「ランダム性」とは、不規則または予測不可能な状態を指します。コイン投げ、指紋のパターン、雪の結晶の形などは予測できません。自然界にはランダム性があふれていますが、コンピュータ環境にはランダム性がありません。コンピューターの特徴の 1 つは決定論であるため、一連のアルゴリズムだけでは真のランダム性は実現できない可能性があります。
また、単一のランダムなイベントを予測することはできませんが、繰り返し発生するイベントについては異なる結果が発生する確率は予測可能です。たとえば、1 つのサイコロの出目は予測できませんが、100 個のサイコロを振って異なる結果が出る確率はほぼ正確に計算できます。
過去数十年にわたり、経済、社会、文化活動がインターネット上で頻繁に行われるようになったことで、現実世界の予測不能性をオンラインでシミュレートし、デジタル システムに対して予測不可能な結果を生成したいという要望が高まっています。予測不可能性には、人工的な希少性、より堅牢なセキュリティ メカニズム、および完全に中立的な意思決定プロセスが必要です。
ブロックチェーンブロックチェーン最初のレベルのタイトル
乱数は本当にランダムなのでしょうか?
まず、乱数のシーケンスとは何かを定義する必要があります。乱数シーケンスを実装するには、次の条件を満たす必要があります。
予測不可能 --結果を事前に知ることはできません。
ただ - 検証可能——
検証可能——結果は独立して検証可能でなければなりません。
改ざん防止 -乱数を作成するプロセスは、いかなる当事者も操作することはできません。
再現できない——元の数列が保存されない限り、乱数を作成するプロセスを再現することはできません。
コンピュータは、事前に設定された回路、コンポーネント、および事前定義されたコードとアルゴリズムで構成される予測可能な環境であるため、特定の条件下では、コンピュータによって生成される乱数または乱数のシーケンスを予測することが可能です。電卓に 2+2 を入力すると結果は常に 4 になるのと同じように、コンピューターは入力に基づいて常に特定の出力を生成できます。したがって、コンピューターは真の乱数を生成することはできません。
この問題を解決するために、通常、乱数発生器 (RNG) は計算の初期値 (入力) としてシードを使用し、計算結果を生成するために使用されます。シードは、写真でキャプチャされたデータ、時刻、ユーザーのマウスの動きなど、再現が難しい情報に基づいて作成できます。溶岩ランプモーショントラック。
最初のレベルのタイトル
疑似乱数ジェネレーターと真の乱数ジェネレーター
通常、乱数発生器は、擬似乱数発生器 (PRNG) と真の乱数発生器 (TRNG) の 2 つのカテゴリに分類できます。 PRNG は数学的アルゴリズムを使用して乱数を生成しますが、TRNG は環境ノイズなどの物理データを使用して乱数を生成します。
PRNG の最下層は、数学的コンセンサスを適用して乱数シーケンスを作成し、実際の乱数をシミュレートする一連のアルゴリズムです。コンピューターは独自のシステムであるため、これらの数値は人間にはランダムに見えますが、実際には、広範な統計分析を通じて発見できる微妙なパターンがある可能性があります。
TRNG は、宇宙ノイズ、同位体の放射性崩壊、電波中の静電気などの予測不可能な物理データを使用して、自然現象に基づいた乱数を生成します。 TRNG は物理現象から乱数を「抽出」するため、この乱数生成スキームはコンピューターよりも堅牢で予測不可能であると考えられています。しかし、それでも、TRNG によって使用されるデータが決定論的である可能性は依然としてあります。 TRNG がスキャンする物理環境を誰かが監視している場合、同じ信号をキャッチして乱数列を解読することもできます。
TRNG によって生成された乱数が解読される確率は比較的低いですが、このスキームのコストは比較的高いため、大規模に適用することはできません。 PRNG には、TRNG に比べてもう 1 つの利点があります。それは、複製が可能であるということです。観察者が乱数列の開始点を知っていれば、同じ乱数列を再現できるため、乱数の生成過程を検証することができ、これは乱数を利用する上で非常に重要です。Web3最初のレベルのタイトル
ブロックチェーンにとって乱数の重要な価値は何ですか?
安全な乱数はブロックチェーン暗号化技術の基礎であり、暗号化されたハッシュ関数は暗号通貨ウォレットで秘密鍵を作成するための重要な要素であり、誰もウォレットの秘密鍵を解読できないようにします。ビットコイン プロトコルで使用されるハッシュ関数である SHA-256 で可能な秘密キーの組み合わせの数は、観測可能な宇宙の原子の数に近いと推定されています。
分散コンセンサスは、内部のスループットとレイテンシによって制限されます。スループットは、一定期間に送信できるメッセージの数を指し、遅延は、ネットワークがメッセージを送信するのにかかる時間を指します。パブリック チェーン上には合意に達するために何千もの分散ノードがあり、各ノードが他のすべてのノードにメッセージを送信することは非現実的です。コンセンサスに達するために必要なメッセージの数を最小限に抑えるために、ビットコインは、ブロックチェーンに新しいブロックを追加できるノードを決定する乱数のソースとしてプルーフ・オブ・ワーク (PoW) を採用しています。マイナーは、ブロックチェーンに新しいブロックを正常に追加するために、難しい計算問題を解決する必要があるため、複数のノードが計算問題を同時に解決する確率は非常に低く、これにより、合意に達するためにネットワークが送信する必要があるメッセージの数が減少します。
乱数は、公平かつ予測不可能な方法でノード検証のタスクを分散するために、プルーフ オブ ステーク (PoS) システムでもよく使用されます。悪意のある攻撃者がスクリーニング プロセスで使用される乱数を操作できる場合、攻撃者が選ばれる可能性が高まり、ネットワーク全体のセキュリティが脅かされる可能性があります。
ブロックチェーンはオープンかつ透過的であるため、すべての参加者がすべての入力と出力を確認できるため、ランダムに生成された数値を予測することも可能です。たとえば、チェーン上で乱数を生成する一部のスキーム (ブロック ハッシュに基づいて乱数を生成するなど) には、明らかなセキュリティ ホールがあります。マイナーまたはバリデーターが乱数を操作したい場合、自分にとって好ましくないブロックを公開しないことを選択できるため、乱数の生成に影響します。これを行うことは、基本的に、最終結果が自分に有利になるまでサイコロを振り直すのと同じです。
最初のレベルのタイトル
Web3 の乱数
ブロックチェーンゲームに関して言えば、NFTメタバースメタバースゲーム内小道具の配置、ジェネレーティブ アートのアルゴリズムへの変数の追加、宝箱コンテンツの作成、NFT の鋳造、勝者への報酬の発行、イベント チケットの検証、または DAO ガバナンス委員会のメンバーの定期的な選出。
ビデオの詳細:https://youtu.be/DvBVlOLpPNg
これらのシステムは実用的価値が高く、乱数スキームの抜け穴により結果が操作された場合、情報の非対称性により一部の参加者が不当な扱いを受ける可能性があります。これは多くの場合悪循環につながり、最終的には経済活動や社会連携の根底にある経済メカニズムやゲームメカニズムの完全な崩壊につながります。
分散型ガバナンス分散型ガバナンスChainlink 検証可能ランダム関数 (VRF)
Chainlink VRF
Chainlink 検証可能ランダム関数 (VRF)画像の説明
Chainlink VRF は、オフチェーン コンピューティングと暗号化テクノロジーを使用して、改ざん防止された乱数ソースを作成します。
スマートコントラクトスマートコントラクト検証可能な乱数を提供します。
Chainlink VRF には、業界標準となる次の品質があります。
予測不可能 --Chainlink VRF によって生成されるノンスは、ノンスが要求された時点ではブロック データが不明であるため、誰にも予測できません。
公平かつ公正に--検証可能——
検証可能——ユーザーは、チェーン上の Chainlink VRF の暗号化証明書を検証して、Chainlink VRF アプリケーションへのアクセスのセキュリティを確保できます。
改ざん防止 -オラクル、外部関係者、開発チームを含む誰もが乱数生成プロセスを操作することはできません。 VRF プロセスが操作されると、ノードは有効な暗号証明を作成できなくなり、スマート コントラクトは nonce 入力を受け入れなくなります。
開放的で透明感のある――コードはオープンソースであるため、ユーザーは乱数生成プロセスを検証できます。
Chainlink VRF は上記の特性を備えているだけでなく、ユーザーのフィードバックに基づいた一連のセキュリティメカニズムを確立しています。改善し続けるあなたが開発者で、スマート コントラクトをすぐに接続したい場合は、
あなたが開発者で、スマート コントラクトをすぐに接続したい場合は、Chainlink VRF参加してください開発者向けドキュメント参加してくださいDiscord最初のレベルのタイトルここお問い合わせ。
