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。
数据：一鲸鱼购买24252枚AAVE:金色财经报道，据Lookonchain监测，大约2小时前，一头鲸鱼从Binance中提取了2,096枚ETH(400万美元)。然后花费500枚ETH(96万美元)以5.2美元单价购买184,664枚UNI，又花费862枚ETH(165万美元)以68.25美元单价购买24,252枚AAVE。[2023/6/25 21:59:24]
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。
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
加密货币经纪公司Gemini创始人指责Genesis采取恶意拖延战术:金色财经报道，与双胞胎兄弟共同创立加密交易所Gemini Trust Co的Cameron Winklevoss当地时间1月2日指责数字货币集团(DCG)首席执行官Barry Silbert采取“恶意拖延战术”，并要求他承诺在1月8日之前解决价值9亿美元的争议客户资产。Gemini与DCG的加密公司Genesis合作推出了一款名为Earn的加密贷款产品。在主要加密交易所FTX倒闭后，Genesis于11月停止了客户提款。Winklevoss表示，Genesis欠约34万名Earn投资者逾9亿美元，过去六周他一直试图与Silbert达成\"双方同意的解决方案\"。[2023/1/4 9:50:42]
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。
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。
Visa CEO：良好的稳定币监管将有助于FTX事件后重建市场信心:11月20日消息，Visa首席执行官Al Kelly在接受CNBC采访时表示，他希望FTX事件将加快对加密市场的监管。“我希望FTX这场灾难给其投资者和员工带来的一件好事是，我们看到了监管的加速，并倾向于良好的稳定币监管。因为我认为这是重建人们信心所必需的。随着时间的推移，我们会看到。”
Kelly表示，Visa正在为提供涉及数字资产的服务打好基础，因为它预计企业主和消费者对使用信用卡进行加密交易的需求将不断增长。“我们正在为加密货币可能在支付和资金流动中发挥作用的现实做准备。你知道，我们不挑选赢家或输家。我们最终让消费者和体验来决定。但我们正在为加密玩家创建出入金通道，允许其钱包支持使用Visa卡，能够将稳定币转换为法定货币，并能够使用Visa卡在他们想去的任何地方购物。我们甚至致力于在一天结束时能够帮助一个希望用稳定币结算（而不是用货币结算）的商家进行结算。”（The Daily Hodl）[2022/11/20 22:09:19]
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。
FTX的破产程序开始，交易平台资产开始归集到一个地址:11月12日消息，据链上数据显示，FTX与FTX.US的破产程序已经开始，大量交易平台资产开始归集到同一个链上地址，0x59abf3837fa962d6853b4cc0a19513aa031fd32b。[2022/11/12 12:54:24]
VRF的应用场景
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：
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。
加密衍生品交易所Deribit在测试网中推出组合交易功能COMBOS:6月24日消息，加密衍生品交易所 Deribit 已在测试网中推出组合交易功能 COMBOS，允许用户通过一个交易/请求执行不同的投资组合策略。
据悉，Deribit 是一家总部位于巴拿马的加密货币期权交易所，三箭资本自 2020 年 2 月起成为其母公司的股东。在三箭资本陷入流动性危机后， Deribit 表示其财务状况依然保持健康，运营也不会受到影响。[2022/6/24 1:28:57]
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。
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。
如果你是一名开发者，并希望快速将智能合约连接至ChainlinkVRF，请查看开发者文档并加入我们在Discord上的技术讨论群。如果你希望安排一次电话会议具体讨论集成事宜，请点击此处联系我们。
扩展阅读
《一文读懂智能合约》
《一文读懂区块链预言机》
《Solidity语言的随机数生成》
《如何在NFT中获得随机数》
郑重声明： 本文版权归原作者所有， 转载文章仅为传播更多信息之目的， 如作者信息标记有误， 请第一时间联系我们修改或删除， 多谢。