Filecoin特性:分布式随机和领袖选举

 行业资讯     |       2021-08-03 18:28

  

  这是咱们系列中的最新一期,重点介绍Filecoin网络的奇特功能。Filecoin将成为生产drand网络的第一个有名用户。这篇文章深刻探讨了什么是drand及其工作原理。

  本月,由致力于供给可公开验证的,无偏见的随机性来源作为组织的基本互联网服务的组织联盟,将进级为生产级服务,该服务将用作Filecoin的链下随机性来源。将来,Drand可能为很多区块链体系跟利用程序供给坚固且公平的随机性来源。这篇文章探讨了drand的历史跟价值,以及它对互联网将来的意思。

  为什么随机性很重要?

  随机体系产生的结果存在均匀的概率散布,并且彼此随机独破。分布式存储在数据的隐私方面,用户在创建存储订时可以选择自己存储的数据仅支持个人观看使用还是向全网公开。如果向全网公开,那么网中的所有人都可以通过检索矿工查询到此数据。用户将数据存储在几个不同的节点之中。咱们在每次掷骰子跟掷硬币时都会碰到随机性:当你掷出公平的硬币时,正面跟背面的概率都相等或一致,并且你不能依据从前的结果来料想任何单个抛硬币的结果。

  然而,随机性不仅可能用于判断抛硬币跟掷骰子的统计数据。实际上,从加密技巧跟网络保险到选举审核跟在线赌博,咱们都依附随机性。

  那是因为随机性可能使某些数字进程存在抗把持性。仅举一个例子,任何密码保险体系只有在其利用的密码密钥难以相信的情况下才可能抵抗敲诈跟黑客攻打。而且,只有用于生成密钥的源值是恰当随机的,才难以猜出密钥。换句话说,保险加密的基本是随机性。

  然而,并非所有随机性都是等同的。Filecoin挖矿网络中的参与者可以分为存储矿工、检索矿工和用户三个部分。例如,当生成一个介于1到10之间的随机整数时,你应当有十分之一的机会正确猜出它。然而,假如你的随机性产生器表示出偏差或模式,则正确料想整数的多少率可能会超过十分之一。换句话说,一个要害问题是利用“可料想”生成器。可料想的随机性再次为敲诈跟黑客行动打开了大门。咱们不仅须要随机性,还须要随机性。咱们须要良好的随机性。良好的随机性比你设想的要难。

  随机性的品质是由其不可料想性来衡量的,这种不可料想性是一种称为“熵”的随机性。因为盘算机是判断性体系,因此从算法上讲不可能利用盘算机算法来创建真正的高熵随机性。然而,即便物理随机性是由单一来源产生的,也很轻易产生偏差。假如你可能把持,把持或以其余方法影响随机性的来源,那么你可能偏向于明显的随机结果,从而对你有利,因为最近一次备受凝视标彩票敲诈案件明白地表明了这一点。对很多随机性的用例,例如选举审核跟加密,你还须要随机性才干公开验证。随机性生成器的后果仅好于它转达给用户的方法。假如你无奈验证所收到的电话号码实际上是随机的,则你的体系可能受到攻打跟把持。

  很难找到良好的随机性,即高熵,抗偏性跟可公开验证。Filecoin币检索矿工在网络中主要负责为用户提供数据的检索服务,当用户发起需求之后,检索矿工需要在网络中找到相应的信息并发送给用户。同时网络对于矿工的参与程度没有要求,矿工既可以同时成为存储矿工和检索矿工,又可以只参与其中一项。多年来,不任何服务可能大范围产生这种随机性。然而呈现了一个新的名目,可能实现任务。它称为drand,它是Filecoin用作其随机性源的货色。

  什么是drand?

  Drand就是所谓的随机信标,这是一项供给可公开拜访的随机性以供第三方利用的服务。只管随机信标存在了一段时光,但drand的奇特之处在于它通过结合独破运行的服务器网络的奉献来生成随机性。这象征着drand将散布式网络的强度,保险性跟弹性纳入随机性生成进程中。在很多方面,这使得drand成为了随机即服务的行业第一。

  Drand的开放源代码软件在寰球联盟上运行,该联盟由协定组织,C4DT,ChainSafe,cLabs,Cloudflare,Emerald Onion,EPFL DEDIS,以太坊基金会, IC3,Kudelski Security,PTisp,智利大学,Tierion跟UCL。因为drand网络散布在多个服务器节点上,所以不故障的中心点,这象征着drand不会因单个内部人员或单个网络错误的让步而受到偏见跟禁止。而且,作为一个开源名目,drand受到其用户的直接支撑,从而确保该协定始终是一个充斥活力,一直发展的名目,可能适应其社区的须要。

  drand的重要功能是生成可供所有人利用的公开可用随机性。为了坚固地履行此功能,drand网络中的所有节点独特配合以规矩的间隔生成随机性。在每一轮随机性生成中,drand为随机性供给了三个不同的属性:不可料想性,不可偏性跟可验证性。

  这象征着每一轮随机数生成:

  都不能由参加随机数生成进程的任何一方料想;

  一致随机且无偏见;

  可能通过验证单个签名来验证为真正随机。

  Drand供给了迄今为止最坚固的,高熵的公共随机性。这就是为什么咱们利用Filecoin网络中drand生成的随机性的起因。

  Filecoin如何利用drand

  很多加密货币跟基于区块链的网络须要良好的随机性才干保险有效地运行。Filecoin也不例外。Filecoin依附良好的随机性值来坚持“活泼度”,即所有客户对Filecoin区块链的正确历史的共鸣。那是因为Filecoin利用随机性来履行领导者选举,以判断哪个矿工将向区块链宣布新区块。

  领导人选举是Filecoin区块链增加的方法。Filecoin区块链中的块按时代排列,每个时代都有多个潜在的入选领导人。在领导者选举中,从一组矿工中至少抉择一个矿工,这些矿工依据这些矿工为Filecoin网络奉献的存储才干加权。抉择入选的矿工,通过在区块链上生成下一个区块并获得该区块的嘉奖来开端一个新纪元。

  领导人选举记录了Filecoin区块链的历史,因此重要的是,选举领导人的进程不可修改,公平,不可料想且公平。为了确保这次选举公平公平,Filecoin须要良好的随机性。同时,Filecoin须要它所利用的随机性可能公开验证,因为入选的领导人须要某种方法向其余矿工证明他们实际上是入选的。

  Drand正确地供给了Filecoin所需的高熵,无偏见跟可公开验证的随机性值,以保障其领导人选举的公平性跟保险性。其奇特的功能可确保Filecoin的领导人选举存在与drand一样的容错才干,并且不受偏见跟抗衡把持的影响。利用drand作为随机值的来源,Filecoin网络可能保障活动性。

  drand的将来

  Drand是一个疾速发展的名目,存在足够的增加空间。随着drand的发展,咱们可能会看到以新的方法扩大网络,以满意一直增加的行业须要并适应新技巧,例如密码学跟量子盘算的进步。然而drand已经是一项前沿服务,可能为包含Filecoin网络在内的很多数字名目做出重要奉献。

  要理解有关drand的更多信息,请在8月13日礼拜四由Protocol Labs跟ETHGlobal主办,Randomness Summit上加入咱们。RandomnessSummit是为期一天的虚构会议,主题是散布式体系跟要害基本设施喜好者,探讨随机信标的研究跟安排状况。完全的时光表可能在这里查看。