で、「前のトランザクション」と呼ばれる）は、複数の出力を有してよく、各出力は、ロッキングスクリプトを含む（それらのうちのいくつかは同じであっても又は異なってもよい）。各出力は、以下でアウトポイントアドレスとも呼ばれる出力アドレス（Output Address，ＯＡ）によって参照される。個のアドレスは、トランザクションにおける出力の位置をインデックス付けする番号であってよい。出力のうちの少なくとも１つは、出力のうちの異なる１つを参照する出力アドレスを有するロッキングスクリプトを有している。例えば、ロッキングスクリプトは、番号（例えば、２）又はオペコード（例えば、ＯＰ＿２）を含んでもよく、これは、第２出力（出力のリスト内の２番目）のアドレスとして、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮと結合される場合に解釈され得る。

第１トランザクションの後のある時点で生成される第２トランザクション（以下で、「新しいトランザクション」又は「更なるトランザクション」と呼ばれる）は、１つ以上の入力を有し、各入力はアンロッキングスクリプトを有している。それらのアンロッキングスクリプトのうちの少なくとも１つは、前のトランザクションの出力（以下で、「第１出力」又は「メイン出力」と呼ばれる）を参照する。第１出力は、前の出力のリスト内で最初である必要はなく、「第１」というラベルは、出力が最初に呼び出されるものであることを示すためにのみ使用される。

アンロッキングスクリプトを実行するとき、第１出力のロッキングスクリプトは参照されて実行される。第１出力のロッキングスクリプトは、少なくとも、同じトランザクションの出力の出力アドレス（すなわち、出力アドレスとして解釈され得るデータ要素）を有する。出力は、同じ出力（すなわち、第１出力）であっても、あるいは、異なる出力（例えば、第２出力）であってもよい。ここで、第２出力は、第２出力が前のトランザクションの出力のリスト内の２番目の出力であることを、たとえそうであったとしても、必ずしも意味するわけではない。「第２」というラベルは、出力が２番目の読み出されるものであることを示すためにのみ使用される。第１出力のロッキングスクリプトは、少なくとも、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮも有する。ロッキングスクリプトは、追加のデータ要素又はオペコードも有してもよい。

ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮがトランザクションを無効にせずにスクリプトの実行を終了するよう構成されることにより、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが呼び出されるときに、第２出力の出力アドレスはスタックに残ることになる。いくつかの例で、ロッキングスクリプト内の出力アドレスは、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが直ぐ後に続く。すなわち、出力アドレスとＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮとの間にはデータ要素又はオペコードがない。オフチェーン関数は、スタックに残っているデータ要素を読み出して、それを出力のうちの１つ（この場合には、第２出力）の出力アドレスとして解釈するよう構成される。

関数は、次いで、第２出力のロッキングスクリプトを実行してもよい。ここで、ロッキングスクリプトの通常の実行とは対照的に、第２出力のロッキングスクリプトは、アンロッキングスクリプトとともに実行されないことに留意されたい。これは、関数が「オフチェーン」であるからであり、それにより、ロッキングスクリプトを実行する目的は、ブロックチェーン内にマイニングするブロックチェーンのノードへトランザクションを送信することを目的としてトランザクションを妥当性確認することではない。代わりに、１つの利点は、スクリプトを構成すること、例えば、ロッキングスクリプト又はスマートコントラクトを実装することである。

第２出力のロッキングスクリプトは、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが後に続く、例えば、第３出力の、出力アドレスも有してもよい。先と同じく、ここで、「第３」は、第１と第２とを区別するためのラベルとして使用され、前のトランザクション内の出力の順序を示すわけではない。しかし、第１、第２、及び第３出力が、前のトランザクションの出力の順序づけられたシーケンスの部分であることは除外されない。この場合に、第２出力のロッキングスクリプトが実行されるとき、第３出力の出力アドレスはスタックにプッシュされる。出力アドレスは、関数が出力のうちの１つ（この場合に、第３出力）の出力アドレスとして解釈するよう構成される番号又は他のデータ要素であってよい。オフチェーン関数は、次いで、第３出力のロッキングスクリプトを参照するために第３出力アドレスを使用してもよい。

ロッキングスクリプトを実行するプロセスは、１回以上繰り返されてもよい。ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが呼び出されるときはいつでも、スタックの一番上にあるデータ要素が、出力のうちの１つの出力アドレスとして解釈される。前のトランザクションの出力のうちの１つ以上は、１回よりも多く実行されてもよい。プロセスは、出力の各々のロッキングスクリプトの夫々が実行されると終了してよい。いくつかの例で、前のトランザクションのあらゆる出力が、第２トランザクションのアンロッキングスクリプトによって又は第１トランザクションの出力によって参照されるわけではない。

ロッキングスクリプトが参照されるたびに、そのロッキングスクリプトは、スクリプトテンプレート、すなわち、「実行されるべきスクリプト」にコピーされてもよい。オフチェーン関数が参照されたロッキングスクリプトの全てを実行し終えたとき、スクリプトテンプレートは、参照されたロッキングスクリプト内のＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮオペコード以外のそれらのロッキングスクリプトの内容を有することになる。言い換えると、スクリプトテンプレートは、全てのループがアンパックされたスクリプトを有し、これは、新しいトランザクションのためにＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮなしでロッキングスクリプトを構成するために使用され得る。

別の言い方をすれば、複数の出力を含む第１トランザクションが存在し、その第１トランザクションにおける出力の１つを参照する第２トランザクションが存在すると考えられる。次のステップが実行され得る：
ステップ１：参照された出力のロッキングスクリプトにＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが存在するかどうかをチェックする。存在する場合には、第１トランザクションから全てのロッキングスクリプトを取り出し、それらを然るべくインデックス付けする。
ステップ２：ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが存在しないとすれば、アンロッキングスクリプト及びアンロッキングスクリプトによって参照されているロッキングスクリプトを、実行されるべきスクリプトにコピーする。
ステップ３：実行されるべきスクリプトを実行する。
ステップ４：ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが呼び出されるとき、スタック上の第１要素が消費される。
ステップ５：消費される第１要素が有効なインデックスであるとすれば、ステップ４でＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮによって消費された要素によって参照されているロッキングスクリプトは、このとき、実行されるべきスクリプトの最初にコピーされる。
ステップ６：実行が続く。

例として、第１トランザクションは、次のロッキングスクリプトを有してもよい：
ロッキングスクリプト１：［関数１］ＯＰ＿２ ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮ
ロッキングスクリプト２：［関数２］
ロッキングスクリプト３：ＯＰ＿１ ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮ。

第２トランザクションは、ロッキングスクリプト３に対するアンロッキングスクリプト：ｘを有してもよい。

故に、第１トランザクションからの３つのロッキングスクリプトと、第１トランザクションにおける第３出力を参照する第２トランザクションからの１つのアンロッキングスクリプトとが存在する。関数１及び２は、各々のロッキングスクリプト内の関数であり、例えば、それらは、スタック上のデータをプッシュ及び／又は操作してもよい。ロッキングスクリプト３が最初に実行されて、ロッキングスクリプト１（関数１を含む）が実行されることを可能にし、次いで、ロッキングスクリプト２（関数２を含む）が実行されることを可能にするので、関数１及び２は実行される。

トランザクションを実行するために：
１．ｘがスタックにプッシュされる。
２．ロッキングスクリプト３が実行される。
３．ロッキングスクリプト１が呼び出される。
４．関数１が実行される。
５．ロッキングスクリプト２が呼び出される。
６．関数２が実行される。
７．実行が終了する。

ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが呼び出されるとき、アンロッキングスクリプトは再実行されず、如何なる他のアンロッキングスクリプトも実行されない。ロッキングスクリプトの実行はオフチェーンである。

オフチェーン関数は、オフブロック（又はオフチェーン）スクリプトインタープリタとして働く。そのようなインタープリタは、ユーザがロッキングスクリプト及びスマートコントラクトで実装すべき複雑なスクリプトを構成するのを助けることができる。オンチェーンで、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮは、トランザクションのいずれかの妥当性確認中に呼び出されるときに、トランザクションを無効にせずにスクリプト実行を終了するよう構成される。オフチェーンで、オフブロックスクリプトインタープリタは、新しい特徴をＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮに加える。新しい特徴は、ループを含む合成スクリプト関数を構成するためにＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮを使用する。いくつかのブロックチェーンスクリプト言語はループを許さない。そのために、構成された関数内の如何なるループも、それらがロッキングスクリプトに置かれる前にアンパックされることになる。

オフチェーン関数は、複数のアウトポイント（アウトポイント及び出力は同義的に使用される）を有している単一のトランザクションを利用する。ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮのオフブロック定義は、トランザクション内で１つのアウトポイントから他のアウトポイントへのジャンプを可能にし、スタック上の一番上のアイテムによって与えられるアウトポイントインデックスは、ジャンプすべきアウトポイントを示すために使用される。これは、図６ａ及び６ｂに表されており、次のように説明され得る。

トランザクションの各アウトポイントは、ロッキングスクリプトを含む。アウトポイントごとに、このロッキングスクリプトは、単一の関数と見なされ得る。各アウトポイントは、トランザクション内のアウトポイントのインデックスである一意のＯＡによって参照される。

「メイン」関数と見なさすことができ、最初に実行される１つのアウトポイントがある。これは、例えば、トランザクションの最後のアウトポイントでることができる。

トランザクションアウトポイントは０からインデックス付けされることに留意されたい。０は、通常は、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが後に続く場合に、失敗するスクリプト用にリザーブされる特別な値である。以下では、簡潔さのために、アウトポイントは１からインデックス付けされると仮定される。

ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮを実行すると、オフブロックスクリプトインタープリタは、スタックの一番上のアイテムによって与えられるＯＡへジャンプし、ロッキングスクリプト内のオペコードを命令セットに加え、それから、これまでのように実行を続ける。一番上のアイテムをポップすることを除いて、メインスタック及びオルトスタックは変更されないままである。

図６ａ及び６ｂに示されるように、スクリプトインタープリタは、次のタスクを実行する：
●入力：＜ＯＡ＞
●演算子：ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮ
●出力：［＜ＯＡ＞からのロッキングスクリプト］，＜ＯＡ＞が消費される。

ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮの実行を除いて、スクリプトインタープリタは、トランザクションを妥当性確認するスクリプトインタープリタと同じであることを強調することが重要である。上記の構成は、トランザクションが、スクリプト内の合成関数のためのテンプレートとして解釈されることを可能にする。関数がコンパイルされ得る場合に、それは、全てのループがアンパックされるべきである単一のアウトポイントで書き出されることがあり、結果は、長くて複雑なコード片である。しかし、本発明の実施形態で、全てのロジックは、トランザクションの別々の出力の中に含まれ、それは、サイズが著しく小さくなる。このロジックは、より容易に理解でき、フォースとより密接に関係する。より具体的には、これは、コードの信頼性を改善し、コードベースを低減し、単体テストを可能にする。

未使用である場合に、この形式のトランザクションは、将来の参照のためにデータをログに記録することに関してビットコイン用のユニバーサルな「メモリ」と見なすことができるＵＴＸＯセットに保存されることになる。トランザクションは、合成関数を構成するために必要なあらゆるものを含み、他の高レベル言語は不要である。これは、普遍的に同意された合成関数の組を可能にする。これは、多くのアプリケーションで繰り返される可能性がある関数、例えば、楕円曲線点乗算にとって特に有であり、これについては、以下で説明される。

これはまた、ＵＴＸＯセットがチューニング完全（Tuning complete）コードスニペット用の分散リポジトリとして使用されることを可能にする。有用な合成関数の組を保存することを除いて、このリポジトリは、計算的に実行するのは困難であるが検証するのは容易である計算の処理を外部委託するために使用され得る。そのような計算に対する解は、次いで、ブロックチェーン上で転送され得る。このとき、デジタルアセットは、スクリプトで検証可能である正確な解を供給することによって償還可能である。他の可能な使用ケースは、スマートコントラクト用の分散リポジトリとしてＵＴＸＯセットを使用することである。

ＵＴＸＯセット内のこのようなトランザクションが使用されないようにするために、トランザクション作成者であるアリスは、ロッキングスクリプトの最初にＯＰ＿ＣＨＥＣＫＳＩＧＶＥＲＩＦＹを加える（彼女の署名を必要とする）。スクリプトを解釈するとき、この部分は安全に無視され得る。代替的に、上記のようにアウトポイントを含みながら入力を有さない部分トランザクションが構成され得る。これは、関数を定義するには十分である。合成関数がアリスとの満足のいくように利用されると、トランザクションは、完了されてサブミットされるか、あるいは、破棄されるかのどちらかであることができる。

［使用ケース－ユークリッドアルゴリズム］
例として、トランザクションＴＸ＿［Ｅｕｃｌｉｄｅａｎ＿ａｌｇｏｒｉｔｈｍ］は、ユークリッドアルゴリズムを含む２つのアウトポイントを有するように生成され得る。トランザクションの入力は、アウトポイントを強調するよう空白のままである。

ユークリッドアルゴリズムは、２つの入力（ａ，ｂ）をとり、ａとｂとの最大公約数（Greatest Common Divisor，ＧＣＤ）を出力する。簡単のために、ａ＞ｂであると仮定する。

設計によって、「＜ｉ＞ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮ」が呼び出されるときはいつも、オフブロックインタープリタは、これらの２つのアイテムを、ｉ番目のアウトポイントに保存されているスクリプト全体で置き換えることに留意されたい。ループ機能は、ｉ番目のアウトポイントで「＜ｉ＞ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮ」を有することによって達成される。この使用ケースでは、トランザクションの最後のアウトポイントはメイン関数であり、最初に呼び出されることになる。「＜１＞ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮ」への如何なる呼び出しも、「ＯＰ＿ＴＵＣＫ ＯＰ＿ＭＯＤ ＯＰ＿ＤＵＰ ＯＰ＿ＩＦ＜１＞ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮ ＯＰ＿ＥＮＤＩＦ」によって置換される。例は図７に表されている。ステップごとに、実行は次の通りである：
１）入力は最初にスタックにプッシュされる。
２）メイン関数「＜１＞ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮ ＯＰ＿ＤＲＯＰ」が呼び出される。
３）「＜１＞ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮ」が「ＯＰ＿ＴＵＣＫ ＯＰ＿ＭＯＤ ＯＰ＿ＤＵＰ ＯＰ＿ＩＦ＜１＞ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮ ＯＰ＿ＥＮＤＩＦ」で置換される。
４）「ＯＰ＿ＴＵＣＫ ＯＰ＿ＭＯＤ ＯＰ＿ＤＵＰ ＯＰ＿ＩＦ」が実行される。
５）入力が非ゼロであるということで、ｉｆ文内の「＜１＞Ｐ＿ＲＥＴＵＲＮ」へ進む。
６）「＜１＞ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮ」が、「ＯＰ＿ＴＵＣＫ ＯＰ＿ＭＯＤ ＯＰ＿ＤＵＰ ＯＰ＿ＩＦ＜１＞ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮ ＯＰ＿ＥＮＤＩＦ」で置換される。
７）「ＯＰ＿ＴＵＣＫ ＯＰ＿ＭＯＤ ＯＰ＿ＤＵＰ ＯＰ＿ＩＦ」が実行される。
８）入力が非ゼロであるということで、ｉｆ文内の「＜１＞Ｐ＿ＲＥＴＵＲＮ」へ進む。
９）「＜１＞ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮ」が、「ＯＰ＿ＴＵＣＫ ＯＰ＿ＭＯＤ ＯＰ＿ＤＵＰ ＯＰ＿ＩＦ＜１＞ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮ ＯＰ＿ＥＮＤＩＦ」で置換される。
１０）「ＯＰ＿ＴＵＣＫ ＯＰ＿ＭＯＤ ＯＰ＿ＤＵＰ ＯＰ＿ＩＦ」が実行される。
１１）入力がゼロであるということで、ステップ９でのｉｆ文を閉じるよう、直接に「ＯＰ＿ＥＮＤＩＦ」へ進む。
１２）ステップ６でのｉｆ文を閉じるよう「ＯＰ＿ＥＮＤＩＦ」へ進む。
１３）ステップ３でのｉｆ文を閉じるよう「ＯＰ＿ＥＮＤＩＦ」へ進む。
１４）メイン関数に戻り、「ＯＰ＿ＤＲＯＰ」へ進む。
１５）結果がスタックの一番上に残される。

［使用ケース－楕円曲線点乗算］
簡単のために、使用ケースは、［ＤＥＣＩＭＡＬ＿ＴＯ＿ＢＩＮＡＲＹ］、［ＰＯＩＮＴ＿ＡＤＤ］、及び［ＰＯＩＮＴ＿ＤＯＵＢＬＥ］と省略された３つの関数を含む。

［ＤＥＣＩＭＡＬ＿ＴＯ＿ＢＩＮＡＲＹ］は、スタック上の第１要素ｄを消費し、次の出力＜２＞＜ｄ_ｎ＞・・・＜ｄ_０＞をスタックにプッシュする。ここで、＜２＞は、順番にプッシュされる（バイナリシーケンスの最後を通知するために使用される）インジケータの最初の要素であり、

である。スタック上の最初の要素はｄ_０であることに留意されたい。

［ＰＯＩＮＴ＿ＡＤＤ］は、スタック上の最初の２つの要素Ｐ_１及びＰ_２を消費し、Ｐ_１及びＰ_２の点加算をスタックにプッシュする。

［ＰＯＩＮＴ＿ＤＯＵＢＬＥ］は、ＯＰ＿ＤＵＰ［ＰＯＩＮＴ＿ＡＤＤ］と交換可能であり、スタック上の第１要素Ｐを消費し、ポイント２Ｐをスタックにプッシュする。

ＴＸ＿［ＰＯＩＮＴ＿ＭＵＬ］は、楕円曲線点乗算のための合成スクリプト関数を含むトランザクションである。

上記のトランザクションにおいて最後のアウトポイントによって表されているメイン関数は、２つの入力（ａ，Ｇ）をとり、出力ａ・Ｇを出力する。例は図８に表されている。「＜ｉ＞ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮ」は、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが検出されるたびに、ｉ番目のアウトポイントからのスクリプト全体で置換されることに留意されたい。スクリプトが行っていることのステップごとの説明は、次の通りである。ここで、入力（ａ，Ｇ）はスタックにプッシュされると仮定され、Ｇはスタック上の最初の要素である。

メイン関数（アウトポイント６）が呼び出される。

１）Ｇをオルトスタックにプッシュする。
２）［ＤＥＣＩＭＡＬ＿ＴＯ＿ＢＩＮＡＲＹ］を呼び出して、ａのバイナリ表現を取得する。
３）Ｇをオルトスタックから戻す。
４）０をオルトスタックにプッシュする。この０は、オルトスタックの底に達する場合を識別するのに役立つ。
５）最初に、ａの第１（最下位）ビットを処理する。それが１である場合には、Ｇをオルトスタックにプッシュする。
６）次いで、１をオルトスタックにプッシュする。この１は、オルトスタック上でそれの隣に非ゼロ要素が存在することを示す。
７）アウトポイント４が、メインスタック上で２（バイナリシーケンスの最後を示す）を検出するまで呼び出され続ける。
８）アウトポイント４は点を倍加し、バイナリビットが１である場合には、それは結果を、オルトスタックに１（ステップ６で記載される）の後にプッシュする。
９）アウトポイント４が完了すると、合計されるべきオルトスタック上の点のリストが存在することになる。
１０）最初の点をオルトスタックからメインスタックへ移し、アウトポイント５を呼び出して点加算を開始する。
１１）オルトスタックの終わりに達すると、期待された結果がメインスタック上にある。

［プロトコル］
上記の説明は、トランザクションの出力スクリプト（例えば、ロッキングスクリプト）におけるＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮがトランザクションを無効にせずにスクリプトの実行を終了することを可能にすることがどのように追加の機能性を提供することができるかを示す。しかし、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮがトランザクションのアンロッキングスクリプトにおいてこのように作動することを可能にすることは、不正な攻撃が起こる可能性を広げることがある。これを防ぐために、トランザクションを処理するノードは、如何なる入力スクリプト（例えば、アンロッキングスクリプト）もＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮを有する場合に、トランザクションを無効にしてもよい。

ターゲットトランザクションを含む複数のトランザクションの夫々について、ネットワークの少なくともいくつかのノードは、トランザクションが有効であるという条件で各トランザクションを伝播するよう構成され、少なくともいくつかのノードは、トランザクションが有効であるという条件でそのノードでブロックチェーンのコピーに各トランザクションを記録するよう構成される。トランザクションの有効性は、上記のプロトコルを条件とし、それに従って、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが呼び出される場合に、スクリプトのみが終了し、重要なことには、トランザクションは無効にされない。例えば、トランザクション有効性は、スタックの一番上の要素に依存してもよい。

プロトコルは、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮを有する如何なる入力スクリプトもいずれかの出力スクリプトをアンロックするために使用され得ないことを確かにすることによって不正な攻撃を防ぎながら、出力スクリプトとともに実行されるときに入力スクリプトを妥当に実行できるようにすることによって、トランザクションの機能性を回復する。

ノードは、上記のプロトコルに基づき、それが処理するトランザクションを妥当性確認するか又は無効にするよう構成される。すなわち、ノードがトランザクションを処理する場合に、トランザクションの出力スクリプト（又は１よりも多い出力スクリプト）におけるＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮの包含は、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが呼び出されるときに、出力スクリプトの終了をもたらすことになる。出力スクリプトにおけるＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮの包含は、トランザクションを無効にしない。トランザクションは、その他の理由のために無効にされることがある。他方で、ノードは、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮがトランザクションの入力スクリプトに含まれる場合には、常にトランザクションを無効にするよう構成される。ここで、如何なる入力スクリプトでのＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮの包含も、トランザクションが無効にされることをもたらす。

ブロックチェーンネットワークのノードの各タイプは、同じプロトコルを実装してもよい。ブロックチェーンネットワークのノードは、例えば、マイニングノード、転送ノード、又は保存ノードであってよく、以下で説明されるように、夫々が１つ以上の同じ機能を有している。例えば、ノードが転送ノードである場合に、転送ノードは、プロトコルが実装されているという条件でのみ、例えば、トランザクションの入力スクリプトのいずれにもＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮオペコードが存在しないという条件でのみ、ブロックチェーンネットワークの１つ以上のノードへトランザクションを転送し得る。

本発明の実施形態に従ってノードによって実装されるよう定義されているプロトコルは、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮの使用に対して少なくとも２つの条件を課す：
１）ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮは、有効なトランザクションの出力スクリプトに含まれることを許される。
２）ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮは、有効なトランザクションの入力スクリプトに含まれることを許されない。

ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮの機能は、トランザクションを無効にせずにスクリプトの実行を終了することである。すなわち、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが呼び出される場合に、スクリプトは停止され、スタックは変更されない。

トランザクションを妥当性確認する場合に、ノードは、トランザクションの出力スクリプトにＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが存在することのみに基づいてトランザクションを無効にすることはない。逆に、ノードは、トランザクションの入力スクリプトにＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが存在することのみに基づいてトランザクションを無効にする。トランザクションが１よりも多い入力を有している場合に、それらのうちの１つのみが、ノードがトランザクションを無効にするためのＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮを含む入力スクリプトを有していれば、十分である。ロッキングスクリプトがＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮを有する場合に、トランザクションは決して実行されない。つまり、それは、実行なしで無効にされる。

図１を参照すると、第１パーティであるアリス１０３ａは、１つ以上の入力及び／又は１つ以上の出力を有するトランザクションを生成してよい。図２に示されるように、各入力は、前のトランザクションからのロッキングスクリプトをアンロックするためのアンロッキングスクリプトを有し得る。各出力は、ある量のデジタルアセットを各々の第２パーティ、例えば、ボブ１０３ｂにロックするためのロッキングスクリプトを有し得る。これは、後のトランザクションのアンロッキングスクリプトによってロック解除することになる。アリスと１０３ａは、トランザクションをＰ２Ｐネットワークノードへ送信する。転送ノード１０４Ｆは、トランザクションを１つ以上の他の転送ノードへ又はマイニングノード１０４Ｍへ伝播する前に、有効性についてトランザクションをチェックする。代替的に、マイニングノード１０４Ｍは、アリスと１０３ａから直接にトランザクションを受け取ってもよい。各ノードは、上記のプロトコルに少なくとも基づいて、トランザクションが有効であるか否かを決定する。トランザクションがＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮの使用に関するプロトコルの要件（及びプロトコルの１つ以上の他の要件）を満足する場合に、そのトランザクションは、ネットワークにわたって伝播され、及び／又はブロックチェーンにマイニングされる。

いくつかの実施形態で、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮは、トランザクションのロッキングスクリプトにおいてのみ許可されてもよい。同様に、いくつかの実施形態で、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮは、トランザクションのアンロッキングスクリプトからのみ許可されない場合がある。いくつかの例で、入力スクリプトを実行する前に、ノードは、入力スクリプト内でＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮの如何なるインスタンスもスキャンし、そのようなインスタンスが存在する場合には、ノードは、トランザクションを、つまり、入力スクリプトを実行する前に、無効にするよう構成される。上述されたように、各トランザクションは、夫々がアンロッキングスクリプトを有し得る１つ以上の入力と、夫々がロッキングスクリプトを有し得る１つ以上の出力とを有する。所与のトランザクションのアンロッキングスクリプトは、何らかの前のトランザクションのロッキングスクリプトをアンロックする。

プロトコルを実装する場合に、ノードがトランザクションを妥当性確認する場合に、それは、他の条件を満たす中で、トランザクションが如何なる入力スクリプトでも何らのＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮも含まないことを意味する。トランザクションの有効性は、トランザクションからのアンロッキングスクリプトと異なるトランザクションからのロッキングスクリプトとの組み合わせを実行した後にスタック上で非空かつ非ゼロの結果をもたらす。トランザクションの有効性は、追加的に、又は代替的に、ノードがトランザクションをネットワークの１つ以上のノードへ、例えば、ブロックチェーンにマイニングするマイナへ転送することを生じさせる。トランザクションを妥当性確認することの他の結果は、ノードがマイナである場合には、マイナがトランザクションをブロックチェーンのブロックにマイニング（すなわち、記録）することである。

本明細書で定義されているプロトコルは、有利なことに、不正な攻撃を防ぎ、かつ、ブロックチェーン（すなわち、データ保存アプリケーション）の既存の機能性との互換性を保つ。不正な攻撃は、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮがトランザクションのアンロッキングスクリプトに存在することができないことを確かにすることによって防がれる。既存の機能性は、トランザクションの出力（例えば、ロッキングスクリプト）においてＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮの前に＜０＞を含めることによって達成され得る。ここで、＜０＞は、ゼロがスタックにプッシュされることをもたらす任意の要素である。例えば、ゼロオペコードＯＰ＿０が、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮの前に置かれてもよい。これは、すなわち、トランザクションのロッキングスクリプトに［ＯＰ＿０ ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮ＜任意のデータ＞］を挿入することによって、明らかにしよう不可能なトランザクション出力を生成する。任意のデータは、例えば、画像データ、テキストデータ、ビデオデータ、及びオーディオデータのうちの１つ以上であってもよい。例として、ビデオファイル又は法的文書が、トランザクションの出力に含まれてもよい。

上記の実施形態は、単に例として記載されていることが理解されるだろう。はっきりと言えば、実施形態は、特定の名称を有しているオペコードに限定されない。むしろ、実施形態は、特定の機能を有しているオペコードに限定される。「ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮ」との用語は、簡潔さのために使用されている。

本明細書で開示されている教示の第１の具体化によれば、ブロックチェーンネットワークのトランザクションを実行する方法であって、第１トランザクションが、スタックベースのスクリプト言語の第１ロッキングスクリプトを含む少なくとも第１出力を有し、前記第１ロッキングスクリプトが、オペコードの第１インスタンスが実行される前に実行されるべき前記第１ロッキングスクリプトの一部を含み、第２トランザクションが、前記第１トランザクションにおける前記第１出力を参照する第１アンロッキングスクリプトを含む、前記方法において、前記オペコードの前記第１インスタンスを実行すると、
前記第１トランザクションを無効にせずに前記第１ロッキングスクリプトの実行を終了することと、
前記第１アンロッキングスクリプト及び前記第１ロッキングスクリプトの前記一部の実行中に生成される第１データ要素を少なくとも１つのスタックから読み出すことと、
前記少なくとも１つのスタックから読み出された前記第１データ要素をオフチェーン関数へ供給することと
を有し、
前記関数は、少なくとも前記第１データ要素に基づき結果を生成するよう構成される、
方法が提供される。

オペコードは、終了オペコードと呼ばれ得る。つまり、終了オペコードは、スクリプトの実行を終了させる。

第２の任意の具体化によれば、第１の具体化に従う方法であって、前記第１データ要素の読み出しは、少なくとも１つのオフチェーンスタックに前記第１データ要素を記録することを有してもよく、前記供給することは、前記少なくとも１つのオフチェーンスタックから読み出された前記第１データ要素を前記オフチェーン関数へ供給することを有してもよい、方法が提供される。

第３の任意の具体化によれば、第１又は第２の具体化に従う方法であって、前記結果は、前記ブロックチェーンネットワークの更なるトランザクションを有してもよい、方法が提供される。

第４の任意の具体化によれば、第１乃至第３の具体化のうちのいずれかに従う方法であって、前記更なるトランザクションの生成は、前記更なるトランザクションの入力を生成することを有してもよく、該入力は、少なくとも前記第１データ要素に基づく、方法が提供される。

第５の任意の具体化によれば、第１乃至第４の具体化のうちのいずれかに従う方法であって、前記更なるトランザクションを前記ブロックチェーンネットワークの１つ以上のノードへ送ることを有してもよい方法が提供される。

第６の任意の具体化によれば、第３乃至第５の具体化のうちのいずれかに従う方法であって、前記ブロックチェーンネットワークの第３トランザクションを実行することを有してもよく、前記第３トランザクションは、前記スタックベースのスクリプト言語の第２ロッキングスクリプトを含む少なくとも第２出力を有し、前記第２ロッキングスクリプトは、前記オペコードの第２インスタンスが実行される前に実行されるべき前記第２ロッキングスクリプトの一部を含み、前記更なるトランザクションは、第３トランザクションにおける前記第２出力を参照する第２アンロッキングスクリプトを含み、当該方法は、前記更なるトランザクションの前記オペコードの前記第２インスタンスを実行すると、前記更なるトランザクションを無効にせずに前記第２ロッキングスクリプトの実行を終了することと、前記第２アンロッキングスクリプト及び前記第２ロッキングスクリプトの前記一部の実行中に生成される第２データ要素を前記少なくとも１つのスタックから読み出すことと、前記少なくとも１つのスタックから読み出された前記第２データ要素を前記オフチェーン関数へ供給することとを有してもよく、前記関数は、少なくとも前記第２データ要素に基づき更なる結果を生成するよう構成される、方法が提供される。

第７の任意の具体化によれば、第１の具体化に従う方法であって、前記第１トランザクションは、各々のロッキングスクリプトを夫々が有している複数の出力を有してもよく、該複数の出力の夫々は、各々の出力アドレスによって参照され、前記第１データ要素は、前記複数の出力のうちの第２出力を参照する出力アドレスであり、前記第１出力は、前記第２トランザクションの前記アンロッキングスクリプトにおいて参照され、前記オフチェーン関数は、前記オペコードの前記第１インスタンスを呼び出すと、前記第２出力のロッキングスクリプトを参照するために前記スタックから読み出された出力アドレスを使用するよう構成されてもよい、方法が提供される。

第８の任意の具体化によれば、第７の具体化に従う方法であって、前記アンロッキングスクリプト及び前記第１ロッキングスクリプトを実行することを有してもよく、該実行は、前記第２出力の出力アドレスを前記スタックにプッシュすることを有する、方法が提供される。

第９の任意の具体化によれば、第８の具体化に従う方法であって、前記アンロッキングスクリプト及び前記第１ロッキングスクリプトの前記実行の前に、前記アンロッキングスクリプト及び前記第１ロッキングスクリプトをスクリプトテンプレートにコピーすることを有してもよく、前記スクリプトテンプレートは、実行されるべきスクリプトを含む、方法が提供される。

第１０の任意の具体化によれば、第９の具体化に従う方法であって、前記オペコードの前記第１インスタンスを呼び出すと、前記第２出力のロッキングスクリプトを前記スクリプトテンプレートの最初にコピーすることを有してもよい方法が提供される。

第１１の任意の具体化によれば、第７乃至第１０のうちのいずれかに従う方法であって、前記第２出力のロッキングスクリプトを実行することを有してもよい方法が提供される。

第１２の任意の具体化によれば、第１１の具体化に従う方法であって、前記第２出力のロッキングスクリプトは、前記オペコードの第２インスタンスの前に実行されるべきスクリプトの部分を含んでもよく、該部分は、前記複数の出力のうちの第３出力を参照する出力アドレスを有し、前記第２出力のロッキングスクリプトの実行は、前記第３出力の出力アドレスを前記スタックにプッシュすることを有してもよく、前記関数は、前記オペコードの前記第２インスタンスを呼び出すと、前記第３出力のロッキングスクリプトを参照するために前記スタックから読み出された出力アドレスを使用するよう構成される、方法が提供される。

第１３の任意の具体化によれば、第１２の具体化に従う方法であって、前記オペコードの前記第２インスタンスを呼び出すと、前記第３出力のロッキングスクリプトを前記スクリプトテンプレートの最初にコピーすることを有してもよい方法が提供される。

第１４の任意の具体化によれば、第１２又は第１３の具体化に従う方法であって、前記第１出力、前記第２出力、及び前記第３出力は、前記複数の出力において順次リストアップされてもよい、方法が提供される。

第１５の任意の具体化によれば、第１２又は第１３の具体化に従う方法であって、前記第１出力、前記第２出力、及び前記第３出力は、前記複数の出力において順次リストアップされなくてもよい、方法が提供される。

第１６の任意の具体化によれば、第７乃至第１５の具体化のうちのいずれかに従う方法であって、参照された出力のロッキングスクリプトを実行して、各々の出力の出力アドレスを前記オフチェーンスタックにプッシュする動作を実行することを有してもよく、前記関数は、前記各々の出力の前記オペコードの各々のインスタンスを呼び出すと、前記複数の出力のうちの次の出力のロッキングスクリプトを参照するために前記スタックから読み出された出力アドレスを使用するよう構成され、前記動作は、他のロッキングスクリプトによって参照される前記複数の出力の各ロッキングスクリプトが実行されるまで繰り返される、方法が提供される。

第１７の任意の具体化によれば、第１６の具体化に従う方法であって、前記ロッキングスクリプトのうちの１つが実行されるたびに、そのロッキングスクリプトを前記スクリプトテンプレートの最初にコピーすることを有してもよい方法が提供される。

第１８の任意の具体化によれば、第１６又は１７の具体化に従う方法であって、更なるトランザクションのためのロッキングスクリプトとして前記スクリプトテンプレートを使用することを有してもよく、前記更なるトランザクションのためのロッキングスクリプトは、前記オペコードのインスタンスを含まない、方法が提供される。

第１９の任意の具体化によれば、第７乃至第１８の具体化のうちいずれかに従う方法であって、前記ロッキングスクリプトのうちの１つ以上は、各々の関数を有してもよく、その各々のロッキングスクリプトの実行は、前記各々の関数を実行することを有する、方法が提供される。

第２０の任意の具体化によれば、第１９の具体化に従う方法であって、前記各々の関数は、該各々の関数が実行される時点で前記オフチェーンスタック上のデータに作用するよう構成されてもよい、方法が提供される。

第２１の任意の具体化によれば、第７乃至第２０の具体化のうちいずれかに従う方法であって、前記第１ロッキングスクリプトが前記オペコードのインスタンスを有する場合に、前記第１トランザクションから全てのロッキングスクリプトを取り出し、それらを各々の出力アドレスでインデックス付けすることを有してもよい方法が提供される。

第２２の任意の具体化によれば、第７乃至第２１の具体化のうちいずれかに従う方法であって、各ロッキングスクリプトにおける各出力アドレスは、各々のデータ要素であってもよく、当該方法は、前記各々のデータ要素を出力アドレスとして解釈することを有してもよい、方法が提供される。

第２３の任意の具体化によれば、第１乃至第２２の具体化のうちのいずれかに従う方法であって、前記トランザクションの実行は、前記ブロックチェーンでの記録のためにトランザクションを妥当性確認することを有してもよく、当該方法は、前記トランザクションを妥当性確認するためのプロトコルを適用することを有し、該プロトコルは、
終了オペコードが前記トランザクションの出力スクリプトに含まれることを可能にし、前記終了オペコードが、ノードによって実行されると、ａ）前記出力スクリプトの実行を終了し、ｂ）前記出力スクリプトにおける前記終了オペコードの包含にのみ基づいて前記トランザクションを無効にしないよう構成され、
前記終了オペコードの如何なるインスタンスも前記トランザクションの入力スクリプトに含まれることを許さず、該許さないことが、前記終了オペコードのいずれかのインスタンスが前記入力スクリプトに含まれる場合に前記ノードが前記トランザクションを少なくとも無効にすることを有する
よう構成されてもよい、方法が提供される。

トランザクションは、単に出力スクリプトにＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮが存在するという理由で、無効にされるわけではない。別の言い方をすれば、トランザクションは、出力スクリプトそれ自体におけるＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮに基づき無効にされるわけではなく、説明されるように、他の理由により無効にされる可能性がある。

第２４の任意の具体化によれば、第２３の具体化に従う方法であって、前記出力スクリプトは、前記トランザクションに含まれるロッキングスクリプトであってもよく、前記入力スクリプトは、前のトランザクションのロッキングスクリプトをアンロックするための、前記トランザクションに含まれているアンロッキングスクリプトである、方法が提供される。

第２５の任意の具体化によれば、第２３又は第２４の具体化に従う方法であって、前記プロトコルは、前記出力スクリプトが、少なくとも１つのデータ要素によって先行されている前記終了オペコードのインスタンスの組み合わせを含む場合に、前記終了オペコードの前記インスタンスと前記少なくとも１つのデータ要素との前記組み合わせに基づいて前記トランザクションを無効にするよう構成されてもよい、方法が提供される。

いくつかの例で、トランザクションが前記組み合わせに基づいて無効にされるために、終了オペコードのインスタンスは、少なくとも１つのデータ要素が直ぐ前にあるべきである。すなわち、少なくとも１つのデータ要素及び終了オペコードは、出力スクリプトの隣接要素である。明らかに使用不可能な出力は、ブロックチェーンでの（例えば、コントラクト、メディアファイル、ドキュメント、等の）データ保存を可能にする。

第２６の任意の具体化によれば、第２５の具体化に従う方法であって、前記少なくとも１つのデータ要素は、前記トランザクションの明らかに使用不可能な出力を生成するために、ゼロオペコード、又はゼロ値の表現、のうちの一方又は両方を有してもよい、方法が提供される。

データ要素は、スクリプトの如何なる要素であってもよい（例えば、関数、文字列、オペコード、等）。

第２７の任意の具体化によれば、第２３乃至第２６の具体化のうちいずれかに従う方法であって、前記プロトコルは、如何なるオペコードも前記トランザクションの前記入力スクリプトに含まれることを許さないよう構成されてもよく、該許されないことは、いずれかのオペコードが前記入力スクリプトに含まれる場合に前記ノードが前記トランザクションを少なくとも無効にすることを有する、方法が提供される。

第２８の任意の具体化によれば、第２３乃至第２７の具体化のうちいずれかに従う方法であって、前記妥当性確認することは、前記出力スクリプトと前記入力スクリプトとの組み合わせの前記ノードによる実行の後に非エンプティかつ非ゼロの結果をもたらすことと、前記ノードが前記ブロックチェーンでの記録のために前記ネットワークの１つ以上のノードへ前記トランザクションを転送することと、前記ノードが前記ブロックチェーンに前記トランザクションを記録することと、のうちの少なくとも１つを有してもよい、方法が提供される。

第２９の任意の具体化によれば、上記の具体化のうちのいずれかに従う方法であって、前記オペコードの前記第１インスタンスは、実行される場合に、前記第１トランザクションを有効としてマークし、前記オペコードの前記第１インスタンスの実行の後かつ前記少なくとも１つのスタックがクリアされる前に前記少なくとも１つのスタックに番号を残すよう構成され、前記第１データ要素が前記番号である、方法が提供される。

第３０の任意の具体化によれば、上記の具体化のうちのいずれかに従う方法であって、前記オペコードの前記第１インスタンスは、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮオペコードである、方法が提供される。

第３１の任意の具体化によれば、第２の具体化又はそれに従属するいずれかの具体化に従う方法であって、前記オフチェーンスタックは、トランザクションを妥当性確認する目的で使用されないスタックである、方法が提供される。

本明細書で開示されている教示の第３２の具体化によれば、コンピュータ読み出し可能なストレージにおいて具現され、ブロックチェーンのノードで実行される場合に、第１乃至第２８の具体化のうちいずれかに従う方法を実行するよう構成されるコンピュータプログラムが提供されてもよい。

本明細書で開示されている教示の第３３の具体化によれば、１つ以上のメモリユニットを有するメモリと、１つ以上の処理ユニットを有する処理装置とを有し、前記メモリは、前記処理装置で実行されるよう配置されたコードを記憶し、該コードは、前記処理装置で実行される場合に、第１乃至第２８の具体化のうちいずれかに従う方法を実行するよう構成される、コンピュータ機器が提供される。

開示されている教示の他の変形又は使用ケースは、本明細書での開示を鑑みて当業者に明らかになる。本開示の範囲は、記載されている実施形態によって限定されず、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

Claims (27)

1. ブロックチェーンネットワークのトランザクションを実行する、コンピュータにより実施される方法であって、第１トランザクションが、スタックベースのスクリプト言語の第１ロッキングスクリプトを含む少なくとも第１出力を有し、前記第１ロッキングスクリプトが、オペコードの第１インスタンスが実行される前に実行されるべき前記第１ロッキングスクリプトの一部を含み、第２トランザクションが、前記第１トランザクションにおける前記第１出力を参照する第１アンロッキングスクリプトを含む、前記方法において、前記オペコードの前記第１インスタンスを実行すると、
   前記第１トランザクションを無効にせずに前記第１ロッキングスクリプトの実行を終了することと、
   前記第１アンロッキングスクリプト及び前記第１ロッキングスクリプトの前記一部の実行中に生成される第１データ要素を少なくとも１つのスタックから読み出すことと、
   前記少なくとも１つのスタックから読み出された前記第１データ要素をオフチェーン関数へ供給することと
   を有し、
   前記オフチェーン関数は、少なくとも前記第１データ要素に基づき結果を生成するよう構成され、
   前記第１トランザクションは、各々のロッキングスクリプトを夫々が有している複数の出力を有し、該複数の出力の夫々は、各々の出力アドレスによって参照され、前記第１データ要素は、前記複数の出力のうちの第２出力を参照する出力アドレスであり、前記第１出力は、前記第２トランザクションの前記第１アンロッキングスクリプトにおいて参照され、
   前記オフチェーン関数は、前記オペコードの前記第１インスタンスを呼び出すと、前記第２出力のロッキングスクリプトを参照するために前記スタックから読み出された出力アドレスを使用するよう構成される、
   方法。
2. 前記第１アンロッキングスクリプト及び前記第１ロッキングスクリプトを実行することを有し、該実行は、前記第２出力の出力アドレスを前記スタックにプッシュすることを有する、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記第１アンロッキングスクリプト及び前記第１ロッキングスクリプトの前記実行の前に、前記第１アンロッキングスクリプト及び前記第１ロッキングスクリプトをスクリプトテンプレートにコピーすることを有し、
   前記スクリプトテンプレートは、実行されるべきスクリプトを含む、
   請求項２に記載の方法。
4. 前記オペコードの前記第１インスタンスを呼び出すと、前記第２出力のロッキングスクリプトを前記スクリプトテンプレートの最初にコピーすることを有する、
   請求項３に記載の方法。
5. 前記第２出力のロッキングスクリプトを実行することを有する、
   請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の方法。
6. 前記第２出力のロッキングスクリプトは、前記オペコードの第２インスタンスの前に実行されるべきスクリプトの部分を含み、該部分は、前記複数の出力のうちの第３出力を参照する出力アドレスを有し、前記第２出力のロッキングスクリプトの実行は、前記第３出力の出力アドレスを前記スタックにプッシュすることを有し、
   前記オフチェーン関数は、前記オペコードの前記第２インスタンスを呼び出すと、前記第３出力のロッキングスクリプトを参照するために前記スタックから読み出された出力アドレスを使用するよう構成される、
   請求項５に記載の方法。
7. 前記オペコードの前記第２インスタンスを呼び出すと、前記第３出力のロッキングスクリプトをスクリプトテンプレートの最初にコピーすることを有する、
   請求項６に記載の方法。
8. 前記第１出力、前記第２出力、及び前記第３出力は、前記複数の出力において順次リストアップされる、
   請求項６又は７に記載の方法。
9. 前記第１出力、前記第２出力、及び前記第３出力は、前記複数の出力において順次リストアップされない、
   請求項６又は７に記載の方法。
10. 参照された出力のロッキングスクリプトを実行して、各々の出力の出力アドレスをオフチェーンスタックにプッシュする動作を実行することを有し、
    前記オフチェーン関数は、前記各々の出力の前記オペコードの各々のインスタンスを呼び出すと、前記複数の出力のうちの次の出力のロッキングスクリプトを参照するために前記スタックから読み出された出力アドレスを使用するよう構成され、
    前記動作は、他のロッキングスクリプトによって参照される前記複数の出力の各ロッキングスクリプトが実行されるまで繰り返される、
    請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載の方法。
11. 前記ロッキングスクリプトのうちの１つが実行されるたびに、そのロッキングスクリプトをスクリプトテンプレートの最初にコピーすることを有する、
    請求項１０に記載の方法。
12. 更なるトランザクションのためのロッキングスクリプトとしてスクリプトテンプレートを使用することを有し、
    前記更なるトランザクションのためのロッキングスクリプトは、前記オペコードのインスタンスを含まない、
    請求項１０又は１１に記載の方法。
13. 前記ロッキングスクリプトのうちの１つ以上は、各々の関数を有し、その各々のロッキングスクリプトの実行は、前記各々の関数を実行することを有する、
    請求項１乃至１２のうちいずれか一項に記載の方法。
14. 前記各々の関数は、該各々の関数が実行される時点でオフチェーンスタック上のデータに作用するよう構成される、
    請求項１３に記載の方法。
15. 前記第１ロッキングスクリプトが前記オペコードのインスタンスを有する場合に、前記第１トランザクションから全てのロッキングスクリプトを取り出し、それらを各々の出力アドレスでインデックス付けすることを有する、
    請求項１乃至１４のうちいずれか一項に記載の方法。
16. 各ロッキングスクリプトにおける各出力アドレスは、各々のデータ要素であり、
    当該方法は、前記各々のデータ要素を出力アドレスとして解釈することを有する、
    請求項１乃至１５のうちいずれか一項に記載の方法。
17. 前記トランザクションの実行は、前記ブロックチェーンネットワークでの記録のためにトランザクションを妥当性確認することを有し、
    当該方法は、前記トランザクションを妥当性確認するためのプロトコルを適用することを有し、該プロトコルは、
    終了オペコードが前記トランザクションの出力スクリプトに含まれることを可能にし、前記終了オペコードが、前記ブロックチェーンネットワーク上のノードによって実行されると、ａ）前記出力スクリプトの実行を終了し、ｂ）前記出力スクリプトにおける前記終了オペコードの包含にのみ基づいて前記トランザクションを無効にしないよう構成され、
    前記終了オペコードの如何なるインスタンスも前記トランザクションの入力スクリプトに含まれることを許さず、該許さないことが、前記終了オペコードのいずれかのインスタンスが前記入力スクリプトに含まれる場合に前記ノードが前記トランザクションを少なくとも無効にすることを有する
    よう構成される、
    請求項１乃至１６のうちいずれか一項に記載の方法。
18. 前記出力スクリプトは、前記トランザクションに含まれるロッキングスクリプトであり、
    前記入力スクリプトは、前のトランザクションのロッキングスクリプトをアンロックするための、前記トランザクションに含まれているアンロッキングスクリプトである、
    請求項１７に記載の方法。
19. 前記プロトコルは、前記出力スクリプトが、少なくとも１つのデータ要素によって先行されている前記終了オペコードのインスタンスの組み合わせを含む場合に、前記終了オペコードの前記インスタンスと前記少なくとも１つのデータ要素との前記組み合わせに基づいて前記トランザクションを無効にするよう構成される、
    請求項１７又は１８に記載の方法。
20. 前記少なくとも１つのデータ要素は、前記トランザクションの明らかに使用不可能な出力を生成するために、ゼロオペコード、又はゼロ値の表現、のうちの一方又は両方を有する、
    請求項１９に記載の方法。
21. 前記プロトコルは、如何なるオペコードも前記トランザクションの前記入力スクリプトに含まれることを許さないよう構成され、該許されないことは、いずれかのオペコードが前記入力スクリプトに含まれる場合に前記ノードが前記トランザクションを少なくとも無効にすることを有する、
    請求項１７乃至２０のうちいずれか一項に記載の方法。
22. 前記妥当性確認することは、
    前記出力スクリプトと前記入力スクリプトとの組み合わせの前記ノードによる実行の後に非エンプティかつ非ゼロの結果をもたらすことと、
    前記ノードが前記ブロックチェーンネットワークでの記録のために前記ブロックチェーンネットワークの１つ以上のノードへ前記トランザクションを転送することと、
    前記ノードが前記ブロックチェーンネットワークに前記トランザクションを記録することと
    のうちの少なくとも１つを有する、
    請求項１７乃至２１のうちいずれか一項に記載の方法。
23. 前記オペコードの前記第１インスタンスは、実行される場合に、前記第１トランザクションを有効としてマークし、前記オペコードの前記第１インスタンスの実行の後かつ前記少なくとも１つのスタックがクリアされる前に前記少なくとも１つのスタックに番号を残すよう構成され、
    前記第１データ要素が前記番号である、
    請求項１乃至２２のうちいずれか一項に記載の方法。
24. 前記オペコードの前記第１インスタンスは、ＯＰ＿ＲＥＴＵＲＮオペコードである、
    請求項１乃至２３のうちいずれか一項に記載の方法。
25. 前記オフチェーンスタックは、トランザクションを妥当性確認する目的で使用されないスタックである、
    請求項１０又は１４に記載の方法。
26. コンピュータ読み出し可能なストレージにおいて具現され、ブロックチェーンネットワークのノードで実行される場合に、請求項１乃至２５のうちいずれか一項に記載の方法を実行するよう構成されるコンピュータプログラム。
27. １つ以上のメモリユニットを有するメモリと、
    １つ以上の処理ユニットを有する処理装置と
    を有し、
    前記メモリは、前記処理装置で実行されるよう配置されたコードを記憶し、該コードは、前記処理装置で実行される場合に、請求項１乃至２５のうちいずれか一項に記載の方法を実行するよう構成される、
    コンピュータ機器。

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