Satu artikel: memahami arti dari angka acak untuk Web3

"Randomness" berarti keadaan yang tidak terduga atau tidak terduga. Contohnya, melempar koin, pola sidik jari dan bentuk bunga salju tidak terduga. Alam penuh dengan kebetulan, tapi tidak begitu dalam lingkungan komputer. Salah satu karakteristik komputer adalah kepastian, sehingga mungkin tidak mungkin untuk menyadari kebetulan nyata dengan hanya mengandalkan kelompok algoritma.

Selain itu, meskipun satu peristiwa acak tidak dapat diprediksi, kemungkinan dari hasil yang berbeda dari peristiwa berulang dapat diprediksi. Contohnya, mustahil untuk memprediksi hasil dari satu pelemparan dadu, tapi kemungkinan dari hasil berbeda dari 100 pelemparan dadu dapat dikira dengan tepat.

Dalam beberapa dekade terakhir, dengan aktivitas ekonomi, sosial dan budaya yang semakin sering di Internet, semakin banyak orang telah meminta untuk simulasi ketidakterduga dunia nyata di Internet dan menghasilkan hasil yang tidak terduga untuk sistem digital. Untuk mencapai ketidakterdugaan, kita harus secara seniman menciptakan kekurangan, menciptakan mekanisme keamanan yang lebih kuat, dan menerapkan proses keputusan yang benar-benar netral.

Artikel ini akan menjelaskan konsep dan jenis nomor acak, dan mendiskusikan tantangan yang nomor acak membawa ke blockchain dan Web3.

Apakah nomor acak benar-benar acak?

Chainlink VRF memiliki karakteristik berikut, yang membuatnya standar industri:

  • Tak terduga--Hasilnya tidak dapat dikenal sebelumnya.

  • Keadilan--Kemungkinan kejadian setiap hasil harus sama.

  • Dapat dipercaya--Hasilnya harus diperiksa secara independen.

  • Bukti tampar--Proses menciptakan nomor acak tidak dapat dimanipulasi oleh kedua-dua pihak.

  • Tidak dapat mereproduksi —Proses menciptakan nomor acak tidak dapat diulang kecuali urutan asli disimpan.

Komputer adalah lingkungan yang dapat diprediksi, yang terdiri dari sirkuit, komponen dan kode dan algoritma yang terdefinisi. Oleh karena itu, mungkin untuk memprediksi nomor acak atau urutan nomor acak yang diciptakan oleh komputer dalam kondisi spesifik. Komputer selalu dapat menghasilkan output spesifik berdasarkan input. seperti Anda memasukkan 2 + 2 dalam kalkulator, dan hasilnya selalu 4. Oleh karena itu, komputer tidak dapat menghasilkan nomor acak asli.

Untuk memecahkan masalah ini, generator nomor acak (RNG) biasanya menggunakan benih sebagai nilai awal (input) dari kalkulasi dan menghasilkan hasil kalkulasi. Benih ini dapat diciptakan berdasarkan informasi apapun yang sulit untuk diproduksi, seperti data yang ditangkap di foto, titik waktu siang, trajektori pergerakan tetikus pengguna, atau trajektori pergerakan lampu lava.

Namun, bahkan jika kita mengatakan bahwa proses generasi nomor acak sulit untuk diproduksi, itu tidak berarti bahwa tidak mungkin untuk diproduksi secara teknis. Jika banyak benih yang sulit untuk diproduksi digunakan sebagai nilai awal untuk menghasilkan nomor acak, hasil akhir akan relatif lebih dipercaya, tetapi masih ada alasan untuk percaya bahwa benih ini mungkin akan retak pada akhirnya. Bahkan jika algoritma yang sama digunakan untuk menghasilkan benih yang berbeda, hasilnya masih tidak dapat menjamin keseluruhan kebetulan. Lalu pertanyaannya datang: apa nomor acak sebenarnya?

Generator nomor acak Pseudo vs generator nomor acak sejati

Secara umum, kita dapat membagi generator nomor acak ke dua kategori, yaitu generator nomor pseudo-acak (PRNG) dan generator nomor acak (TRNG). PRNG menggunakan algoritma matematika untuk menghasilkan nilai acak, sementara TRNG menggunakan data fisik seperti suara lingkungan untuk menghasilkan angka acak.

Lapisan bawah PRNG adalah sebuah kelompok algoritma yang menciptakan urutan nomor acak dengan menerapkan konsensus matematika untuk simulasi nomor acak nyata. Karena komputer adalah sistem unik, angka-angka ini terlihat seperti angka acak bagi orang, tapi sebenarnya mereka mungkin memiliki beberapa hukum yang tidak dapat ditemukan, yang dapat ditemukan melalui sejumlah besar analisis statistik.

TRNG menggunakan data fisik yang tidak terduga, seperti suara kosmik, kerusakan isotope radioaktif dan listrik statis dalam gelombang radio, untuk menghasilkan nomor acak berdasarkan fenomena alam. TRNG "mengekstrak" nomor acak dari fenomena fisik, jadi skema generasi nomor acak ini dianggap lebih kuat dan tidak terduga dari komputer. Tapi meskipun begitu, data yang digunakan oleh TRNG mungkin masih determinis. Jika seseorang mengawasi lingkungan fisik pemindaian TRNG, mereka juga dapat menangkap sinyal yang sama dan memecahkan urutan nomor acak.

Kemungkinan bahwa nomor acak yang dibuat oleh TRNG retak adalah relatif kecil, tetapi biaya skema ini relatif tinggi, sehingga tidak dapat diterapkan pada skala besar. PRNG memiliki keuntungan lain daripada TRNG, yaitu, itu dapat diproduksi. Jika pengamati tahu titik awal dari urutan nomor, ia dapat mereproduksi urutan nomor acak yang sama, sehingga ia dapat memverifikasi proses generasi dari nomor acak, yang sangat membantu untuk aplikasi Web3 menggunakan nomor acak.

Apa nilai penting dari nomor acak ke blockchain?

Nomor acak yang aman adalah dasar teknologi enkripsi blockchain. Fungsi hash enkripsi adalah unsur kunci untuk menciptakan kunci pribadi dompet cryptocurrency, yang memastikan bahwa tidak ada yang dapat memecahkan kunci pribadi dompet.Diperkirakan bahwa,BitcoinKombinasi kunci pribadi mungkin dalam fungsi hash SHA-256 yang digunakan oleh protokol adalah dekat dengan jumlah atom di alam semesta yang dapat dilihat.

Konsens yang disebarkan terbatas oleh penerbangan dan keterlambatan di bawah. Keluaran merujuk jumlah pesan yang dapat dikirim dalam waktu yang tertentu; Delay merujuk waktu yang diperlukan untuk jaringan mengirim pesan. Ada ribuan node yang disebarkan di rantai umum yang mencapai konsensus. Tidak realistis bagi setiap node untuk mengirim pesan ke semua node lainnya. Untuk mengurangi jumlah pesan yang diperlukan untuk mencapai konsensus, bitcoin menggunakan bukti kerja (POW) sebagai sumber nomor acak untuk menentukan node mana yang dapat menambah blok baru ke blockchain. Miners perlu memecahkan masalah pengiraan sulit sebelum mereka dapat menambah blok baru dengan sukses ke rantai blok. Oleh karena itu, kemungkinan banyak nod memecahkan masalah pengiraan pada saat yang sama sangat rendah, yang akan mengurangi jumlah pesan yang perlu dikirim oleh jaringan untuk mencapai konsensus.

Sistem bukti kepentingan (POS) biasanya menggunakan nomor acak untuk mengalokasikan tugas node verifikasi dengan cara yang adil dan tidak terduga.Jika penyerang jahat dapat memanipulasi nomor acak yang digunakan dalam proses penapisan, itu dapat meningkatkan kemungkinan dipilih, dan mengancam keselamatan seluruh jaringan.

Karena blockchain terbuka dan transparan, semua peserta dapat melihat semua input dan output, sehingga juga mungkin untuk memprediksi seri yang secara acak dihasilkan. Contohnya, beberapa skema untuk menghasilkan nomor acak di rantai (seperti menghasilkan nomor acak berdasarkan blok hash) memiliki kelemahan keamanan yang jelas. Jika seorang tambang atau node verifikasi ingin memanipulasi nomor acak, ia dapat memilih untuk tidak mempublikasikan blok yang tidak favorit baginya, sehingga mempengaruhi generasi nomor acak. Melakukan itu pada dasarnya sama dengan melemparkan dadu lagi dan lagi sampai hasil akhir adalah untuk Anda.

Di sisi lain, solusi RNG off-chain kekurangan transparensi. Pengguna hanya dapat percaya bahwa penyedia data yang ditentralisasi tidak akan memanipulasi hasilnya, dan tidak dapat menilai autenticitas dari angka acak. Dengan meningkat nilai dukungan solusi RNG, dua solusi ini semakin mengkhawatirkan.

Nomor acak Web3

Ketika ini mengenai permainan blockchain, proyek NFT atau seni digital, orang mungkin tidak menyadari penting dari angka acak.Web3 membutuhkan sumber nomor acak yang aman untuk mencapai hasil yang adil dan tidak terduga, seperti menentukan posisi prop permainan di alam semesta meta; Menambahkan variabel ke algoritma seni generatif; Buat isi kotak harta karun; Cast NFT; Membayar pemenang; Periksa tiket kejadian; Atau secara rutin memilih anggota untuk Komite Pemerintah Dao.

Sistem ini memiliki nilai praktis yang besar. Jika hasilnya dimanipulasi karena cacat dalam skema nomor acak, beberapa peserta akan diperlakukan secara tidak adil karena asimetri informasi. Hal ini sering akan membawa ke lingkaran kejam, dan akhirnya membawa ke runtuhan lengkap mekanisme ekonomi dan mekanisme permainan aktivitas ekonomi dan koordinasi sosial.

Tidak mudah untuk mendapatkan nomor acak yang benar-benar bukti cacat, tidak dapat diprediksi, dan dapat diperiksa oleh semua orang. Namun, dengan tujuan asli untuk meningkatkan keadilan dan transparansi, industri Web3 telah meluncurkan banyak aplikasi dan protokol, yang melebihi aplikasi yang sama dari web2.Nomor acak dapat menjamin keadilan dan keadilan, dan dapat dipastikan dengan aman. Ini membuka serangkaian aplikasi inovatif, termasuk permainan blockchain, NFT, pemerintahan decentralised, media sosial Web3, pengumpulan dana amal, dan kartu lalu lintas sosial.

Chainlink VRF

Fungsi acak yang dapat diperiksa dengan rantai (VRF) menetapkan standar industri untuk solusi RNG. Kontrak cerdas dan sistem rantai luar dapat menggunakan teknologi komputer dan enkripsi luar rantai untuk mendapatkan sumber nomor acak yang dapat diperiksa. VRF menggabungkan data blok (Perhatian: ketika permintaan dimulai, data blok tidak diketahui) dengan kunci pribadi yang dikirim oleh node Oracle secara awal untuk menghasilkan nomor acak dan sertifikat enkripsi. Aplikasi hanya menerima nomor acak dengan sertifikat enkripsi yang valid yang ditampilkan, dan hanya proses VRF bukti penyelesaian dapat menghasilkan sertifikat enkripsi yang valid.

Chainlink VRF menggunakan teknologi komputer dan enkripsi luar rantai untuk menciptakan sumber nomor acak bukti penyelesaian

Sejak pembebasannya, chainlink VRF telah menyelesaikan lebih dari 6,5 juta permintaan dan output adil dan hanya nomor acak. Saat ini, garis rantai VRF adalah avalancheEthereumdanPoligonDan lebih dari 3400 kontrak pintar pada setiap blokchain menyediakan nomor acak yang dapat diuji.

Chainlink VRF memiliki karakteristik berikut, yang membuatnya standar industri:

  • Tak terduga--Tidak ada yang dapat memprediksi nomor acak yang dibuat oleh VRF garis rantai karena data blok tidak dapat dikenal ketika nomor acak diminta.

  • Yang adil dan adil--Nomor acak dihasilkan berdasarkan distribusi seragam, yaitu, semua nomor memiliki kemungkinan seleksi yang sama.

  • Dapat dipercaya--Pengguna dapat mengeverifikasi sertifikat enkripsi dari VRF rantai di rantai untuk memastikan keamanan mengakses aplikasi VRF rantai.

  • Bukti tampar--Tak ada yang bisa memanipulasi proses generasi nomor acak. Jika proses VRF dimanipulasi, node tidak dapat menciptakan sertifikat enkripsi yang efektif, dan kontrak pintar tidak akan menerima input nomor acak.

  • Buka dan transparan--Karena kode adalah sumber terbuka, pengguna dapat memverifikasi proses generasi nomor acak.

Chainlink VRF tidak hanya memiliki karakteristik di atas, tetapi juga menetapkan serangkaian mekanisme keamanan dan terus-menerus memperbaiki berdasarkan feedback pengguna. Untuk alasan ini, aplikasi yang mengakses VRF rantai dapat menggunakan RNG bukti palsu untuk menghasilkan hasil acak yang adil dan tidak terduga, dan membuka fungsi dan pengalaman kaya.

Jika Anda seorang pengembang dan ingin dengan cepat menghubungkan kontrak pintar dengan rantai VRF, silakan periksa dokumentasi pengembang dan bergabung dengan kelompok diskusi teknis kami pada ketidaksetujuan. Jika Anda ingin mengatur panggilan konferensi untuk mendiskusikan rincian integrasi, klik di sini untuk menghubungi kami.