Ang Kahalagahan ng Randomness sa Panahon ng Internet

Si David Dias ay isang research engineer sa Protocol Labs. Dalubhasa siya sa peer-to-peer networking at mga distributed system.

Elektrisidad, tubig, GAS – ito ay ilan lamang sa mga pampublikong kagamitan na ginagamit natin araw-araw, kung para sa pagluluto ng pagkain sa umaga, pag-init ng mga tahanan sa buong araw, o pag-charge ng mga computer sa gabi. Ngunit ano ang tungkol sa mga random na numero? Kailangan ba natin ng pampublikong mapagkukunan ng randomness tulad ng kailangan natin ng pampublikong mapagkukunan para sa kuryente at tubig?

Maaaring hindi mo naisip ang pangangailangang ito, ngunit may higit pa sa pagiging random kaysa sa iniisip mo. Bagama't ang mga random na numero ay maaaring hindi parang isang pampublikong kabutihan, talagang umaasa kami sa pagiging random para sa maraming bagay na kapaki-pakinabang sa lipunan.

Ang magandang randomness, na tinukoy sa pagkakaroon ng mataas na entropy, ay ginagamit sa cybersecurity ng aming mga smart device, online na pagsusugal at kriptograpiya. Pinipigilan nito ang mga hack, sinisigurado ang iyong mga pribadong key at kritikal sa paggana ng internet. Mayroon din itong mga aplikasyon sa mga sistema ng halalan sa pamamagitan ng pag-secure sa proseso ng pag-audit.

Tingnan din ang: Paano Mapapalakas ng Decentralized Randomness Beacon ang Cryptographic Security

Ang integridad ng halalan ay nakasalalay sa patas, epektibo at mapagkakatiwalaang pag-audit, at ang pagiging random lamang ang ipinakita upang maalis ang pagkiling sa prosesong ito na madaling kapitan ng pagkakamali ng Human . Ang paggamit ng mataas na entropy randomness sa pagpili ng mga balota at distrito para sa pag-audit ay tinitiyak na ang bawat pag-audit ay nananatiling parehong walang kinikilingan at hindi mahuhulaan ng mga umaatake o hacker.

Kung ang randomness na ginagamit ng mga auditor ay mababang entropy o predictable, kung gayon ang mga pag-audit sa halalan ay magiging mahina sa pagmamanipula at pagdaraya.

Ang parehong pangunahing lohika ay nalalapat sa lahat ng iba pang random na mga kaso ng paggamit, tulad ng pagpili ng hurado at statistical sampling. Ngunit dahil kailangan ang randomness sa ilang Civic at private functions, T ito nangangahulugan na dapat itong ibigay ng mga sentralisadong aktor, tulad ng estado.

Sa ngayon, ang totoong randomness ay mahirap kunin at ihatid.

Sa katunayan, ang randomness ay nagmula lamang sa mga algorithm ay, mahigpit na pagsasalita, imposible. Iyon ay dahil ang bawat software algorithm ay functionally deterministic, na idinisenyo upang Social Media ang mga patakaran ng programming nito upang makagawa ng tila random, ngunit sa huli ay predictable na mga output. Bilang resulta, ang karamihan sa mga generator ng random na numero ay umaasa sa input ng seeding mula sa labas ng mga pinagmumulan ng entropy, tulad ng maliliit na pagbabago sa paggalaw ng mouse ng user o timing ng keystroke.

Bagama't ang mga random na numero ay maaaring hindi parang isang pampublikong kabutihan, talagang umaasa kami sa pagiging random para sa maraming bagay na kapaki-pakinabang sa lipunan.

Habang ang mga panlabas na pinagmumulan ng entropy ay nagpapataas ng kalidad ng randomness na output, T nila ginagarantiyahan ang paglaban sa bias. Kahit na ang pinakamahusay na mga generator ng random na numero ay mahina pa rin sa pagmamanipula.

Sa ONE high-profile na kaso ng randomness bias, ang isang IT specialist ay nakapagsulat ng malisyosong code na kumikiling sa randomness na output ng maraming state lottery system at nagbigay-daan sa kanya na laro ang lottery sa kanyang pabor.

Kapag ang pera o mahalagang cybersecurity ay nasa linya, malinaw na hindi sapat na magkaroon lamang ng randomness; ang randomness source ay dapat na ligtas at lumalaban sa bias. Higit pa, para sa randomness na gumana bilang isang pampublikong utility, kailangan din natin ang mga source nito na ma-verify ng publiko upang masuri ng sinuman kung ang mga numerong nabubuo nila ay talagang random o hindi.

Sa loob ng maraming taon, ang mga computer scientist ay nagmungkahi ng iba't ibang solusyon sa problema kung paano makabuo ng mahusay, hindi bias-resistant at pampublikong-verify na randomness sa sukat. Iba't ibang mga proyekto, tulad ng Ang randomness beacon ng NIST, o ang UChile generator ay mga pampublikong random na beacon na sinusuportahan ng hindi mahuhulaan, mataas na entropy system, gayunpaman, ang mga ito ay hindi naghahatid ng mekanismo para sa pampublikong pag-verify ng randomness source.

Gayunpaman, wala sa mga proyektong ito ang desentralisado o nagbibigay ng random na nabe-verify sa publiko, na nag-iiwan sa mga ito na mahina sa pagkiling mula sa loob ng mga institusyong responsable sa pagbuo ng random na ginagawa nila. Ang isang tunay na bias-resistant, walang pinagkakatiwalaan at desentralisadong pinagmumulan ng magandang randomness ay nanatiling posible lamang sa ating imahinasyon. Ibig sabihin, hanggang ngayon.

Tingnan din ang: Sa loob ng Craze para sa Filecoin Crypto Mining sa China

Noong Hulyo 2020, ang Liga ng EntropyAng , isang consortium ng magkakaibang organisasyon mula sa buong mundo, ay naglunsad ng malaking pag-upgrade sa distributed randomness beacon nito, na ngayon ay nagsisilbing public randomness service sa antas ng produksyon. Ang randomness beacon protocol na ito, pinangalanan drand, ay nagbibigay ng pangkalahatang naa-access na pinagmumulan ng nabe-verify ng publiko, walang kinikilingan, at hindi nahuhulaang randomness.

Mula sa teknikal na pananaw, ang drand ay sinusuportahan ng isang distributed network ng mga kalahok na bawat isa ay nagpapatakbo ng kanilang sariling drand node. Dahil ang proseso ng pagbuo ng mga randomness value ay ipinamamahagi sa maraming kalahok, walang iisang punto ng pagkabigo o bias na maaaring makasira o kung hindi man ay makompromiso ang randomness ng drand. Bukod pa rito, ang bawat bagong randomness value ay maaaring ma-verify sa pamamagitan ng isang pampublikong key, na binuo ng lahat ng mga partner sa network. Maaaring parehong i-verify ng sinumang may pampublikong key na tama ang mensahe at kumpirmahin ang oras na nabuo ito.

Higit pa rito, ang League of Entropy mismo ay nagpapatupad ng isang desentralisadong modelo ng pamamahala at aktibong pagsubaybay sa network, na parehong nagpapahusay sa katatagan ng network at higit pang tinitiyak na walang isang entity o malisyosong aktor ang maaaring ikompromiso ang network. Ang bias na pagtutol at seguridad na ito ay isang game changer para sa internet at para sa bawat application na nangangailangan ng magandang randomness. Ngayon, sa mabilis na pag-unlad sa Internet of Things at sa Blockchain space, mas kailangan ang secure na randomness kaysa dati.

Iyon ay dahil maraming blockchain at device sa Internet of Things ang umaasa sa mga random na halaga upang gumana nang maayos at secure. Ang Filecoin, halimbawa, ay gumagamit ng random na lottery upang piliin ang pinuno ng bawat panahon at patas na maglaan ng mga gantimpala; ang proyekto ay ang unang gumagamit ng produksyon ng drand. Ang Internet of Things ay may malaking pangangailangan para sa randomness gaya ng ibang mga computer ngunit, dahil simple at limitado ang mapagkukunan, ay limitado sa entropy na maaari nilang ma-access. Ang isang mapagkakatiwalaan, pampublikong mapagkukunan ng randomness ay maaaring makatulong sa pagpapagaan ng kakulangan na ito.

Ang tunay na kabutihang pampubliko ay nagsisilbi sa mundo sa pamamagitan ng pagiging open-source, desentralisado at ganap na mabe-verify. Sa drand, makakatulong kami sa paggawa ng mas patas, mas walang pinapanigan, at mas secure na digital space para sa buong mundo.