ランダムシードを計算する方法は？

Question

ランダムシードを計算する方法は？

- 6
- 81 2019-05-08
たとえば、サイクル99で明らかになった126/128ノンスがあります. /chain/main/ブロック/409599/context/raw/json/cycle/98/nonces?depth=1

私が正しく理解していれば、これらのナンスを使用して、ランダムシードを計算できます.誰かがこれを行う方法を説明できますか?

For example, we have 126/128 nonces, revealed in cycle 99. /chains/main/blocks/409599/context/raw/json/cycle/98/nonces?depth=1

If I understand correctly, using these nonces we can calculate the random seed. Can anybody explain how to do this?

protocol consensus cryptography

1 回答

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Tom · Accepted Answer · 2019-05-16

7

2019-05-16

次の操作が必要になります:

blake2b:サイズ32
concat:バイト配列の連結

また、zero_bytesを32個のゼロバイトとします.

私の答えは seed_storageに基づいています.ml および seed_repr.ml 、いくつかの実験あり.

初期シード

最初から始めましょう.

最初のpreserved_cycles + 2=7シードは、次のように事前に決定されました.最初のシードは空のメッセージのハッシュです:

 seed[0] = blake2b([]) = 0e5751c026e543b2e8ab2eb06099daa1d1e5df47778f7787faab45cdf12fe3a8

残りの6つの初期シードは、それぞれ前のシードから計算されます.

 seed[n] = blake2b(concat(seed[n-1], zero_bytes))

これにより、次の初期シードが得られます.

 | cycle | seed                                                             |
|-------+------------------------------------------------------------------|
|     0 | 0e5751c026e543b2e8ab2eb06099daa1d1e5df47778f7787faab45cdf12fe3a8 |
|     1 | c8db55740733852aa18aa82e108e4475b1abcf3f1f077ac966e9cecca86612ec |
|     2 | 270da140de63850f631d09a95eab26dc39cc92f8feae73875c7cf9aaa3bf4cac |
|     3 | 97d50852c159ada8e9f107e98f693b059ba28336c723e6cd0f6353eb3c0cb415 |
|     4 | 0c7ea5ee0b25b7105f934c6511756ec20abcf5c6eea4d45721c138c3e751469b |
|     5 | beb4d79b65faa3e902e73d031ad6466299f01aab517d303151a99605a259a11e |
|     6 | 5e695ae038c2bdc54706547fc743eb3564ca5a0b4b5d8e9de2ca4780157ca61e |

次のサイクルの種

ここから、明らかにされたナンスを使用して、前のシードから次のシードを計算します.

 seed[n] = seed[n-1]
# start with a 'zero nonce':
seed[n] = blake2b(concat(seed[n], zero_bytes))
# then use the revealed nonces:
for nonce in nonces_for[n]:
  seed[n] = blake2b(concat(seed[n], nonce))

ノンスは降順レベルの順序で取得されます.

たとえば、サイクル7のランダムシードを計算するには、サイクル0の過程で明らかになったナンスを取得します.

 # The best level seems to be ((n-5)*4096)-1?
# Warning, this is not complete, see below.
# 8191 = ((7-5)*4096)-1
# 0 = 7-7
curl -s http://localhost:18732/chains/main/blocks/8191/context/raw/json/cycle/0/nonces?depth=1 \
   | jq -r '.[] | "\(.[0])\t\(.[1])"' | sort -rnk1 | cut -f2

最初のナンス(レベルの降順)は「1ee95fe66b ...」で、最後は「d1012e79ab ...」なので、次のように計算します.

 # seed == "5e695ae038c2bdc54706547fc743eb3564ca5a0b4b5d8e9de2ca4780157ca61e"

# zero nonce
seed = blake2b(concat(seed, "0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000"))
# seed == "9b7328e5393a466fc47ef16eb74121939b06e6ec4c17295eb25611f1b76d6a33"

# first nonce
seed = blake2b(concat(seed, "1ee95fe66bb3dc2a62195dd41a07a30835e63b91db395aa64150da3decc3be1c"))
# seed == "f9b94526a502a1d8e4042eba2deb682dd752627ea6e4472187ad1c1e465be0f4")

# ... the other nonces ...
# seed == "469a48304fc415870289ac8bd875b04107381a2471a878a2a8da16e43dfc5880"

# last nonce
seed = blake2b(concat(seed, "d1012e79abc75ffc4228f69ace060e1003c8fff0aa9d58a2d78816713b72c278"))
# seed == "1bcd1d832aff2d72a8d16a9f9e5f994e177e29eac789138b019f0c4a30c4e5ec"

これまでのところ良い:

 $ curl http://localhost:18732/chains/main/blocks/24575/context/raw/json/cycle/7/random_seed
"1bcd1d832aff2d72a8d16a9f9e5f994e177e29eac789138b019f0c4a30c4e5ec"

ノンスを入手するには?

ただし、続行すると問題が発生します.

context/raw/json/cycle/<cycle>/noncesを使用してすべての明らかにされたナンスを取得することは不可能だと思います.ナンスがサイクルの夜明けに明らかになった場合、生のコンテキストRPCを介して利用可能になる前に、使用後すぐにプロトコルによって削除されると思います.

最初の問題は、レベル200704のブロックでの啓示であるようです.

もちろん、alt-shellを構築している場合は、自然にナンスを取得します.私のように、興味があれば、これは問題ではありません.

We will need these operations:

blake2b: size 32
concat: concatenation of byte arrays

Also, let zero_bytes be 32 zero bytes.

My answer is based on seed_storage.ml and seed_repr.ml, with some experimentation.

Initial seeds

Let's start at the beginning.

The initial preserved_cycles+2 = 7 seeds were determined ahead of time, as follows. The first seed is the hash of the empty message:

seed[0] = blake2b([]) = 0e5751c026e543b2e8ab2eb06099daa1d1e5df47778f7787faab45cdf12fe3a8

The remaining 6 initial seeds are each computed from the previous:

seed[n] = blake2b(concat(seed[n-1], zero_bytes))

This gives the following initial seeds:

| cycle | seed                                                             |
|-------+------------------------------------------------------------------|
|     0 | 0e5751c026e543b2e8ab2eb06099daa1d1e5df47778f7787faab45cdf12fe3a8 |
|     1 | c8db55740733852aa18aa82e108e4475b1abcf3f1f077ac966e9cecca86612ec |
|     2 | 270da140de63850f631d09a95eab26dc39cc92f8feae73875c7cf9aaa3bf4cac |
|     3 | 97d50852c159ada8e9f107e98f693b059ba28336c723e6cd0f6353eb3c0cb415 |
|     4 | 0c7ea5ee0b25b7105f934c6511756ec20abcf5c6eea4d45721c138c3e751469b |
|     5 | beb4d79b65faa3e902e73d031ad6466299f01aab517d303151a99605a259a11e |
|     6 | 5e695ae038c2bdc54706547fc743eb3564ca5a0b4b5d8e9de2ca4780157ca61e |

The next cycle's seed

From here, we use the revealed nonces to compute the next seed from the previous seed:

seed[n] = seed[n-1]
# start with a 'zero nonce':
seed[n] = blake2b(concat(seed[n], zero_bytes))
# then use the revealed nonces:
for nonce in nonces_for[n]:
  seed[n] = blake2b(concat(seed[n], nonce))

The nonces are taken in decreasing level order.

For example, to calculate the random seed for cycle 7, we can grab the nonces revealed over the course of cycle 0:

# The best level seems to be ((n-5)*4096)-1?
# Warning, this is not complete, see below.
# 8191 = ((7-5)*4096)-1
# 0 = 7-7
curl -s http://localhost:18732/chains/main/blocks/8191/context/raw/json/cycle/0/nonces?depth=1 \
   | jq -r '.[] | "\(.[0])\t\(.[1])"' | sort -rnk1 | cut -f2

The first nonce (in decreasing level order) is "1ee95fe66b...", and the last is "d1012e79ab...", so we compute:

# seed == "5e695ae038c2bdc54706547fc743eb3564ca5a0b4b5d8e9de2ca4780157ca61e"

# zero nonce
seed = blake2b(concat(seed, "0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000"))
# seed == "9b7328e5393a466fc47ef16eb74121939b06e6ec4c17295eb25611f1b76d6a33"

# first nonce
seed = blake2b(concat(seed, "1ee95fe66bb3dc2a62195dd41a07a30835e63b91db395aa64150da3decc3be1c"))
# seed == "f9b94526a502a1d8e4042eba2deb682dd752627ea6e4472187ad1c1e465be0f4")

# ... the other nonces ...
# seed == "469a48304fc415870289ac8bd875b04107381a2471a878a2a8da16e43dfc5880"

# last nonce
seed = blake2b(concat(seed, "d1012e79abc75ffc4228f69ace060e1003c8fff0aa9d58a2d78816713b72c278"))
# seed == "1bcd1d832aff2d72a8d16a9f9e5f994e177e29eac789138b019f0c4a30c4e5ec"

So far so good:

$ curl http://localhost:18732/chains/main/blocks/24575/context/raw/json/cycle/7/random_seed
"1bcd1d832aff2d72a8d16a9f9e5f994e177e29eac789138b019f0c4a30c4e5ec"

How to get the nonces?

However, if you keep going, you will run into a problem.

I don't believe it is possible to use context/raw/json/cycle/<cycle>/nonces to get all the revealed nonces. If a nonce is revealed just at cycle dawn, I believe it will be deleted by the protocol immediately upon use, before it is made available via the raw context RPC.

The first problem seems to be the revelation in the block at level 200704.

Of course, if you are building an alt-shell, you will naturally acquire the nonces, and if, like me, you are just curious, this doesn't matter.

きちんとした説明、ありがとう！ここでタイプミスをしました `seed [n]=blake2b(concat(seed [n-1]、nonce))`-それは `concat(seed [n]、nonce)`でなければなりません;)ところで、私は要点を作成しましたランダムシードの生成を伴うC#、多分誰かがそれが役に立つと思うでしょう.https://gist.github.com/Groxan/c0f11a896bcf9a43e0fff9ba2e46223b

Neat explanation, thanks! You made a typo here `seed[n] = blake2b(concat(seed[n-1], nonce))` - it should be `concat(seed[n], nonce)` ;) Btw, I created a gist on C# with generation of a random seed, maybe someone would find it useful. https://gist.github.com/Groxan/c0f11a896bcf9a43e0fff9ba2e46223b
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- 2019-05-16
- Groxan
レベル200704のブロックでの啓示については、私にとっては驚きでした=)シードを取得しようとしましたが、最後のナンスを追加するまでは正しくありませんでした.残念ながら、ドキュメントに記載されていない落とし穴がたくさんあります.

As for the revelation in the block at level 200704 - it was a surprise for me =) I tried to get the seed an it was incorrect until I appended the last nonce. Sadly, there are so many pitfalls that are not described in the docs.
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- 2019-05-16
- Groxan
おっと、ありがとう、それは私が命令型擬似コードを書こうとして得たものです.;)

Whoops, thanks, that is what I get for trying to write imperative pseudocode. ;)
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- 2019-05-16
- Tom