Од идеје до реализације: модификујемо постојећу шему дигиталног потписа елиптичне криве тако да буде детерминистичка, и на основу ње обезбеђујемо функције за добијање псеудослучајних бројева који се могу проверити у блокчејну.

Идеја

У јесен 2018. године, Вавес блоцкцхаин је укључен први паметни уговори активирани, одмах се поставило питање о могућности добијања псеудослучајни бројевиможете веровати.

У недоумици око овог питања, коначно сам дошао до закључка: сваки блок ланац је ћелија; немогуће је добити поуздан извор ентропије у затвореном систему.

Али ипак ми се допала једна идеја: ако насумично пророчиште ће потписати корисничке податке детерминистичким алгоритмом, тада ће корисник увек моћи да провери такав потпис користећи јавни кључ, и биће сигуран да је резултујућа вредност јединствена. Пророчиште, колико год да жели, не може ништа да промени; алгоритам даје недвосмислен резултат. У суштини, корисник бележи резултат, али га не зна док га пророчиште не објави. Испоставило се да уопште не можете веровати пророчишту, већ проверите резултат његовог рада. Затим, у случају успешне верификације, такав потпис се може сматрати извором ентропије за псеудослучајни број.

Вавес блоцкцхаин платформа користи шему потписа ЕдДСА опција ЕдКСНУМКС. У овој шеми, потпис се састоји од вредности Р и С, где Р зависи од случајне вредности, а С се израчунава на основу поруке која се потписује, приватног кључа и истог случајног броја као Р. Испоставило се да не постоји јединствена зависност за исту. Постоји много валидних потписа за корисничку поруку.

Очигледно, у свом чистом облику, такав потпис се не може користити као извор псеудослучајних бројева, пошто је недетерминистички и, стога, њиме може лако манипулисати пророчиште.

Али, како се испоставило, заправо га је могуће учинити детерминистичким.

Полагао сам велике наде за проверљива насумична функција (ВРФ), али након проучавања хардвера, морао сам да напустим ову опцију. Иако ВРФ нуди детерминистичку верзију потписа и његов доказ, постоји чудно место у алгоритму које отвара црну рупу за манипулацију пророчишта. Наиме, при израчунавању вредности к (одељак 5.1) користи се приватни кључ, који остаје непознат кориснику, што значи да корисник не може да провери исправност израчунавања к, што значи да пророчиште може да користи било коју вредност к која му је потребна и да истовремено одржава базу података кореспонденција од к и потписаних података како би увек могао да се прерачуна резултат који је тачан са становишта ВРФ . Ако видите цртеж заснован на ВРФ-у без откривања приватног кључа, можете бити паметни: наведите потребу да или откријете кључ, или га искључите из израчунавања к, онда ће приватни кључ аутоматски бити откривен када се појави први потпис . Генерално, као што је већ поменуто, чудна шема за случајни пророчиште.

Након мало размишљања и тражења подршке локалних аналитичара, настала је ВЕЦРО радна шема.

ВЕЦРО је скраћеница од Верифиабле Еллиптиц Цурве Рандом Орацле, што на руском значи проверљиво насумично пророчиште на елиптичним кривинама.

Испоставило се да је све прилично једноставно; да бисте постигли детерминизам, потребно је да поправите вредност Р пре него што се појави порука коју треба потписати. Ако је Р урезан и дио је поруке која се потписује, што даље осигурава да је Р урезан у поруци која се потписује, вриједност С је јединствено одређена поруком корисника и стога се може користити као извор за псеудослучајне бројеве.

У таквој шеми није важно како је Р фиксиран; ово остаје одговорност пророчишта. Важно је да је С јединствено одређен од стране корисника, али његова вредност је непозната док га пророчиште не објави. Све што смо желели!

Говорећи о фиксном Р, имајте на уму да поново коришћен Р приликом потписивања различитих порука, јединствено открива приватни кључ у ЕдДСА шеми. За власника оракула постаје изузетно важно да елиминише могућност поновног коришћења Р за потписивање различитих корисничких порука. То јест, уз било какву манипулацију или дослух, пророчиште ће увек ризиковати да изгуби свој приватни кључ.

Укупно, оракул мора да обезбеди корисницима две функције: иницијализацију, која фиксира вредност Р, и потпис, који враћа вредност С. У овом случају, пар Р, С је уобичајени проверљиви потпис корисничке поруке која садржи фиксну вредност Р и произвољних података корисника.

Може се тврдити да ова шема за блоцкцхаин није ништа друго до обична урезивање-проширивање шеме. У суштини, да, то је она. Али постоји неколико нијанси. Прво, оракул увек ради са истим кључем у свим операцијама, на пример, ово је згодно за коришћење у уговорима. Друго, постоји ризик да пророчиште изгуби приватни кључ ако се понаша погрешно, на пример, пророчиште вам дозвољава да направите узорке резултата, онда је довољно да урадите само два теста да бисте сазнали приватни кључ и добили пуни приступ новчанику. Треће, потпис који се изворно може проверити на блокчејну и извор је случајности је леп.

Шест месеци ми је идеја о имплементацији тињала у глави, док се коначно у форми није појавила мотивација грант од Вавес Лабс. Уз велики грант долази и велика одговорност, тако да ће пројекат бити ту!

Имплементација

Дакле, у овом пројекту ВЕЦРО је имплементиран на Вавес блоцкцхаин-у у режиму захтев-одговор користећи трансакције преноса између корисника и оракула. Истовремено, на орацле налогу се инсталира скрипта која контролише рад стриктно у складу са горе описаном логиком. Орацле трансакције су верификоване и цео ланац интеракције корисника се обнавља. Све четири трансакције су укључене у верификацију коначне вредности; паметни уговор их повезује строгом верификационом нити, проверавају све вредности корак по корак и не остављају места за било какву манипулацију.

Још једном, да то оставим на страну и да буде јасније. Пророчиште не ради само према предложеној шеми. Његов рад је потпуно контролисан на нивоу блокчејна од стране успостављених чврсто са паметним уговором. Корак улево и трансакција једноставно неће проћи. Дакле, ако је трансакција укључена у блоцкцхаин, корисник чак ни не мора ништа да проверава; стотине мрежних чворова су већ све провериле за њега.

Тренутно постоји један ВЕЦРО који ради на мрежи Вавес (можете покренути сопствени, није тешко, само погледајте пример конфигурације). Тренутни код ради у ПХП-у (укључено ВавесКит, о чему Рекао сам ти раније).

Да бисте користили услугу орацле, морате:

• Фик Р;
  • Пошаљите најмање 0.005 таласа на орацле алиас инит@вецр;
  • Примите Р-код у пољу за прилог у преносу 1 Р-вецр токена од пророчишта кориснику;
• Узми потпис;
  • Пошаљите најмање 0.005 таласа на оракулов алиас рандом@вецр, а такође МОРА навести претходно примљени Р-код и додатне корисничке податке у пољу за прилог;
  • Примите С-код у пољу за прилог у преносу 1 С-вецр токена од пророчишта кориснику;
• Користите С-код као извор псеудо-случајног броја.

Нијансе тренутне имплементације:

• Таласи послати пророчишту се користе као провизија за повратну трансакцију кориснику, до максимално 1 таласа;
• Р-код је спајање бајта знака 'Р' и 32-бајтне Р вредности кодиране басе58;
• Р-код у прилогу треба да буде први, кориснички подаци долазе после Р-кода;
• С-код је конкатенација бајта знака 'С' и 32-бајтног басе58 кодиране вредности С;
• С је резултат дељења по модулу, тако да не можете користити С као пун 256-битни псеудослучајни број (овај број се може сматрати максималним 252-битним псеудослучајним бројем);
• Најједноставнија опција је да користите хеш С кода као псеудо-случајни број.

Пример пријема С-кода:

• Иницијализација: https://wavesexplorer.com/tx/8gc8jwM7JrPNehoDs7NVyos7BsufYktvkwVW1B6FAY6
• Добијање Р-кода: https://wavesexplorer.com/tx/9eB25SbzEwvHEbm8pcKj7MGDrYv1u3Fxpj696FkJ96hd
• Испитивање резултата Р-кода потписивања и корисничких података „насумично“: https://wavesexplorer.com/tx/6faoFJobEsugDFYmYmfsbtQYABmckNuE2kevaLh7ifzz
• Пријем С-кода: https://wavesexplorer.com/tx/C5VrFLQcprbA1KXAToaNvMP4Kg2rq43NkwWuADAA7wXX

Са техничке тачке гледишта, оракул је потпуно спреман за рад, можете га безбедно користити. Са становишта употребе од стране просечног корисника, недостаје погодан графички интерфејс, ово ће морати да сачека.

Биће ми драго да одговорим на питања и прихватим коментаре, хвала.

Извор: ввв.хабр.цом