可验证的随机数可以用来打造刺激的游戏体验，铸造罕见的NFT，并保障公平的结果。
原文标题：《VerifiableRandomFunction(VRF)》
撰文：Chainlink
在密码学中，可验证随机函数是一种随机数生成器，可以通过加密手段来验证随机性。可验证的随机数对许多区块链应用来说都是不可或缺的要素，因为这类随机数具有防篡改性和不可预测性，可以用来打造刺激的游戏体验，铸造罕见的NFT，并保障公平的结果。
本文将讨论什么是可验证随机函数，研究随机数在区块链上的应用，以及智能合约开发者如何利用Chainlink可验证随机函数在dApp中获得安全的随机数来源。
什么是可验证随机函数？
可验证随机函数是一种加密函数，基于数据输入生成伪随机数并附上一份证明，任何人都可以对其进行验证。
VRF的数据输入通常包含一对公钥和私钥以及一个seed。公钥和私钥是生成的，而seed则是选择的。将这些数值一起输入VRF，用私钥和seed来生成随机数。然后，VRF会生成一个随机数以及一份证明。最关键的一步是生成证明，因为用户可以通过证明来验证函数。而将私钥保密则可以确保随机数无法被预测。
比特币链上每秒TH日均算力收入仅为0.060美元，接近历史低点:金色财经报道，根据Blockchain.com数据显示，比特币网络哈希率于8月18日突破414EH/s触及新峰值，较2023年初飙升54%。但据Hash PriceIndex数据，比特币链上每秒TH的日均算力收入仅为0.060美元，接近历史低点，大约是5月初比特币OrdinalsNFT铭文热潮时的一半。
市场分析师DylanLe Clair认为，算力上升收入下降的趋势可能会推动更高效的矿机被生成出来，同时也意味着BTC价格或将向上调整以保持挖矿利润。
彭博社上周披露，12家主要上市矿企第二季度已通过股票发行筹集了约4.4亿美元。[2023/8/28 13:01:22]
可验证随机函数的关键特质都写在了它的名字里：?
可验证——任何人都可以验证VRF生成的随机数是否有效，只需要查看证明并验证哈希计算结果是否正确即可。只有持有VRF私钥的人才能进行哈希运算，而任何持有公钥的人都可以验证哈希运算结果。?
随机——对于不知道seed或不持有私钥的人来说，VRF输出的结果完全不可预测且概率均匀分布，没有任何规律可循。VRF输出的每个结果都拥有同样的概率，并使用seed和私钥，以独特的方式生成随机数。?
伊朗议会警告伊朗央行：CBDC项目非法且违宪，必须停止:金色财经报道，伊朗议会的第90条委员会发言人Ali Khezrian在接受伊朗议会通讯社采访时提到了第 90 条委员会关于数字货币项目的会议，并表示，根据现行的货币和银行法，央行进入数字货币项目没有法律依据。中央银行应该停止目前进入数字货币领域的进程。
Khezrian强调，现有的货币和银行法中没有任何地方允许中央银行进入数字货币领域或以任何方式发行非实物货币。因此，第 90 条委员会坚持要求中央银行提供这方面的法律文件，同时停止当前程序。[2023/6/2 11:53:51]
函数——VRF使用数学算法来生成随机数以及证明。VRF将seed隐藏起来，以保障其不可预测性；同时，将随机数证明公开，以供所有人查看和验证。?
VRF的发展历史
可验证随机函数这个概念是在1999年由知名计算机科学家和数学家SilvioMicali、MichaelRabin以及SalilVadhan在论文中提出的。值得一提的是，SilvioMicali后来创建了Algorand区块链，Algorand在共识机制中也使用了VRF。
基于IPFS搭建的去中心化前端Dappnet已推出Alpha版本:5月9日消息，基于IPFS搭建的去中心化前端Dappnet已推出Alpha版本，支持Chrome、Firefox和Brave浏览器，同时完全开源，用户可在macOS上通过它访问Curve、ENS、1inch和其它部署到.eth域名的网站，且永远不会被审查或关闭。[2023/5/9 14:51:24]
之后，VRF技术出现了一系列关键突破。2005年，YevgeniyDodis和AleksandrYampolskiy使用了抗碰撞哈希函数实现了更短的证明和密钥，因此提升了VRF的效率，并推动了这项技术的发展。2015年，DennisHofheinz和TiborJager使用椭圆曲线加密技术开发了可验证安全性的VRF。2019年，NirBitansky提出了VRF可以用一般原语构造，而不用简单的代数构造。如今许多VRF方案都建立在这些创新之上。
2020年，研究者提出了一种使用Lattice加密的VRF方案。这个方案的安全性足以抵御量子计算机发起的攻击，这意味着VRF将在未来仍是一项重要技术。
VRF的应用场景
Circle CEO：2023年加密市场或将出现更多破产，但加密技术创新不会放缓:1月18日消息，Circle首席执行官Jeremy Allaire在达沃斯世界经济论坛期间表示，预计2023年加密市场将出现更多的破产；随着加密货币负面事件将在2023年继续影响加密市场，加密公司和企业将难以筹集资金或生存下去。他认为监管机构和执法机构加强审查给一些参与者带来了更多挑战，并可能给加密市场带来困扰。
不过，他对2023年的加密市场仍然持乐观态度，法规将重点放在加密货币上。Jeremy Allaire认为，2023年是关于Layer 1区块链、Layer 2扩展解决方案以及隐私、安全和身份新技术发生的创新；加密市场不会看到技术创新放缓。
在谈到USDC对经济和市场的影响时，Allaire提到了“USDC经济状况”报告的发布。该报告强调了USDC在支付行业的前景，并在未来成为M2货币供应的一部分。（CoinGape）[2023/1/18 11:17:47]
大多数RNG都无法生成可以通过加密技术进行验证的随机数，因此这类RNG容易受到操纵，导致其应用场景受限。VRF如果能保障随机数的安全性，就可以解锁一系列关键的用例，其中包括：?
SocialFi公链DomiChain开发公司获得500万美元融资:据官方消息，原世界银行安全架构师，毕业于清华大学、达特茅斯学院的丁博士，宣布DomiChain开发公司Domi Labs已获得500万美元融资。这些资金将被用以 100,000 TPS 构建SocialFi领域中公链系统。此轮融资由卫星公司Virtual Geo领投。目前针对web3风投的第一轮正在启动。[2022/7/31 2:49:39]
网络安全——使用VRF保障域名系统消息传输的安全性。?
零知识技术——VRF可以用来打造零知识证明和零知识数据库。?
非交互式抽奖系统——VRF可以为抽奖游戏保障公平、可验证且高效的结果。?
可验证的交易托管机制——VRF可以支持自动托管服务，保障用户的匿名性。?
区块链和智能合约——VRF已经成为了去中心化协议和应用重要的组成部分。?
区块链中的VRF
包括Algorand、Cardano、InternetComputer和Polkadot在内的许多L1区块链都在共识机制中使用了VRF来随机选择出块节点。
另外，区块链智能合约开发者在开发应用时也需要随机数。然而，由于区块链网络具有高确定性，链上应用往往无法获得安全的随机数生成器。使用链上区块哈希生成随机数有可能被区块链矿工/验证者操控，他们可以放弃对他们不利的区块，重新「掷色子」，以改变随机数。而链下随机数则缺乏透明性，而且无法验证随机数是否公正且没有受到数据源或节点的操控。
可以利用链上生成随机数方案的漏洞谋取私利
稳健的随机数生成方案意味着随机数的公平性可以得到验证，所有参与者都拥有同样的概率，并且攻击者不太可能通过预测随机数来操纵智能合约。
ChainlinkVRF
ChainlinkVRF是公平、可验证的RNG，可以满足上述需求，为智能合约提供具有加密证明的安全随机数，无法被预言机节点、用户或开发团队篡改。
视频相见：https://blog.chain.link/verifiable-random-function-vrf/
ChainlinkVRF可以为开发者带来以下好处：?
不可预测性——ChainlinkVRF无法被预测。由于在请求随机数时无法得知区块数据，因此任何人都无法通过预测随机数来提高自己的成功概率。
公平性——ChainlinkVRF非常公平公正，因为随机数是均匀分布的，所有数字都有同样的概率被选中。
随机性——ChainlinkVRF的随机性可以得到验证，因为其使用区块哈希作为seed来生成随机数，而区块哈希无法提前预知。
防篡改性——ChainlinkVRF具有防篡改性，任何人，包括预言机、外部方或开发团队，都无法操纵随机数生成流程。?
ChainlinkVRF是用户和区块链之间的抽象层，可以帮助智能合约开发者访问安全的随机数来源。
ChainlinkVRF采用了开源代码和加密技术，生成防篡改的随机数，用户可以验证随机数的真实性
ChainlinkVRF采用了Goldberg的可验证随机函数，详情请查看这篇论文。ChainlinkVRF会针对每一个随机数请求生成一个或多个随机数，并附上一份随机数的加密证明。这份证明会被发布到链上并在链上得到验证，验证通过后才会使用随机数。
ChainlinkVRF的应用场景
ChainlinkVRF目前正在为Web3生态中的众多应用提供安全的链上随机数来源，其中包括GameFi、DeFi以及NFT等项目。
ChainlinkVRF的应用场景包括：
为NFT分配随机属性——ChainlinkVRF可以用来铸造特殊的NFT。比如，AxieInfinity使用ChainlinkVRF为每个OriginAxie赋予随机属性。
公平地分配罕见NFT——ChainlinkVRF可以证明NFT是公平分配的，且证明可以得到验证。比如，BoredApeYachtClub?使用ChainlinkVRF向BAYCNFT持有者随机分配变异血清NFT。
游戏结果无法预测——开发者可以利用随机数打造出更好玩的区块链游戏。比如，Blockmine使用ChainlinkVRF在NextCard游戏中随机抽取卡牌。?
公平地选出参与者——发放热门活动门票，抽取奢侈品预售的买家，以及选出热门公开发售活动的参与者。比如，Centaur使用ChainlinkVRF选出链上公开发售活动的参与者。
随机选出中奖者——ChainlinkVRF可以让用户验证中奖者的筛选流程是否公平公正。比如，PoolTogether是一个无损储蓄游戏，将用户存款放在一个资金池中，并每天和每周展开抽奖，将池子的收益随机分配给中奖者。
PoolTogether利用ChainlinkVRF随机选出无损储蓄游戏的中奖者
总结
ChainlinkVRF是区块链行业领先的安全随机数生成器，为智能合约和链下系统提供可验证且防篡改的随机数来源。
ChainlinkVRF通过加密技术为开发者保障随机数的安全性和可验证性，帮助他们打造出更加开放、可访问且防篡改的系统。ChainlinkVRF和智能合约将实现区块链的最终愿景，基于加密事实打造出更加强大的算法系统，取代当前基于信任的薄弱系统。
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