硬核科普：隨機數與區塊鏈_CHA

隨機數是一個非常重要的密碼學概念，近日MYKEY研究部門負責人姚翔老師做客PlatON社區，參加社區快閃活動，為社區講解隨機數定義與區塊鏈中隨機數方案及相關應用。

在參與抽獎或抽樣的過程中，我們經常聽到“隨機數”這個詞。隨機數在密碼學中有著非常基礎且重要的地位，常用于密鑰和安全參數生成。而在日常生活中，隨機數也是保障公平性的重要手段，廣泛應用于抽樣、抽簽、抽獎等場景當中。隨機數在區塊鏈中也應用廣泛，除了密鑰生成等傳統安全場景，在共識機制、零知識證明等熱門場景中也發揮著重要的作用，保護著區塊鏈的安全。

元宇宙數據分析平臺The Hub DAO加入Chainlink BUILD計劃:金色財經報道，據預言機服務提供商Chainlink官推宣布，元宇宙數據分析平臺The Hub DAO已加入Chainlink BUILD計劃，有助于支持該項目的元宇宙體驗和分析一站式服務。作為回報，The Hub DAO項目將向網絡服務提供商（包括利益相關者）提供3%的原生代幣供應，The Hub DAO目前支持Decentraland、The Sandbox等多個元宇宙平臺，作為 BUILD 的一部分，他們將能訪問和集成安全智能合約自動化服務Chainlink Automation并通過Chainlink VRF為面向用戶的交易提供隨機可證明驗證。[2023/9/8 13:27:28]

然而，在實際的應用當中，由于對隨機數的理解不到位，實現不嚴謹，引發了大量的安全風險事件。索尼、YubiKey等知名企業都曾出現過隨機數生成器的嚴重缺陷，不得不緊急進行固件更新，雖然沒有造成毀滅性后果，但造成的損失也難以評估。而在區塊鏈上，由于開獎隨機數可被預測，在近兩年里直接造成了成百上千萬資產的損失，可以說“歷史總在重演”。

Ava Labs創始人：從現在起三到五年內，大量的Layer1區塊鏈將被淘汰:金色財經報道，Ava Labs創始人兼首席執行官Emin Gün Sirer在接受采訪時表示，近年來，加密生態系統中涌現出許多Layer1區塊鏈，但從現在起三到五年內，大量的 Layer1區塊鏈將被淘汰。我認為我們已經有太多的Layer1，他們基本上是在抄襲其他人的劇本，在許多情況下，他們向市場帶來了市場不需要的東西。此外，Avalanche將基礎技術視為吸引開發人員關注的關鍵驅動因素，我們決定必須提出自己的擴展架構，目前似乎沒有其他人在推動。

Gün Sirer指出，Layer1它必須是去中心化的、安全的和快速的。我認為我們處在一個很好的位置。[2023/3/26 13:27:44]

看上去簡單的隨機數如此重要，又引發這么多問題。研究和開發人員必須理解它的原理和細節，才能避免在應用過程中犯錯。

數據：124,619枚LTC從幣安轉移到未知錢包:金色財經報道，據Whale Alert監測數據顯示，124,619 枚LTC(價值約8,253,296美元)從幣安轉移到未知錢包。[2022/12/17 21:50:56]

那么，什么是隨機數？怎樣判斷隨機數的質量呢？在區塊鏈中一般生成隨機數的方法又有哪些？

什么是隨機數？

首先我們來說隨機數是什么。隨機數并不是一個具體的數，而是在通過隨機數生成器產生的一個或一組數的序列。這個序列所能出現的元素來自確定的集合，每次選出的元素不可預期，但元素出現的概率恒定的。譬如說扔一枚六面均勻的骰子，結果不可預期，但每個面的概率都是相等的，每次擲出的結果就可以作為一個隨機數生成的方法。

美聯儲卡什卡利：美聯儲正努力將通脹率降至2％:10月12日消息，美聯儲卡什卡利：美聯儲正努力將通脹率降至2％。[2022/10/12 10:32:47]

真隨機數一般來自物理世界的隨機行為，需要進行噪聲搜集，而在計算機科學中，一般使用確定性的算法來模擬隨機數的生成，也稱偽隨機數。對偽隨機數的檢測非常重要，全面、完備的檢測可以避免算法缺陷或人為后門造成的風險。目前常用的隨機數檢測標準有NISTSP800-20和GB/T32915-2016等。

需要補充的是，在NIST這份標準提供的參考實現中，就曾被懷疑植入過后門。

Dual_EC_DRBG，目前該推薦實現已經被刪除。而在即將召開的密碼學重要會議Crypto2020中，也有一篇對NISTCTR-DRBG這個隨機數生成器的安全分析，指出了其缺陷并給出了修復方法。而在會議接受的論文里，研究隨機性相關問題的論文多達6篇。這都說明隨機數的問題并不簡單，也馬虎不得。

隨機數與區塊鏈

在區塊鏈中，由于較難從物理世界中獲取隨機噪聲，生成隨機數的難度更大。

目前一般的思路是通過幾種不同策略組合使用：一是通過多方協同生成；二是通過哈希函數等隨機預言機引入隨機性；三是通過承諾-揭示協議降低參與方作弊可能；四是引入門限協議或經濟約束提高產生隨機數的成功率。

多方協同產生指的是隨機數的生成依賴多個參與方的輸入，這樣隨機數就較難被單方操縱。

由于每個輸入方的輸入可能具有很強的規律性，隨機性不足。需要使用隨機化的函數，例如哈希函數對輸入進行處理。可以將所有參與方的輸入作為函數的輸入參數，輸出的結果作為隨機數。

承諾-揭示協議主要是為了避免參與方作惡，參與方需要先將自己想輸入的結果做一個承諾，一般也是通過哈希函數完成。承諾發布之后，參與方的輸入就不能再修改了，但需要注意的是，他仍然可以選擇不把承諾揭示。

引入門限協議，通過秘密共享或門限簽名的方式，可以避免隨機數生成方案因為一個參與方沒有完整執行流程而失敗，具備一定的容錯性，提高隨機數產生的成功率。引入經濟約束，可以避免參與方通過拒絕揭示的方式影響隨機數結果，對惡意的參與方進行懲罰。

安全多方計算技術正是產生高質量的鏈上隨機數的重要基礎技術。運用安全多方計算技術，可以讓多方不可抵賴地協同生成隨機數。PlatON基于安全多方計算技術可以更好地為鏈上隨機數提供解決方案。

Tags：區塊鏈THEINKCHA區塊鏈游戲幣最高漲多少The People’s Coinlink幣幣情Your Future Exchange

世界幣