블록 체인에서 임의의 숫자 생성은 어떻게 구현됩니까?

무작위 번호 생성은 게임, 복권 및 합의 메커니즘을 포함한 다양한 블록 체인 응용 프로그램에서 중요한 역할을합니다. 블록 체인의 맥락에서,이 숫자의 무작위성과 보안을 보장하는 것이 조작을 방지하고 시스템의 무결성을 유지하기 위해 가장 중요합니다. 이 기사는 블록 체인 네트워크 내에서 임의의 숫자 생성이 어떻게 구현되는지를 탐구하여 다른 방법과 그 의미를 탐색합니다.

검증 가능한 랜덤 함수 (VRFS)

검증 가능한 랜덤 함수 (VRFS) 는 블록 체인 시스템에서 랜덤 숫자를 생성하는 데 인기있는 방법입니다. VRF는 무작위 출력과 다른 사람이 검증 할 수있는 증거를 생성하여 출력이 실제로 무작위이고 조작되지 않도록합니다.

• 구현 : VRF를 사용하려면 블록 체인 노드가 먼저 개인 키를 생성합니다. 임의의 숫자가 필요한 경우 노드는이 개인 키를 사용하여 메시지에 서명합니다. 이는 현재 블록의 해시 또는 다른 고유 식별자 일 수 있습니다. 이 서명 프로세스의 결과는 임의의 출력과 증거입니다.
• 확인 : 네트워크의 다른 노드는 해당 공개 키를 사용하여 증거를 확인하여 임의성을 확인할 수 있습니다. 증명이 유효하면 임의의 숫자가 정직하게 생성되었음을 확인합니다.

VRF는 Algorand와 같은 컨센서스 알고리즘에 널리 사용되며, 여기서 유효성 검사기를 무작위로 안전하게 선택하는 데 도움이됩니다.

체인 링크 VRF

ChainLink VRF는 임의의 숫자 생성에 대한 또 다른 접근법이며, 특히 이더 리움 및 기타 블록 체인의 스마트 계약을 위해 설계되었습니다. 무작위성과 보안을 보장하기 위해 온 체인 검증의 이점을 오프 체인 계산과 결합합니다.

• 구현 : ChainLink VRF는 Oracle 네트워크를 사용하여 임의 숫자를 생성합니다. 스마트 계약이 무작위 숫자를 요청하면 요청이 체인 링크 노드로 전송됩니다. 이 노드는 암호화 기술을 사용하여 무작위 숫자와 그 무작위성의 증거를 생성합니다.
• 확인 : 증거는 스마트 계약으로 다시 전송되어 증거 온 체인을 확인할 수 있습니다. 이를 통해 임의의 숫자는 예측할 수없고 검증 가능하도록합니다.

ChainLink VRF는 게임 및 NFT 마이닝과 같은 고품질의 임의성이 필요한 분산 응용 프로그램 (DAPP)에 특히 유용합니다.

무작위성 비콘

Randomness Beacon은 블록 체인 애플리케이션에서 사용할 수있는 랜덤 숫자의 연속 스트림을 제공합니다. 이 비콘은 일반적으로 신뢰할 수있는 제 3 자 또는 분산 된 네트워크에 의해 운영됩니다.

• 구현 : 임의의 비콘은 주기적으로 랜덤 숫자를 생성하고 게시합니다. 이 숫자는 종종 주식 시장 데이터 또는 날씨 패턴과 같은 실제 이벤트의 암호화 해시에서 파생됩니다.
• 사용법 : 블록 체인 응용 프로그램은 이러한 임의의 숫자를 가져와 복권 당첨자 선택 또는 게임 결과 결정과 같은 다양한 목적으로 사용할 수 있습니다.

Drand Project는 노드 네트워크를 사용하여 임의 숫자를 생성하고 검증하는 분산 된 임의의 비콘의 예입니다.

해시 기능 및 블록 해시

해시 함수는 블록 체인 시스템에서 난수를 생성하는 또 다른 일반적인 방법입니다. 암호화 해시 함수의 속성을 활용하여 블록 체인 네트워크는 예측하기 어려운 임의의 출력을 생성 할 수 있습니다.

• 구현 : 일반적인 접근 방식은 블록의 해시를 무작위성의 시드로 사용하는 것입니다. 예를 들어, 스마트 계약은 현재 블록의 해시를 해시 함수에 입력하여 임의의 숫자를 생성 할 수 있습니다.
• 보안 고려 사항 :이 방법은 간단하지만 광부의 조작에 취약 할 수 있으며,이 방법은 어느 정도 블록 해시에 영향을 줄 수 있습니다. 이를 완화하기 위해 일부 시스템은 여러 블록 해시를 결합하거나 지연을 사용하여 결과를 덜 예측할 수 없게 만듭니다.

이 방법은 이더 리움에서 스마트 계약에서 임의의 숫자 생성과 같은 응용 프로그램에 널리 사용됩니다.

약속 계획

약정 체계는 투명하고 검증 가능한 방식으로 임의의 숫자를 생성하는 방법을 제공합니다. 이들은 여러 당사자가 무작위 결과에 동의 해야하는 시나리오에서 특히 유용합니다.

• 구현 : 약정 체계에서 각 참가자는 무작위 숫자를 생성하고 그 숫자의 해시를 게시하여이를 위반합니다. 모든 약속이 이루어지면 참가자는 숫자를 공개하고 최종 임의 숫자는 이러한 입력에서 파생됩니다.
• 검증 : 프로세스의 투명성은 단일 당사자가 결과를 조작 할 수 없도록합니다. 최종 임의 숫자는 누구나 확인하여 공정성과 무작위성을 보장 할 수 있습니다.

약정 체계는 분산 금융 (DEFI) 프로토콜 및 게임 플랫폼을 포함한 다양한 분산 응용 프로그램에 사용됩니다.

실제 사례 및 사용 사례

이러한 무작위 숫자 생성 방법의 적용을 설명하기 위해 몇 가지 실제 예를 고려해 봅시다.

• 분산 된 복권 : 블록 체인 기반 복권은 VRF 또는 체인 링크 VRF를 사용하여 승자를 선택할 수 있습니다. 이러한 방법의 투명성과 검증 가능성은 복권이 공정하고 조작 할 수 없도록합니다.
• 게임 : 분산 된 게임 플랫폼에서는 게임 결과를 결정하는 데 임의의 숫자 생성이 중요합니다. Randomness Beacon 또는 Hash 기능을 사용하여 이러한 플랫폼은 게임 결과가 예측할 수없고 공정하게 보장 할 수 있습니다.
• 합의 메커니즘 : Algorand와 같은 스테이크 증명 (POS) 시스템에서 VRFS는 유효성 검사기를 무작위로 선택하여 분산되고 안전한 컨센서스 프로세스를 보장하는 데 사용됩니다.

이러한 각 방법에는 강점이 있으며 블록 체인 생태계 내의 다른 사용 사례에 적합합니다.

자주 묻는 질문

Q : 광부는 블록 체인 시스템에서 임의 번호 생성을 조작 할 수 있습니까?

A : 광부는 블록 해시에만 의존하는 경우 무작위 숫자 생성에 잠재적으로 영향을 줄 수 있습니다. 이를 완화하기 위해 시스템은 종종 여러 블록 해시를 사용하거나 VRFS 또는 임의성 비콘과 같은 추가 임의성 소스를 통합합니다.

Q : 체인 링크 VRF는 어떻게 출력의 무작위성을 보장합니까?

A : ChainLink VRF는 암호화 기술을 사용하여 무작위 숫자를 체인 오프 체인을 생성하고 체인을 확인할 수있는 증거를 제공합니다. 이를 통해 임의의 숫자는 예측할 수없고 검증 가능한 조작을 방지합니다.

Q : 블록 체인 애플리케이션에서 VRFS 사용과 관련된 개인 정보 문제가 있습니까?

A : VRF는 검증 가능한 무작위성을 제공하지만 개인 키를 사용해야하므로 제대로 처리하지 않으면 개인 정보 문제가 될 수 있습니다. 그러나 적절한 키 관리 및 암호화는 이러한 위험을 완화 할 수 있습니다.

Q : 모든 블록 체인 시스템에서 Randomness Beacon을 사용할 수 있습니까?

A : 임의성 비콘은 외부 데이터를 가져올 수있는 블록 체인 시스템에서 사용할 수 있습니다. 이들은 게임 및 복권과 같은 연속적인 임의의 스트림이 필요한 응용 프로그램에 특히 유용합니다.