[发明专利]一种基于区块链随机数产生的方法

说明书

本发明提出一种基于区块链的随机数的产生方法，区块链出块的每一个轮次会产生一个新的随机数，在进入第r轮时，随机选出一组作为第r轮潜在出块者群组；潜在出块者群组节点形成一个组签名；将所述组签名在区块链网络中进行广播，接收组签名的其他所述参与者节点进行验证信息验证；若验证有效，则接收所述组签名数据的所述参与者节点进行签名后重新广播；区块链网络中的其中一个节点已经收到门限值数量的不同节点的有效的签名，该节点进行签名，获得最终的组签名信息，计算组签名的哈希值，得到该轮的最终随机数，本发明提出的创造随机性的方案解决了关键的“最后一个参与者”问题，能够提供在多方参与下不会被人为操纵的“真随机数”。

技术领域

本发明涉及区块链领域，尤其涉及一种基于区块链随机数产生的方法。

背景技术

区块链技术发展迅速，已经在一些领域有了应用。区块链以其独有的特点能够解决一些传统领域一直存在的难题。在传统应用中，许多场景对于公开性、公平性和不可人为操纵的随机数有着强烈的需求，如在加密通信、线上抽签和区块链节点等多个领域，随机数的生成都处于至关重要的地位。在这些需要应用随机数的领域中，随机数生成过程的随机性和公平性会直接影响参与该领域活动的用户体验。但传统中心化无法满足这一需求。而区块链具有透明性、开放性、自治性和不可篡改性等特点。

目前去中心化协议在产生公共随机性都会遇到协议中的最后一个参与者可能知道下一个随机值并可以中止协议的问题，即“最后一个参与者”问题。现有技术中“最后一个参与者”问题会对区块链中产生的随机数的随机性产生很大的干扰，并且很容易去预测数据，从而导致区块链中的数据容易被人为控制利用和篡改。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，通过利用区块链的这些特点，提出了一个基于区块链的随机数生成方法，能够提供在多方参与下不会被人为操纵的随机数。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一方面，本发明提出了一种基于区块链的随机数的产生方法，区块链网络出块的每一个轮次会产生一个新的随机数，包括以下步骤：

S1、在进入第r轮时，随机选出一组节点作为第r轮潜在出块者群组，所述潜在出块者群组包含节点的数量小于参于区块链的节点数；

S2、每个区块链节点生成各自的一对公钥和私钥，并将公钥信息进行广播；

S3、所述潜在出块者群组的全部节点形成一个组签名和组公钥；

S4、将所述组签名在整个区块链网络中进行广播，接收到所述组签名信息的其他节点使用节点自身的私钥和所述组公钥进行信息验证；

S5、若验证有效，则接收所述组签名的节点使用自身私钥进行签名后，并将信息重新广播；若验证无效，则第r轮的随机数产生失败，重新进入步骤S1 开始新的随机数计算；

S6、设置一个门限值；

S7、区块链网络中的其中一个节点已经收到所述门限值数量的不同节点的有效的签名，该节点对所述组签名信息进行签名后，形成最终组签名信息，计算所述最终组签名数信息的哈希值，得到第r轮的最终随机数。

优选地，所述第r轮的潜在出块者群组的选择方式与上一轮的随机值相关，首轮潜在出块者群组的选择方式与初始引导随机值有关，所述初始引导随机值在进行首轮出块前设置。

具体地，所述第r轮潜在出块者群组的选择步骤包括：

S10、设置一个初始随机参考值，所述初始随机参考值是具有固定长度的二进制数字；

S11、区块链节点将使用私钥对上一轮的产生的随机值进行签名，并将签名信息映射为固定长度的二进制数字，首轮使用的二进制数字是所述初始随机参考值；