Распределенный протокол генерации псевдослучайных чисел на основе алгоритма проверяемой случайной функции
Ключевые слова:
проверяемая случайная функция, блокчейн, смарт-контракты, распределенные системы, электронная подпись, схема Шнорра, разделение секрета, алгоритмы генерации случайных (псевдослучайных) чисел.Аннотация
Введение: Проверяемая случайная функция (англ. verifiable random function) – одно из наиболее успешных решений для генерации случайных чисел в области безопасности смарт-контрактов. Сегодняшние централизованные решения, основанные на этом алгоритме, не предоставляют достаточной прозрачности для участников-клиентов системы генерации, что вызывает достаточное беспокойство по поводу безопасности. Разработка более открытого и защищенного протокола генерации псевдослучайных значений представляет значительный интерес для повышения безопасности сматр-контрактов. Цель: разработать протокол работы системы на основе проверяемой псевдослучайной функции для децентрализованной блокчейн системы с достаточным уровнем защиты данных от фальсификации. Результаты: для решения проблемы подделки начального входного значения был предложен подход, основанный на замене классической централизованной системы на основе единичного оракула на децентрализованную. Для обеспечения безопасности функционирования была разработана система формирования общего распределенного секретного ключа, а также методы генерации псевдослучайных значений на основе полученного секрета. Данный метод реализован с использованием алгоритма обмена ключами без участия дилера. Работа протокола описана в контексте абстрактной Ethereum-подобной блокчейн модели, с изначальным использованием узлов PoA (англ. proof of activity – доказательство активности) для повышения доступности и удобства использования обычными пользователями. Практическая значимость: разработанный метод предоставляет эффективное решение для защиты системы от подделки входного значения, формируемого смарт-контрактом. Благодаря введению системы разделения секретов без дилера и возможности цикличности раундов регистрации участников повышается безопасность, гибкость и масштабируемость системы.