随机数是一个非常重要的密码学概念，近日MYKEY研究部门负责人姚翔老师做客PlatON社区，参加社区快闪活动，为社区讲解随机数定义与区块链中随机数方案及相关应用。
在参与抽奖或抽样的过程中，我们经常听到“随机数”这个词。随机数在密码学中有着非常基础且重要的地位，常用于密钥和安全参数生成。而在日常生活中，随机数也是保障公平性的重要手段，广泛应用于抽样、抽签、抽奖等场景当中。随机数在区块链中也应用广泛，除了密钥生成等传统安全场景，在共识机制、零知识证明等热门场景中也发挥着重要的作用，保护着区块链的安全。
太空资源和探索黑客松首轮资助名单公布，第二轮申请通道已开放:6月14日消息，由DoraHacks组织的太空资源和探索黑客松(Space Resource and Exploration Hackathon)首轮资助名单已在全球极客运动平台DoraHacks.io公布。本轮将资助两个月球资源利用领域的项目，分别为月球任务控制中心SpaceRadar和来自伦敦帝国理工学院的ETW system for the beneficiation process of ISRU (用于分离和运输月球粒子的静电行波系统)。第二轮申请通道已开放。第二轮项目提交截止时间为8月11 日。
DoraHacks将长期主办太空资源和探索黑客松，支持太空探索道路上的创新开源技术团队。[2023/6/14 21:35:51]
然而，在实际的应用当中，由于对随机数的理解不到位，实现不严谨，引发了大量的安全风险事件。索尼、YubiKey等知名企业都曾出现过随机数生成器的严重缺陷，不得不紧急进行固件更新，虽然没有造成毁灭性后果，但造成的损失也难以评估。而在区块链上，由于开奖随机数可被预测，在近两年里直接造成了成百上千万资产的损失，可以说“历史总在重演”。
韩国检方起诉一团伙利用“泡菜溢价”出售近12亿美元的加密货币:12月27日消息，韩国首尔中央地方检察厅国际犯罪调查科逮捕并起诉涉嫌违反外汇交易法和违反特定金融信息法等的四人，该四人团伙从去年9月至今年3月还在境外交易所用汇款买入加密货币，然后转至其他境外和境内交易所账户进行卖出，总共卖出了1.5万亿韩元的加密货币（约合11.78亿美元）并且没有报告，总计32,000次。检察官认为，他们有计划地实施犯罪，目的是根据所谓的“泡菜溢价”来获取差价。[2022/12/27 22:11:04]
看上去简单的随机数如此重要，又引发这么多问题。研究和开发人员必须理解它的原理和细节，才能避免在应用过程中犯错。
Merge Club已发行9999张名为XMan.的NFT:9月15日消息，ETH Merge爱好者社区Merge Club已发行9999张名为XMan.的NFT，首批发行1000张，现已上线Opensea。[2022/9/15 6:58:06]
那么，什么是随机数？怎样判断随机数的质量呢？在区块链中一般生成随机数的方法又有哪些？
首先我们来说随机数是什么。随机数并不是一个具体的数，而是在通过随机数生成器产生的一个或一组数的序列。这个序列所能出现的元素来自确定的集合，每次选出的元素不可预期，但元素出现的概率恒定的（一般是等概率的）。譬如说扔一枚六面均匀的骰子，结果不可预期，但每个面的概率都是相等的，每次掷出的结果就可以作为一个随机数生成的方法。
第二季度比特币交易量下降超过2万亿美元:金色财经报道，2022年，比特币月交易量已降至1.5万亿美元以下。比特币在2022年第二季度的总交易量为2.8万亿美元，交易量下降超过2万亿美元。DeFi市场的看跌趋势导致加密货币空间的整体市场价值下跌60%，这可归因于投资者对比特币的需求下降。2021年4月，比特币交易量约为1.84万亿美元，单日高点约为974.7亿美元。随着今年第一季度交易量的下降，4月，比特币交易量8301.2亿美元，单日高点393.9亿美元。（beincrypto）[2022/7/6 1:53:42]
真随机数一般来自物理世界的随机行为，需要进行噪声搜集，而在计算机科学中，一般使用确定性的算法来模拟随机数的生成，也称伪随机数。对伪随机数的检测非常重要，全面、完备的检测可以避免算法缺陷或人为后门造成的风险。目前常用的随机数检测标准有 NIST SP 800-20和GB/T 32915-2016 等。
需要补充的是，在NIST这份标准提供的参考实现中，就曾被怀疑植入过后门。
Dual_EC_DRBG，目前该推荐实现已经被删除。而在即将召开的密码学重要会议Crypto 2020中，也有一篇对NIST CTR-DRBG这个随机数生成器的安全分析，指出了其缺陷并给出了修复方法。而在会议接受的论文里，研究随机性相关问题的论文多达6篇。这都说明随机数的问题并不简单，也马虎不得。
在区块链中，由于较难从物理世界中获取随机噪声，生成随机数的难度更大。
目前一般的思路是通过几种不同策略组合使用：一是通过多方协同生成；二是通过哈希函数等随机预言机引入随机性；三是通过承诺-揭示协议降低参与方作弊可能；四是引入门限协议或经济约束提高产生随机数的成功率。
多方协同产生指的是随机数的生成依赖多个参与方的输入，这样随机数就较难被单方操纵。
由于每个输入方的输入可能具有很强的规律性，随机性不足。需要使用随机化的函数，例如哈希函数对输入进行处理。可以将所有参与方的输入作为函数的输入参数，输出的结果作为随机数。
承诺-揭示协议主要是为了避免参与方作恶，参与方需要先将自己想输入的结果做一个承诺，一般也是通过哈希函数完成。承诺发布之后，参与方的输入就不能再修改了，但需要注意的是，他仍然可以选择不把承诺揭示。
引入门限协议，通过秘密共享或门限签名的方式，可以避免随机数生成方案因为一个参与方没有完整执行流程而失败，具备一定的容错性，提高随机数产生的成功率。引入经济约束，可以避免参与方通过拒绝揭示的方式影响随机数结果，对恶意的参与方进行惩罚。
安全多方计算技术正是产生高质量的链上随机数的重要基础技术。运用安全多方计算技术，可以让多方不可抵赖地协同生成随机数。PlatON基于安全多方计算技术可以更好地为链上随机数提供解决方案。
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