区块链:硬核科普：随机数与区块链_加密货币f行情

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。

数据：zkSync Lite 独立地址数逾100万，已存入超30万枚ETH:7月8日消息，Dune 数据显示，zkSync Lite独立地址数量已突破100万，本文撰写时达到1,001,376个，已存入超30万枚ETH。此外zkSync Era链上独立地址数约114万个，已存入超61万枚ETH。[2023/7/8 22:26:05]

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”。

英国法律委员会建议对加密货币实行“独特”的法律类别:金色财经报道，英国法律委员会正在推动创建“独特”的个人财产类别，以适应和保护加密货币和数字资产的独特功能。在英国政府授权进行普通法分析，了解英格兰和威尔士的法律框架如何适应加密货币、NFT和其他数字资产之后，该机构提出了建议以及其他三个要点。

其中最主要的建议是为数字资产创建一个新的、独特的个人财产类别。委员会相信新的个人财产类别将允许采用“细致入微的方法”来识别从加密货币到数字化工具的数字资产。法律委员会还建议成立一个由技术专家、法律从业者、学者和法官组成的特定行业小组，就与该行业相关的各种法律问题和考虑因素向法院提供“不具约束力的建议”。[2023/7/4 22:16:03]

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。

Bithumb一季度经营利润162亿韩元，同比下降80%:5月15日消息，韩国加密货币交易所 Bithumb 2023 年第一季度经营利润为 162 亿韩元（约合 1211 万美元），同比下降 80%；销售额为 507 亿韩元（约合 3788.6 万美元），同比下降 60%；净利润因加密资产价格上涨而达到了 406 亿韩元（约合 3034 万美元）。[2023/5/15 15:04:13]

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？

CZ回应：不会收购加密媒体CoinDesk:3月14日消息，针对Blockworks称“币安旗下CoinMarketCap搁置对加密媒体CoinDesk的收购”的报道，币安首席执行官CZ在推特上回应表示，“不是‘搁置’。是不买。这可能是一门好生意。但不适合我们的地理覆盖范围”。[2023/3/14 13:03:07]

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。

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。

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。

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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