ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະສ້າງຕົວເລກແບບສຸ່ມຖ້າພວກເຮົາບໍ່ໄວ້ວາງໃຈເຊິ່ງກັນແລະກັນ? ພາກທີ 1

Hey Habr!

ໃນບົດຄວາມນີ້ຂ້າພະເຈົ້າຈະເວົ້າກ່ຽວກັບການສ້າງຕົວເລກ pseudo-random ໂດຍຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມທີ່ບໍ່ໄວ້ວາງໃຈເຊິ່ງກັນແລະກັນ. ດັ່ງທີ່ພວກເຮົາຈະເຫັນຂ້າງລຸ່ມນີ້, ການປະຕິບັດ "ເກືອບ" ເຄື່ອງປັ່ນໄຟທີ່ດີແມ່ນຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍ, ແຕ່ເຄື່ອງທີ່ດີຫຼາຍແມ່ນຍາກ.

ເປັນຫຍັງມັນຈຶ່ງຈໍາເປັນຕ້ອງສ້າງຕົວເລກແບບສຸ່ມໃນບັນດາຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມທີ່ບໍ່ໄວ້ວາງໃຈເຊິ່ງກັນແລະກັນ? ພື້ນທີ່ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຫນຶ່ງແມ່ນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີການກະຈາຍອໍານາດ. ຕົວຢ່າງ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຍອມຮັບການເດີມພັນຈາກຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມແລະຈະເພີ່ມເປັນສອງເທົ່າທີ່ມີຄວາມເປັນໄປໄດ້ 49% ຫຼືໃຊ້ເວລາທັນທີທີ່ມີຄວາມເປັນໄປໄດ້ 51% ຈະເຮັດວຽກພຽງແຕ່ຖ້າມັນສາມາດໄດ້ຮັບຕົວເລກແບບສຸ່ມຢ່າງບໍ່ລໍາອຽງ. ຖ້າຜູ້ໂຈມຕີສາມາດມີອິດທິພົນຕໍ່ຜົນໄດ້ຮັບຂອງເຄື່ອງກໍາເນີດຕົວເລກແບບສຸ່ມ, ແລະເຖິງແມ່ນວ່າຈະເພີ່ມໂອກາດຂອງລາວເລັກນ້ອຍທີ່ຈະໄດ້ຮັບການຈ່າຍເງິນໃນແອັບພລິເຄຊັນ, ລາວກໍ່ຈະທໍາລາຍມັນໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ.

ເມື່ອພວກເຮົາອອກແບບໂປຣໂຕຄອນການສ້າງຕົວເລກແບບສຸ່ມທີ່ແຈກຢາຍ, ພວກເຮົາຕ້ອງການໃຫ້ມັນມີຄຸນສົມບັດສາມຢ່າງ:

1. ລາວຕ້ອງບໍ່ມີອະຄະຕິ. ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ບໍ່ມີຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມຄວນມີອິດທິພົນຕໍ່ຜົນໄດ້ຮັບຂອງເຄື່ອງກໍາເນີດຕົວເລກແບບສຸ່ມ.

2. ລາວຕ້ອງເປັນສິ່ງທີ່ບໍ່ສາມາດຄາດເດົາໄດ້. ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ບໍ່ມີຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມຄວນຈະສາມາດຄາດຄະເນວ່າຈໍານວນໃດຈະຖືກຜະລິດ (ຫຼືສົມມຸດວ່າຄຸນສົມບັດຂອງມັນ) ກ່ອນທີ່ມັນຈະຖືກສ້າງຂຶ້ນ.

3. ໂປໂຕຄອນຈະຕ້ອງມີຄວາມເປັນໄປໄດ້, ນັ້ນແມ່ນ, ທົນທານຕໍ່ກັບຄວາມຈິງທີ່ວ່າອັດຕາສ່ວນທີ່ແນ່ນອນຂອງຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມຕັດການເຊື່ອມຕໍ່ຈາກເຄືອຂ່າຍຫຼືໂດຍເຈດຕະນາພະຍາຍາມຢຸດເຊົາການອະນຸສັນຍາ.

ໃນບົດຄວາມນີ້ພວກເຮົາຈະເບິ່ງສອງວິທີການ: RANDAO + VDF ແລະວິທີການລະຫັດລົບ. ໃນພາກຕໍ່ໄປ, ພວກເຮົາຈະພິຈາລະນາຢ່າງລະອຽດກ່ຽວກັບວິທີການໂດຍອີງໃສ່ການລົງລາຍເຊັນ.

ແຕ່ທໍາອິດ, ໃຫ້ພວກເຮົາເບິ່ງວິທີການທີ່ງ່າຍດາຍແລະຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປທີ່ສາມາດໃຊ້ໄດ້, ບໍ່ສາມາດຄາດເດົາໄດ້, ແຕ່ມີຄວາມລໍາອຽງ.

RANDAO

RANDAO ແມ່ນວິທີການທີ່ງ່າຍດາຍຫຼາຍແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປໃນການສ້າງຄວາມສຸ່ມ. ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມເຄືອຂ່າຍທັງຫມົດທໍາອິດເລືອກຕົວເລກ pseudorandom ທ້ອງຖິ່ນ, ຫຼັງຈາກນັ້ນຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມແຕ່ລະຄົນຈະສົ່ງ hash ຂອງຈໍານວນທີ່ເລືອກ. ຕໍ່ໄປ, ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມໄດ້ປ່ຽນກັນເປີດເຜີຍຕົວເລກທີ່ເຂົາເຈົ້າເລືອກແລະດໍາເນີນການ XOR ໃນຕົວເລກທີ່ເປີດເຜີຍ, ແລະຜົນຂອງການດໍາເນີນງານນີ້ຈະກາຍເປັນຜົນຂອງໂປໂຕຄອນ.

ຂັ້ນຕອນຂອງການເຜີຍແຜ່ hashes ກ່ອນທີ່ຈະເປີດເຜີຍຕົວເລກແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນເພື່ອໃຫ້ຜູ້ໂຈມຕີບໍ່ສາມາດເລືອກຕົວເລກຂອງລາວຫຼັງຈາກທີ່ລາວໄດ້ເຫັນຕົວເລກຂອງຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມອື່ນໆ. ນີ້ຈະຊ່ວຍໃຫ້ລາວສາມາດກໍານົດຜົນຜະລິດຂອງເຄື່ອງກໍາເນີດຕົວເລກແບບສຸ່ມໄດ້.

ໃນລະຫວ່າງຂັ້ນຕອນຂອງພິທີການ, ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມຈໍາເປັນຕ້ອງມີການຕັດສິນໃຈຮ່ວມກັນ (ອັນທີ່ເອີ້ນວ່າຄວາມເຫັນດີ) ສອງຄັ້ງ: ເວລາທີ່ຈະເລີ່ມເປີດເຜີຍຕົວເລກທີ່ເລືອກ, ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຢຸດເຊົາການຍອມຮັບຕົວເລກ, ແລະເວລາທີ່ຈະຢຸດເຊົາການຮັບເອົາຕົວເລກທີ່ເລືອກແລະການຄິດໄລ່ຜົນໄດ້ຮັບແບບສຸ່ມ. ເລກ. ການຕັດສິນໃຈດັ່ງກ່າວລະຫວ່າງຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມທີ່ບໍ່ໄວ້ວາງໃຈເຊິ່ງກັນແລະກັນບໍ່ແມ່ນວຽກທີ່ງ່າຍໃນຕົວມັນເອງ, ແລະພວກເຮົາຈະກັບຄືນໄປຫາມັນໃນບົດຄວາມໃນອະນາຄົດ; ໃນບົດຄວາມນີ້ພວກເຮົາຈະພິຈາລະນາວ່າ algorithm ດັ່ງກ່າວມີສໍາລັບພວກເຮົາ.

ຄຸນສົມບັດໃດທີ່ພວກເຮົາອະທິບາຍຂ້າງເທິງ RANDAO ມີ? ມັນ​ເປັນ​ການ​ຄາດ​ຄະ​ເນ​ບໍ່​ໄດ້​, ມີ​ຄວາມ​ສໍາ​ຄັນ​ເຊັ່ນ​ດຽວ​ກັນ​ກັບ​ອະ​ນຸ​ສັນ​ຍາ​ທີ່​ເປັນ​ເອ​ກະ​ພາບ​, ແຕ່​ວ່າ​ມັນ​ອະ​ຄະ​ຕິ​. ໂດຍສະເພາະ, ຜູ້ໂຈມຕີສາມາດສັງເກດເຫັນເຄືອຂ່າຍ, ແລະຫຼັງຈາກຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມອື່ນໆເປີດເຜີຍຕົວເລກຂອງພວກເຂົາ, ລາວສາມາດຄິດໄລ່ XOR ຂອງເຂົາເຈົ້າ, ແລະຕັດສິນໃຈວ່າຈະເປີດເຜີຍຕົວເລກຂອງລາວທີ່ມີອິດທິພົນຕໍ່ຜົນໄດ້ຮັບ. ໃນຂະນະທີ່ນີ້ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ຜູ້ໂຈມຕີສາມາດກໍານົດຜົນຜະລິດຂອງເຄື່ອງກໍາເນີດຕົວເລກແບບສຸ່ມດ້ວຍມືດຽວ, ມັນຍັງເຮັດໃຫ້ລາວມີອິດທິພົນ 1 ບິດ. ແລະຖ້າຜູ້ໂຈມຕີຄວບຄຸມຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມຫຼາຍໆຄົນ, ຫຼັງຈາກນັ້ນຈໍານວນບິດທີ່ເຂົາເຈົ້າຄວບຄຸມຈະເທົ່າກັບຈໍານວນຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມພາຍໃຕ້ການຄວບຄຸມຂອງພວກເຂົາ.

ອິດທິພົນຂອງຜູ້ໂຈມຕີສາມາດຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໂດຍຮຽກຮ້ອງໃຫ້ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມເປີດເຜີຍຕົວເລກຕາມລໍາດັບ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຜູ້ໂຈມຕີຈະສາມາດມີອິດທິພົນຕໍ່ຜົນໄດ້ຮັບພຽງແຕ່ຖ້າມັນຖືກເປີດຄັ້ງສຸດທ້າຍ. ໃນຂະນະທີ່ອິດທິພົນແມ່ນຫນ້ອຍລົງ, ສູດການຄິດໄລ່ຍັງມີຄວາມລໍາອຽງ.

RANDAO+VDF

ວິທີຫນຶ່ງທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ RANDAO ບໍ່ມີຄວາມລໍາອຽງແມ່ນນີ້: ຫຼັງຈາກຕົວເລກທັງຫມົດຖືກເປີດເຜີຍແລະ XOR ໄດ້ຖືກຄິດໄລ່, ຜົນໄດ້ຮັບຂອງມັນຖືກປ້ອນເຂົ້າໃນການປ້ອນຂໍ້ມູນຂອງຟັງຊັນ, ເຊິ່ງໃຊ້ເວລາຫຼາຍໃນການຄິດໄລ່, ແຕ່ຊ່ວຍໃຫ້ທ່ານສາມາດກວດສອບຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງ. ການ​ຄິດ​ໄລ່​ໄວ​ຫຼາຍ​.

(vdf_output, vdf_proof) = VDF_compute(input) // это очень медленно
correct = VDF_verify(input, vdf_output, vdf_proof) // это очень быстро

ຟັງຊັນນີ້ເອີ້ນວ່າ Verifiable Delay Function, ຫຼື VDF. ຖ້າການຄິດໄລ່ຜົນໄດ້ຮັບສຸດທ້າຍໃຊ້ເວລາດົນກວ່າຂັ້ນຕອນການເປີດເຜີຍຕົວເລກ, ຫຼັງຈາກນັ້ນຜູ້ໂຈມຕີຈະບໍ່ສາມາດຄາດຄະເນຜົນກະທົບຂອງການສະແດງຫຼືເຊື່ອງຕົວເລກຂອງລາວ, ແລະດັ່ງນັ້ນລາວຈະສູນເສຍໂອກາດທີ່ຈະມີອິດທິພົນຕໍ່ຜົນໄດ້ຮັບ.

ການພັດທະນາ VDFs ທີ່ດີແມ່ນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກທີ່ສຸດ. ບໍ່ດົນມານີ້ໄດ້ມີບາດກ້າວບຸກທະລຸຫຼາຍຢ່າງ, e.g. ນີ້ и ນີ້, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ VDF ສາມາດປະຕິບັດໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນໃນການປະຕິບັດ, ແລະ Ethereum 2.0 ມີແຜນທີ່ຈະໃຊ້ RANDAO ກັບ VDF ເປັນແຫຼ່ງຕົວເລກແບບສຸ່ມໃນໄລຍະຍາວ. ນອກເຫນືອຈາກຄວາມຈິງທີ່ວ່າວິທີການນີ້ແມ່ນບໍ່ສາມາດຄາດເດົາໄດ້ແລະບໍ່ມີຄວາມລໍາອຽງ, ມັນມີຜົນປະໂຫຍດເພີ່ມເຕີມທີ່ຈະເປັນໄປໄດ້ຖ້າຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມຢ່າງຫນ້ອຍສອງຄົນມີຢູ່ໃນເຄືອຂ່າຍ (ສົມມຸດວ່າພິທີການເປັນເອກະສັນກັນໃຊ້ແມ່ນໃຊ້ໄດ້ໃນເວລາທີ່ຈັດການກັບຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມຈໍານວນຫນ້ອຍ).

ສິ່ງທ້າທາຍທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງວິທີການນີ້ແມ່ນການສ້າງຕັ້ງ VDF ທີ່ເຖິງແມ່ນວ່າຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມທີ່ມີຮາດແວພິເສດທີ່ມີລາຄາແພງຫຼາຍຈະບໍ່ສາມາດຄິດໄລ່ VDF ກ່ອນສິ້ນສຸດໄລຍະການຄົ້ນພົບ. ໂດຍຫລັກການແລ້ວ, algorithm ຄວນມີຂອບຄວາມປອດໄພທີ່ສໍາຄັນ, ເວົ້າວ່າ 10x. ຕົວເລກຂ້າງລຸ່ມນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນການໂຈມຕີໂດຍນັກສະແດງທີ່ມີ ASIC ພິເສດທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ລາວດໍາເນີນການ VDF ໄດ້ໄວກວ່າເວລາທີ່ຈັດສັນເພື່ອເປີດເຜີຍການຢືນຢັນ RANDAO. ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມດັ່ງກ່າວຍັງສາມາດຄິດໄລ່ຜົນໄດ້ຮັບສຸດທ້າຍໂດຍໃຊ້ຫຼືບໍ່ໃຊ້ຕົວເລກຂອງລາວ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ, ໂດຍອີງໃສ່ການຄິດໄລ່, ເລືອກວ່າຈະສະແດງໃຫ້ເຫັນຫຼືບໍ່.

ສໍາລັບຄອບຄົວ VDF ທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງ, ການປະຕິບັດຂອງ ASIC ທີ່ອຸທິດຕົນສາມາດສູງກວ່າ 100+ ເວລາຂອງຮາດແວທົ່ວໄປ. ດັ່ງນັ້ນ, ຖ້າໄລຍະການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດໃຊ້ເວລາ 10 ວິນາທີ, VDF ທີ່ຄິດໄລ່ໃນ ASIC ດັ່ງກ່າວຕ້ອງໃຊ້ເວລາຫຼາຍກວ່າ 100 ວິນາທີເພື່ອໃຫ້ມີຂອບຄວາມປອດໄພ 10x, ແລະດັ່ງນັ້ນ VDF ດຽວກັນທີ່ຄິດໄລ່ຢູ່ໃນຮາດແວສິນຄ້າຕ້ອງໃຊ້ເວລາ 100x 100 ວິນາທີ = ~ 3 ຊົ່ວໂມງ.

ມູນນິທິ Ethereum ວາງແຜນທີ່ຈະແກ້ໄຂບັນຫານີ້ໂດຍການສ້າງ ASICs ທີ່ມີຢູ່ສາທາລະນະຂອງຕົນເອງ, ຟຣີ. ເມື່ອສິ່ງດັ່ງກ່າວເກີດຂຶ້ນ, ໂປໂຕຄອນອື່ນໆທັງຫມົດຍັງສາມາດໃຊ້ປະໂຫຍດຈາກເຕັກໂນໂລຢີນີ້, ແຕ່ຈົນກ່ວານັ້ນວິທີການ RANDAO + VDF ຈະບໍ່ສາມາດໃຊ້ໄດ້ກັບໂປໂຕຄອນທີ່ບໍ່ສາມາດລົງທຶນໃນການພັດທະນາ ASICs ຂອງຕົນເອງໄດ້.

ບົດ​ຄວາມ, ວິ​ດີ​ໂອ​ແລະ​ຂໍ້​ມູນ​ອື່ນໆ​ຈໍາ​ນວນ​ຫຼາຍ​ກ່ຽວ​ກັບ VDF ໄດ້​ຖືກ​ເກັບ​ກໍາ​ກ່ຽວ​ກັບ​ການ​ ເວັບໄຊທ໌ນີ້.

ພວກເຮົາໃຊ້ລະຫັດລົບ

ໃນພາກນີ້, ພວກເຮົາຈະເບິ່ງຢູ່ໃນໂປໂຕຄອນການຜະລິດຕົວເລກແບບສຸ່ມທີ່ໃຊ້ ການ​ລົບ​ລະ​ຫັດ​. ມັນ​ສາ​ມາດ​ທົນ​ທານ​ຕໍ່​ເຖິງ ⅓ ຜູ້​ໂຈມ​ຕີ​ໃນ​ຂະ​ນະ​ທີ່​ຍັງ​ຄົງ​ຢູ່​, ແລະ​ອະ​ນຸ​ຍາດ​ໃຫ້​ເຖິງ ⅔ ຜູ້​ໂຈມ​ຕີ​ທີ່​ຈະ​ມີ​ກ່ອນ​ທີ່​ເຂົາ​ເຈົ້າ​ຈະ​ສາ​ມາດ​ຄາດ​ຄະ​ເນ​ຫຼື​ມີ​ອິດ​ທິ​ພົນ​ຜົນ​ໄດ້​ຮັບ​.

ແນວຄວາມຄິດຕົ້ນຕໍຂອງໂປໂຕຄອນແມ່ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້. ເພື່ອຄວາມງ່າຍດາຍ, ໃຫ້ສົມມຸດວ່າມີຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມ 100 ແທ້ໆ. ໃຫ້ພວກເຮົາສົມມຸດວ່າຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມທັງໝົດຢູ່ໃນທ້ອງຖິ່ນມີກະແຈສ່ວນຕົວບາງອັນ, ແລະກະແຈສາທາລະນະຂອງຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມທັງໝົດແມ່ນຮູ້ຈັກກັບຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມທັງໝົດ:

1. ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມແຕ່ລະຄົນຢູ່ໃນທ້ອງຖິ່ນມີສາຍຍາວ, ແບ່ງອອກເປັນ 67 ພາກສ່ວນ, ສ້າງລະຫັດລົບເພື່ອໃຫ້ໄດ້ 100 ຮຸ້ນເຊັ່ນວ່າ 67 ໃດກໍ່ພຽງພໍທີ່ຈະຟື້ນຕົວສາຍ, ມອບແຕ່ລະ 100 ຮຸ້ນໃຫ້ກັບຫນຶ່ງໃນຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມ, ແລະເຂົ້າລະຫັດໃຫ້ເຂົາເຈົ້າກັບ. ກະແຈສາທາລະນະຂອງຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມດຽວກັນ. ການແບ່ງປັນເຂົ້າລະຫັດທັງໝົດຈະຖືກເຜີຍແຜ່ແລ້ວ.

2. ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມນໍາໃຊ້ບາງປະເພດຂອງການຕົກລົງເພື່ອບັນລຸຂໍ້ຕົກລົງກ່ຽວກັບຊຸດລະຫັດຈາກຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມສະເພາະ 67 ຄົນ.

3. ເມື່ອໄດ້ຄວາມເຫັນດີເຫັນພ້ອມແລ້ວ, ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມແຕ່ລະຄົນຈະເອົາຮຸ້ນທີ່ເຂົ້າລະຫັດໄວ້ໃນແຕ່ລະຊຸດ 67 ທີ່ຖືກເຂົ້າລະຫັດດ້ວຍລະຫັດສາທາລະນະຂອງເຂົາເຈົ້າ, ຖອດລະຫັດຮຸ້ນດັ່ງກ່າວທັງໝົດ, ແລະເຜີຍແຜ່ຮຸ້ນທັງໝົດທີ່ຖອດລະຫັດໄວ້.

4. ເມື່ອຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມ 67 ຄົນໄດ້ສໍາເລັດຂັ້ນຕອນ (3), ຊຸດທີ່ຕົກລົງກັນທັງຫມົດສາມາດຖືກຖອດລະຫັດແລະສ້າງໃຫມ່ໄດ້ເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດຂອງລະຫັດລົບ, ແລະຕົວເລກສຸດທ້າຍສາມາດໄດ້ຮັບເປັນ XOR ຂອງແຖວເບື້ອງຕົ້ນທີ່ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍ (1) .

ໂປໂຕຄອນນີ້ສາມາດສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າບໍ່ມີອະຄະຕິ ແລະບໍ່ສາມາດຄາດເດົາໄດ້. ຕົວເລກແບບສຸ່ມທີ່ໄດ້ຮັບແມ່ນຖືກກໍານົດຫຼັງຈາກບັນລຸຄວາມເຫັນດີເຫັນພ້ອມ, ແຕ່ບໍ່ມີໃຜຮູ້ຈົນກ່ວາ ⅔ ຂອງຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມຖອດລະຫັດພາກສ່ວນທີ່ຖືກເຂົ້າລະຫັດດ້ວຍລະຫັດສາທາລະນະຂອງພວກເຂົາ. ດັ່ງນັ້ນ, ຕົວເລກແບບສຸ່ມແມ່ນຖືກກໍານົດກ່ອນທີ່ຂໍ້ມູນພຽງພໍທີ່ຈະສ້າງມັນຄືນໃຫມ່.

ຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນຖ້າໃນຂັ້ນຕອນ (1) ຫນຶ່ງໃນຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມໄດ້ສົ່ງການແບ່ງປັນທີ່ຖືກເຂົ້າລະຫັດໄປຫາຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມອື່ນໆທີ່ບໍ່ແມ່ນລະຫັດລົບທີ່ຖືກຕ້ອງສໍາລັບບາງ string? ໂດຍບໍ່ມີການປ່ຽນແປງເພີ່ມເຕີມ, ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມທີ່ແຕກຕ່າງກັນຈະບໍ່ສາມາດຟື້ນຕົວສາຍສະຕິງໄດ້ທັງຫມົດ, ຫຼືພວກເຂົາຈະຟື້ນຕົວສາຍທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຊິ່ງຈະສົ່ງຜົນໃຫ້ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້ຮັບຕົວເລກແບບສຸ່ມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ເພື່ອປ້ອງກັນການນີ້, ທ່ານສາມາດເຮັດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມແຕ່ລະຄົນ, ນອກເຫນືອຈາກຮຸ້ນທີ່ຖືກເຂົ້າລະຫັດ, ຍັງຄິດໄລ່. ຕົ້ນໄມ້ Merkla ຮຸ້ນດັ່ງກ່າວທັງຫມົດ, ແລະສົ່ງຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມແຕ່ລະຄົນທັງສ່ວນແບ່ງທີ່ເຂົ້າລະຫັດຕົວມັນເອງແລະຮາກຂອງຕົ້ນໄມ້ merkle, ແລະຫຼັກຖານສະແດງຂອງການລວມເອົາສ່ວນແບ່ງໃນຕົ້ນໄມ້ merkle. ໃນຄວາມເຫັນດີເຫັນພ້ອມໃນຂັ້ນຕອນ (2), ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມຫຼັງຈາກນັ້ນບໍ່ພຽງແຕ່ຕົກລົງເຫັນດີກ່ຽວກັບຊຸດຂອງຊຸດ, ແຕ່ກ່ຽວກັບຊຸດຂອງຮາກສະເພາະຂອງຕົ້ນໄມ້ດັ່ງກ່າວ (ຖ້າຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມບາງຄົນໄດ້ devied ຈາກອະນຸສັນຍາ, ແລະສົ່ງຮາກຕົ້ນໄມ້ merkle ທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄປຫາຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແລະສອງຮາກດັ່ງກ່າວສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນລະຫວ່າງການເປັນເອກະສັນ, ແຖວຂອງລາວບໍ່ໄດ້ລວມຢູ່ໃນຊຸດຜົນໄດ້ຮັບ). ເປັນຜົນມາຈາກການເຫັນດີ, ພວກເຮົາຈະມີ 67 ເສັ້ນເຂົ້າລະຫັດແລະຮາກທີ່ສອດຄ້ອງກັນຂອງຕົ້ນໄມ້ merkle ເຊັ່ນວ່າມີຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມຢ່າງຫນ້ອຍ 67 ຄົນ (ບໍ່ຈໍາເປັນຄືກັນຜູ້ທີ່ສະເຫນີເສັ້ນທີ່ສອດຄ້ອງກັນ), ຜູ້ທີ່ສໍາລັບແຕ່ລະ 67 ເສັ້ນມີ. ຂໍ້​ຄວາມ​ທີ່​ມີ​ສ່ວນ​ແບ່ງ​ຂອງ​ລະ​ຫັດ​ລົບ​, ແລະ​ຫຼັກ​ສູດ​ການ​ເກີດ​ຂຶ້ນ​ຂອງ​ສ່ວນ​ແບ່ງ​ຂອງ​ເຂົາ​ເຈົ້າ​ຢູ່​ໃນ​ຕົ້ນ​ໄມ້​ທີ່​ສອດ​ຄ້ອງ​ກັນ faded​.

ເມື່ອຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນ (4) ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມຖອດລະຫັດ 67 ເທື່ອສໍາລັບສາຍທີ່ແນ່ນອນແລະພະຍາຍາມສ້າງໃຫມ່ສາຍຕົ້ນສະບັບຈາກພວກເຂົາ, ຫນຶ່ງໃນທາງເລືອກແມ່ນເປັນໄປໄດ້:

1. ສະຕຣິງຖືກຟື້ນຟູຄືນມາ, ແລະຖ້າມັນຖືກລຶບລ້າງລະຫັດອີກເທື່ອຫນຶ່ງ, ແລະຕົ້ນໄມ້ Merkle ໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ສໍາລັບຮຸ້ນທີ່ຄິດໄລ່ໃນທ້ອງຖິ່ນ, ຮາກແມ່ນກົງກັນກັບສິ່ງທີ່ເປັນເອກະສັນກັນບັນລຸໄດ້.

2. ແຖວໄດ້ຖືກຟື້ນຟູຄືນມາ, ແຕ່ຮາກທີ່ຄິດໄລ່ໃນທ້ອງຖິ່ນບໍ່ກົງກັນກັບທີ່ບັນລຸໄດ້ເປັນເອກະສັນກັນ.

3. ແຖວບໍ່ໄດ້ຖືກຟື້ນຟູ.

ມັນງ່າຍທີ່ຈະສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຖ້າທາງເລືອກ (1) ເກີດຂຶ້ນສໍາລັບຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມຢ່າງຫນ້ອຍຫນຶ່ງຄົນຂ້າງເທິງ, ຫຼັງຈາກນັ້ນທາງເລືອກ (1) ເກີດຂຶ້ນສໍາລັບຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມທັງຫມົດ, ແລະໃນທາງກັບກັນ, ຖ້າທາງເລືອກ (2) ຫຼື (3) ເກີດຂຶ້ນສໍາລັບຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມຢ່າງຫນ້ອຍຫນຶ່ງ, ຫຼັງຈາກນັ້ນ. ສໍາລັບຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມທັງຫມົດທາງເລືອກ (2) ຫຼື (3) ຈະເກີດຂຶ້ນ. ດັ່ງນັ້ນ, ສໍາລັບແຕ່ລະແຖວໃນຊຸດ, ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມທັງຫມົດຈະຟື້ນຕົວມັນສົບຜົນສໍາເລັດ, ຫຼືຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມທັງຫມົດຈະບໍ່ຟື້ນຕົວມັນ. ຕົວເລກ Random ທີ່ເປັນຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນ XOR ຂອງພຽງແຕ່ແຖວທີ່ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມສາມາດຟື້ນຕົວໄດ້.

ລາຍເຊັນຫຼັກເກນ

ວິທີການອື່ນສໍາລັບການສຸ່ມແມ່ນການນໍາໃຊ້ສິ່ງທີ່ເອີ້ນວ່າ BLS threshold signatures. ເຄື່ອງສ້າງຕົວເລກແບບສຸ່ມທີ່ອີງໃສ່ລາຍເຊັນຂອງເກນມີການຮັບປະກັນອັນດຽວກັນກັບລະບົບການລຶບລະຫັດທີ່ອະທິບາຍໄວ້ຂ້າງເທິງ, ແຕ່ມີຈໍານວນຂໍ້ຄວາມທີ່ບໍ່ສົມມຸດຕິຖານຕໍ່າກວ່າທີ່ສົ່ງຜ່ານເຄືອຂ່າຍສໍາລັບແຕ່ລະຕົວເລກທີ່ສ້າງຂຶ້ນ.

ລາຍເຊັນ BLS ແມ່ນການອອກແບບທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມຫຼາຍຄົນສ້າງລາຍເຊັນທົ່ວໄປສໍາລັບຂໍ້ຄວາມ. ລາຍເຊັນເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປະຫຍັດພື້ນທີ່ແລະແບນວິດໂດຍບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງສົ່ງລາຍເຊັນຫຼາຍຄັ້ງ. 

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທົ່ວໄປສໍາລັບລາຍເຊັນ BLS ໃນໂປໂຕຄອນ blockchain, ນອກເຫນືອຈາກການສ້າງຕົວເລກແບບສຸ່ມ, ແມ່ນການລົງນາມໃນໂປໂຕຄອນ BFT. ສົມມຸດວ່າຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມ 100 ຄົນສ້າງບລັອກ, ແລະບລັອກຫນຶ່ງແມ່ນຖືວ່າສຸດທ້າຍຖ້າ 67 ຂອງພວກເຂົາເຊັນມັນ. ພວກເຂົາເຈົ້າທັງຫມົດສາມາດສົ່ງພາກສ່ວນຂອງເຂົາເຈົ້າຂອງລາຍເຊັນ BLS ແລະນໍາໃຊ້ບາງວິທີການເປັນເອກະສັນກັນເພື່ອຕົກລົງເຫັນດີກ່ຽວກັບ 67 ຂອງເຂົາເຈົ້າແລະຫຼັງຈາກນັ້ນລວມເຂົ້າໄປໃນຫນຶ່ງລາຍເຊັນ BLS. ພາກສ່ວນ 67 (ຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນ) ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງລາຍເຊັນສຸດທ້າຍ, ເຊິ່ງຈະຂຶ້ນກັບວ່າ 67 ລາຍເຊັນຖືກລວມເຂົ້າກັນແລະດັ່ງນັ້ນອາດຈະແຕກຕ່າງກັນ, ເຖິງແມ່ນວ່າທາງເລືອກທີ່ແຕກຕ່າງກັນໂດຍຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມ 67 ຄົນຈະສ້າງລາຍເຊັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ລາຍເຊັນດັ່ງກ່າວຈະຖືກຕ້ອງ. ລາຍເຊັນສໍາລັບຕັນ. ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມທີ່ຍັງເຫຼືອຫຼັງຈາກນັ້ນພຽງແຕ່ຕ້ອງການຮັບແລະກວດສອບພຽງແຕ່ຫນຶ່ງລາຍເຊັນຕໍ່ຕັນ, ແທນທີ່ຈະເປັນ 67, ຜ່ານເຄືອຂ່າຍ, ເຊິ່ງຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການໂຫຼດໃນເຄືອຂ່າຍ.

ມັນປະກົດວ່າຖ້າກະແຈສ່ວນຕົວທີ່ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມໃຊ້ແມ່ນຖືກສ້າງຂຶ້ນໃນລັກສະນະທີ່ແນ່ນອນ, ບໍ່ວ່າ 67 ລາຍເຊັນ (ຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນ, ແຕ່ບໍ່ແມ່ນຫນ້ອຍ) ຈະຖືກລວບລວມ, ລາຍເຊັນຜົນໄດ້ຮັບຈະຄືກັນ. ນີ້ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນແຫຼ່ງຂອງການສຸ່ມ: ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມທໍາອິດຕົກລົງເຫັນດີກັບຂໍ້ຄວາມບາງຢ່າງທີ່ເຂົາເຈົ້າຈະເຊັນ (ນີ້ອາດຈະເປັນຜົນຜະລິດຂອງ RANDAO ຫຼືພຽງແຕ່ hash ຂອງຕັນສຸດທ້າຍ, ມັນບໍ່ສໍາຄັນຕາບໃດທີ່ມັນມີການປ່ຽນແປງທຸກຄັ້ງ. ແລະສອດຄ່ອງ) ແລະສ້າງລາຍເຊັນ BLS ສໍາລັບມັນ. ຜົນໄດ້ຮັບຂອງການຜະລິດແມ່ນບໍ່ສາມາດຄາດເດົາໄດ້ຈົນກ່ວາຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມ 67 ຄົນຈະສະຫນອງພາກສ່ວນຂອງເຂົາເຈົ້າ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນຖືກກໍານົດໄວ້ແລ້ວແລະບໍ່ສາມາດຂຶ້ນກັບການປະຕິບັດຂອງຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມໃດໆ.

ວິທີການສໍາລັບການສຸ່ມນີ້ແມ່ນເປັນໄປໄດ້ຕາບໃດທີ່ຢ່າງຫນ້ອຍ ⅔ ຂອງຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມອອນໄລນ໌ທັງສອງປະຕິບັດຕາມອະນຸສັນຍາ, ແລະບໍ່ມີຄວາມລໍາອຽງແລະບໍ່ສາມາດຄາດເດົາໄດ້ຕາບໃດທີ່ຢ່າງຫນ້ອຍ ⅓ ຂອງຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມປະຕິບັດຕາມອະນຸສັນຍາ. ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະສັງເກດວ່າຜູ້ໂຈມຕີທີ່ຄວບຄຸມຫຼາຍກ່ວາ ⅓ ແຕ່ຫນ້ອຍກວ່າ ⅔ ຂອງຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມສາມາດຢຸດເຊົາການໂປໂຕຄອນ, ແຕ່ບໍ່ສາມາດຄາດຄະເນຫຼືມີອິດທິພົນຕໍ່ຜົນຜະລິດຂອງມັນ.

ລາຍເຊັນຕົວມັນເອງເປັນຫົວຂໍ້ທີ່ຫນ້າສົນໃຈຫຼາຍ. ໃນພາກທີສອງຂອງບົດຄວາມ, ພວກເຮົາຈະວິເຄາະຢ່າງລະອຽດວ່າພວກມັນເຮັດວຽກແນວໃດ, ແລະມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນທີ່ຈະຕ້ອງສ້າງລະຫັດຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມຢ່າງແນ່ນອນເພື່ອໃຫ້ລາຍເຊັນຂອງເຄື່ອງຫມາຍສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນເຄື່ອງກໍາເນີດຕົວເລກແບບສຸ່ມ.

ໃນການສະຫລຸບ

ບົດຄວາມນີ້ແມ່ນຄັ້ງທໍາອິດໃນຊຸດຂອງບົດຄວາມ blog ດ້ານວິຊາການ ໃກ້. NEAR ແມ່ນໂປໂຕຄອນ blockchain ແລະແພລະຕະຟອມສໍາລັບການພັດທະນາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີການແບ່ງຂັ້ນຄຸ້ມຄອງໂດຍເນັ້ນຫນັກໃສ່ຄວາມງ່າຍຂອງການພັດທະນາແລະຄວາມສະດວກໃນການນໍາໃຊ້ສໍາລັບຜູ້ໃຊ້ສຸດທ້າຍ.

ລະຫັດໂປໂຕຄອນແມ່ນເປີດ, ການປະຕິບັດຂອງພວກເຮົາຖືກຂຽນໄວ້ໃນ Rust, ມັນສາມາດພົບໄດ້ ທີ່ນີ້.

ທ່ານສາມາດເບິ່ງວ່າການພັດທະນາຂອງ NEAR ມີລັກສະນະແນວໃດ ແລະທົດລອງຢູ່ໃນ IDE ອອນໄລນ໌ ທີ່ນີ້.

ທ່ານສາມາດຕິດຕາມຂ່າວທັງຫມົດໃນພາສາລັດເຊຍໄດ້ທີ່ ກຸ່ມໂທລະເລກ ແລະໃນ ກຸ່ມໃນ VKontakte, ແລະໃນພາສາອັງກິດຢ່າງເປັນທາງການ twitter.

соскорыхвстреч!

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: www.habr.com