(57)【要約】  販売時点または商取引のための暗号通貨現金として機能する電子デバイスが提供される。電子デバイスは、マイクロコントローラを使用して実装されており、安価に製造され、現金と同様に、ある人物から別の人物に物理的に受け渡されることができる。デバイスは、現在の保持者が、デバイスに割り当てられた価値を空にし、疑いを持たない取引受取者に、改ざんされていないとしてデバイスを受け渡すことを許すことなく、暗号通貨価値を保持することができる。これは、瞬時のデジタル暗号通貨取引を可能にし、取引費用は発生しない。電子デバイスの製造および発行、改ざんされていないその暗号鍵および価値の検証、および最終的に電子デバイスを破棄および／または再利用するために価値を公然と取り去るための暗号化サウンドプロトコルが提供される。電子機器が本物であり、改ざんされておらず、暗号通貨価値で資金供給されているかどうかの検証を容易にする方法が提供される。【選択図】図１
2020533716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル通貨のための現金等価物デバイスであって、
マイクロコントローラと、
前記マイクロコントローラと電気通信するメモリと、前記マイクロコントローラと電気通信するアンテナと、を備え、前記現金等価物デバイスが、流通のために指定された暗号通貨価値を安全に保持し、前記現金等価物デバイスが、第１のユーザから第２のユーザへの物理的受け渡し時に、前記指定された暗号通貨価値の所有権を現金通貨として移し、一方で前記第１のユーザが、前記デバイスを前記第２のユーザに受け渡した後、前記デバイスに格納された資金にアクセスするための能力を排除する、現金等価物デバイス。
【請求項２】
前記現金等価物デバイスが、クレジットカードの形態である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記現金等価物デバイスが、硬貨の形態である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記現金等価物デバイスが、フレキシブルな紙幣の形態である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記現金等価物デバイスによって生成され、前記メモリに格納された秘密鍵をさらに備え、前記秘密鍵が、前記現金等価物デバイスの流通の全存続期間中、決して漏洩されない、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記マイクロコントローラが、前記秘密鍵を格納している前記メモリに対する読み取りアクセスを制御する、請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
ホワイトノイズ発生電子回路をさらに備え、
前記秘密鍵が、前記マイクロコントローラの指定アナログ入力に供給された前記ホワイトノイズ生成電子回路によって、またはホワイトノイズを生成することができる前記マイクロコントローラ内部の内部回路によって、提供された、高エントロピーホワイトノイズ信号を使用するアルゴリズムによって生成される、２５６ビットの乱数である、請求項５に記載のデバイス。
【請求項８】
前記アルゴリズムが、Ｙａｒｒｏｗ、Ｆｏｒｔｕｎａ、またはＬｉｎｕｘ“／ｄｅｖ／ｒａｎｄｏｍ”のうちの１つである、請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
前記ホワイトノイズ生成器が、ツェナーダイオードショットノイズ生成器である、請求項７に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記現金等価物デバイスが、初期化デバイスまたは検証デバイスとの接触に応答して、近距離無線通信（ＮＦＣ）によって通電される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記現金等価物デバイスが、近距離無線通信（ＮＦＣ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、またはＯｎｅ  Ｗｉｒｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌのうちの少なくとも１つを介して、検証デバイスまたは初期化デバイスと通信する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
現金等価物としてのデジタル通貨の流通のためのシステムであって、
デジタル通貨の流通のための現金等価物デバイスであって、前記現金等価物デバイスが、流通のための指定された暗号通貨価値を安全に保持し、第１のユーザから第２のユーザへの物理的受け渡し時に、前記指定された暗号通貨価値の所有権を現金通貨として移し、一方で前記第１のユーザが、前記デバイスを前記第２のユーザに受け渡した後、前記デバイスに格納された資金にアクセスするための能力を排除し、前記現金等価物デバイスが、
マイクロコントローラと、
前記マイクロコントローラと電気通信するメモリと、
前記マイクロコントローラと電気通信するアンテナと、前記現金等価物デバイスによって生成され、前記メモリに格納された第１の秘密鍵であって、前記第１の秘密鍵が、前記現金等価物デバイスの流通の全存続期間中、決して漏洩されない、第１の秘密鍵と、
前記第１の秘密鍵から生成された暗号通貨アドレスと、を備える、現金等価物デバイスと、
前記デジタル通貨のブロックチェーンにおいて、前記現金等価物デバイスの前記暗号通貨アドレスに署名し、かつ前記暗号通貨アドレスに資金提供する、第２の秘密鍵を有する、発行者の初期化デバイスと、
前記現金等価物デバイスが本物であり、前記暗号通貨アドレスに関連付けられた前記資金提供された価値が、取引に対して利用可能であることを検証することによって、前記現金等価物デバイスとの取引を行う、１つ以上の検証デバイスと、を備える、システム。
【請求項１３】
前記現金等価物デバイスが、前記初期化デバイスまたは前記１つ以上の検証デバイスとの接触に応答して、近距離無線通信（ＮＦＣ）によって通電される請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記現金等価物デバイスが、近距離無線通信（ＮＦＣ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、またはＯｎｅ  Ｗｉｒｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌのうちの少なくとも１つを介して、前記検証デバイスまたは前記１つ以上の初期化デバイスと通信する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記現金等価物デバイスが、クレジットカード、硬貨、またはフレキシブルな紙幣のうちの少なくとも１つの形態である、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
前記１つ以上の検証デバイスが、携帯電話、タブレット、ラップトップ、およびデスクトップコンピュータを備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１７】
販売時点または商取引のための現金等価物としてのデジタル通貨の流通のための方法であって、
現金等価物デバイスを、前記現金等価物デバイスの資金提供者の初期化デバイスで初期化することであって、近距離無線通信（ＮＦＣ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、またはＯｎｅ  Ｗｉｒｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌのうちの少なくとも１つを介して、前記現金等価物デバイスを電源投入することに応答して、前記現金等価物デバイスが、一度のみの秘密鍵を生成し、前記現金等価物デバイスの不揮発性保護メモリに前記第１の秘密鍵を格納する、ことと、
前記第１の秘密鍵を有する前記現金等価物デバイス内で暗号通貨アドレスを生成することと、
前記初期化デバイスで前記現金等価物デバイスに問い合わせて、前記暗号通貨アドレスを取得し、前記初期化デバイスの第２の秘密鍵で前記暗号通貨アドレスに署名することと、
前記デジタル通貨のブロックチェーンのノードにおいて、前記署名された暗号通貨アドレスに資金提供することと、を含む、方法。
【請求項１８】
検証デバイスによって前記現金等価物デバイスを検証することをさらに含み、前記検証することが、
前記検証デバイスによってランダムメッセージを生成し、前記現金等価物デバイスに前記ランダムメッセージを送信することと、
前記現金等価物デバイスによって、受信されたランダムメッセージに既知のメッセージをプリペンドし、結果として得られたプリペンドされたメッセージに、前記現金等価物デバイスの前記秘密鍵で署名することと、
前記現金等価物デバイスによって、前記検証デバイスに前記署名されたプリペンドされたメッセージを送信することと、
前記検証デバイスによって前記署名されたプリペンドされたメッセージを受信し、前記署名されたプリペンドされたメッセージが、前記暗号通貨アドレスと一致するかどうか、および前記メッセージが正しく署名されているかどうかをチェックすることと、をさらに含み、
検証が成功すると、前記検証デバイスが検証確認を表示し、前記検証デバイスが、インターネットを介して前記ブロックチェーンの前記暗号通貨アドレスに接続し、前記検証デバイス上での表示のために、前記暗号通貨アドレスに関連付けられたデジタル通貨残高を取得する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記現金等価物デバイスに対する吐き出しおよび廃止方法をさらに含み、前記吐き出しおよび廃止方法が、
請求項１８に従って前記現金等価物デバイスを検証することを含み、検証の成功に基づき、前記方法が、
前記検証デバイスによって、資金を前記暗号通貨アドレスから前記検証デバイスのユーザによって指定された代替アドレスに動かす取引を生成することと、
前記取引を前記現金等価物デバイスに送信することであって、その後前記取引に署名し、すでに前記取引に署名されたことを記録する、ことと、
前記署名済み取引を、前記現金等価物デバイスによって、前記検証デバイスに送信することと、
前記検証デバイスによって前記署名済み取引を前記暗号通貨アドレスに送信することによって、前記署名済み取引を伝播することと、をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記現金等価物デバイスの前記吐き出しおよび廃止の検証をさらに含み、前記吐き出しおよび廃止の検証の方法が、
前記検証デバイスから前記現金等価物デバイスにチャレンジメッセージを送信することと、
前記現金等価物デバイスによって、既知のメッセージを前記受信されたチャレンジメッセージにプリペンドし、結果として得られたプリペンドされたメッセージに、前記現金等価物デバイスの前記秘密鍵で署名することと、
前記プリペンドされたメッセージを、前記現金等価物デバイスが既に前記検証デバイスへの取引に署名しているという警告とともに送信することと、を含み、
前記検証デバイスが、前記現金等価物デバイスが現在は空であることを表示する、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年９月１３日出願の米国仮特許出願第ＵＳ６２／５５８，３１２号の優先権を主張し、これは参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、一般に、暗号通貨、暗号通貨ハードウェアデバイス、デジタル署名アルゴリズムを利用する暗号プロトコルに関し、特に、販売時点またはサービス商取引のための暗号通貨現金として機能する電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
暗号通貨は、セキュリティのために暗号化を使用するデジタル通貨または仮想通貨である。暗号化は、情報の秘密保持を可能にする記述または生成コードを作り出すことを含む。暗号化は、データを、不正なユーザが読み取れない形式に変換し、不正なエンティティが読み取り可能な形式にデコードすることによってデータを危険にさらすことなく、データを送信することを可能にする。
【０００４】
暗号化に使用される一般的なアルゴリズムは、公開鍵暗号化（ＰＫＣ）または非対称暗号化であり、これは、送信者および受信者が、一対の鍵を使用して互いに認証することを可能にする。ＰＫＣでは、第１の鍵は、誰もがアクセス（利用）することができる公開鍵であり、第２の鍵は、所有者のみがアクセス可能である秘密鍵である。送信者は、受信者の公開鍵を使用して情報を暗号化する。受信者は、秘密鍵を使用してメッセージを復号化する。否認防止の場合、送信者は、秘密鍵を使用して平文を暗号化し、受信者は、送信者の公開鍵を使用して解読する。このようにして、受信者は、誰が送信したかを知る。
【０００５】
デジタル署名アルゴリズムは、秘密鍵の所有者が文書に暗号化的に署名することを可能にする。署名（書き込み）は、署名者の公開鍵を使用して検証されることができ、所与の公開鍵に対応する秘密鍵の所有者によって文書に署名されたことを誰もが検証することが可能になる。楕円曲線デジタル署名アルゴリズム（ＥＣＤＳＡ）は、暗号通貨の実装で最も広範に使用されている特定の暗号化デジタル署名アルゴリズムである。
【０００６】
デジタル暗号通貨、例えばビットコインおよびイーサリアムは、合意および認識された金銭的価値を保持する。暗号通貨を使用した取引は、ブロックチェーンに記録される。ブロックチェーンは、すべての暗号通貨取引の、デジタル化された分散型公開台帳である。「完了」ブロック（最新の取引）として絶えず成長していることが記録され、ブロックチェーンに時系列で追加される。ブロック連鎖は、市場参加者が、中央の記録管理なしにデジタル通貨取引の動静を追うことを可能にする。ノード（ネットワークに接続されたコンピュータ）は、ブロックチェーンのコピーを受信し、これは自動的にダウンロードされる。ブロックチェーンは、ブロックに分割された、取引の公開分散型の不変なログの形式で、分散型台帳として機能する。不変性は、その先行ブロックの参照と一方向ハッシュとを有する各ブロックによって暗号的に保証される。ハッシュ関数は、鍵を使用せず、一方向関数とも呼ばれる。ハッシュ関数は主に、ファイルが変更されないままであることを保証するために使用される。さらに、資金の二重支出の防止は、プルーフオブワークまたはプルーフオブステーク暗号化プロトコルによって達成され、これは、悪意のある資金二重使用者が、システムの参加者の大半を圧倒しなければならず、事実上不可能である。暗号通貨に関連付けられている資金は、資金の所有者のみが知る秘密鍵から派生した、おそらくは一般に既知のアドレスに間接的に保持される。
【０００７】
現在、物理的な暗号コインで行われている取引は、攻撃を受けやすい印刷された暗号通貨アドレスと、建前上は改ざん防止用のホログラフィックカバーシールの後ろに隠された対応する秘密鍵とを有する。しかしながら、これらの物理的な暗号コインは、ホログラフィックカバーシールを開けて秘密鍵を読み取ることができるため、全く安全ではなく、その場合、盗まれた秘密鍵を使用して別のそのようなコインまたは偽造コインを生成することができる。ユーザは、手遅れになるまでそれを見つけ出せない。暗号通貨ハードウェアウォレットは、取引を発行するために、秘密鍵を保持する暗号通貨の資金の防護対策とその適切な取り扱いとを可能にする。典型的には、ハードウェアウォレットのユーザは、資格情報を使用して認証する必要がある。ゆえに、ハードウェアウォレットを別のユーザに渡すと、受取人には、以前の所有者が秘密鍵をコピー（バックアップ）したり、まだ記録されていない取引を発行したりする危険にさらされる。
【０００８】
ビットコインおよび他の暗号通貨の使用に関連するさらなる問題は、購入または支払いに課される取引費用または手数料である。現在、２〜３％の範囲のクレジットカード手数料は、購入する消費者ではなく、販売者によって支払われている。しかしながら、ビットコインによる取引ごとのコストは９ＵＳドルを超え、うち１０．０８％は取引手数料であり、残りのコストは取引の大きさに関わらず取引ごとのものである（Ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ．ｉｎｆｏ、２０１７年４月１５日）。ビットコインの生成は採掘（検索）に基づいており、計算的に困難なパズルを解いて、ブロックチェーンに追加される新しいブロックを発見することと、数ビットコインの形式で報酬を受け取ることとを伴う。２００９年のブロック報酬は、５０個の新しいビットコインであり、これは４年ごとに減少する。より一層多くのビットコインが作成されると、採掘プロセスの難易度、すなわち関与する計算能力量が増大する。採掘（検索）の難易度は、ビットコインが初登場した２００９年に戻って１．０から始まり、その年の終わりには、それはわずか１．１８であった。２０１７年４月現在、採掘難易度は４，２００，０００，０００を超えている。かつて、採掘プロセスには、通常のデスクトップコンピュータで十分であったが、現在、難易度対策のためには、採掘者は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等のより高速なハードウェア、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）等のより高度な処理ユニットを使用する必要がある。
【０００９】
採掘コストは下がらず、これは設計によるものである。より強力になるコンピュータを補償するために、ブロックをマイニングすることが、時間経過とともにますます困難になる。取引手数料は、採掘者がラインに先駆けて取引を行うための動機付けである。高い取引コストは、ビットコインが大きな取引を処理することにのみ適しており、日常的な使用には適していないことを示す。
【００１０】
よって、セキュリティ保護され、暗号通貨に関連する高い取引コストを事実上排除する、販売時点またはサービス商取引のための暗号通貨現金として機能する電子デバイスのためのシステムおよび方法の必要性が存在する。
【発明の概要】
【００１１】
デジタル通貨のための現金等価物デバイスが提供される。現金等価物デバイスは、マイクロコントローラと、マイクロコントローラと電気通信するメモリと、マイクロコントローラと電気通信するアンテナと、を含む。現金等価物デバイスは、流通のために指定された暗号通貨価値（価額、資産）を安全に保持し、現金等価物デバイスが、第１のユーザから第２のユーザへの物理的受け渡し時に、指定された暗号通貨価値の所有権を現金通貨として移し、一方で第１のユーザが、デバイスを第２のユーザに受け渡した後、デバイスに格納された資金にアクセス（資金を操作、資金を入手）するための上記能力を排除する。
【００１２】
現金等価物としてのデジタル通貨の流通のためのシステムが提供される。本システムは、デジタル通貨の流通のための現金等価物デバイスを含み、現金等価物デバイスは、流通のための指定された暗号通貨価値を安全に保持し、第１のユーザから第２のユーザへの物理的受け渡し時に、指定された暗号通貨価値の所有権を現金通貨として移し、一方で第１のユーザが、デバイスを第２のユーザに受け渡した後、デバイスに格納された資金にアクセスするための上記能力を排除する。現金等価物デバイスは、マイクロコントローラと、マイクロコントローラと電気通信するメモリと、マイクロコントローラと電気通信するアンテナと、現金等価物デバイスによって生成され、前述のメモリに格納された第１の秘密鍵とを含む。第１の秘密鍵は、現金等価物デバイスの流通の全存続期間中、決して漏えいされず、暗号通貨アドレスは、第１の秘密鍵から生成される。本システムは、デジタル通貨のブロックチェーンにおいて、現金等価物デバイスの暗号通貨アドレスおよび資金上記暗号通貨アドレスに署名する第２の秘密鍵を有する、発行者の初期化デバイスをさらに含む。本システムは、現金等価物デバイスが本物であり、暗号通貨アドレスに関連付けられた資金供給された価値が取引のために利用可能であることを検証することによって、現金等価物デバイスとの取引を行う１つ以上の検証デバイスをさらに含む。
【００１３】
販売時点または商取引のための現金等価物としてのデジタル通貨の流通のための方法が提供される。本方法は、現金等価物デバイスを、現金等価物デバイスの資金提供者の初期化デバイスで初期化することを含み、近距離無線通信（ＮＦＣ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、またはＯｎｅ  Ｗｉｒｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌのうちの少なくとも１つを介して、現金等価物デバイスを電源投入することに応答して、現金等価物デバイスは、一度のみの秘密鍵を生成し、現金等価物デバイスの不揮発性保護メモリに第１の秘密鍵を格納する。暗号通貨アドレスは、第１の秘密鍵を有する現金等価物デバイス内で生成される。初期化デバイスは、現金等価物デバイスに問い合わせして暗号通貨アドレスを取得し、初期化デバイスの第２の秘密鍵によって暗号通貨アドレスに署名する。続いて、初期化デバイスは、デジタル通貨のブロックチェーンのノードにおいて、署名された暗号通貨アドレスに資金提供する。
【００１４】
以下の図面に関連して、本発明をさらに詳細に説明し、図面は、本発明の特定の態様を示すことが意図されるが、本発明の実施に対する制限として解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電子デバイスの実施形態を現金等価物デバイスとして実装するための、本発明のシステムの基本的な構成要素を図示する。
【図２】現金等価物デバイスのための初期化プロセスの実施形態を図示する。
【図３】現金等価物デバイスのための検証プロセスの実施形態を図示する。
【図４】現金等価物デバイスのための吐き出しおよび廃止プロセスの実施形態を図示する。
【図５】現金等価物デバイスのための吐き出しおよび廃止後の検証プロセスの実施形態を図示する。
【図６】本発明の実施形態を実施するための通信デバイス、コンピューティングデバイス、および媒体の全体図を図示する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態の以下の説明は、本質的に単なる例示であり、本発明、その用途または使用を限定することは一切意図されず、それらは当然ながら変動し得る。本発明は、本明細書に含まれる非限定的な定義および用語に関連して説明される。これらの定義および用語は、本発明の範囲または実施に対する限定として機能するようには設計されておらず、例示および説明のみを目的として提示されている。本発明のデバイスは、本明細書では、概して販売時点またはサービス商取引のための暗号通貨現金として機能する電子デバイスに関して開示されているが、これは、本発明を限定するものではない。
【００１７】
本発明は、指定された暗号通貨価値を安全に保持し、第１のユーザから第２のユーザへの物理的受け渡し時に、現金通貨のようにこの価値の所有権を移すと同時に、第１のユーザが、デバイスを第２のユーザに受け渡した後、デバイスに格納された資金にアクセスするための能力を排除する電子デバイスとしての有用性を有する。電子デバイスの実施形態は、取引コストなしで、物理的に所有している間のみ暗号通貨資金の所有権に加えて、所有者の匿名性を提供する。本発明の実施形態は、関与する当事者が互いに信頼し合う必要なく、コンピュータ、モバイルアプリケーション、またはスタンドアロンデバイスであることができる、当事者自身の検証デバイスに依拠する暗号通貨価値の受け渡し方法を提供する。本発明の特定の実施形態では、コンピュータまたはモバイルデバイスなしで、安価なスタンドアロン検証デバイスが業者によって使用されてもよい。
【００１８】
指定された暗号通貨価値を安全に保持する電子デバイスの実施形態は、クレジットカード、硬貨、またはフレキシブル回路を内部に含むフレキシブルな紙幣の形態を取り得る。
【００１９】
本発明の方法の実施形態は、電子デバイスの流通の全存続期間中、秘密鍵を決して漏えいさせないことにより、譲渡可能な電子デバイスによって保持される暗号通貨資金を保護する。本発明の方法の実施形態は、電子デバイスの独立した資金調達を（複数回であっても）可能にし、これによって、様々な額面または価値を提供する。電子デバイスが本物であって、暗号通貨アドレスに対する秘密鍵を保持し、他の誰も保持していないこと、電子デバイスの保持者／所有者以外は資金にアクセスできないこと、および資金が以前の保持者によってアクセスされていないことを確認する検証方法が提供される。電子デバイスから資金を抽出し、それによって、暗号通貨価値に裏打ちされた現金に相当する資金を抽出することに加えて、暗号通貨価値が電子デバイスから抽出された可能性があることを検証してユーザに警告するための方法が提供される。資金の意図しない永久的な損失につながる可能性のある、起こり得る不適切な取引、取引の過誤および／または期限切れを防止するために、資金を抽出するための繰り返し取引のための方法と、非常に小さいが安全な暗号通貨取引を、第三者を信頼する必要なく、取引を促進するかまたは複数の取引をひとまとめにすることを可能にするための方法が提供される。
【００２０】
ここで図を参照すると、図１は、電子デバイス１２の実施形態を現金等価物デバイスとして実装するための本発明のシステム１０の基本的な構成要素を図示する。現金等価物デバイス１２は、保護されたメモリ１５とアンテナ１７とを備える小型マイクロコントローラ１３を有する。製造者は、現金等価物デバイス１２を作成し、ファームウェアをロードし、デバイス１２を初期化し、この結果として、デバイス１２の独自のアドレスが生成され、これに対して暗号通貨価値（価額、資産）が、製造者または第三者によって独立して転送される。続いて、現金等価物デバイス１２は、あるユーザから別のユーザ、言い換えると支払人から受取人に受け渡される。そのような受け渡しのたび、支払者および受取人の両方が、自分の検証デバイス１４を使用して、現金等価物デバイス１２が本物かどうかをチェックし、現金等価物デバイス１２が保持する資金の残高をチェックすることができる。現金等価物デバイス１２は、近距離無線通信（ＮＦＣ）、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）を例示的に含む他の無線／有線プロトコル（双方向矢印Ａ）を介して、または有線プロトコル、例えばユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、Ｏｎｅ  Ｗｉｒｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、または同様のものを使用して、検証デバイス１４と通信し得る。この通信は、暗号通貨アドレスの初期資金調達時、あるユーザから別のユーザへの現金等価物デバイス１２の引き渡し（支払い）時、および現金等価物デバイス１２の最終的な終了時に、行われることが意図されている。現金等価物デバイス１２は、ネットワーク接続を有していないが、検証デバイス１４は有している（双方向矢印Ｂ）。ノードのブロックチェーンは、暗号通貨に関連する情報を保持するクラウド１６として示される。示されている検証デバイス１４は、現金等価物デバイス１２と対話するためのアプリケーション（アプリ）がインストールされた携帯電話である。タブレット、ラップトップ、デスクトップコンピュータ、および他の専用デバイスを例示的に含む他のデバイスが検証機能を行ってもよいことが理解される。現金等価物現金等価物デバイス１２が検証デバイス１４と接していない場合、現金等価物デバイス１２は電力を有さず、現金等価物デバイス１２は受動である。
【００２１】
図２は、現金等価物デバイス１２の初期化プロセス２０の実施形態を図示する。最初に使用して流通に導入する前に、現金等価物デバイス１２を初期化する必要がある。現金等価物デバイス１２が製造され、適切なファームウェアがロードされると、デバイス１２の不揮発性メモリ１５は、読み取りアクセスを制御するマイクロコントローラ１３の機能を使用して、読み取りから保護される。続いて、発行者は、発行者の初期化デバイス１８によって、初めて現金等価物デバイス１２を電源投入し、現金等価物デバイス１２は、一度のみの秘密鍵を生成し、その不揮発性保護メモリ１５に秘密鍵を格納する（ステップ１）。現金等価物デバイス１２の生成された秘密鍵は、誰にも決して開示されないデバイス１２の秘密鍵となる２５６ビットの乱数である（ステップ１）。秘密鍵を生成するために使用されるアルゴリズムの非限定的な例は、Ｙａｒｒｏｗ、Ｆｏｒｔｕｎａ、またはＬｉｎｕｘ（登録商標）“／ｄｅｖ／ｒａｎｄｏｍ”を含む。アルゴリズムは、マイクロコントローラ１３の指定アナログ入力に供給されるホワイトノイズ生成電子回路によって、またはそのようなノイズを生成することが可能であるマイクロコントローラ１３内部の内部回路によって、提供された信号からランダムな秘密鍵を生成する。この回路の目的は、高エントロピーのランダムなホワイトノイズ信号を提供し、それによって、生成された秘密鍵を簡単に推測することができないようにすることである。そのような回路は、ツェナーダイオードショットノイズ生成器を使用して実装され得る。次いで、秘密鍵は、マイクロコントローラの不揮発性メモリ１５に格納され、悪意のある読み取りから保護され、これは、マイクロコントローラ１３のメモリ保護機能として設けられる。この秘密鍵は内部で使用され、現金等価物デバイス１２によって明らかにされることはなく、この鍵を抽出することができる認可されたユーザは存在しない。
【００２２】
次いで、初期化デバイス１８は、現金等価物デバイス１２に暗号通貨アドレスを尋ねる（要求する）（ステップ２）。初期化デバイス１８は、初期化デバイス１８自体の秘密鍵を使用して、この暗号通貨アドレスに署名し、現金等価物デバイス１２に署名を与えて格納する。初期化デバイス１８はさらに、このアドレスおよび署名を、製造者のウェブサイト２２に公開する（ステップ３）。現金等価物デバイス１２は、現金等価物デバイス１２の秘密鍵から暗号通貨アドレスを生成または計算し、暗号通貨アドレスを発行者に通知する（ステップ２）。これは、デバイス１２が「所有する」暗号通貨アドレスとなる。発行者は、発行者の秘密鍵を使用してこのアドレスに署名し（ステップ３）、要求されたときにこのアドレスを提供する現金等価物デバイス１２が本物であることを証明するために、アドレスをウェブサイト２２に公開する。これは、必須ではないステップであるが、さらなる信頼性の方策として作成された。この署名は、任意的には、現金等価物デバイス１２に通信され、その不揮発性メモリ１５に格納され、それによって、検証者は、発行者と通信することなく、現金等価物デバイス１２が本物（発行者によって署名）であることを確かめることができる。次いで、アドレスは、暗号通貨で資金提供される（ステップ４）。現金等価物デバイス１２は、残高を承知していないが、誰もが、１６でビットコインフルノードと通信することにより、この残高をインターネット上で確認することができる。「フルノード」は、ブロックチェーン全体のコピーを包含するノードである。「雲様の」図示１６に示されているすべての相互接続されたノードがフルノードであるわけではないが、フルノードと直接または間接的に通信していることに留意されたい。資金提供者は、現金等価物デバイス１２と通信しなくてもよい。資金提供者が現金等価物デバイス１２のアドレスを承知している限り、資金提供者は、適切な暗号通貨支払いシステムを使用して、デバイス１２に独立して価値とともに資金提供することができる。
【００２３】
図３は、現金等価物デバイス１２の検証プロセス３０の一実施形態を図示する。検証デバイス１４は、現金等価物デバイス１２がこれまでに見たことがないランダムメッセージを生成し（ステップ１）、それを現金等価物デバイス１２に送信する。続いて、現金等価物デバイス１２は、受信されたランダムメッセージに既知のメッセージをプリペンドし（先頭に置き）、現金等価物デバイス１２の秘密鍵で署名する（ステップ２）。このプリペンドすることは、悪意のある（ハッキングされるかまたは偽造された）検証デバイスが、署名のために実際の取引を依頼することを回避するために必要である。検証デバイス１４が署名を受信すると、検証デバイス１４は、署名がアドレスと一致するかどうか、およびメッセージが正しく署名されているかどうかをチェックする。これは、現金等価物デバイス１２が、秘密鍵を渡すことなく、実際に秘密鍵を持っていることを証明する。検証デバイス１４は、ユーザに対し、「検証された」チェックマークを表示する（ステップ３）。続いて、検証デバイス１４は、インターネット（双方向矢印で表示）を介してフルノード（ブロックチェーン）に接続し、所与のアドレスにおける残高をチェックし（ステップ４）、検証デバイス１４のユーザに表示する（ステップ５）。検証デバイス１４は、そのネットワーク接続を使用して、暗号通貨アドレスで利用可能な資金を検証するが、現金等価物デバイス１２の信頼性の検証のためには、ネットワーク接続は必要ではないことに留意されたい。
【００２４】
図４は、現金等価物デバイス１２のための吐き出しおよび廃止プロセス４０を図示する。現金等価物デバイス１２の寿命の終了において、資金は随意に引き出されることができ、デバイスは流通から外され得る。まず、現金等価物デバイス１２は、図３において先に説明されたように検証される。検証されると、吐き出しおよび廃止プロセスは、以下のとおりである。検証デバイス１４は、所与のアドレスから、検証装置１４のユーザが指定するアドレスに資金を動かす取引を生成する。次いで、検証デバイス１４は、この取引を現金等価物デバイス１２に送信する（ステップ１）。現金等価物デバイス１２は、取引に署名し、すでに取引に署名したことを内部に記録する。次いで、現金等価物デバイス１２は、検証デバイス１４に署名を渡す（ステップ２）。検証デバイスは、署名済み取引を、インターネットを介して暗号通貨ノードに送信することにより、署名済み取引を伝播する（ステップ３）。
【００２５】
図５は、現金等価物デバイス１２の吐き出しおよび廃止後の検証プロセス５０の実施形態を図示する。いったん現金等価物デバイス１２が空にされると、デバイス１２は、価値を包含することをもはや信頼されることができない。デバイス１２は、タッチされるかまたは検証デバイス１４に近づけられると、検証デバイス１４は、ユーザにそのことを正確に通知する。前述のように、検証デバイス１４は、現金等価物デバイス１２にチャレンジメッセージを送信する（ステップ１）。現金等価物デバイス１２は、既知のメッセージをチャレンジにプリペンドし、それに署名して、アドレスと、デバイスが既に取引に署名したという警告とともに返信する（ステップ２）。ここで、検証デバイスは、現金等価物デバイス１２が秘密鍵（本物である）を有するが、現金等価物デバイス１２がさらに、取引に署名がなされたことを明かすことを確信する。ユーザに対し、「空である（Ｅｍｐｔｉｅｄ）」というメッセージが表示され、ユーザに、このデバイスを現金等価物として使用することができないことを警告する（ステップ３）。
【００２６】
実際、現金等価物デバイス１２は、取引の内容が何であるかには注意していない。現金等価物デバイス１２は、初めて取引に署名したことを内部に記録している限り、取引に複数回署名することもできる。これは、ユーザが、例えば大きすぎる、小さすぎる（資金不足、部分的な譲渡）、または不正に形成された取引等、取引の作成の過誤を犯した場合の助けとなる。現金等価物デバイス１２の吐き出しおよび廃止の後、現金等価物デバイス１２のハードウェアは引き続き使用可能である。現金等価物デバイス１２は、再度発行者によって再初期化され、商取引で使用するために新しく格納された価値を有する新しいアドレス（ＩＤ）を有する新しい現金等価物デバイスとして使用されることができる。
【００２７】
図６は、暗号通貨のための現金等価物デバイスのシステムおよび方法を実装するための通信デバイス、コンピューティングデバイス、および媒体の全体図を図示する概略図である。
【００２８】
システム１００は、ディスプレイ機能１１４と命令およびコマンドを実行するためのプロセッサとで構成される、スマートフォン、タブレット、およびポータブルコンピューティングデバイス１０２を例示的に含むモバイルデバイス／リモートデバイスならびにデスクトップコンピュータデバイス１０４を含む。スマートフォン１０２は、ネットワーク１０８に無線接続されたタブレットとして構成されたスマートフォンまたは複数のスマートフォンである。スマートフォン、タブレット、およびポータブルコンピューティングデバイス１０２は、典型的には、ビデオディスプレイ１１８およびオーディオ出力部１１６を有する。スマートフォン、タブレット、ポータブルコンピューティングデバイス１０２およびデスクトップコンピュータデバイス１０４は、任意的には、本発明の実施形態による初期化デバイス、検証デバイス、暗号化通貨のブロックチェーンの要素を実行するための内部記憶装置、ソフトウェア、およびグラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）で構成される。プロセッサは、上記で概説されたアルゴリズムを実行するために使用され得る。ネットワーク１０８は、任意的には、固定有線回線ネットワーク、ケーブルおよび光ファイバ、無線放送、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、グローバルネットワーク（例えば、インターネット）、イントラネット等を含む、サーバ１０６によって代表されるようなデータ／インターネット性能を備える任意のタイプの既知のネットワークである。ネットワーク１０８の通信態様は、セルラー基地局１１０およびアンテナ１１２によって表される。好ましい実施形態では、ネットワーク１０８はＬＡＮであり、スマートフォン、タブレット、およびポータブルコンピュータ１０２ならびにデスクトップデバイス１０４によって表される各リモートデバイスは、ネットワーク１０８を通じてサーバシステム１０６に接続するためのユーザインターフェースアプリケーション（例えば、ウェブブラウザ）を実行する。代替的には、リモートデバイス１０２およびデスクトップデバイス１０４は、ネットワーク１０８にアクセスするために主にプログラムされたデバイス、例えばリモートクライアントを使用して実装されてもよい。
【００２９】
本発明の実施形態の現金等価物デバイスの初期化、検証、および吐き出しのためのソフトウェアは、スマートフォン、タブレット、およびポータブルコンピューティングデバイス１０２ならびにデスクトップまたはラップトップコンピュータ１０４に常駐するか、またはサーバ１０６もしくはエンドユーザへのダウンロードのためのセルラー基地局１１０内部に格納し得る。サーバ１０６は、プラットフォーム上の別個の現金等価物デバイスサービスごとに、別個のクライアントデータを格納するためのマルチテナントデータベースを有するプラットフォームの実施形態を実装するためのクラウドベースのサービスを実装し得る。
【００３０】
本明細書に示され説明されたものに加えて、本発明の様々な修正が、上記の説明における当業者には明らかであろう。そのような修正もまた、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図されている。
【００３１】
本明細書で言及される特許および刊行物は、本発明が属する技術分野の当業者のレベルを示している。これらの特許および刊行物は、各々個々の出願または刊行物が、参照により具体的かつ個別に本明細書に組み込まれるような程度と同じような程度まで、参照により本明細書に組み込まれる。
【００３２】
前述の説明は、本発明の特定の実施形態の例示であるが、その実施に対する限定であることを意味するものではない。以下の請求項は、そのすべての均等物を含めて、本発明の範囲を定義することが意図している。
【図１】
2020533716.tif 000003
【図２】
2020533716.tif 000004
【図３】
2020533716.tif 000005
【図４】
2020533716.tif 000006
【図５】
2020533716.tif 000007
【図６】
2020533716.tif 000008
【国際調査報告】
2020533716.tif 000009
2020533716.tif 000010