무작위성은 불규칙하거나 예측할 수 없는 상태를 나타냅니다. 동전 던지기, 지문 패턴, 눈송이 모양과 같은 것은 예측할 수 없습니다. 임의성은 본질적으로 풍부하지만 컴퓨터 환경에서는 그렇지 않습니다. 컴퓨터의 특징 중 하나는 결정론이므로 일련의 알고리즘만으로는 진정한 임의성이 불가능할 수 있습니다.
또한 단일 무작위 사건은 예측할 수 없지만 반복되는 사건에 대한 다른 결과의 확률은 예측할 수 있습니다. 예를 들어 한 번의 주사위 굴림 결과는 예측할 수 없지만 100번의 주사위 굴림에서 다른 결과가 나올 확률은 거의 정확하게 계산할 수 있습니다.
지난 수십 년 동안 인터넷에서 경제, 사회 및 문화 활동이 더욱 빈번해짐에 따라 현실 세계의 예측 불가능성을 온라인으로 시뮬레이션하고 디지털 시스템에 대해 예측 불가능한 결과를 생성해야 한다는 요구가 증가했습니다. 예측 불가능성은 인위적인 희소성, 보다 강력한 보안 메커니즘 및 완전히 중립적인 의사 결정 프로세스를 필요로 합니다.
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난수는 정말 난수인가요?
먼저 일련의 난수를 정의해야 합니다. 난수 시퀀스를 구현하려면 다음 조건을 충족해야 합니다.
예측불허--결과는 미리 알 수 없습니다.
단지--증명할 수 있는--
증명할 수 있는--결과는 독립적으로 검증 가능해야 합니다.
조작 방지 -난수를 생성하는 과정은 어떤 당사자도 조작할 수 없습니다.
재현불가--난수를 생성하는 과정은 원래의 숫자 시퀀스가 보존되지 않는 한 재현될 수 없습니다.
컴퓨터는 미리 설정된 회로, 구성 요소, 미리 정의된 코드 및 알고리즘으로 구성된 예측 가능한 환경이므로 특정 조건에서 컴퓨터가 생성한 난수 또는 난수의 시퀀스를 예측할 수 있습니다. 계산기에 2+2를 입력하면 결과가 항상 4가 되는 것처럼 컴퓨터는 항상 입력에 따라 특정 출력을 생성할 수 있습니다. 따라서 컴퓨터는 진정한 난수를 생성할 수 없습니다.
이 문제를 해결하기 위해 난수 생성기(RNG)는 일반적으로 시드를 계산의 초기 값(입력)으로 사용하고 계산 결과를 생성하는 데 사용됩니다. 시드는 사진에 캡처된 데이터, 시간, 사용자 마우스 움직임 또는용암 램프모션 트랙.
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의사 난수 생성기 대 실제 난수 생성기
일반적으로 난수 생성기를 두 가지 범주, 즉 의사 난수 생성기(PRNG)와 실제 난수 생성기(TRNG)로 나눌 수 있습니다. PRNG는 수학적 알고리즘을 사용하여 난수를 생성하는 반면 TRNG는 환경 노이즈와 같은 물리적 데이터를 사용하여 난수를 생성합니다.
PRNG의 맨 아래 계층은 실제 난수를 시뮬레이션하기 위해 난수 시퀀스를 생성하기 위해 수학적 합의를 적용하는 일련의 알고리즘입니다. 컴퓨터는 고유한 시스템이기 때문에 이러한 숫자는 인간에게 무작위로 보이지만 실제로는 광범위한 통계 분석을 통해 발견할 수 있는 몇 가지 미묘한 패턴이 있을 수 있습니다.
TRNG는 우주 소음, 동위원소의 방사성 붕괴, 전파의 정전기 등 예측할 수 없는 물리적 데이터를 사용하여 자연 현상을 기반으로 난수를 생성합니다. TRNG는 물리적 현상에서 난수를 추출하므로 이 난수 생성 체계는 컴퓨터보다 더 강력하고 예측할 수 없는 것으로 간주됩니다. 그러나 그렇더라도 TRNG에서 사용하는 데이터가 결정론적일 수 있습니다. TRNG가 스캔하는 물리적 환경을 누군가 모니터링하면 동일한 신호를 포착하고 난수 시퀀스를 해독할 수도 있습니다.
TRNG에 의해 생성된 난수가 크래킹될 확률은 상대적으로 적지만 이 방식의 비용이 상대적으로 높기 때문에 대규모로 적용할 수 없습니다. PRNG는 TRNG에 비해 또 다른 장점이 있습니다. 즉, 재생산이 가능합니다. 관찰자가 시퀀스의 시작점을 알면 동일한 시퀀스의 난수를 재현할 수 있으므로 난수 생성 과정을 확인할 수 있으며 이는 난수 사용에 매우 중요합니다.Web3첫 번째 레벨 제목
블록체인에서 난수의 중요한 가치는 무엇입니까?
안전한 난수는 블록체인 암호화 기술의 기반이며, 암호화된 해시 함수는 암호 화폐 지갑에서 개인 키를 생성하는 핵심 요소로, 누구도 지갑의 개인 키를 해독할 수 없도록 합니다. 비트코인 프로토콜에서 사용하는 해시 함수인 SHA-256에서 가능한 개인 키 조합의 수는 관찰 가능한 우주의 원자 수에 근접한 것으로 추정됩니다.
분산 합의는 후드 아래의 처리량과 대기 시간에 의해 제한됩니다. 처리량은 일정 기간 동안 전송할 수 있는 메시지 수를 의미하고 대기 시간은 네트워크에서 메시지를 보내는 데 걸리는 시간을 의미합니다. 퍼블릭 체인에는 합의에 도달하기 위해 수천 개의 분산 노드가 있으며 각 노드가 다른 모든 노드에 메시지를 보내는 것은 비현실적입니다. 합의에 도달하는 데 필요한 메시지 수를 최소화하기 위해 비트코인은 블록체인에 새 블록을 추가할 수 있는 노드를 결정하는 난수 소스로 작업 증명(PoW)을 사용합니다. 채굴자는 블록체인에 새 블록을 성공적으로 추가하기 위해 어려운 계산 문제를 해결해야 하므로 여러 노드가 동시에 계산 문제를 해결할 확률이 매우 낮아 네트워크가 합의에 도달하기 위해 전송해야 하는 메시지 수가 줄어듭니다.
난수는 공정하고 예측할 수 없는 방식으로 노드 유효성 검사 작업을 분배하기 위해 PoS(지분 증명) 시스템에서도 일반적으로 사용됩니다. 악의적인 공격자가 심사 과정에서 사용되는 난수를 조작할 수 있다면 선정될 확률이 높아져 전체 네트워크의 보안을 위협할 수 있습니다.
블록체인은 개방적이고 투명하기 때문에 모든 참가자는 모든 입력과 출력을 볼 수 있으므로 무작위로 생성되는 숫자를 예측하는 것도 가능합니다. 예를 들어, 블록 해시를 기반으로 난수를 생성하는 것과 같이 체인에서 난수를 생성하는 일부 체계에는 명백한 보안 취약성이 있습니다. 광부 또는 유효성 검사기가 난수를 조작하려는 경우 자신에게 좋지 않은 블록을 게시하지 않도록 선택하여 난수 생성에 영향을 줄 수 있습니다. 이렇게 하는 것은 기본적으로 최종 결과가 자신에게 유리할 때까지 주사위를 다시 굴리는 것과 같습니다.
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Web3용 난수
블록체인 게임의 경우,NFT메타버스메타버스게임 내 게임 소품 배치, 생성 예술 알고리즘에 변수 추가, 보물 상자 콘텐츠 생성, NFT 발행, 승자 보상 발행, 이벤트 티켓 확인 또는 정기적으로 DAO 거버넌스 위원회 구성원 선출.
동영상 세부정보:https://youtu.be/DvBVlOLpPNg
난수체계의 허점으로 인해 결과가 조작된다면 일부 참여자들은 정보의 비대칭성으로 인해 부당한 대우를 받게 될 것이기 때문에 실용성이 매우 크다. 이것은 종종 악순환으로 이어지고 결국 경제 활동과 사회적 조정의 근본적인 경제 및 게임 메커니즘의 완전한 붕괴로 이어집니다.
탈중앙화된 거버넌스탈중앙화된 거버넌스체인링크 VRF(Verifiable Random Function)
Chainlink VRF
체인링크 VRF(Verifiable Random Function)이미지 설명
체인링크 VRF는 오프체인 컴퓨팅 및 암호화 기술을 사용하여 변조 방지 난수 소스를 생성합니다.
스마트 계약스마트 계약확인 가능한 난수를 제공합니다.
Chainlink VRF는 업계 표준이 되는 다음과 같은 특성을 가지고 있습니다.
예측불허--난수가 요청된 시점에 블록 데이터를 알 수 없기 때문에 아무도 체인링크 VRF에서 생성된 난수를 예측할 수 없습니다.
공정하고 정의로운--증명할 수 있는--
증명할 수 있는--사용자는 체인링크 VRF 애플리케이션에 액세스하는 보안을 보장하기 위해 체인에서 체인링크 VRF의 암호화 인증서를 확인할 수 있습니다.
조작 방지 -오라클, 외부 당사자 또는 개발 팀을 포함한 누구도 난수 생성 프로세스를 조작할 수 없습니다. VRF 프로세스가 조작되면 노드는 유효한 암호화 증명을 생성할 수 없으므로 스마트 계약은 nonce 입력을 허용하지 않습니다.
개방적이고 투명한--코드가 오픈 소스이기 때문에 사용자는 난수 생성 프로세스를 확인할 수 있습니다.
Chainlink VRF는 위와 같은 특성을 가지고 있을 뿐만 아니라 사용자 피드백을 기반으로 일련의 보안 메커니즘을 구축했습니다.계속 개선하다당신이 개발자이고 스마트 컨트랙트를 빠르게 연결하고 싶다면
당신이 개발자이고 스마트 컨트랙트를 빠르게 연결하고 싶다면Chainlink VRF그리고 우리와 함께개발자 문서그리고 우리와 함께Discord첫 번째 레벨 제목여기문의하기.
