Муқаддима
"Насли рақамҳои тасодуфӣ хеле муҳим аст, ки ба тасодуф гузошта шавад."
Роберт Каву, 1970
Ин мақола ба татбиқи амалии қарорҳо бо истифода аз тавлиди рақамҳои тасодуфии дастаҷамъӣ дар муҳити беэътимод бахшида шудааст. Хулоса, чӣ гуна ва чаро тасодуфӣ дар blockchain истифода мешавад ва каме дар бораи чӣ гуна фарқ кардани "хуб" тасодуфӣ аз "бад". Ташкили рақами воқеан тасодуфӣ ҳатто дар як компютер як мушкили ниҳоят душвор аст ва онро криптографҳо кайҳо боз омӯхтаанд. Хуб, дар шабакаҳои ғайримарказӣ тавлиди рақамҳои тасодуфӣ боз ҳам мураккабтар ва муҳимтар аст.
Маҳз дар шабакаҳое, ки иштирокчиён ба ҳамдигар эътимод надоранд, қобилияти тавлиди рақами тасодуфии раднопазир ба мо имкон медиҳад, ки бисёр мушкилоти муҳимро самаранок ҳал кунем ва схемаҳои мавҷударо ба таври назаррас такмил диҳем. Гузашта аз ин, қиморбозӣ ва лотерея дар ин ҷо ҳадафи рақами як нест, зеро дар аввал ба хонандаи бетаҷриба чунин менамояд.
Насли рақамҳои тасодуфӣ
Компютерҳо худашон рақамҳои тасодуфиро тавлид карда наметавонанд; барои ин онҳо ба кӯмаки беруна ниёз доранд. Компютер метавонад аз, масалан, ҳаракати муш, ҳаҷми хотираи истифодашуда, ҷараёнҳои гумроҳ дар пинҳои протсессори протсессор ва бисёр дигар манбаъҳо, ки манбаи энтропия номида мешавад, арзиши тасодуфӣ ба даст орад. Худи ин арзишҳо комилан тасодуфӣ нестанд, зеро онҳо дар доираи муайян ҷойгиранд ё шакли пешгӯии тағирот доранд. Барои табдил додани ин рақамҳо ба рақами воқеан тасодуфӣ дар доираи додашуда, криптотрансформатсияҳо ба онҳо истифода мешаванд, то аз арзишҳои нобаробар тақсимшудаи манбаи энтропия арзишҳои яксон тақсимшудаи псевдо-тасодуфӣ ба даст оранд. Қиматҳои натиҷавӣ псевдорандом номида мешаванд, зеро онҳо воқеан тасодуфӣ нестанд, балки аз энтропия муайян карда мешаванд. Ҳар як алгоритми хуби криптографӣ ҳангоми рамзкунонии маълумот матнҳои рамзгузориро тавлид мекунад, ки бояд аз ҷиҳати оморӣ аз пайдарпаии тасодуфӣ фарқ накунанд, бинобар ин барои тавлиди тасодуфӣ шумо метавонед манбаи энтропияро гиред, ки танҳо такроршавандагии хуб ва пешгӯинашавандагии арзишҳоро ҳатто дар диапазонҳои хурд таъмин мекунад. Қисми боқимондаи кор пароканда ва омехта кардани битҳо мебошад. Дар арзиши натиҷа алгоритми рамзгузорӣ гирифта мешавад.
Барои анҷом додани барномаи мухтасари таълимӣ, ман илова мекунам, ки тавлиди рақамҳои тасодуфӣ ҳатто дар як дастгоҳ яке аз рукнҳои таъмини амнияти маълумоти мост.Рақамҳои тавлидшудаи псевдотасодуфӣ ҳангоми таъсиси пайвастҳои бехатар дар шабакаҳои гуногун истифода мешаванд калидҳои криптографӣ, барои тавозуни сарборӣ, мониторинги якпорчагӣ ва барои бисёр барномаҳои дигар. Амнияти бисёр протоколҳо аз қобилияти тавлиди тасодуфии боэътимод, аз берун пешгӯинашаванда, нигоҳ доштани он ва то қадами навбатии протокол ошкор накардани он вобаста аст, вагарна амният халалдор мешавад. Ҳамла ба як тавлидкунандаи арзиши псевдорадомӣ ниҳоят хатарнок аст ва фавран ба ҳама нармафзоре, ки тавлиди тасодуфиро истифода мебарад, таҳдид мекунад.
Шумо бояд ҳамаи инро бидонед, агар шумо курси асосии криптографияро гирифта бошед, пас биёед дар бораи шабакаҳои ғайримарказӣ идома диҳем.
Тасодуфӣ дар blockchains
Пеш аз ҳама, ман дар бораи блокчейнҳо бо дастгирии шартномаҳои интеллектуалӣ сӯҳбат мекунам; онҳо метавонанд аз имкониятҳои тасодуфии босифат ва раднашаванда пурра истифода баранд. Ғайр аз он, барои кӯтоҳ, ман ин технологияро меномам "Маякҳои тасодуфии аз ҷониби омма санҷидашаванда” ё PVRB. Азбаски блокчейнҳо шабакаҳое мебошанд, ки маълумотро ҳар як иштирокчӣ тафтиш карда метавонад, қисми асосии ном "Тасдиқи оммавӣ" мебошад, яъне. Ҳар кас метавонад аз ҳисобҳо истифода барад, то исбот кунад, ки рақами натиҷавӣ дар blockchain дорои хосиятҳои зерин аст:
- Натиҷа бояд тақсимоти якхелаи исботшаванда дошта бошад, яъне ба криптографияи қобили исбот асос ёфтааст.
- Ҳеҷ як аз битҳои натиҷаро назорат кардан ғайриимкон аст. Дар натиҷа, натиҷаро пешакӣ пешгӯӣ кардан мумкин нест.
- Шумо наметавонед протоколи тавлидро тавассути иштирок накардан дар протокол ё аз ҳад зиёд бор кардани шабака бо паёмҳои ҳамла халалдор кунед
- Ҳама чизҳои дар боло зикршуда бояд ба созиши шумораи иҷозатдодаи иштирокчиёни протоколҳои бевиҷдон (масалан, 1/3 иштирокчиён) тобовар бошанд.
Ҳар як имкони як гурӯҳи хурди иштирокчиён барои тавлиди ҳатто тасодуфии назоратшавандаи ҷуфт/тоқ як сӯрохи амниятӣ мебошад. Ҳар як қобилияти гурӯҳ барои боздоштани барориши тасодуфӣ як сӯрохи амният аст. Умуман, мушкилиҳо зиёданд ва ин кор осон нест...
Чунин ба назар мерасад, ки муҳимтарин барнома барои PVRB бозиҳои гуногун, лотереяҳо ва умуман ҳама гуна қимор дар blockchain мебошад. Дар ҳақиқат, ин як самти муҳим аст, аммо тасодуфӣ дар blockchains барномаҳои муҳимтаре дорад. Биёед ба онҳо назар андозем.
Алгоритмҳои консенсус
PVRB дар ташкили консенсуси шабака нақши бузург мебозад. Амалиёт дар блокчейнҳо бо имзои электронӣ ҳифз карда мешавад, аз ин рӯ “ҳамла ба транзаксия” ҳамеша дохил кардан/хориҷ кардани транзаксия дар блок (ё якчанд блок) мебошад. Ва вазифаи асосии алгоритми консенсус мувофиқа кардан дар бораи тартиби ин муомилот ва тартиби блокҳое, ки ин транзаксияҳоро дар бар мегиранд. Инчунин, як амволи зарурӣ барои блокчейнҳои воқеӣ ниҳоӣ аст - қобилияти шабака розӣ шудан дар бораи он, ки занҷир то блоки ниҳоӣ ниҳоӣ аст ва ҳеҷ гоҳ аз сабаби пайдоиши вилкаи нав истисно карда намешавад. Одатан, барои розӣ шудан, ки блок эътиборнок ва муҳимтар аз ҳама ниҳоӣ аст, ҷамъ кардани имзоҳо аз аксарияти истеҳсолкунандагони блокҳо (минбаъд BP - истеҳсолкунандагони блок) зарур аст, ки ҳадди аққал расонидани занҷири блокро талаб мекунад. ба ҳамаи BPs ва паҳн кардани имзоҳо байни ҳамаи BPs. Бо афзоиши шумораи BPs, шумораи паёмҳои зарурӣ дар шабака ба таври экспоненсиалӣ меафзояд, аз ин рӯ, алгоритмҳои консенсус, ки ниҳоиро талаб мекунанд, масалан, дар консенсуси Hyperledger pBFT истифода мешаванд, бо суръати зарурӣ кор намекунанд, аз якчанд даҳҳо BP, талаб мекунанд. шумораи зиёди алоқаҳо.
Агар дар шабака PVRB-и раднашаванда ва ростқавл вуҷуд дошта бошад, пас ҳатто дар соддатарин тахмин ҳам метавон яке аз истеҳсолкунандагони блокро дар асоси он интихоб карда, ӯро дар давоми як даври протокол ҳамчун «пешво» таъин кард. Агар дошта бошем N истеҳсолкунандагони блок, ки аз онҳо M: M > 1/2 N ростқавл бошед, транзаксияҳоро сензура накунед ва занҷирро барои анҷом додани ҳамлаи "харҷи дукарата" нагиред, пас истифодаи PVRB-и якхела тақсимшуда имкон медиҳад, ки пешвои ростқавл бо эҳтимолият интихоб карда шавад. M / N (M / N > 1/2). Агар ба ҳар як роҳбар фосилаи вақти худро таъин карда шавад, ки дар давоми он ӯ метавонад блок тавлид кунад ва занҷирро тасдиқ кунад ва ин фосилаҳо дар вақт баробар бошанд, пас занҷири блоки BP-ҳои ростқавл аз занҷири аз ҷониби BP-ҳои бадқасдона ва консенсус ташкилшуда дарозтар хоҳад буд. алгоритм ба дарозии занҷир такя мекунад. танҳо "бад"-ро мепартояд. Ин принсипи тақсимоти баробари вақт ба ҳар як BP бори аввал дар Graphene (пешгузаштаи EOS) татбиқ карда шуд ва имкон медиҳад, ки аксари блокҳо бо як имзо баста шаванд, ки сарбории шабакаро хеле коҳиш медиҳад ва имкон медиҳад, ки ин консенсус хеле зуд кор кунад ва устуворона. Аммо, шабакаи EOS ҳоло бояд блокҳои махсусро (Блоки бебозгашти охирин) истифода барад, ки бо имзоҳои 2/3 BP тасдиқ карда мешаванд. Ин блокҳо барои таъмини ниҳоӣ хидмат мекунанд (имконнопазирии як занҷир пеш аз блоки охирини бебозгашт оғоз меёбад).
Инчунин, дар татбиқи воқеӣ, схемаи протокол мураккабтар аст - овоздиҳӣ барои блокҳои пешниҳодшуда дар якчанд марҳила барои нигоҳ доштани шабака дар сурати набудани блокҳо ва мушкилот бо шабака гузаронида мешавад, аммо ҳатто бо назардошти ин, алгоритмҳои консенсусӣ бо истифода аз PVRB талаб мекунанд. Паёмҳо дар байни BPs хеле камтаранд, ки ин имкон медиҳад, ки онҳо нисбат ба PVFT анъанавӣ ё тағироти гуногуни он зудтар шаванд.
Намояндаи намоёни чунин алгоритмҳо: аз дастаи Cardano, ки гуфта мешавад, ки ба муқобили созиши BP математикӣ исбот.
Дар Ouroboros, PVRB барои муайян кардани ба истилоҳ "ҷадвали BP" истифода мешавад - ҷадвале, ки мувофиқи он ба ҳар як BP барои интишори блок фосилаи вақти худ таъин карда мешавад. Бартарии калони истифодаи PVRB ин «баробарӣ»-и пурраи BP (мувофиқи андозаи баланси онҳо) мебошад. Якпорчагии PVRB кафолат медиҳад, ки BP-ҳои зараровар натавонанд ҷадвалбандии фосилаҳои вақтро назорат кунанд ва аз ин рӯ наметавонанд занҷирро тавассути омода ва таҳлили пешакии занҷир идора кунанд ва барои интихоби чангак танҳо ба дарозии он такя кардан кифоя аст. занҷир, бе истифодаи усулҳои мураккаби ҳисоб кардани "фоидаи" BP ва "вазни" блокҳои он.
Умуман, дар ҳама ҳолатҳое, ки як иштирокчии тасодуфӣ бояд дар шабакаи ғайримарказонидашуда интихоб карда шавад, PVRB қариб ҳамеша беҳтарин интихоб аст, на варианти детерминистӣ, ки дар асоси масалан, хэши блок. Бидуни PVRB, қобилияти таъсир расонидан ба интихоби иштирокчӣ ба ҳамлаҳо оварда мерасонад, ки дар он ҳамлакунанда метавонад аз фьючерсҳои сершумор интихоб кунад, то иштирокчии коррупсионии навбатӣ ё якчанд нафарро якбора интихоб кунад, то ҳиссаи бештарро дар қарор таъмин кунад. Истифодаи PVRB ин намуди ҳамлаҳоро бадном мекунад.
Миқёс ва мувозинати сарборӣ
PVRB инчунин метавонад дар вазифаҳое, ба монанди кам кардани сарборӣ ва миқёси пардохт фоидаи калон расонад. Барои оғоз кардан, шинос шудан бо он маъно дорад Rivesta "Чиптаҳои лотереяи электронӣ ҳамчун микропардохтҳо". Идеяи умумӣ ин аст, ки ба ҷои пардохти 100 1c аз пардохткунанда ба гиранда, шумо метавонед лотереяи ҳалолро бо бурди 1$ = 100c бозӣ кунед, ки дар он пардохткунанда ба бонк яке аз 1 "чиптаҳои лотерея"-и худро барои ҳар яки худ медиҳад. пардохти 100c. Яке аз ин чиптаҳо дар зарфи 1 доллар бурд мекунад ва маҳз ҳамин чипта гиранда метавонад дар блокчейн сабт кунад. Муҳимтар аз ҳама он аст, ки 99 чиптаи боқимонда байни гиранда ва пардохткунанда бидуни иштироки беруна, тавассути канали хусусӣ ва бо суръати дилхоҳ интиқол дода мешавад. Тавсифи хуби протоколро дар асоси ин схема дар шабакаи Emercoin хондан мумкин аст .
Ин нақша чанд мушкилот дорад, масалан, гиранда метавонад фавран пас аз гирифтани чиптаи бурднок хидматрасониро ба пардохткунанда қатъ кунад, аммо барои бисёр замимаҳои махсус, ба монанди ҳисобкунии як дақиқа ё обунаи электронӣ ба хидматҳо, инҳоро сарфи назар кардан мумкин аст. Талаби асосй, албатта, одилонаи лотерея мебошад ва барои амалй гардондани он ПВРБ комилан зарур аст.
Интихоби як иштирокчии тасодуфӣ барои протоколҳои sharding низ бениҳоят муҳим аст, ки ҳадафи онҳо ба таври уфуқӣ миқёси занҷири блок, имкон медиҳад, ки BP-ҳои гуногун танҳо доираи амалиёти худро коркард кунанд. Ин як вазифаи бениҳоят душвор аст, махсусан аз нуқтаи назари амният ҳангоми якҷоя кардани пораҳо. Интихоби одилонаи BP-и тасодуфӣ бо мақсади таъин кардани шахсони масъул барои як пораи мушаххас, ба монанди алгоритмҳои консенсус, инчунин вазифаи PVRB мебошад. Дар системаҳои мутамарказ, пораҳо аз ҷониби мувозинат таъин карда мешаванд; он танҳо хэшро аз дархост ҳисоб мекунад ва онро ба иҷрокунандаи зарурӣ мефиристад. Дар blockchains, қобилияти таъсир расонидан ба ин супориш метавонад ба ҳамла ба консенсус оварда расонад. Масалан, мундариҷаи транзаксияҳоро ҳамлакунанда идора карда метавонад, вай метавонад назорат кунад, ки кадом транзаксияҳо ба порае, ки ӯ назорат мекунад, меравад ва занҷири блокҳоро дар он идора кунад. Шумо метавонед муҳокимаи мушкилоти истифодаи рақамҳои тасодуфиро барои вазифаҳои sharding дар Ethereum хонед
Шардинг яке аз мушкилоти шӯҳратпараст ва ҷиддитарин дар соҳаи blockchain мебошад; ҳалли он имкон медиҳад, ки шабакаҳои ғайримарказонидашудаи дорои кор ва ҳаҷми афсонавӣ бунёд карда шаванд. PVRB танҳо яке аз блокҳои муҳими ҳалли он аст.
Бозиҳо, протоколҳои иқтисодӣ, арбитраж
Нақши рақамҳои тасодуфӣ дар саноати бозӣ баҳо додан душвор аст. Истифодаи возеҳ дар казиноҳои онлайн ва истифодаи ғайримустақим ҳангоми ҳисоб кардани таъсири амали плеер ҳама мушкилоти ниҳоят душвор барои шабакаҳои ғайримарказонидашуда мебошанд, ки дар он ҷо ҳеҷ гуна такя ба манбаи марказии тасодуфӣ вуҷуд надорад. Аммо интихоби тасодуфӣ инчунин метавонад мушкилоти зиёди иқтисодиро ҳал кунад ва ба сохтани протоколҳои соддатар ва муассиртар мусоидат кунад. Фарз мекунем, ки дар протоколи мо баҳсҳо дар бораи пардохти баъзе хидматҳои арзон вуҷуд доранд ва ин баҳсҳо хеле кам ба амал меоянд. Дар ин ҳолат, агар PVRB-и бебаҳс вуҷуд дошта бошад, муштариён ва фурӯшандагон метавонанд ба таври тасодуфӣ, вале бо эҳтимолияти додашуда баҳсҳоро ҳал кунанд. Масалан, бо эҳтимолияти 60% муштарӣ ва бо эҳтимолияти 40% фурӯшанда пирӯз мешавад. Ин равиш, ки аз нуқтаи назари аввал бемаънӣ аст, ба шумо имкон медиҳад, ки баҳсҳоро бо ҳиссаи дақиқи пешгӯии бурд/бохт, ки ба ҳарду ҷониб бе иштироки шахси сеюм ва сарфи бефоидаи вақт мувофиқ аст, ҳал кунед. Ғайр аз он, таносуби эҳтимолият метавонад динамикӣ бошад ва аз баъзе тағирёбандаҳои глобалӣ вобаста бошад. Масалан, агар ширкат хуб кор кунад, шумораи ками баҳсҳо ва даромаднокии баланд дошта бошад, ширкат метавонад ба таври худкор эҳтимолияти ҳалли баҳсро ба самти таваҷҷӯҳи муштариён гузаронад, масалан, 70/30 ё 80/20 ва баръакс, агар баҳсҳо пули зиёдро талаб кунанд ва қаллобӣ ё нокифоя бошанд, шумо метавонед эҳтимолиятро ба самти дигар гузаронед.
Шумораи зиёди протоколҳои ҷолиби ғайримарказонидашуда, аз қабили феҳристҳои мураттабшудаи токенҳо, бозорҳои пешгӯӣ, хатҳои пайвастшавӣ ва бисёр чизҳои дигар, бозиҳои иқтисодӣ мебошанд, ки дар онҳо рафтори хуб мукофотонида мешавад ва рафтори бад ҷазо дода мешавад. Онҳо аксар вақт мушкилоти амниятро дар бар мегиранд, ки муҳофизатҳо бо ҳамдигар мухолифанд. Он чизе, ки аз ҳамлаи "наҳангҳо" бо миллиардҳо нишонаҳо ("ҳиссаи калон") муҳофизат карда мешавад, ба ҳамлаҳои ҳазорон ҳисобҳои дорои тавозуни хурд ("ҳиссаи sybil") ва чораҳои зидди як ҳамла андешидашуда осебпазир аст, масалан пардохтҳои хатӣ, ки барои бефоида кардани кор бо саҳмияҳои калон сохта шудаанд, одатан бо ҳамлаи дигар бадном карда мешаванд. Азбаски сухан дар бораи бозии иқтисодӣ меравад, вазнҳои дахлдори оморӣ метавонанд пешакӣ ҳисоб карда шаванд ва танҳо комиссияҳоро бо комиссияҳои тасодуфӣ бо тақсимоти мувофиқ иваз кунед. Чунин комиссияҳои эҳтимолӣ хеле содда иҷро карда мешаванд, агар blockchain манбаи боэътимоди тасодуфӣ дошта бошад ва ҳеҷ гуна ҳисобҳои мураккабро талаб накунад, ки ҳаёт ҳам барои китҳо ва ҳам сибилҳоро душвор мегардонад.
Дар айни замон, бояд дар хотир дошт, ки назорат аз болои як бит дар ин тасодуфӣ ба шумо имкон медиҳад, ки фиреб, кам ва зиёд кардани эҳтимолиятро ду маротиба зиёд кунед, аз ин рӯ PVRB ростқавл ҷузъи муҳимтарини чунин протоколҳо мебошад.
Дар куҷо пайдо кардани тасодуфии дуруст?
Дар назария, интихоби тасодуфии одилона дар шабакаҳои ғайримарказонидашуда қариб ҳама протоколҳоро бар зидди созиш бехатар месозад. Сабаб хеле содда аст - агар шабака дар як 0 ё 1 бит розӣ бошад ва камтар аз нисфи иштирокчиён беинсоф бошанд, пас, бо назардошти такрорҳои кофӣ, шабака кафолат дода мешавад, ки дар ин бит бо эҳтимолияти муқарраршуда ба консенсус мерасад. Танҳо аз сабаби он ки як тасодуфии ростқавл 51 аз 100 иштирокчӣ 51% -ро интихоб мекунад. Аммо ин дар назария аст, зеро ... дар шабакаҳои воқеӣ, барои таъмини чунин сатҳи амният, ба монанди мақолаҳо, паёмҳои зиёде байни ҳостҳо, криптографияи мураккаби бисёргузар лозим аст ва ҳама гуна мураккабии протокол фавран векторҳои нави ҳамларо илова мекунад.
Аз ин рӯ, мо ҳоло дар блокчейнҳо PVRB-и собитшудаи тобоварро намебинем, ки он барои вақти кофӣ барои санҷидани барномаҳои воқеӣ, аудитҳои сершумор, сарборӣ ва албатта ҳамлаҳои воқеӣ истифода мешуд, ки бе онҳо даъват кардан душвор аст. маҳсулот дар ҳақиқат бехатар.
Бо вуҷуди ин, якчанд равишҳои умедбахш мавҷуданд, онҳо дар тафсилоти зиёд фарқ мекунанд ва яке аз онҳо бешубҳа мушкилотро ҳал мекунад. Бо захираҳои компютерии муосир, назарияи криптографиро метавон хеле оқилона ба барномаҳои амалӣ тарҷума кард. Дар оянда мо бо хушнудӣ дар бораи татбиқи PVRB сӯҳбат хоҳем кард: ҳоло якчандтои онҳо вуҷуд доранд, ки ҳар як маҷмӯи хосиятҳои муҳим ва хусусиятҳои татбиқи худро дорад ва дар паси ҳар як идеяи хубе ҳаст. Дар тасодуфӣ гурӯҳҳо кам нестанд ва таҷрибаи ҳар яки онҳо барои ҳама хеле муҳим аст. Умедворем, ки маълумоти мо ба дигар дастаҳо имкон медиҳад, ки бо назардошти таҷрибаи пешқадамҳо зудтар ҳаракат кунанд.
Манбаъ: will.com