随机数生成器

总结

ThunderCore 区块链能产生密码学安全的 256 位元数随机数。TT链主网及测试网皆支援随机数产生器。

动机

在为以太坊开发智能合约时，开发人员没有内置支持来生成密码学安全的随机数。虽然有一些可能的解决方案 (例如，使用 Ethereum Alarm 或 Oraclize)，但这些解决方案依赖于外部服务并且不可扩展。为满足这一需求，ThunderCore 已经内置支持，通过预编译制智能合约生成加密安全随机数。

使用方法

ThunderCore 已经实现了一个预编译的智能合约，该合约位于地址 0x8cC9C2e145d3AA946502964B1B69CE3cD066A9C7，地址是 sha256("Thunder_Random") 的前 20 个字节。每次调用预编译随机生成器合约都会返回一个 256 位的随机数。 每次调用的油耗成本 (gas cost) 为 26134。调用方式与调用以太坊预编译合约相同。 以下 rand 函数代码可直接嵌入智能合约中使用。 ThunderCore 还提供了一个库 可通过 import "github.com/thundercore/RandomLibrary/RandomLibrary.sol" 语法导入到 Remix。随机数生成器将始终返回 bytes32 值，因此您需要根据你的需求转型或转换此值。

function rand() internal returns (uint256) {
    uint256[1] memory m;
    assembly {
        if iszero(call(not(0), 0x8cC9C2e145d3AA946502964B1B69CE3cD066A9C7, 0, 0, 0x0, m, 0x20)) {
            revert(0, 0)
        }
    }
    return m[0];
}

示例

在下面展示的基本示例中，我们使用随机数来决定合约是否向用户付款。若随机数大于用户猜的数字，则合约获得用户下注时的转帐金额。若否，合约向用户支付用户的转帐金额加一。

注意: 合约 bet 函式开头的 require(msg.sender == tx.origin) 检查为了安全性是必要的，详见下文解释。

pragma solidity ^0.4.25;

import "github.com/thundercore/RandomLibrary/RandomLibrary.sol";
contract RandomExample {
    event UserWon(bool, uint256, uint256);

    constructor() payable public {
    }

    function bet(uint256 v) payable external returns (bool) {
        // block calls from other contracts to prevent "revert transaction unless I won" attacks
        require(msg.sender == tx.origin);

        if (msg.value < 5) {
            emit UserWon(false, 0, 0);
            return false;
        }
        uint256 randomNumber = LibThunderRNG.rand();
        if (v < randomNumber) {
            msg.sender.transfer(msg.value+1);
            emit UserWon(true, v, randomNumber);
            return true;
        }
        emit UserWon(false, v, randomNumber);
        return false;
    }
}

阻止「输钱就撤销交易」攻击

有一种观念上简单的攻击方法，适用于 EVM 上的任何机率游戏。攻击者布署一个合约，内容是：

1. 玩某种机率游戏
2. 检查攻击用合约馀额是否减少
3. 若馀额减少、输钱了，则撤销交易 (revert transaction)

用 Solidity 语言表达成代码：

function attack(uint256 v) public  {
    uint256 pool = this.balance;
    /* play game of chance ... */
    require(pool <= this.balance);
}

在 bet 函式开头加上 require(msg.sender == tx.origin) 检查会阻止别的合约呼叫 bet 函式，攻击者不能用合约撤销交易，就阻止了此攻击。

详见 Solidity in Depth 书中 Block and Transaction Properties 一节:

• msg.sender (address): sender of the message (current call)
• tx.origin (address): sender of the transaction (full call chain)