Новый протокол поставщика случайных чисел для блокчейна Neo N3 и Neo X: BFTRand

Исследователи из NGD и сообщества разработчиков R3E готовы представить новый протокол поставщика случайных чисел для блокчейнов, работающих на основе консенсуса BFT, таких как Neo N3 и Neo X. Этот новый протокол отличается от традиционных моделей `фиксация-выполнение`, предлагая значительное увеличение времени отклика, безопасности и снижение требований к данным на цепи.

Результаты будут представлены Джимми Лиао, основным автором научной статьи и основным разработчиком для блокчейна Neo. Лиао продемонстрирует исследование на 54-й ежегодной международной конференции IEEE/IFIP по надежным системам и сетям в Брисбене, Австралия. Статья прошла строгий коллегиальный контроль экспертов в этой области для участия в конференции, важном событии в отрасли сетевой и информационной безопасности.

Генераторы случайных чисел играют ключевую роль в функционировании технологий блокчейн, особенно в приложениях, где непредсказуемость критична. Умные контракты на платформах, таких как Ethereum и Neo, используют RNG для различных целей, включая игры, азартные игры и приложения в сфере децентрализованных финансов (DeFi). Эти приложения полагаются на RNG для обеспечения справедливости и непредсказуемости результатов, будь то случайное выбор действий игрока в играх или создание непредсказуемых финансовых симуляций в сценариях DeFi.

Надежность RNG может иметь далеко идущие последствия для безопасности блокчейн-приложений. Заметным примером отказа RNG было наблюдение в 2018 году с лотерейными dApps на платформе EOS. Из-за предсказуемой генерации случайных чисел хакер смог злоупотребить системой, предсказывая выигрышные номера и незаконно переводя средства.

Научная статья представляет BFTRand, новый протокол поставщика случайных чисел, разработанный для исправления недостатков предыдущих систем. В отличие от традиционных методов, BFTRand генерирует низколатентные случайные числа непосредственно во время выполнения контракта. Это достигается путем использования распределенного бикона случайности на основе BLS, который генерируется с каждым блоком, из которого могут быть получены несколько случайных чисел для использования в умных контрактах. Такой подход значительно увеличивает скорость и снижает стоимость потребления случайных чисел, обеспечивая при этом их непредсказуемость.

Работа команды простирается за разработку BFTRand. Они провели комплексный анализ безопасности RNG в умных контрактах, выявив новый потенциальный риск под названием `атака после разглашения`. Такой тип атаки включает в себя попытку атакующего отменить транзакцию при получении нежелательного случайного числа. Исследование дополнительно укрепляет безопасность BFTRand, устанавливая строгие критерии безопасности случайных чисел, включая требования к псевдослучайности, уникальности, доступности и необратимости.

Оценки производительности BFTRand продемонстрировали его превосходство над существующими системами `фиксация-выполнение`, такими как Chainlink VRF. В терминах транзакций в секунду и вычислительной нагрузки BFTRand значительно превосходит традиционные модели, сохраняя гарантии безопасности, завершаясь в рамках одного цикла консенсуса.

Оригинальное объявление можно почитать по ссылке: Neos Research Paper on Random Number Generation.