控制方法、移动体节点和程序
文献发布时间:2023-06-19 18:32:25
技术领域
本公开涉及控制方法、移动体节点和程序,特别是涉及使用了区块链技术的控制方法、移动体节点和程序。
背景技术
作为通过无线通信将蜂窝终端等设备相互连接并将设备彼此的直接通信连成一串的网络,已知有MANET(mobile ad hoc network,移动自组织网络)。换言之,MANET是由蜂窝终端等具有通信功能的节点即移动体节点的集合所构成的网络,仅通过移动体节点实现相互通信。MANET例如利用于在灾害时作为骨干网络的蜂窝网络出现已出现破绽的情况下构建临时网络等用途。此外,蜂窝网络是如下网络:在分割为具有一定的广度的小分区的地域中,在该分区各自的中心设置基站,基站与距基站的规定范围内的蜂窝终端彼此通信。以下将蜂窝网络称为蜂窝线路网络。
移动体节点能够通过用户进行地理移动,移动体节点利用近距离无线通信来构成MANET。因此,MANET的网络拓扑有可能被频繁变更。即,MANET具有不稳定性。
与此相对,提出了能够实现MANET的维持的技术(例如参照专利文献1)。
在专利文献1中记载了通过执行对无线多跳(multi-hop)进行了最优化的路由协议或与各移动体节点的职能相应的收费和报酬过程等,来实现MANET的维持。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-254420号公报
非专利文献
非专利文献1:"PERFORMANCE ANALYSIS OF MANET ROUTING PROTOCOLS"International Journal of Engineering Applied Sciences and Technology,2019Vol.4,Issue 8,ISSN No.2455-2143,Pages 356-361
发明内容
发明要解决的问题
但是,在蜂窝线路网络的一部分区域停用的情况下,没有促使各移动体节点进行地理移动、并在该一部分区域内构建暂时性的MANET的结构。
本公开是鉴于上述的情况而完成的,其目的在于提供一种能够促使构建暂时性的MANET的控制方法等。
解决问题的手段
为了实现上述目的,本公开的控制方法由包含多个移动体节点的系统中的第一移动体节点执行,所述多个移动体节点分别具有第一分布式账本和第二分布式账本并且能够与蜂窝线路连接,所述第一移动体节点是所述多个移动体节点中的所述蜂窝线路被截断了的移动体节点,其中,经由近距离无线通信,分别与所述多个移动体节点中的除了第一移动体节点之外的一个以上的移动体节点即一个以上的第二移动体节点收发蜂窝线路连接状况,所述蜂窝线路连接状况是表示是否与所述蜂窝线路处于连接中的信息,基于所述第一移动体节点的第一蜂窝线路连接状况和所述一个以上的第二移动体节点各自的第二蜂窝线路连接状况,与所述一个以上的第二移动体节点构建MANET(Mobile Ad hoc NETwork,移动自组织网络),在构建所述MANET后,生成第一事务数据,所述第一事务数据至少包含表示所述第一移动体节点的所述MANET的状况的第一MANET路由信息,所述第一MANET路由信息是用于表示所述MANET的网络拓扑中的所述第一移动体节点和所述一个以上的第二移动体节点的位置和职能的MANET路由信息,将包含所述第一事务数据的区块记录在用于所述MANET中的区块链的所述第一分布式账本中。
此外,这些概括性或具体的技术方案可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的CD-ROM等记录介质来实现,也可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意组合来实现。
发明的效果
根据本公开,能够促使构建暂时性的MANET。
附图说明
图1是表示实施方式中的蜂窝线路网络和MANET的结构的一例的图。
图2是表示实施方式中的蜂窝线路区块链网络和MANET区块链网络的结构的一例的图。
图3是表示实施方式中的移动体节点的整体结构的一例的图。
图4是表示图3所示的移动体节点的MANET通信部的详细结构的一例的图。
图5是表示实施方式中的MANET的网络拓扑的一例的图。
图6是表示图5所示的MANET的邻接移动体节点的图。
图7是表示实施方式中的移动体节点的路由表的一例的图。
图8是表示图3所示的区块链程序执行部的详细结构的一例的图。
图9是表示实施方式中的服务商节点(Servicer node)的整体结构的一例的图。
图10是用于说明实施方式中的应用于激励合同(Incentive contract)的激励分配比率的图。
图11是表示构成本公开的系统的第一移动体节点的动作概要的流程图。
图12是表示构成本公开的系统的第一移动体节点使孤立型(Stand alone)MANET转变为连接型MANET时的动作概要的流程图。
图13是表示实施方式中的在附近的移动体节点之间构建MANET的情况下的连接顺序的图。
图14是表示实施方式中的在停用区域(down area)中构建孤立型MANET后转变为连接型MANET的情况下的转变顺序的图。
具体实施方式
本公开的一个技术方案的控制方法是由包含多个移动体节点的系统中的第一移动体节点执行的方法,所述多个移动体节点分别具有第一分布式账本和第二分布式账本并且能够与蜂窝线路连接,所述第一移动体节点是所述多个移动体节点中的被截断了所述蜂窝线路的移动体节点,其中,经由近距离无线通信,分别与所述多个移动体节点中的除了第一移动体节点之外的一个以上的移动体节点即一个以上的第二移动体节点收发蜂窝线路连接状况,所述蜂窝线路连接状况是表示是否与所述蜂窝线路中处于连接中的信息,基于所述第一移动体节点的第一蜂窝线路连接状况和所述一个以上的第二移动体节点各自的第二蜂窝线路连接状况,与所述一个以上的第二移动体节点构建MANET(Mobile Ad hocNETwork,移动自组织网络),在构建所述MANET后,生成第一事务数据,所述第一事务数据至少包含表示所述第一移动体节点的所述MANET的状况的第一MANET路由信息,所述第一MANET路由信息是用于表示所述MANET的网络拓扑中的所述第一移动体节点和所述一个以上的第二移动体节点的位置和职能的MANET路由信息,将包含所述第一事务数据的区块记录在用于所述MANET中的区块链的所述第一分布式账本中。
由此,能够促使构建暂时性的MANET。
更具体而言,即便没有向蜂窝线路网络的连接,也能够通过将MANET路由信息记录在极难篡改的第一分布式账本中,以难以篡改的形式记录MANET构建时对网络拓扑的贡献度。由此,移动体节点的用户能够期待与记录在第一分布式账本中的贡献度相应的激励赋予等,所以能够促使移动体节点进行地理移动来构建MANET。
此外,也可以是,在所述第一分布式账本中进行记录时,将包含所述第一事务数据和一个以上的第二事务数据的所述区块记录在所述第一分布式账本中,所述第二事务数据包含表示从各个所述第二移动体节点取得的各个所述第二移动体节点的所述MANET的连接状况的第二MANET路由信息。
由此,能够将对MANET构建时做出贡献的第一移动体节点之外的移动体节点的MANET路由信息也记录在第一分布式账本中。
此外,也可以是,在所述第一移动体节点在所述一个以上的第二移动体节点未与所述蜂窝线路连接的状态下与所述蜂窝线路连接了的情况下,生成第三事务数据,所述第三事务数据至少包含记录在所述第一分布式账本中的所述第一MANET路由信息,将包含所述第三事务数据的区块记录在用于所述蜂窝线路中的区块链的所述第二分布式账本中。
由此,在构建MANET后,在第一移动体节点能够与蜂窝线路网络连接时,将记录在第一分布式账本中的MANET路由信息记录在构建于蜂窝线路网络的覆盖网络(OverlayNetwork)中的第二分布式账本中。由此,移动体节点的用户能够期待执行与记录在第一分布式账本中的贡献度相应的激励赋予等,因此能够促使移动体节点进一步进行地理移动而与蜂窝线路网络连接。因此,能够在例如灾害时作为骨干网络的蜂窝网络已出现破绽的情况下促使构建临时网络。
此外,也可以是,在所述一个以上的第二移动体节点中的一个第二移动体节点在所述一个以上的第二移动体节点未与所述蜂窝线路连接了的状态下与所述蜂窝线路连接的情况下,生成第三事务数据,将包含所述第三事务数据的区块记录在用于所述蜂窝线路中的区块链的所述第二分布式账本中,所述第三事务数据至少包含第二MANET路由信息,所述第二MANET路由信息记录在所述一个第二移动体节点的第一分布式账本中作为所述MANET路由信息,表示所述一个第二移动体节点的所述MANET的连接状况。
此外,也可以是,在将所述第三事务数据记录在所述第二分布式账本中后,根据基于所述第一MANET路由信息计算出的所述MANET的构建的贡献度,分别对所述第一移动体节点和所述一个以上的第二移动体节点赋予激励。
由此,能够对在MANET构建时做出贡献的移动体节点进行与记录在第一分布式账本中的贡献度相应的激励赋予,因此能够促使移动体节点进行地理移动来构建MANET。
在此,也可以是,所述第一MANET路由信息包含标识符,所述标识符表示所述MANET中与所述第一移动体节点进行近距离无线通信的所述一个以上的第二移动体节点中的各个第二移动体节点,在赋予所述激励时,将与所述第一MANET路由信息中包含的所述标识符的数量成比例的激励赋予给所述第一移动体节点。
此外,也可以是,所述第一MANET路由信息包含与所述第一移动体节点和所述一个以上的第二移动体节点中的每一个之间的距离有关的距离信息,越是与所述第一移动体节点之间的距离大的第二移动体节点,向该第二移动体节点赋予越高的激励。
此外,也可以是,所述第一MANET路由信息包含与所述第一移动体节点和所述一个以上的第二移动体节点中的所述第二移动体节点之间的近距离无线通信的电波强度有关的信息,越是与所述第一移动体节点之间的电波强度弱的第二移动体节点,向该第二移动体节点赋予越高的激励。
此外,也可以是,在将包含所述第一事务数据的区块记录在所述第一分布式账本中时,经过一致性算法的执行后将所述区块记录在所述第一分布式账本中。
此外,本公开的一个技术方案的移动体节点是包含多个移动体节点的系统中的所述多个移动体节点中的所述蜂窝线路被截断的一个移动体节点,所述多个移动体节点分别具有第一分布式账本和第二分布式账本并且能够与所述蜂窝线路连接,其中,所述一个移动体节点具备:连接状况收发部,经由近距离无线通信,分别与所述多个移动体节点中的除了所述一个移动体节点之外的一个以上的移动体节点收发蜂窝线路连接状况,所述蜂窝线路连接状况是表示是否与所述蜂窝线路中处于连接中的信息;通信部,基于所述一个移动体节点的第一蜂窝线路连接状况和所述一个以上的移动体节点各自的第二蜂窝线路连接状况,与所述一个以上的移动体节点构建MANET;事务数据生成部,在构建所述MANET后,生成第一事务数据,所述第一事务数据至少包含表示所述一个移动体节点的所述MANET的连接状况的第一MANET路由信息,所述第一MANET路由信息是用于表示所述MANET的网络拓扑中的所述一个移动体节点和所述一个以上的移动体节点的位置和职能的MANET路由信息;以及MANET账本部,将包含所述第一事务数据的区块记录在用于所述MANET中的区块链的所述第一分布式账本中。
以下,参照附图对实施方式进行说明。另外,以下说明的实施方式均表示本公开的优选的一个具体例。即,以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置以及连接形态、步骤、步骤的顺序等是一例,并非旨在限定本公开。本公开基于权利要求书中的记载来确定。因此,以下的实施方式中的构成要素中的、没有记载在表示本公开的最上位概念的独立技术方案中的构成要素,为了实现本公开的课题不一定是必需的,但作为构成更优选的方式的构成要素来说明。
(实施方式1)
[1.系统结构]
在本公开的系统中,在具有用于蜂窝线路网络的分布式账本和用于MANET的分布式账本的移动体节点已构建MANET的情况下,将移动体节点的MANET路由信息记录在用于MANET的分布式账本中。并且,通过以难以篡改的形式记录MANET构建时对网络拓扑的贡献度,该移动体节点的用户能够期待与记录在分布式账本中的贡献度相应的激励赋予等。这样,根据本公开的系统,能够促使移动体节点进行地理移动来构建MANET。
以下,参照附图对实施方式中的系统结构等进行说明。
[1.1网络结构]
图1是表示实施方式中的蜂窝线路网络1和MANET2的结构的一例的图。
蜂窝线路网络1是由网络供应商等蜂窝线路供应商提供的蜂窝网络,由移动体节点200a、300a、300b、一个以上的基站400以及服务商节点500b构成。有时将蜂窝线路网络1简称为蜂窝线路。在本实施方式中,对蜂窝线路网络1的一部分区域(称为停用区域)被截断或停用的情况来进行说明。在图1所示的例子中,示出了蜂窝线路网络1不与存在于停用区域中的移动体节点100a和移动体节点100b构成网络的情况。
MANET2是通过近距离无线通信将移动体节点100a、移动体节点100b和移动体节点200a相互连接并将移动体节点彼此的直接通信连成一串的网络。在图1所示的例子中,MANET2由存在于蜂窝线路网络1的停用区域中的移动体节点100a和移动体节点100b、以及在MANET2构建后还与蜂窝线路网络1连接的移动体节点200a构成。
移动体节点100a、100b、200a、300a、300b分别是能够基于近距离无线通信来构建MANET的蜂窝终端等可移动设备。此外,移动体节点100a、100b、200a、300a、300b分别具有用于MANET2中的区块链的第一分布式账本和用于蜂窝线路网络1中的区块链的第二分布式账本,并且能够与蜂窝线路网络1连接。即,移动体节点100a、100b、200a、300a、300b分别还具有作为区块链的功能。此外,在下文中,将经由基站400与蜂窝线路(蜂窝线路网络1)连接并通信称为蜂窝线路通信。另外,在本实施方式中,对移动体节点100a、100b、200a、300a、300b全部具有相同功能结构的情况进行说明。
在图1所示的例子中,重复说明,移动体节点100a、100b、200a、300a、300b中的移动体节点100a、100b、200a构建MANET并进行通信(称为MANET通信)。移动体节点200a、300a、300b进行蜂窝线路通信。移动体节点200a、300a、300b通过进行蜂窝线路通信,能够连接到因特网等骨干网络。另外,图1所示的移动体节点200a起到对由移动体节点100a、100b构成的孤立型MANET和蜂窝线路网络1的封包进行中继的网关的职能。
在此,孤立型MANET是指MANET单独地存在的形态。即,将构成MANET的所有移动体节点仅进行MANET通信的情况的MANET的形态称为孤立型MANET。与此相对,连接型MANET是指构成MANET的至少一个移动体节点经由蜂窝线路网络1连接到因特网等的形态。即,将构成MANET的移动体节点中的至少一个移动体节点还进行蜂窝线路通信、其他移动体节点仅进行MANET通信的情况的MANET的形态称为连接型MANET。
服务商节点500b连接到服务商即蜂窝线路供应商所拥有的蜂窝线路,并构成蜂窝线路网络1。另外,服务商节点500b还具有作为区块链的功能。更具体而言,服务商节点500b除了具有连接到蜂窝线路的通信功能之外,还具有用于蜂窝线路网络1中的区块链的第二分布式账本,并且能够将后述的智能合约(Smart contract)部署于蜂窝线路网络1中的区块链中。
这样,本公开的系统由能够进行基于近距离无线通信的MANET通信的移动体节点100a、100b、200a、300a、300b、一个以上的基站400、以及服务商节点500b构成。
[1.2区块链网络结构]
图2是表示实施方式中的蜂窝线路区块链网络1A和MANET区块链网络2A的结构的一例的图。
蜂窝线路区块链网络1A被构建为蜂窝线路网络1的覆盖网络。在图2所示的例子中,蜂窝线路区块链网络1A由与蜂窝线路网络1连接的移动体节点200a、300a、300b和服务商节点500b构建为覆盖网络。
MANET区块链网络2A被构建为MANET的覆盖网络。在图2所示的例子中,MANET区块链网络2A由连接到MANET2的移动体节点100a、100b、200a构建为覆盖网络。
另外,构建为覆盖网络的蜂窝线路区块链网络1A和MANET区块链网络2A是分别独立的网络,移动体节点200a与双方连接。
此外,服务商节点500b能够将任意的智能合约部署在蜂窝线路区块链网络1A上。此外,参加蜂窝线路区块链网络1A的任意节点还能够由同步后的区块链内的数据向智能合约进行访问。
在图2所示的例子中,移动体节点300a、300b和服务商节点500b对由服务商节点500b部署的智能合约经由自身的第二分布式账本来进行访问。作为由服务商节点500b部署的智能合约,有用于对后述的MANET构建赋予激励的智能合约。
[1.3移动体节点100a的结构]
移动体节点100a、100b、200a、300a、300b是同样的结构,因此以移动体节点100a的结构为例进行说明。
图3是表示实施方式中的移动体节点100a的整体结构的一例的图。
移动体节点100a具备处理器(未图示)和存储有使处理器执行规定的处理的程序的存储器(未图示)。即,移动体节点100a通过处理器使用存储器执行规定的程序来实现。另外,如上所述,移动体节点100a具有第一分布式账本和第二分布式账本,并且能够与蜂窝线路(蜂窝线路网络1)连接。在本实施方式中,如图3所示,移动体节点100a具备MANET通信部101、蜂窝线路通信部102、连接判断部103、网关执行部104、区块链控制部105、区块链程序执行部106以及存储部107。
[1.3.1蜂窝线路通信部102]
蜂窝线路通信部102与蜂窝线路网络1进行通信。在本实施方式中,如图3所示,蜂窝线路通信部102具备无线通信部1021、数据收发部1022以及存储部1023。
<无线通信部1021>
无线通信部1021建立与基站400的通信,与基站400进行电波通信。在本实施方式中,无线通信部1021如果与基站400建立了通信,则判定为蜂窝线路在线即处于与蜂窝线路网络1连接中。如果没有建立与基站400的通信,则无线通信部1021判定为蜂窝线路离线即未处于与蜂窝线路网络1连接中。
无线通信部1021将表示是否处于与蜂窝线路网络1连接中的信息即蜂窝线路连接状况以一定间隔与时间戳一起记录在存储部1023中。
<数据收发部1022>
数据收发部1022与基站400进行数据通信。即,数据收发部1022将封包等数据发送到基站400,或者从基站400接收数据。
<存储部1023>
存储部1023由存储器等构成,存储数据收发部1022收发的数据,或者将蜂窝线路连接状况与时间戳一起存储。
[1.3.2MANET通信部101]
图4是表示图3所示的移动体节点的MANET通信部101的详细结构的一例的图。
MANET通信部101使用近距离无线通信技术进行MANET通信。在本实施方式中,MANET通信部101如图4所示,具备近距离无线通信部1011、路由控制部1012、连接状况判断部1015、连接状况收发部1016和存储部1017。
<近距离无线通信部1011>
近距离无线通信部1011与存在于规定的通信距离内的附近的移动体节点进行近距离无线通信。在本实施方式中,近距离无线通信部1011向附近的移动体节点发出连接请求,并通过配对与附近的移动体节点建立近距离无线通信。
这里,由于移动体节点是电池驱动的蜂窝终端,所以为了长时间维持MANET2,优选以低功耗进行近距离无线通信。因此,近距离无线通信部1011例如使用低功耗且低成本的近距离无线通信标准即Bluetooth Low Energy等Bluetooth(商标注册),与附近的移动体节点进行通信。另外,近距离无线通信部1011不限于使用Bluetooth Low Energy等Bluetooth与附近的移动体节点进行通信的情况。近距离无线通信部1011例如也可以使用SigFox、LoRa等以低功耗实现长距离的数据通信的无线通信标准即LPWA(Low Power,WideArea)与附近的移动体节点进行通信。另外,近距离无线通信部1011还可以将它们组合起来与附近的移动体节点进行通信。
另外,近距离无线通信部1011在与附近的移动体节点建立了近距离无线通信的情况下,将关于该移动体节点的信息存储在存储部1017中。近距离无线通信部1011例如与建立了近距离无线通信的移动体节点交换节点的标识符信息,将取得的标识符记录在存储部1017中。
此外,近距离无线通信部1011在与附近的移动体节点建立近距离无线通信的情况下,也可以对附近的移动体节点取得作为近距离无线通信的电波强度的RSSI(ReceiveSignal Strength Indication,接收信号强度指示)。在这种情况下,近距离无线通信部1011只要将取得的RSSI与时刻信息一起存储在存储部1017中即可。此外,近距离无线通信部1011可以利用所取得的RSSI来估计从自身到附近的移动体节点的距离,而无论有无与附近的移动体节点收发数据。在这种情况下,近距离无线通信部1011可以将估计出的距离与时刻信息一起存储在存储部1017中。
<路由控制部1012>
路由控制部1012控制通过什么路线传送封包。如图4所示,路由控制部1012具有路由部1013和封包转发部1014。
<路由部1013>
路由部1013进行附近的移动体节点的设备地址的搜索,根据搜索结果制作路由表并进行路径搜索。进而,路由部1013使用从其他移动体节点发送的关于与其他移动体节点建立了近距离无线通信的移动体节点的信息,制作路由表。
在本实施方式中,路由部1013遵照包含非专利文献1中公开的OLSR(OptimizedLinking State Routing,优化链路状态路由)的自组织网络的路由协议,制作路由表并进行路径搜索。路由部1013将制作出的路由表与制作时的时间戳一起存储在存储部1017中。
另外,路由部1013也可以根据整个MANET2中传播的路径搜索用的封包,计算当前的MANET2的网络拓扑,并制作路由表。
此外,路由部1013在MANET2的网络拓扑发生了变化时,更新存储在存储部1017中的路由表。
<封包转发部1014>
封包转发部1014使用路由部1013制作出的路由表,将近距离无线通信部1011进行通信的数据等通信内容中继到该通信内容中包含的目的地节点。更具体而言,封包转发部1014在近距离无线通信部1011的通信内容中包含的目的地节点在路由部1013制作出的最近的路由表中是已知的情况下,将该通信内容向目的地节点中继。另一方面,封包转发部1014在目的地节点不是已知的情况下,将在路由表中没有登记目的地节点的结果发送到连接判断部103。
另外,封包转发部1014将关于建立了近距离无线通信的移动体节点的信息传播到整个MANET2。另外,封包转发部1014将路径搜索用的封包传播到整个MANET2。
<连接状况判断部1015>
连接状况判断部1015判断近距离无线通信部1011的连接状况。在本实施方式中,连接状况判断部1015在通过近距离无线通信部1011配对的附近的移动体节点有一个以上的情况下,判断为有MANET连接即建立了近距离无线通信。另一方面,在通过近距离无线通信部1011配对的附近的移动体节点一个也没有的情况下,判断为无MANET连接即未建立近距离无线通信。
连接状况判断部1015将表示有MANET连接或无MANET连接的信息即MANET连接状况以一定间隔与时间戳一起记录在存储部1017中。
<连接状况收发部1016>
连接状况收发部1016经由近距离无线通信,分别与多个移动体节点中除了第一移动体节点之外的一个以上的移动体节点即一个以上的第二移动体节点收发表示是否处于与蜂窝线路连接中的信息即蜂窝线路连接状况。即,连接状况收发部1016收发表示是否处于与所配对的附近的移动体节点在蜂窝线路网络1连接中的信息即蜂窝线路连接状况。在本实施方式中,连接状况收发部1016向通过近距离无线通信部1011配对的附近的移动体节点要求其蜂窝线路连接状况,从而接收该附近的移动体节点的蜂窝线路连接状况。连接状况收发部1016将接收到的该附近的移动体节点的蜂窝线路连接状况存储在存储部1017中。此外,连接状况收发部1016向通过近距离无线通信部1011配对的附近的移动体节点发送存储部1023中存储的自身的蜂窝线路连接状况。
<存储部1017>
存储部1017由存储器等构成。存储部1017例如存储近距离无线通信部1011所取得的移动体节点的信息,或者将近距离无线通信部1011所取得的RSSI与时刻信息一起存储,或者将近距离无线通信部1011估计出的距离与时刻信息一起存储。此外,存储部1017例如将路由部1013制作出的路由表与制作时的时间戳一起存储,或者存储连接状况收发部1016接收到的移动体节点的蜂窝线路连接状况。
这样,MANET通信部101基于第一移动体节点的第一蜂窝线路连接状况和一个以上的第二移动体节点各自的第二蜂窝线路连接状况,由第一移动体节点和一个以上的第二移动体节点构建MANET。
[1.3.2.1构建孤立型MANET时的执行顺序]
在此,说明在以七个移动体节点100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g构建孤立型MANET的情况下的MANET通信部101的执行顺序。另外,将移动体节点100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g称为多个移动体节点100。
图5是表示实施方式中的MANET2的网络拓扑的一例的图。图6是表示图5所示的MANET2的邻接移动体节点的图。
首先,多个移动体节点100分别在MANET通信部101中制作路由表并进行路由搜索。多个移动体节点100分别根据路径搜索的结果,向附近的移动体节点100进行连接请求,通过进行配对,与附近的移动体节点100建立近距离无线通信。多个移动体节点100分别与作为建立了近距离无线通信的移动体节点100的邻接移动体节点直接通信,将邻接移动体节点的信息存储在存储部1017中。
在图5所示的例子中,移动体节点100a的邻接移动体节点是移动体节点100b和移动体节点100c。如果以移动体节点100a为基点移动体节点,则如图6所示。
同样,如图6所示,以移动体节点100b为基点移动体节点的邻接移动体节点是移动体节点100a、100c、100f和移动体节点200a。以移动体节点100c为基点移动体节点的邻接移动体节点是移动体节点100a、100b、100d、100e。同样,以移动体节点100d为基点移动体节点的邻接移动体节点是移动体节点100c,以移动体节点100e为基点移动体节点的邻接移动体节点是移动体节点100c。另外,以移动体节点100f为基点移动体节点的邻接移动体节点是移动体节点100b、100g,以移动体节点100g为基点移动体节点的邻接移动体节点是移动体节点100f。
此外,图6所示的表是根据关于自身的邻接移动体节点的信息和关于由除了自身的多个移动体节点100各自传播的邻接移动体节点的信息而制作的。然后,根据图6所示的表进行网络拓扑的计算。
图7是表示实施方式中的移动体节点的路由表的一例的图。图7中示出了图5所示的移动体节点100c遵照OLSR协议而制作出的路由表的一例。
另外,图7示出了路径搜索用的封包被多跳且移动体节点100c基于向整个MANET2传播(洪泛)时的结果制作的路由表的一例。该路由表是在移动体节点100c对与图5所示的孤立型MANET连接的其他移动体节点100以最小跳转数进行封包发送的情况下,通过按目的地节点记录最初成为跳转对象的移动体节点100的标识符而制作的。即,在图7所示的下一跳转节点中,记录有在多跳到目的地节点时成为最初跳转对象的移动体节点。
此外,该路由表在MANET2的网络拓扑的变化时被更新。
以下,返回图3进行说明。
[1.3.3连接判断部103]
连接判断部103判断移动体节点100a是否正进行MANET通信、以及移动体节点100a是否处于与蜂窝线路网络1连接中。更具体而言,连接判断部103能够通过确认存储在蜂窝线路通信部102的存储部1023中的蜂窝线路连接状况,来判断移动体节点100a是否正处于与蜂窝线路网络1连接中。此外,连接判断部103能够通过确认存储在MANET通信部101的存储部1017中的表示有MANET连接或无MANET连接的MANET连接状况,来判断移动体节点100a是否正进行MANET通信。
在本实施方式中,连接判断部103例如在有MANET连接状况且移动体节点100a处于与蜂窝线路网络1连接中的情况下,使网关执行部104进行网关处理。另一方面,例如,连接判断部103例如在即使有MANET连接状况但移动体节点100a未处于与蜂窝线路网络1连接中的情况下,不使网关执行部104进行网关处理。
此外,连接判断部103基于MANET连接状况、蜂窝线路连接状况和通信内容,使区块链程序执行部106执行。
[1.3.4网关执行部104]
网关执行部104在有MANET连接且移动体节点100a处于与蜂窝线路网络1连接中(蜂窝线路为在线)的情况下,进行中继封包的网关处理。例如,网关执行部104在从MANET通信部101取得了并非路由表中已知的目的地节点和发送数据的情况下,经由蜂窝线路通信部102将发送数据发送到蜂窝线路网络1。另外,网关执行部104在即使有MANET连接但移动体节点100a未处于与蜂窝线路网络1连接中(蜂窝线路为离线)的情况下,不进行网关处理。
[1.3.5区块链控制部105]
区块链控制部105在有MANET连接的情况下,使区块链程序执行部106与MANET区块链网络2A连接,并使MANET分布式账本1071更新。另外,区块链控制部105在蜂窝线路在线的情况下,使区块链程序执行部106与蜂窝线路区块链网络1A连接,并使蜂窝线路分布式账本1072更新。
在本实施方式中,区块链控制部105在有MANET连接且蜂窝线路为离线的情况下,对MANET区块链网络2A执行区块链程序执行部106。并且,在有MANET连接的状态下将蜂窝线路切换成在线的情况下,区块链控制部105对蜂窝线路区块链网络1A和MANET区块链网络2A独立地执行区块链程序执行部106。
另外,在无MANET连接且蜂窝线路在线的情况下,区块链控制部105对蜂窝线路区块链网络1A执行区块链程序执行部。
[1.3.6区块链程序执行部106]
图8是表示图3所示的区块链程序执行部106的详细结构的一例的图。如图8所示,区块链程序执行部106具备事务数据(transaction data)生成部1061、帐本同步部1062、一致性算法执行部1063、MANET帐本部1064以及蜂窝线路帐本部1065。
<事务数据生成部1061>
事务数据生成部1061生成包含MANET路由信息等信息和赋予到该信息的时间戳的事务数据。这里,事务数据是写入区块链上的交易信息。
MANET路由信息是用于表示MANET2的网络拓扑中的移动体节点的位置和职能的信息,表示移动体节点的MANET的连接状况。MANET路由信息例如可以是路由表,也可以包含表示在MANET2中与移动体节点100a进行近距离无线通信的一个以上的移动体节点中的每一个的标识符。在本实施方式中,移动体节点中的MANET的连接状况例如是连接型MANET的网络拓扑的信息。
另外,MANET路由信息还可以包含与近距离无线通信的电波强度有关的信息,还可以包含与建立了近距离无线通信的移动体节点彼此的距离有关的距离信息。
此外,包含在事务数据中的信息不限于MANET路由信息,也可以是转换为可记录在事务数据中的形式的智能合约,还可以是加密资产令牌等激励。此外,包含在事务数据中的信息也可以是对MANET区块链网络2A的第一分布式账本即MANET分布式账本1071中记录的所有帐本信息进行压缩并加上此时的时间戳的信息。
<帐本同步部1062>
帐本同步部1062根据MANET连接状况和蜂窝线路连接状况,选择MANET帐本部1064和蜂窝线路帐本部1065中的至少一个,并使MANET区块链网络2A或蜂窝线路区块链网络1A的分布式账本同步。
此外,智能合约如果被部署到区块链网络上,则被分配区块链网络上的地址。参加到区块链网络的所有移动体节点能够通过向智能合约的地址发布事务数据来执行智能合约。
<一致性算法执行部1063>
一致性算法执行部1063通过由参加到区块链网络的具有一致性算法执行部的所有区块链节点执行的一致性算法来进行区块生成。一致性算法执行部1063在进行区块生成时,在区块中包含新的事务数据。
即,事务数据作为经过一致性算法的执行而生成的包含该事务数据的区块而被记录在分布式账本中。
<MANET账本部1064>
MANET账本部1064控制MANET区块链网络2A的第一分布式账本。MANET账本部1064进行如下控制:保持一个以上的的MANET区块链网络2A上的固有地址,并将区块等数据记录在MANET分布式账本1071中。该地址是蜂窝线路区块链上的帐户,用作识别事务数据的发布源或激励的发送地的标识符。
在本实施方式中,MANET账本部1064基于账本同步部1062的选择结果,在作为第一分布式账本的MANET分布式账本1071中记录包含事务数据的区块。
<蜂窝线路帐本部1065>
蜂窝线路帐本部1065控制蜂窝线路区块链网络1A的第二分布式账本。MANET帐本部1064进行如下控制:保持一个以上的的蜂窝线路区块链网络上的固有地址,并将区块等数据记录在蜂窝线路分布式账本1072中。该地址是蜂窝线路区块链上的帐户,用作识别事务数据的发布源或激励的发送地的标识符。
在本实施方式中,蜂窝线路帐本部1065基于帐本同步部1062的选择结果,在作为第二分布式账本的蜂窝线路分布式账本1072中记录包含事务数据的区块。
[1.3.7存储部107]
存储部107是存储区块链的分布式账本的存储装置。此外,在存储于存储部107的分布式账本中存储有一个以上的智能合约。存储部107例如由硬盘驱动器或固态驱动器等实现。
如图3所示,存储部107在存储区域中存储有MANET分布式账本1071和蜂窝线路分布式账本1072。MANET分布式账本1071和蜂窝线路分布式账本1072独立同步并更新。
MANET分布式账本1071相当于用于MANET2中的区块链的第一分布式账本即MANET区块链网络2A的第一分布式账本。
蜂窝线路分布式账本1072相当于用于蜂窝线路网络1中的区块链的第二分布式账本即蜂窝线路区块链网络1A的分布式账本。
[1.4服务商节点500b的结构]
接着,对服务商节点500b的结构进行说明。
图9是表示实施方式中的服务商节点500b的整体结构的一例的图。如图9所示,服务商节点500b具备蜂窝线路通信部501和服务商区块链程序执行部502。这样,由于服务商节点500b仅具有蜂窝线路通信部501,所以服务商节点500b仅与蜂窝线路区块链网络1A连接。
<蜂窝线路通信部501>
蜂窝线路通信部501具有与图3所示的蜂窝线路通信部102等同的功能,因此省略其说明。
<服务商区块链程序执行部502>
仅对蜂窝线路区块链网络1A执行服务商区块链程序执行部502。如图9所示,服务商区块链程序执行部502具备智能合约生成部5021、事务数据生成部5022、帐本同步部5023、一致性算法执行部5024以及蜂窝线路存储部5025。
此外,事务数据生成部5022、账本同步部5023以及一致性算法执行部5024具有与图8所示的事务数据生成部1061、账本同步部1062以及一致性算法执行部1063等同的功能,因此,在此省略其说明。
<智能合约生成部5021>
智能合约生成部5021生成定义了任意算法及其常数、变量的智能合约,并将该智能合约转换为能够记录在事务数据中的形式。
例如,智能合约生成部5021可以通过将所生成的智能合约二进制化,转换为能够记录在事务数据中的形式。在这种情况下,将智能合约生成部5021生成的二进制数据转交给事务数据生成部5022。于是,智能合约生成部5021向蜂窝线路区块链网络1A发布(即发送)包含二进制数据的事务数据。
在本实施方式中,使服务商使智能合约生成部5021生成用于向在蜂窝线路网1出现破绽时对构建连接型MANET做出了贡献的移动体节点赋予激励的智能合约(以下称为激励合同)。然后,使智能合约生成部5021将该激励合同部署在蜂窝线路区块链网络1A中。
另外,该激励合同是用于基于与贡献度相应的激励分配规则,向在蜂窝线路网络1出现破绽时对构建连接型MANET做出了贡献的移动体节点赋予激励的智能合约。被部署的激励合同能够使用在从孤立型MANET向连接型MANET的转变的瞬间的MANET2的MANET路由信息来计算连接型MANET对网络拓扑的贡献度。然后,将与计算出的贡献度相应的激励赋予给移动体节点。
这样,能够经由被部署的激励合同而自动地向在蜂窝线路网络1出现破绽时对构建连接型MANET做出了贡献的移动体节点赋予激励。
<蜂窝线路存储部5025>
蜂窝线路存储部5025是存储有作为蜂窝线路区块链网络1A的分布式账本的蜂窝线路分布式账本5025a的存储装置。蜂窝线路存储部5025例如由硬盘驱动器或固态驱动器等实现。
在蜂窝线路分布式账本5025a中存储有一个以上的智能合约。蜂窝线路分布式账本5025a相当于用于蜂窝线路网络1中的区块链的第二分布式账本即蜂窝线路区块链网络1A的分布式账本。
[1.4.1到赋予基于激励合同的激励为止的流程]
接着,说明到赋予基于激励合同的激励为止的流程。
首先,服务商节点500b在蜂窝线路网络1发生破绽之前生成激励合同,并在蜂窝线路区块链网络1A中部署所生成的激励合同。
然后,当蜂窝线路网络1发生破绽时,例如移动体节点100a、100b、200a等存在于停用区域中的多个移动体节点构建孤立型MANET。构建了孤立型MANET的移动体节点100a等制作路由表,并生成用于表示孤立型MANET的网络拓扑中的移动体节点的位置和职能的MANET路由信息。于是,构建了孤立型MANET的移动体节点100a等生成包含MANET路由信息和MANET路由信息更新时的时间戳的事务数据。
在此,在构成孤立型MANET的移动体节点100a等均未与蜂窝线路网络1连接的情况下,仅建立MANET区块链网络2A,而不建立蜂窝线路区块链网络1A。
在这种情况下,构成孤立型MANET的一个移动体节点向MANET区块链网络2A发布所生成的事务数据,并记录在作为第一分布式账本的MANET分布式账本1071中。记录有所发布的事务数据的MANET分布式账本1071在MANET区块链网络2A内的所有移动体节点100a等同步。当在MANET区块链网络2A内的所有移动体节点100a等取得了一致性的情况下,该一个移动体节点在区块中取入事务数据并将其向整个MANET区块链网络2A传播。
接着,假设作为构成孤立型MANET的一个移动体节点的例如移动体节点200a伴随地理移动,结果能够与蜂窝线路网络1连接。
在这种情况下,移动体节点200a压缩记录在作为第一分布式账本的MANET分布式账本1071中的账本信息,生成并发布包含添加了时间戳的数据的面向激励合同的地址的事务数据。由此,该事务数据记录在作为第二分布式账本的蜂窝线路分布式账本1072中。因此,该帐本信息被记录在MANET区块链网络2A的第一分布式账本和蜂窝线路区块链网络1A的第二分布式账本中。
另外,移动体节点200a能够将孤立型MANET转变为连接型MANET,并且实现网关的职能。
当从孤立型MANET向连接型MANET转变时,构成连接型MANET的所有移动体节点100a等变得能够进行蜂窝线路通信。因此,构成连接型MANET的所有移动体节点100a等能够经由网关处理连接到蜂窝线路区块链网络1A,因此能够使第二分布式账本与最新的帐本信息同步。
这里,包含由激励合同发布的激励的事务数据也在与最新的帐本信息同步的定时被同步。即,当从孤立型MANET向连接型MANET转变时,包含连接型MANET的网络拓扑信息的MANET路由信息经由移动体节点200a而与蜂窝线路区块链网络1A的第二分布式账本同步。于是,该MANET路由信息包含在事务数据中,向激励合同发布。激励合同基于发布的事务数据中包含的MANET路由信息,自主地进行向连接型MANET转变时的移动体节点100a等对构建MANET的贡献度的比率计算。
这样,在向连接型MANET转变时的包含MANET路由信息的事务数据被记录在第二分布式账本中后,移动体节点100a等根据基于该MANET路由信息计算出的构建MANET的贡献度而被赋予激励。即,移动体节点100a等接受与对构建连接型MANET的贡献度相应的激励。
另外,也可以是,在MANET路由信息包含表示MANET中与第一移动体节点进行近距离无线通信的一个以上的第二移动体节点的每一个的标识符的情况下,与该MANET路由信息中包含的标识符的数量成比例的激励被赋予给第一移动体节点。并且,也可以是,在MANET路由信息包含与第一移动体节点和一个以上的第二移动体节点中的每一个之间的距离有关的距离信息的情况下,第二移动体节点与第一移动体节点之间的距离越小,第二移动体节点被赋予越高的激励。并且,也可以是,在MANET路由信息包含与第一移动体节点与一个以上的第二移动体节点中的每一个之间的近距离无线通信的电波强度有关的信息的情况下,第二移动体节点与第一移动体节点之间的电波强度越弱,第二移动体节点被赋予越高的激励。
[1.4.2激励合同的激励分配规则]
接下来,说明应用于激励合同的激励分配规则。
作为蜂窝线路网络1的破绽的一例,举出由于灾害而基站400倒塌而无法利用蜂窝线路通信的情况。在作为蜂窝线路网络1的出现破绽的停用区域中的代替的通信单元而构建连接型MANET的情况下,作为网络拓扑的理想条件,考虑连接到连接型MANET的移动体节点的数量较多。因此,作为激励分配规则,考虑在构成MANET的移动体节点中,越是实现成为封包传送的中继点的集线器的职能的移动体节点,赋予越多的激励。此外,作为激励分配规则,也可以设为越是有助于扩大停用区域中覆盖区域的移动体节点,赋予越多的激励。
图10是用于说明应用于本实施方式的激励合同的激励分配规则的一例的图。图10示出了保持激励合同的MANET2内的所有移动体节点的路由表和贡献度的比率的保持形式的一例。即,示出了在激励合同取得了MANET2内的全部移动体节点100a的路由表后,进行了贡献度的比率计算的结果的一例。
如图10所示,路由表的邻接跳转目的地有42种。邻接跳转目的地是移动体节点100c的情况有18种,邻接跳转目的地是移动体节点100b的情况有11种,邻接跳转目的地是移动体节点100f的情况有8种,邻接跳转目的地是移动体节点100a的情况有2种,以及邻接跳转目的地是移动体节点100d、100e、100g的情况有1种。
当移动体节点的贡献度高到实现集线器的职能时,能够通过以邻接跳转目的地的总数为分母并且以各个移动体节点成为邻接跳转目的地的情况为分子的比率来表示贡献度。因此,可以将该比率设为激励分配比率。
换句话说,邻接跳转目的地的总数是构成MANET的移动体节点向其他移动体节点进行封包传送的最短跳转路径的组合的总数。当将该总数称为整体数时,任意的移动体节点在网络拓扑内向其他移动体节点的实现集线器的职能的模式数除以整体数所得的比率成为激励分配比率。在图10所示的例子中,激励分配比率与路由表中包含的标识符的数量成比例。
另外,在构建MANET的贡献度的比率计算中,说明了根据MANET路由信息来选定实现集线器的职能的移动体节点并提供高激励的情况的例子,但不限于此。例如,也可以通过以近距离无线通信交换相互的GPS位置信息来计算与地理上的移动体节点之间的距离,该地理上的距离的标准偏差越小,提供越高的激励。
另外,激励分配比率只要是促进作为目标的MANET的网络拓扑的形成即可,因此不限于基于路由表中包含的标识符的数量计算的情况。可以基于对网络拓扑的冗余性的贡献来计算,可以基于移动体节点之间的地理距离来计算,也可以基于移动体节点之间的电波强度来计算。在基于地理距离进行计算的情况下,移动体节点之间的距离越大,由于能够扩大停用区域中覆盖区域,因此赋予越高的激励即可。移动体节点之间的电波强度越弱,由于能够扩大停用区域中覆盖区域,因此赋予越高的激励即可。
此外,在本实施方式中,作为激励可以使用加密资产令牌。在这种情况下,激励合同只要将由服务商节点500b在蜂窝线路区块链网络1A的地址中持有的加密资产令牌送交到由各移动体节点在蜂窝线路区块链网络1A中持有的固有地址即可。例如,假设在服务商节点500b的地址链接有100单位的加密资产令牌。在这种情况下,根据图10所示的贡献度,对移动体节点100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g的蜂窝线路区块链上的地址赋予4.76单位、26.2单位、42.9单位、2.38单位、2.38单位、19.0单位、2.38单位的加密资产。即,在连接型MANET内,越是作为集线器承担进行封包传送的职能的移动体节点,被赋予越高的激励。该加密资产令牌的赋予是通过将包含由激励合同生成的加密资产令牌的事务数据向蜂窝线路区块链网络1A上传播来实现的。
[1.5动作概要]
接下来,将构成本公开的系统的多个移动体节点中蜂窝线路网络1被截断的移动体节点称为第一移动体节点,对第一移动体节点的动作概要进行说明。
图11是表示构成本公开的系统的第一移动体节点的动作概要的流程图。
首先,第一移动体节点检测蜂窝线路网络1的连接是否被截断(S1)。
在步骤S1中,在蜂窝线路网络1出现破绽并且第一移动体节点的蜂窝线路网络1的连接被截断的情况下(S1中为是),前进到步骤S2。此外,在第一移动体节点中的蜂窝线路网络1的连接未被截断的情况下(S1中为否),不前进到步骤S2。因此,第一移动体节点中的蜂窝线路网络1的连接被截断是向步骤S2前进的触发。
接着,第一移动体节点建立近距离无线通信,并与一个以上的第二移动体节点中的每一个收发表示是否处于与蜂窝线路网络1连接中的信息即蜂窝线路连接状况(S2)。一个以上的第二移动体节点是构成本公开的系统的多个移动体节点中除了第一移动体节点之外的一个以上的移动体节点。更具体而言,第一移动体节点经由近距离无线通信与一个以上的第二移动体节点中的每一个收发表示是否处于与蜂窝线路网络1连接中的信息即蜂窝线路连接状况。
接着,第一移动体节点基于蜂窝线路连接状况,与一个以上的移动体节点构建MANET(S3)。更具体而言,第一移动体节点基于第一移动体节点的第一蜂窝线路连接状况和一个以上的第二移动体节点各自的第二蜂窝线路连接状况,与一个以上的第二移动体节点构建MANET。
接着,第一移动体节点生成包含表示MANET连接状况的MANET路由信息的事务数据(S4)。更具体而言,第一移动体节点在构建MANET后,生成至少包含第一MANET路由信息的第一事务数据,该第一MANET路由信息表示第一移动体节点的MANET的连接状况。这里,第一MANET路由信息是用于表示MANET2的网络拓扑中的第一移动体节点和一个以上的第二移动体节点的位置和职能的MANET路由信息。
接下来,第一移动体节点将包含事务数据的区块记录在用于MANET区块链的第一分布式账本中(S5)。更具体而言,第一移动体节点将包含第一事务数据的区块记录在作为MANET区块链网络2A的第一分布式账本的MANET分布式账本1071中。
这样,当蜂窝线路网络1发生破绽时,存在于停用区域中的例如第一移动体节点与存在于停用区域中的其他移动体节点构建孤立型MANET。并且,第一移动体节点将MANET路由信息包含在事务数据中来发布,从而能够将MANET路由信息记录在作为第一分布式账本的MANET分布式账本1071中。
即,没有与蜂窝线路网络1之间的连接的移动体节点通过构建MANET,能够在第一分布式账本中记录MANET路由信息,因此能够将MANET构建时的对网络拓扑的贡献度以难以篡改的形式记录。因此,移动体节点的用户能够期待与记录在分布式账本中的贡献度相应的激励赋予等,从而使没有与蜂窝线路网络1之间的连接的移动体节点进行地理移动,进行孤立型MANET的构建。
图12是表示构成本公开的系统的第一移动体节点使孤立型MANET转变为连接型MANET时的动作概要的流程图。图12相当于图11之后的第一移动体节点的动作概要。
首先,在一个以上的第二移动体节点未与蜂窝线路网络1连接的状态下,检测进行了地理移动的第一移动体节点是否与蜂窝线路网络1连接(S6)。
在进行了地理移动的结果为第一移动体节点与蜂窝线路网络1连接的情况下(S6中为是),前进到步骤S7。此外,在即使第一移动体节点进行地理移动,第一移动体节点也未与蜂窝线路网络1连接的情况下(S6中为否),不前进到步骤S7。因此,进行了地理移动的第一移动体节点与蜂窝线路网络1的连接成为进入步骤S7的触发。
然后,第一移动体节点生成包含存放在用于MANET区块链的分布式账本中的MANET路由信息的事务数据(S7)。更具体而言,第一移动体节点生成第三事务数据,该第三事务数据至少包含存放在作为MANET区块链网络2A的第一分布式账本的MANET分布式账本1071中的第一MANET路由信息。
接着,第一移动体节点将包含步骤S7中生成的事务数据的区块记录在用于蜂窝线路区块链的第二分布式账本中(S8)。更具体而言,第一移动体节点将包含第三事务数据的区块存放在作为蜂窝线路区块链网络1A中的第二分布式账本的蜂窝线路分布式账本1072中。
接着,第一移动体节点取得激励(S9)。更具体而言,在第三事务数据被记录在第二分布式账本中之后,根据基于第一MANET路由信息计算出的MANET的构建的贡献度,对第一移动体节点和一个以上的第二移动体节点中的每一个赋予激励。
这样,在孤立型MANET被转变成了连接型MANET的情况下,由于被赋予与构建MANET的贡献度相应的激励,因此能够促使没有与蜂窝线路网络1的连接的第一移动体节点和第二移动体节点进行地理移动来构建MANET。
[1.6附近的移动体节点之间的连接顺序]
接着,说明在地理上接近的移动体节点彼此之间构建MANET的情况的顺序。
图13是表示实施方式中的在附近的移动体节点之间构建MANET的情况的连接顺序的图。在图13中,为了简化说明,举例说明在作为附近的移动体节点之间的两个移动体节点100a和移动体节点100b之间构建孤立型MANET的情况。
首先,在步骤S101中,假设移动体节点100a和移动体节点100b中的蜂窝线路网络1的连接被截断。
于是,移动体节点100a和移动体节点100b相互进行握手,建立二者间的近距离无线通信。
接着,在步骤S102中,例如移动体节点100b向移动体节点100a发送作为表示移动体节点100b是否处于与蜂窝线路网络1连接中的最新信息的移动体节点100b的蜂窝线路连接状况。
接着,在步骤S103中,移动体节点100b向移动体节点100a要求移动体节点100a的蜂窝线路连接状况,从移动体节点100a接收移动体节点100a的蜂窝线路连接状况。
接着,在步骤S104中,移动体节点100b判定在建立有近距离无线通信的移动体节点中是否有离线节点。在图13所示的例子中,移动体节点100b建立有与移动体节点100a二者间的近距离无线通信,因此确认移动体节点100a和移动体节点100b的蜂窝线路是否为离线。移动体节点100b根据自身(移动体节点100b)的蜂窝线路连接状况和步骤S102中接收到的移动体节点100a的蜂窝线路连接状况,判定移动体节点100a和移动体节点100b的蜂窝线路是否离线。在移动体节点100a和移动体节点100b中的至少一方的蜂窝线路是离线的情况下,向步骤S105前进。在图13所示的例子中,由于移动体节点100a和移动体节点100b的蜂窝线路离线,前进到步骤S105。此外,在移动体节点100a和移动体节点100b双方的蜂窝线路都在线的情况下,中断处理并返回步骤S101,在步骤S101中,移动体节点100b与另一移动体节点进行握手,建立二者间的近距离无线通信。
接着,在步骤S105中,移动体节点100a和移动体节点100b通过维持步骤S101中建立的近距离无线通信来构建MANET,并构建MANET区块链网络作为其覆盖网络。
接着,在步骤S106中,移动体节点100b生成包含自身中的最新MANET路由信息的事务数据。
接着,在步骤S107中,移动体节点100b对构成MANET区块链网络的所有移动体节点传播包含步骤S106中生成的MANET路由信息的事务数据。在图13所示的例子中,移动体节点100b向移动体节点100a发送包含MANET路由信息的事务数据。
接着,在步骤S108中,移动体节点100a也与移动体节点100b同样,生成包含自身中的最新MANET路由信息的事务数据。
接着,在步骤S109中,移动体节点100a与移动体节点100b同样,对构成MANET区块链网络的所有移动体节点传播包含步骤S108中生成的MANET路由信息的事务数据。在图13所示的例子中,移动体节点100a向移动体节点100b发送包含MANET路由信息的事务数据。
接着,在步骤S110中,构成MANET区块链网络的移动体节点100a和移动体节点100b实施既定的一致性算法,并在区块中取入事务数据。在图13中所示的例子中,移动体节点100a和移动体节点100b执行一致性算法,并在MANET区块链网络上生成相同区块。然后,移动体节点100a和移动体节点100b将生成的相同区块记录在作为各自的第一分布式账本的MANET分布式账本1071中。
[1.7从孤立型MANET到连接型MANET的转变顺序]
接着,说明在蜂窝线路网络1中有停用区域的情况下,在存在于停用区域的移动体节点彼此之间构建孤立型MANET后,转变为连接型MANET的情况下的转变顺序。
图14是表示实施方式中的在停用区域中构建孤立型MANET后,转变为连接型MANET的情况下的转变顺序的图。在图14中,为了简化说明,举例说明在存在于停用区域的两个移动体节点100b和移动体节点200a之间构建MANET的情况。
首先,在步骤S301中,存在于停用区域的移动体节点100b检测附近的移动体节点200a。于是,移动体节点100b和移动体节点200a相互进行握手,建立二者间的近距离无线通信。
接着,在步骤S302中,移动体节点100b向移动体节点200a发送移动体节点100b的蜂窝线路连接状况。
接着,在步骤S303中,移动体节点100b向移动体节点200a请求移动体节点200a的蜂窝线路连接状况,从移动体节点200a接收移动体节点200a的蜂窝线路连接状况。
接着,在步骤S304中,移动体节点100b判定在建立有近距离无线通信的移动体节点中是否有离线节点。在图14所示的例子中,移动体节点100b建立有与移动体节点200a二者间的近距离无线通信,因此确认移动体节点100b和移动体节点200a的蜂窝线路是否离线。这里,由于移动体节点100b的蜂窝线路离线,移动体节点200a的蜂窝线路在线(S304中为是),向步骤S305前进。此外,在移动体节点200a的蜂窝线路也在线的情况下,中断处理,并返回到步骤S301。
接着,在步骤S305中,移动体节点100b和移动体节点200a通过维持步骤S301中建立的近距离无线通信,构建孤立型MANET,并构建MANET区块链网络。此外,移动体节点100b和移动体节点200a分别生成并传播包含自身中的最新MANET路由信息的事务数据。然后,实施既定的一致性算法,并生成包含该事务数据的相同区块,记录在作为各自的第一分布式账本的MANET分布式账本1071中。
接着,在步骤S307中,由于移动体节点200a的蜂窝线路在线,因此移动体节点200a制作并发送包含记录在作为第一分布式账本的MANET分布式账本1071中的最新MANET路由信息的事务数据。
另外,该事务数据被发送向事先由服务商部署到蜂窝线路区块链网络1A的激励合同的地址,在蜂窝线路区块链网络1A内被传播。此外,该事务数据还被传播到移动体节点200a并行参加的MANET区块链网络。如果用图1所示的例子进行说明,则虽然不与MANET2连接,但是该事务数据也被传播到与蜂窝线路网络1连接的移动体节点300a、移动体节点300b和服务商节点500b。
接着,在步骤S308中,构成蜂窝线路区块链网络的移动体节点200a和经由基站400与蜂窝线路区块链网络连接的移动体节点实施既定的一致性算法。由此,该事务数据被取入到区块中,记录在作为各自的第二分布式账本的蜂窝线路分布式账本1072中。
接着,在步骤S309中,移动体节点200a向激励合同发布事务数据,该事务数据包含通过实施一致性算法而记录在作为第二分布式账本的蜂窝线路分布式账本1072中的最新MANET路由信息。由此,执行激励合同。
接下来,在步骤S310中,激励合同基于包含步骤S309中发布的最新MANET路由信息的事务数据,计算与贡献度相应的激励。激励合同将包含与计算出的贡献度相应的激励的事务数据发布到蜂窝线路区块链网络。
另一方面,在步骤S311中,移动体节点200a进行网关处理。更具体而言,移动体节点200a通过在移动体节点100b与基站400之间进行网关处理,在移动体节点100b与因特网之间收发封包(数据)。
另外,在步骤S312中,由于孤立型MANET转变成了连接型MANET,因此在步骤S313中,移动体节点100b通过移动体节点200a的网关处理与蜂窝线路区块链网络连接。
并且,在步骤S314中,移动体节点200a通过与包含步骤S310中发布的激励的事务数据同步,经由蜂窝线路区块链网络上的地址取得激励即令牌。
[1.8效果等]
作为在灾害时等蜂窝线路等骨干网络停用时的临时网络,期待灵活运用作为暂时性的网络的MANET。在此情况下,需要促使停用区域的移动体节点构建孤立型MANET,形成能够连接因特网的网络拓扑,并向连接型MANET转变。作为其中一种方法,可考虑通过各移动体节点支付地理移动的成本来构建孤立型MANET,然后转变为连接型MANET。
然而,由于孤立型MANET未与骨干网络连接,因此无法从外部掌握状况。因此,不存在促使构建了MANET的各移动体节点进一步地理移动并促进期待的网络拓扑结构形成的结构。
与此相对,在本公开中,在具有用于蜂窝线路网络的分布式账本和用于MANET的分布式账本的移动体节点已构建MANET的情况下,在用于MANET的分布式账本中记录移动体节点的MANET路由信息。更具体而言,即使没有向蜂窝线路网络的连接,通过在篡改极为困难的第一分布式账本中记录MANET路由信息,也能够以难以篡改的形式记录MANET构建时的对网络拓扑的贡献度。
MANET路由信息由于能够导出MANET构建中的移动体节点的职能,因此可以说是MANET构建的贡献度信息。而且,MANET路由信息被保存在第一分布式账本即区块链上,所以难以篡改。即,通过记录在第一分布式账本中,能够防止因对等信息的非法操作而引起的攻击,因此能够在P2P(peer to peer)中牢固地保持作为自组织网络的MANET路由信息。
由此,移动体节点的用户能够期待与记录在第一分布式账本中的贡献度相应的激励赋予等,所以能够促使移动体节点进行地理移动来构建MANET。即,能够促使构建暂时性的MANET。
此外,在本公开中,在构建MANET后,在构建了MANET的一个移动体节点能够与蜂窝线路网络连接时,将记录在第一分布式账本中的MANET路由信息记录在构建于蜂窝线路网络的覆盖网络中的第二分布式账本中。由此,一个移动体节点的用户能够期待执行与记录在第一分布式账本中的贡献度相应的激励赋予等,因此能够促使移动体节点进一步进行地理移动而与蜂窝线路网络连接。因此,能够在例如灾害时作为骨干网络的蜂窝网络已出现破绽的情况下促使构建临时网络。
然后,根据记录在第二分布式账本中的路由信息判定各移动体节点对MANET构建的贡献度,根据贡献度对各移动体节点赋予激励。
由此,能够对在MANET构建时做出贡献的移动体节点进行与记录在第一分布式账本中的贡献度相应的激励赋予,因此能够促使移动体节点进行地理移动来构建MANET。
(其他变形例)
此外,基于上述各实施方式说明了本公开,但本公开当然不限定于上述各实施方式。以下情况也包含于本公开。
(1)在上述的实施方式中,以MANET通信部101和蜂窝线路通信部102由不同装置实现的情况进行了说明,但不限于此。MANET通信部101和蜂窝线路通信部102也可以由同一装置实现。
(2)在上述的实施方式中,以移动体节点对MANET通信部101和蜂窝线路通信部102具有共用的区块链程序执行部106的情况进行了说明,但不限于此。移动体节点也可以具有分别针对MANET通信部101和蜂窝线路通信部102的区块链程序执行部106。
(3)在上述的实施方式中,以因特网连接的某蜂窝线路网络1是骨干网络的情况进行了说明,但不限于此。例如,也可以将内联网(intra network)或LAN(Local AreaNetwork,局域网)作为骨干网络,也可以是将它们组合所得的结构。即,图1的蜂窝线路网络1可以是内联网、LAN或将它们组合所得的结构。
(4)在上述的实施方式中,以基站400不与蜂窝线路区块链网络1A连接的情况进行了说明,但不限于此。也可以基站400本身也具备作为区块链节点的功能,与蜂窝线路区块链网络1A连接而具有第二分布式账本,也可以访问智能合约。
(5)在上述的实施方式中,以服务商节点500b的服务商区块链程序执行部502和移动体节点的区块链程序执行部106是不同的结构的情况进行了说明,但不限于此。移动体节点的区块链程序执行部106可以与服务商节点500b的服务商区块链程序执行部502同样地具有智能合约生成部并部署智能合约。
(6)在上述的实施方式中,在构建了MANET的贡献度的比率计算中根据向连接型MANET转变时的MANET路由信息来计算贡献度比率,但不限于此。例如,也可以根据孤立型MANET时期的MANET路由信息的历史记录,计算考虑了移动体节点的地理移动的历史记录的贡献度。在这种情况下,例如可以基于从蜂窝线路网络1被截断的时刻到向连接型MANET转变为止的期间的MANET路由信息的历史记录,根据跳转目的地的邻接移动体节点的累计的数量来计算贡献度比率。
(7)在上述的实施方式中,举出赋予加密资产令牌作为激励的情况的例子进行了说明,但不限于此。例如,也可以将蜂窝线路网络1中的蜂窝线路通信的通信量作为激励来赋予。在这种情况下,与蜂窝线路区块链网络1A连接的基站400进行附加了赋予到各自的移动体节点的通信量的封包传送的控制即可。
(8)此外,在上述的实施方式中,举出赋予加密资产令牌作为激励的情况的例子进行了说明,但不限于此。例如,也可以赋予仅在蜂窝线路区块链网络1A等的骨干区块链上能够利用的本地的令牌作为激励。此外,激励不限定于由激励合同生成。例如,可以以孤立型MANET的账本为证据,网络提供商将对预先关联于路由表的标识符的用户的通信使用费用进行折扣作为激励。
(9)在上述的实施方式中,以成为贡献度的比率计算的依据的MANET路由信息向蜂窝线路区块链网络1A和MANET区块链网络2A双方同步的情况进行了说明,但不限于此。例如,也可以将记录在MANET区块链网络2A的第一分布式账本中的事务数据直接作为记录在蜂窝线路区块链网络1A的第二分布式账本中的事务数据来同步。此外,可以在维持孤立型MANET时,预先将生成的事务数据逐一记录在第一分布式账本中,在转变成了连接型MANET时,作为包含最新的全部账本信息的事务数据来生成,并记录在第二分布式账本中。
(10)在上述的实施方式中,对将记录在MANET区块链网络2A的第一分布式账本中的MANET路由信息全部压缩并使蜂窝线路区块链网络1A同步且记录在第二分布式账本中的情况进行了说明,但不限于此。例如,也可以移动体节点摘录发生向连接型MANET的转变时的MANET路由信息等帐本信息的一部分,并使该信息与蜂窝线路区块链网络1A同步,记录在第二分布式账本中。
(11)在上述的实施方式中,按照MANET路由协议进行了路径选择,但也可以在孤立型MANET之间仅将P2P连接历史记录写入到分布式账本中,在成为连接型MANET的时间点,基于同步的历史记录来进行激励的判定。
(12)在上述的实施方式中,以在记录蜂窝线路连接状况时以一定间隔轮询来取得蜂窝线路连接状况的主动的信息取得为前提进行了说明,但不限于此。也可以通过近距离无线通信将取得蜂窝线路连接状况的开关发送给周围的移动体节点,从而从周围的移动体节点被动地取得蜂窝线路连接状况。
(13)在上述的实施方式中,以近距离无线通信的握手对象的移动体节点的选择是不依赖于过去的连接结果的情况进行了说明,但不限于此。近距离无线通信的握手对象的移动体节点也可以在参照过去的连接结果的基础上选择。
(14)具体而言,上述的实施方式中的各装置是由微处理器、ROM、RAM、硬盘单元、显示器单元、键盘、鼠标等构成的计算机系统。在所述RAM或硬盘单元中记录有计算机程序。所述微处理器按照所述计算机程序进行动作,由此各装置实现其功能。这里,计算机程序是为了实现规定的功能而组合多个表示针对计算机的指令的命令代码而构成的。
(15)构成上述的实施方式中的各装置的构成要素的一部分或者全部也可以由一个系统LSI(Large Scale Integration:大规模集成电路)构成。系统LSI是将多个构成部集成在一个芯片上而制造的超多功能LSI,具体而言,是包含微处理器、ROM、RAM等而构成的计算机系统。在所述RAM中记录有计算机程序。所述微处理器按照所述计算机程序进行动作,由此,系统LSI实现其功能。
另外,构成上述的各装置的构成要素的各部可以单独地进行单芯片化,也可以以包含一部分或全部的方式进行单芯片化。
另外,在这里设为了系统LSI,但根据集成度的不同,有时也被称为IC、LSI、超级LSI、以及超大规模LSI。另外,集成电路化的方法不限于LSI,也可以通过专用电路或通用处理器来实现。也可以利用在LSI制造后能够编程的FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)、能够重构LSI内部的电路单元的连接或设定的可重构处理器。
进而,如果因半导体技术的进步或派生的其他技术而出现置换LSI的集成电路化的技术,则当然也可以使用该技术进行功能区块的集成化。也有可能应用生物技术等。
(16)构成上述的各装置的构成要素的一部分或全部也可以由能够在各装置上装卸的IC卡或单体的模块构成。所述IC卡或所述模块是由微处理器、ROM、RAM等构成的计算机系统。所述IC卡或所述模块也可以包含上述的超多功能LSI。微处理器按照计算机程序进行动作,由此,所述IC卡或所述模块实现其功能。该IC卡或该模块也可以具有防篡改性。
(17)本公开也可以是上述所示的方法。另外,也可以是通过计算机实现这些方法的计算机程序,也可以是由所述计算机程序构成的数字信号。
另外,本公开也可以是将所述计算机程序或所述数字信号记录于计算机可读取的记录介质例如软盘、硬盘、CD-ROM、MO、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、BD(Blu-ray(注册商标)Disc)、半导体存储器等。另外,也可以是记录在这些记录介质中的所述数字信号。
另外,本公开也可以是经由电通信线路、无线或有线通信线路、以因特网为代表的网络、数据传播等传送所述计算机程序或所述数字信号。
另外,本公开也可以是具备微处理器和存储器的计算机系统,所述存储器预先记录有上述计算机程序,所述微处理器按照所述计算机程序进行动作。
另外,也可以通过将所述程序或所述数字信号记录在所述记录介质中进行移送,或者通过经由所述网络等移送所述程序或所述数字信号,由独立的其他计算机系统来实施。
(18)也可以将上述的实施方式及上述变形例分别组合。
工业实用性
本公开能够利用于例如通过将P2P中作为自组织网络的MANET的路由信息记录在分布式账本中,在骨干网络破绽的情况下将MANET构建为临时网络的控制方法、移动体节点及程序。
附图标记说明
1 蜂窝线路网络
1A 蜂窝线路区块链网络
2 MANET
2A MANET区块链网络
100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、200a、300a、300b 移动体节点
101 MANET通信部
102、501 蜂窝线路通信部
103 连接判断部
104 网关执行部
105 区块链控制部
106 区块链程序执行部
107、1017、1023 存储部
400 基站
500b 服务商节点
502 服务商区块链程序执行部
1011 近距离无线通信部
1012 路由控制部
1013 路由部
1014 封包转发部
1015 连接状况判断部
1016 连接状况收发部
1021 无线通信部
1022 数据收发部
1061、5022 事务数据生成部
1062、5023 帐本同步部
1063、5024 一致性算法执行部
1064 MANET帐本部
1065、5025a 蜂窝线路帐本部
1071 MANET分布式账本
1072 蜂窝线路分布式账本
5021 智能合约生成部
5025 蜂窝线路存储部
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