EOS:随机数在区块链中的应用_ELD

近日，OG无涯社区联合创始人红军大叔受邀在PlatON中文Telegram群参加快闪活动，向社区成员分享了关于随机数的小知识，我们将其分享内容奉上以餮读者。

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。

目前已有10万个独立地址帮助EIP-4844进行随机数据采样:5月31日消息，以太坊研究人员提出一项计划以使存储来自Layer 2汇总的数据成本更低，第一阶段需要将 EIP-4844（称为 proto-danksharding）引入以太坊主网，预计将在年底前与Dencun升级一起进行。目前已有10万个独立地址帮助以太坊EIP-4844引入“blob-carrying交易”进行随机数据采样。[2023/5/31 11:50:36]

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（一般是等概率的）。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。

Dora Factory从超导量子计算机中提取7万多bit的量子随机数，并已开源代码库:5月23日消息， 去中心化治理基础设施Dora Factory架构师Eric Zhang发推称，其量子实验团队已成功从超导量子计算机中提取出70,000 + bit与设备无关的量子随机数，并对外分享开源代码库（电路），同时计划在即将举行的unitaryHACK黑客松上发布赏金计划。[2023/5/23 15:20:32]

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 NIST SP 800-20和GB/T 32915-2016 等。

动态 | EOS竞猜游戏EOS Royale遭随机数攻击:今天下午1:47-3:20之间，PeckShield安全盾风控平台DAppShield监测到，黑客向EOS竞猜类游戏EOS Royale发起连续攻击，获利上万个EOS。安全人员初步研究发现，此次攻击是黑客通过不断发起Onerror获取游戏计算随机数方法，从而能够提前计算或者阻塞游戏合约开奖。PeckShield安全人员在此提醒，开发者应在合约上线前做好安全测试，特别是要排除已知攻击手段的威胁，必要时可寻求第三方安全公司协助，帮助其完成合约上线前攻击测试及基础安全防御部署。[2019/8/4]

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。而在密码学重要会议Crypto 2020中，也有一篇对NIST CTR-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。

随机数与区块链应用

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。

其中，安全多方计算技术是产生高质量的链上随机数的重要基础技术。

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。

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