随机数是一个非常重要的密码学概念,近日MYKEY研究部门负责人姚翔老师做客PlatON社区,参加社区快闪活动,为社区讲解随机数定义与区块链中随机数方案及相关应用。
在参与抽奖或抽样的过程中,我们经常听到“随机数”这个词。随机数在密码学中有着非常基础且重要的地位,常用于密钥和安全参数生成。而在日常生活中,随机数也是保障公平性的重要手段,广泛应用于抽样、抽签、抽奖等场景当中。随机数在区块链中也应用广泛,除了密钥生成等传统安全场景,在共识机制、零知识证明等热门场景中也发挥着重要的作用,保护着区块链的安全。
徐明星:SEC可能打不赢官司,因为BUSD肯定没有盈利预期:金色财经报道,OKX创始人徐明星重申,OKX高度支持USDC等受监管的稳定币,暂无推出OKX稳定币的计划。他认为SEC可能打不赢官司,因为BUSD肯定没有盈利预期,不应该是证券;但NYDFS可以要求停止BUSD或者停止Paxos的许可证。[2023/2/14 12:04:36]
然而,在实际的应用当中,由于对随机数的理解不到位,实现不严谨,引发了大量的安全风险事件。索尼、YubiKey等知名企业都曾出现过随机数生成器的严重缺陷,不得不紧急进行固件更新,虽然没有造成毁灭性后果,但造成的损失也难以评估。而在区块链上,由于开奖随机数可被预测,在近两年里直接造成了成百上千万资产的损失,可以说“历史总在重演”。
国家邮政局:加快建设亚太地区互联互通邮政快递网络 持续加强国际寄递物流体系建设:11月28日消息,国家邮政局党组书记、局长赵冲久主持召开局党组会议。会议指出,要加快推进行业数字化转型,大力发展智慧邮政和智慧快递,推动大数据、互联网、人工智能、区块链等新技术与行业深度融合,加快产业数字化转型,促进商品和要素流动,不断引领产业链深度融合和高端跃升,更好实现物畅其流。要更好稳固国际产业链供应链,坚持小循环带动大循环,加快建设亚太地区互联互通邮政快递网络,持续加强国际寄递物流体系建设,全面深化电子商务时代跨境合作,支持加强海外分拨中心、海外仓以及地面配送网络建设,更好贯通对外贸易生产端、贸易端、消费端,有效服务促进国际贸易发展。[2022/11/28 21:05:24]
看上去简单的随机数如此重要,又引发这么多问题。研究和开发人员必须理解它的原理和细节,才能避免在应用过程中犯错。
Zhu Su:Alameda或一直在做FTX用户的对手盘:11月10日消息,三箭资本联合创始人Zhu Su在其社交平台表示,Alameda多年来可能一直在做FTX用户的对手盘(internalizing FTX client liquidations)。
然而在LUNA爆雷事件中,LUNA出现了连续三天的单边抛售行情,Alameda很可能因为为FTX提供了大量的流动性而造成了巨大损失。[2022/11/10 12:44:32]
那么,什么是随机数?怎样判断随机数的质量呢?在区块链中一般生成随机数的方法又有哪些?
FTT DAO获得约700万美元的FTT捐款,将用于支持生态项目:6月27日消息,由社区主导的生态系统DAO FTT DAO已收到社区捐赠的250000枚FTT(价值约700万美元),以帮助启动其活动。
这笔捐款将用作生态系统基金,FTT DAO计划利用资金支持社区主导的项目,涉及加密教育、DeFi等领域。捐款还专门用于FTT相关的NFT项目,并进一步构建FTT全球社区和用例。(Asiaone)[2022/6/27 1:34:10]
什么是随机数?
首先我们来说随机数是什么。随机数并不是一个具体的数,而是在通过随机数生成器产生的一个或一组数的序列。这个序列所能出现的元素来自确定的集合,每次选出的元素不可预期,但元素出现的概率恒定的。譬如说扔一枚六面均匀的骰子,结果不可预期,但每个面的概率都是相等的,每次掷出的结果就可以作为一个随机数生成的方法。
真随机数一般来自物理世界的随机行为,需要进行噪声搜集,而在计算机科学中,一般使用确定性的算法来模拟随机数的生成,也称伪随机数。对伪随机数的检测非常重要,全面、完备的检测可以避免算法缺陷或人为后门造成的风险。目前常用的随机数检测标准有NISTSP800-20和GB/T32915-2016等。
需要补充的是,在NIST这份标准提供的参考实现中,就曾被怀疑植入过后门。
Dual_EC_DRBG,目前该推荐实现已经被删除。而在即将召开的密码学重要会议Crypto2020中,也有一篇对NISTCTR-DRBG这个随机数生成器的安全分析,指出了其缺陷并给出了修复方法。而在会议接受的论文里,研究随机性相关问题的论文多达6篇。这都说明随机数的问题并不简单,也马虎不得。
随机数与区块链
在区块链中,由于较难从物理世界中获取随机噪声,生成随机数的难度更大。
目前一般的思路是通过几种不同策略组合使用:一是通过多方协同生成;二是通过哈希函数等随机预言机引入随机性;三是通过承诺-揭示协议降低参与方作弊可能;四是引入门限协议或经济约束提高产生随机数的成功率。
多方协同产生指的是随机数的生成依赖多个参与方的输入,这样随机数就较难被单方操纵。
由于每个输入方的输入可能具有很强的规律性,随机性不足。需要使用随机化的函数,例如哈希函数对输入进行处理。可以将所有参与方的输入作为函数的输入参数,输出的结果作为随机数。
承诺-揭示协议主要是为了避免参与方作恶,参与方需要先将自己想输入的结果做一个承诺,一般也是通过哈希函数完成。承诺发布之后,参与方的输入就不能再修改了,但需要注意的是,他仍然可以选择不把承诺揭示。
引入门限协议,通过秘密共享或门限签名的方式,可以避免随机数生成方案因为一个参与方没有完整执行流程而失败,具备一定的容错性,提高随机数产生的成功率。引入经济约束,可以避免参与方通过拒绝揭示的方式影响随机数结果,对恶意的参与方进行惩罚。
安全多方计算技术正是产生高质量的链上随机数的重要基础技术。运用安全多方计算技术,可以让多方不可抵赖地协同生成随机数。PlatON基于安全多方计算技术可以更好地为链上随机数提供解决方案。
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