區塊鏈上的可驗證延遲功能是什麼？

VDF通過確保操作花費可驗證的時間，抵抗操縱和並行處理，從而增強區塊鏈安全性和公平性。

2025/04/12 12:01

區塊鏈上的可驗證延遲函數（VDF）是一個密碼原始的原始函數，需要一定數量的順序計算才能進行評估，但是任何人都可以有效地驗證輸出。 VDF通過確保不能比預定時間更快地完成某些操作，而不論參與者的計算能力如何， VDF對於增強區塊鏈協議的安全性和公平性至關重要。

可驗證延遲功能的基礎知識

從本質上講，可驗證的延遲功能旨在執行一項任務，該任務需要特定的時間才能完成。這個時間延遲是固有的，不能通過並行處理或增加計算資源來規避。 VDF的主要目的是在執行某些區塊鏈操作的執行中引入可驗證的延遲，以確保所有參與者都有平等的機會參加，而不會受到更強大硬件的人的不利地位。

VDF如何在區塊鏈上工作

在區塊鏈上下文中，VDF用於確保各種協議的公平性和安全性。例如，在驗證（POS）系統中，VDF可用於引入驗證器選擇的隨機性和延遲。這樣可以防止任何單個實體預測或操縱驗證器選擇過程，從而增強網絡的整體安全性。

VDF的操作涉及兩個主要階段：計算和驗證。在計算階段，參與者執行一系列順序計算以產生輸出。然後將此輸出提交給區塊鍊網絡。在驗證階段，其他參與者可以快速檢查輸出的正確性，而無需執行整個計算本身。這確保了延遲是可驗證的，並且輸出值得信賴。

VDF在區塊鏈中的應用

VDF在區塊鏈生態系統中具有多個實際應用。最重要的用途之一是實施隨機信標協議。這些協議生成用於選擇驗證者或以分散方式調整參與者的隨機數。通過使用VDF，隨機性是以可驗證且可抵抗操縱性的方式產生的。

另一個應用程序是在時間鎖定的智能合約領域中。 VDF可用於執行智能合約執行時間延遲，以確保只能在指定期間後執行某些操作。這在需要信任和可驗證的延遲的情況下，例如在託管服務或分散融資（DEFI）應用程序中特別有用。

在區塊鏈上實施VDF

在區塊鏈上實施VDF涉及多個步驟。首先，必須設計區塊鏈協議以將VDF作為核心組件集成。這通常涉及修改共識算法以將VDF的輸出合併到驗證過程中。

• 選擇合適的VDF算法：有幾種可用的VDF算法，例如基於RSA的VDF或基於集體組的VDF。選擇取決於區塊鏈的特定要求，包括所需的延遲時間和參與者可用的計算資源。

• 將VDF集成到區塊鏈協議中：這涉及修改智能合約或共識算法以包括VDF計算和驗證步驟。 VDF輸出應用於影響關鍵決策，例如驗證器選擇或智能合約執行的時間。

• 測試和部署VDF ：在將VDF部署在主網上之前，對徹底測試其性能和安全性至關重要。這包括運行模擬，以確保VDF在各種條件下的預期行為，並且不能被操縱或繞過。

• 教育參與者：一旦部署了VDF，必須教育參與者如何使用和驗證VDF輸出。這包括提供有關如何執行必要計算和驗證的文檔和教程。

挑戰和考慮因素

儘管VDF提供了巨大的好處，但仍有挑戰和考慮因素要記住。主要挑戰之一是確保VDF對量子計算攻擊具有抵抗力。隨著量子計算機變得越來越強大，它們可能會破壞某些VDF算法，從而使它們無效。

另一個考慮因素是VDF引入的計算開銷。儘管驗證過程是有效的，但計算階段可能是資源密集的。對於有限的計算資源的參與者來說，這可能構成了進入集中化問題的障礙。

此外，VDF算法的選擇會影響區塊鏈的安全性和性能。不同的算法在延遲時間，計算複雜性和對攻擊的抵抗方面具有不同的權衡。在為特定區塊鏈應用程序選擇VDF時，必須仔細評估這些權衡。

常見問題

問：可以將VDF用於許可的區塊鏈嗎？

答：是的，可以在許可和無權區塊鏈中實現VDF。在許可的區塊鏈中，VDF可以增強驗證者選擇和其他共識機制的公平和安全性，從而確保所有參與者都有平等的機會參加。

問：VDF與其他延遲機制等諸如時光鎖之類的機制相比如何？

答：VDF提供了比傳統時間鎖定的幾個優勢。雖然可以使用時間鎖來延遲某些操作的執行，但它們通常基於外部時間來源，並且可以被操縱。另一方面，VDF引入了可驗證的延遲，該延遲本身固有的延遲，使它們更安全和抵抗操縱。

問：當前使用VDF的現實世界區塊鏈項目嗎？

答：是的，幾個區塊鏈項目正在探索或已實施VDF。例如，CHIA網絡使用VDF作為其共識算法的一部分來增強其空間證明和時間協議的安全性和公平性。其他項目，例如Algorand，也正在研究VDF在其網絡中的潛在應用。

問：在區塊鏈中實施VDF有哪些潛在風險？

答：在區塊鏈中實施VDF可以引入幾種風險。一種風險是在VDF算法本身中可能會出現錯誤或漏洞，這可能會被惡意參與者利用。另一個風險是計算開銷，如果只有具有重要計算資源的參與者才能有效參與，這可能會導致集中化。此外，必須仔細考慮VDF算法的選擇，以確保其與計算技術（例如量子計算）的未來進步保持安全。