怎样熟知区块链中的随机性

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-----随机[suí jī]性存在于我们周围。运气,概率和命运的概念在历史上都与随机性[suí jī xìng]的概念交织在一起。人类不理解或无法预测的一切往往被归类为此类。我们身体也陷入了随意的海洋中。它存在于任何地方 - 从云的运动到粒子和波浪中的行为。
然而,尽管它的熟悉程度和丰富程度,人类很难将我们周围的随机性转化为计算机可以使用的东西。当我们谈论计算机系统中的随机性时,我们真正的意思是伪随机性,即模拟世界的随机性,难以与“真正的随机性”区分开来。举例来说,这是一个非常强大的随机性模拟。

  

随机性在隐私技术和密码学中发挥着重要作用。令人惊讶的是,随机生成的值与消息[xiāo xī]的异或提供了一种简单而强大的加密方案。即使是双方之间最简单的私人通信形式(即,各方共享密钥的对称密钥加密)也要求共享密钥是随机的。如果[rú guǒ]此共享密钥不是随机的,则加密不再有用,因为任何人都可以确定密钥,如果他们知道该功能并解密该消息。虽然随机性对于在两个人之间建立安全的通信渠道很重要,但随机性也可以在确定谁与谁通信方面发挥重要作用。如果多个人试图通过具有有限带宽的信道彼此通信,则可以使用随机性来确定信道将携带消息的公平顺序。随机性对于帮助一群人或计算机达成[dá chéng]一致或达成共识[gòng shí]也很有用。随机共识协议[xié yì]就是这样一个例子。这篇文章将探讨随机性在区块[qū kuài]链中的作用。区块链是多方试图就全球观点的某种更新达成一致,达成共识的完美例子。更新通常在称为轮次的周期性离散时间间隔内完成。限制共识的一件事是,在互联网上的特定时间段内可以发送的消息数量(即吞吐量)和消息通过互联网发送所需的时间有一个上限(即延迟)。任何区块链共识协议的目标是在上述限制范围内达成一致。在公共区块链中,数千个节点参与维护区块链,如果每个节点需要向所有其他节点发送消息并等待来自所有其他节点的响应,则网络[wǎng luò]约束使得达成共识变得昂贵。这是因为在一轮中通过网络发送的消息数量太大。比特币实现此协议的方式(在称为Nakamoto共识的过程中)是通过使用工作证明(PoW)作为随机源来确定每轮哪一个块将被添加到区块链中,从而减少消息传递高架。因为PoW在计算上难以解决,所以只有首先解决这个难题的人才能将他们的块添加到分类帐中。多人同时解决难题的概率很低,因此PoW充当限制网络中消息数量的机制。

  

当然,任何试图取代PoW的替代共识机制也需要一种方法来限制通过网络的消息。大多数证明(PoS)协议解决此问题的方法是选择验证[yàn zhèng]器的子集(维护/管理区块链的节点),以根据他们放置的硬币数量形成一个子委员会。然后,该验证器子集可以在网络约束内相互合理地来回通信,以及时地达成一致。当然,为了公平地选择这个子集的成员并且没有人提前知道成员,算法必须能够访问一些公平的,不可替代的随机源。一旦该验证器子集在下一个块上达成一致,该块就会被广播给网络中的其他所有人。可以在PoS协议中用于选择子委员会的理想随机源需要是不可替代的,即没有人可以篡改随机种子。为了不成功,随机性协议需要确保以下内容:i)随机函数总有一些输出ii)随机性函数的输出尚未被操纵(注意:我们将探讨i之间出现的权衡)和ii)以及它与未来博客文章中网络同步模型的关系)我们在机械实验室分析的子委员会选择协议都没有满足不可替代的两个属性。因此,鉴于上述权衡,区块链共识协议应该支持始终产生一些输出的随机源而不是有利于仅产生无篡改输出的随机源。这是因为区块链协议需要确保链不断增长,并且不能将随机源作为瓶颈。即使对于一致性有利的协议,随机源也不应该是区块链不能取得进展的原因。如果有的话,随机源应该使协议能够专注于减轻其他攻击,例如停止进度的验证器小组委员会的DoSing。如果区块链由于随机性函数输出中的偏差[piān chā]而完全停止,则在社交层上将需要巨大的协调成本来重新启动区块链。这将要求社群通过外部社交媒体平台就实际区块链达成一致意见,并进行长时间的讨论。此成本与解决DAO Hack的成本相当。社交层的巨额成本也会动摇社区对区块链协议安全性的信心。另一方面,只要偏差很小并且存在从偏置状态恢复的机制,几轮的轻微偏差对区块链安全性的影响就很小。这是因为在每一轮公共区块链协议中给予验证者的任何协议奖励都相对较小。由于每轮或每个时期(一组轮次)都有小组委员会选择,因此在随机性函数中必须存在显着的偏差,以使验证者对协议进行游戏以赚钱并降低区块链协议的安全性。在随机性函数中必须存在显着的偏差,以使验证者对协议进行游戏以赚钱并降低区块链协议的安全性。在随机性函数中必须存在显着的偏差,以使验证者对协议进行游戏以赚钱并降低区块链协议的安全性。利用随机性的彩票游戏绝对需要确保随机源不被操纵,因为即使一点点偏见也可以完全改变彩票的赢家。利用随机性的彩票游戏绝对需要确保随机源不被操纵,因为即使一点点偏见也可以完全改变彩票的赢家。-RECOMMEND-

精彩评论

匿名用户

情侣之间玩套路 也要把握好分寸

匿名用户

女人就像沙子,想要把它抓住。那就要把她……弄湿~

匿名用户

你是我弟弟强大的力量

匿名用户

如果你同时爱上了两个人,请选择第二个。因为如果你真的爱第一个,就不会爱上第二个。

匿名用户

回首青春,我发现自己失去了很多宝贵的东西。但我并不难过,因为我知道,以后会失去的更多。