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。
01?什么是随机数?
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。
声音 | 慢雾:采用链上随机数方案的 DApp 需紧急暂停:根据近期针对EOS DApp遭遇“交易排挤攻击”的持续性威胁情报监测:EOS.WIN、FarmEOS、影骰、LuckBet、GameBet、Fishing、EOSDice、STACK DICE、ggeos等知名DAPP陆续被攻破,该攻击团伙(floatingsnow等)的攻击行为还在持续。在EOS主网从根本上解决这类缺陷之前,慢雾建议所有采用链上随机数方案的DAPP紧急暂停并做好风控机制升级。为了安全起见,强烈建议所有竞技类DAPP采用EOS官方很早就推荐的链下随机种子的随机数生成方案[2019/1/16]
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。
动态 | EOS竞猜游戏LuckBet遭随机数攻击:据 PeckShield 态势感知平台12月22日数据显示:今天凌晨02:10-04:03之间, 黑客(snowredgreen)向LuckBet游戏合约(luckbetadmin)发起攻击,并将大部分不当EOS获利转向火币交易所账号(huobideposit)。PeckShield 安全人员跟踪数据发现,此次攻击因游戏合约随机数问题被攻破。[2018/12/22]
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。
美国国家标准和技术研究所的研究人员宣布 密码学中随机数的方面出现突破:美国国家标准和技术研究所的研究人员最近宣布,在密码学最重要的一个“随机数的产生”方面取得了突破。这种实验性的新技术可能会对网络安全产生巨大影响。在以电子方式运行现代世界的“1”和“0”的数字面纱后面,随机数字每天都要在加密过程中进行数千亿次的排序,这些过程通过不断扩大的互联网为全球提供数据。[2018/4/19]
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。
PlatON基于安全多方计算技术,可以让多方不可抵赖地协同生成随机数,更好地为链上随机数提供解决方案。
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