Hàm trì hoãn có thể xác minh (VDF)

Hàm trì hoãn có thể xác minh (VDF) là gì?

Hàm trì hoãn có thể xác minh (VDF) là một hàm mật mã cần một khoảng thời gian tuần tự có thể dự đoán để tính toán, nhưng bất kỳ ai cũng có thể xác minh kết quả nhanh chóng.

Trong crypto, VDF hữu ích vì có thể chứng minh rằng một khoảng thời gian trì hoãn nhất định thực sự đã trôi qua trước khi đầu ra được tạo ra.

Bài nghiên cứu Verifiable Delay Functions của Boneh, Bonneau, Bünz và Fisch giải thích rằng VDF cần một số lượng bước tuần tự xác định để đánh giá, nhưng tạo ra một đầu ra duy nhất có thể được xác minh công khai và hiệu quả.

Điều này khiến VDF khác với một hash thông thường, bởi hash thông thường thường có thể được tính nhanh và song song trên nhiều máy.

VDF được thiết kế để ngay cả kẻ tấn công có nhiều máy tính cũng không thể dễ dàng bỏ qua thời gian chờ.

Ý tưởng cốt lõi là tính tuần tự.

Mỗi bước phụ thuộc vào bước trước đó, do đó việc bổ sung thêm máy không nên giúp quá trình tính toán nhanh hơn đáng kể.

Đối với người mới, định nghĩa đơn giản nhất là: Hàm trì hoãn có thể xác minh là một công cụ crypto tạo ra khoảng thời gian chờ có thể được kiểm tra công khai.

Vì sao VDF quan trọng trong crypto?

VDF quan trọng vì blockchain thường cần thời gian công bằng, tính ngẫu nhiên không thiên lệch và thứ tự khó bị thao túng.

Tính ngẫu nhiên khó đạt được trên blockchain vì tất cả node phải đồng thuận về cùng một kết quả.

Nếu tính ngẫu nhiên có thể được dự đoán hoặc tác động quá sớm, validator, miner, bot hoặc người nội bộ có thể đạt lợi thế không công bằng.

VDF có thể hỗ trợ bằng cách trì hoãn đầu ra cuối cùng cho đến khi những người tham gia đã cam kết hành động của họ.

Điều này có thể giảm thao túng trong việc chọn người dẫn đầu, chọn ủy ban, xổ số, mint NFT, kết quả trò chơi, sắp xếp thứ tự công bằng và randomness beacon.

VDF cũng liên quan đến các hệ thống proof-of-space-and-time, trong đó mạng cần bằng chứng rằng thời gian đã trôi qua sau cam kết về dung lượng lưu trữ.

Tài liệu Chia Proof of Time chính thức mô tả VDF là bằng chứng cho thấy một hàm tuần tự đã được thực thi một số lần nhất định.

Điều này cho thấy VDF không chỉ là lý thuyết.

VDF có các ứng dụng thực tế trong thiết kế blockchain, dù vẫn phức tạp và chưa được dùng rộng rãi trên mọi mạng.

VDF hoạt động như thế nào?

Một VDF thường có ba thành phần cốt lõi.

Phần đầu tiên là thiết lập.

Thiết lập xác định các tham số công khai và mục tiêu trì hoãn.

Phần thứ hai là đánh giá.

Đánh giá nhận đầu vào và thực hiện một chuỗi thao tác không thể được song song hóa một cách có ý nghĩa.

Phần thứ ba là xác minh.

Xác minh kiểm tra đầu ra có chính xác hay không mà không cần lặp lại toàn bộ phép tính chậm.

Sự khác biệt giữa đánh giá chậm và xác minh nhanh là giá trị chính của VDF.

Bên tạo bằng chứng dành thời gian tính toán kết quả.

Bên xác minh kiểm tra kết quả hiệu quả.

Trong hệ thống blockchain, điều này có nghĩa là nhiều node có thể xác minh bằng chứng mà không phải tất cả đều lãng phí cùng một lượng thời gian.

Một VDF hữu ích cần đủ chậm để tạo ra sự trì hoãn thực sự, nhưng đủ rẻ để xác minh ở quy mô lớn.

Nếu xác minh quá tốn kém, VDF sẽ không thực tế đối với blockchain.

Các thuộc tính cốt lõi của VDF

Một VDF an toàn cần có tính toán tuần tự.

Điều này nghĩa là phương pháp nhanh nhất đã biết để tính đầu ra vẫn đòi hỏi công việc từng bước.

Một VDF an toàn cần có khả năng xác minh hiệu quả.

Điều này nghĩa là bất kỳ ai cũng có thể kiểm tra kết quả nhanh hơn nhiều so với việc tính từ đầu.

Một VDF an toàn cần có đầu ra duy nhất.

Điều này nghĩa là một đầu vào nhất định chỉ nên có một đầu ra hợp lệ.

Tính duy nhất rất quan trọng vì ngăn bên tạo bằng chứng lựa chọn giữa nhiều đầu ra có thể có.

Một VDF an toàn cũng cần chống lại việc tăng tốc bằng tính toán song song.

Điều này nghĩa là kẻ tấn công không thể chỉ mua hàng nghìn máy rồi hoàn thành sớm hơn đáng kể.

Một VDF thực tế cũng cần có các tham số rõ ràng.

Nếu thời gian trì hoãn quá ngắn, kẻ tấn công có thể có lợi thế nhờ phần cứng nhanh hơn.

Nếu thời gian trì hoãn quá dài, hệ thống có thể chậm và gây khó chịu khi sử dụng.

VDF và VRF

VDF khác với Verifiable Random Function, hay VRF.

VRF tạo đầu ra giả ngẫu nhiên và bằng chứng từ khóa bí mật cùng đầu vào.

Tài liệu Chainlink VRF chính thức mô tả VRF là trình tạo số ngẫu nhiên công bằng có thể chứng minh và xác minh, cho phép hợp đồng thông minh truy cập các giá trị ngẫu nhiên.

VRF hữu ích khi hệ thống cần tính ngẫu nhiên có thể xác minh từ một nguồn mật mã đã biết.

VDF hữu ích khi hệ thống cần một khoảng trì hoãn khó bỏ qua.

VRF tập trung vào tính ngẫu nhiên có thể xác minh.

VDF tập trung vào độ trễ thời gian có thể xác minh.

Hai công nghệ này cũng có thể kết hợp.

Ví dụ, một giao thức có thể dùng VRF hoặc hệ thống commit-reveal để tạo đầu vào, sau đó đưa đầu vào này qua VDF để giảm thao túng.

Sự kết hợp này có thể khiến việc thiên lệch tính ngẫu nhiên khó hơn vì người tham gia không thể biết ngay kết quả cuối cùng tại thời điểm cam kết.

VDF và Proof of Work

VDF cũng khác với Proof of Work.

Proof of Work thường có thể được song song hóa vì nhiều miner có thể thử các hash khác nhau cùng lúc.

Đây là lý do hoạt động đào Proof of Work thưởng cho người đầu tiên tìm được nghiệm hợp lệ trong nhiều lần thử song song.

VDF được thiết kế có tính tuần tự.

Phần cứng bổ sung không nên làm giảm thời gian trì hoãn với hệ số lớn tương tự.

Proof of Work chứng minh rằng đã có nỗ lực tính toán được bỏ ra.

VDF chứng minh rằng một khoảng trì hoãn tuần tự nhất định đã trôi qua.

Proof of Work thường được dùng cho cơ chế đồng thuận và sản xuất block.

VDF thường được đề xuất cho tính ngẫu nhiên, thời điểm và tính công bằng.

Cả hai đều sử dụng tính toán, nhưng giải quyết các vấn đề khác nhau.

Nhầm lẫn VDF với Proof of Work có thể dẫn đến các giả định thiết kế blockchain không phù hợp.

VDF và Time-Lock Puzzle

VDF có liên quan đến time-lock puzzle, nhưng không hoàn toàn giống nhau.

Time-lock puzzle được thiết kế để một bí mật hoặc thông điệp chỉ có thể được tiết lộ sau một lượng tính toán nhất định.

VDF bổ sung khả năng xác minh công khai hiệu quả cho đầu ra bị trì hoãn.

Thuộc tính xác minh này quan trọng đối với hệ thống blockchain vì nhiều node cần kiểm tra kết quả nhanh chóng.

Các ý tưởng time-lock trước đây đã truyền cảm hứng cho nhiều cấu trúc VDF.

Nghiên cứu VDF hiện đại thường sử dụng bình phương lặp lại trong các nhóm có cấp chưa biết, bằng chứng lũy thừa hoặc các công cụ toán học liên quan.

Khảo sát của Stanford về VDF Pietrzak và Wesolowski giải thích rằng các VDF thực tế này dựa trên kỹ thuật bằng chứng lũy thừa.

Đối với người dùng, điểm chính rất đơn giản.

Time-lock puzzle tạo ra trì hoãn, còn VDF tạo ra trì hoãn cộng với khả năng xác minh công khai hiệu quả.

VDF và tính ngẫu nhiên trên blockchain

Tính ngẫu nhiên là một trong các trường hợp sử dụng blockchain quan trọng nhất của VDF.

Blockchain cần tính ngẫu nhiên để chọn validator, phân công ủy ban, bầu người dẫn đầu, tiết lộ NFT, trò chơi, xổ số và lấy mẫu giao thức.

Tuy nhiên, tính ngẫu nhiên trên blockchain có thể bị tấn công nếu một người tham gia có thể chọn tiết lộ hoặc giữ lại thông tin sau khi đã thấy tác động.

Đây được gọi là thao túng thiên lệch hoặc thao túng bởi người tiết lộ cuối cùng.

VDF có thể giảm vấn đề này bằng cách trì hoãn đầu ra ngẫu nhiên cuối cùng.

Sau khi người tham gia cam kết với một seed, VDF tạo độ trễ trước khi tính ngẫu nhiên cuối cùng được biết đến.

Điều này khiến kẻ tấn công ít có khả năng chọn các kết quả có lợi vào thời điểm cuối.

Ethereum Foundation đã nghiên cứu VDF cho tính ngẫu nhiên và bản cập nhật hỗ trợ hệ sinh thái Ethereum Foundation mô tả VDF là nền tảng cho tính ngẫu nhiên không thể thiên lệch trong nghiên cứu Ethereum.

Điều này không có nghĩa VDF hiện tự động được sử dụng ở mọi nơi.

Điều đó nghĩa là VDF quan trọng trong hướng nghiên cứu nhằm tạo tính ngẫu nhiên khó bị thao túng hơn.

VDF và Ethereum

Ethereum đã nghiên cứu VDF cho tính ngẫu nhiên, đặc biệt trong các nghiên cứu ban đầu về Proof of Stake và beacon chain.

Hiện tại, việc tạo tính ngẫu nhiên để chọn validator của Ethereum sử dụng RANDAO thay vì randomness beacon dựa trên VDF đã triển khai.

Tài liệu đề xuất block của Ethereum chính thức giải thích rằng Ethereum đạt được tính ngẫu nhiên trong chọn validator bằng RANDAO, trộn hash của block proposer với seed được cập nhật theo mỗi block.

Sự khác biệt này quan trọng vì một số tài liệu nghiên cứu Ethereum cũ thảo luận các thiết kế RANDAO kết hợp VDF.

Các ý tưởng đó vẫn quan trọng, nhưng người dùng không nên cho rằng mọi đề xuất VDF được nghiên cứu đều đang hoạt động trên Ethereum mainnet.

VDF vẫn liên quan đến Ethereum vì chất lượng tính ngẫu nhiên ảnh hưởng đến việc chọn validator, khả năng dự đoán proposer, cơ hội MEV, lấy mẫu ủy ban và thiết kế giao thức tương lai.

Các nhà nghiên cứu Ethereum tiếp tục tìm hiểu các cách cải thiện tính ngẫu nhiên, giảm thao túng và bảo vệ quá trình chọn validator.

VDF có thể là một công cụ khả thi trong không gian thiết kế rộng hơn này.

Tuy nhiên, thay đổi giao thức Ethereum cần nghiên cứu, kỹ thuật, kiểm toán, triển khai client, thử nghiệm và đồng thuận xã hội.

Một ý tưởng VDF không giống với một bản nâng cấp đã được lên lịch.

VDF và Chia Proof of Time

Chia là một trong những ví dụ rõ ràng nhất về blockchain sử dụng các khái niệm proof-of-time tương tự VDF trong môi trường vận hành thực tế.

Chia kết hợp Proof of Space với Proof of Time.

Farmer cung cấp bằng chứng về dung lượng lưu trữ, trong khi timelord tạo bằng chứng thời gian bằng VDF.

Tài liệu Chia Timelord chính thức giải thích rằng Timelord phát sóng bằng chứng thời gian bằng VDF để chứng minh thời gian đã trôi qua kể từ thử thách gần nhất.

Thiết kế này dùng VDF như một phần của thời điểm đồng thuận, thay vì chỉ là công cụ ngẫu nhiên bên ngoài.

Ý tưởng là dung lượng lưu trữ chứng minh cam kết tài nguyên, còn VDF chứng minh thời gian tuần tự đã trôi qua.

Điều này giúp ngăn người tham gia ngay lập tức tạo ra nhiều lịch sử thay thế mà không phải chờ đợi.

Trường hợp sử dụng của Chia cho thấy vì sao VDF thường được gọi là proof of time.

VDF không đo thời gian chỉ bằng đồng hồ thực.

VDF chứng minh rằng một phép tính tuần tự bắt buộc đã được thực hiện.

VDF và nghiên cứu Filecoin

Filecoin và Ethereum Foundation cũng đã hợp tác nghiên cứu VDF.

Bài đăng hợp tác về VDF của Filecoin chính thức mô tả nỗ lực nghiên cứu chung với Ethereum Foundation về VDF và các thách thức thực tế của chúng.

Filecoin đặc biệt liên quan vì các mạng lưu trữ phi tập trung cần tính ngẫu nhiên, bằng chứng và cơ chế khuyến khích khó bị thao túng.

Tuy nhiên, hệ sinh thái tính ngẫu nhiên công khai hiện tại của Filecoin cũng liên kết chặt chẽ với drand.

Tài liệu Filecoin drand chính thức giải thích rằng drand được dùng làm randomness beacon cho bầu chọn người dẫn đầu trong Filecoin.

Điều này hữu ích để so sánh vì drand không giống VDF.

Drand dùng mật mã ngưỡng phân tán để tạo tính ngẫu nhiên công khai theo các khoảng thời gian cố định.

VDF dùng tính toán tuần tự để áp đặt độ trễ và cung cấp đầu ra có thể xác minh.

Cả hai có thể hỗ trợ các thiết kế tính ngẫu nhiên, nhưng sử dụng các mô hình bảo mật khác nhau.

VDF và randomness beacon

Randomness beacon là dịch vụ hoặc giao thức tạo các giá trị ngẫu nhiên công khai theo khoảng thời gian đều đặn.

Blockchain có thể dùng randomness beacon để bầu chọn người dẫn đầu, chọn ủy ban, trò chơi, xổ số, airdrop, lấy mẫu và giao thức mật mã.

Một randomness beacon dựa trên VDF có thể nhận seed và trì hoãn đầu ra cuối cùng để không người tham gia nào có thể biết hoặc chọn ngay kết quả.

Điều này có thể giảm thao túng trong hệ thống mà tính ngẫu nhiên trong tương lai có giá trị kinh tế.

Tài liệu drand chính thức mô tả drand là randomness beacon phân tán tạo các giá trị ngẫu nhiên công khai có thể xác minh, không thiên lệch và không thể dự đoán theo các khoảng cố định.

Drand và VDF là các phương pháp khác nhau, nhưng cả hai cho thấy vì sao tính ngẫu nhiên công khai là vấn đề hạ tầng nghiêm túc.

Trong crypto, tính ngẫu nhiên không chỉ dành cho trò chơi.

Nó có thể ảnh hưởng đến người đề xuất block, người nhận phần thưởng, người nhận NFT, người được chọn vào ủy ban và người có thể khai thác MEV.

Điều này biến thiết kế tính ngẫu nhiên thành một vấn đề bảo mật, không chỉ là tính năng tiện lợi.

VDF và MEV

MEV là Maximal Extractable Value.

Thuật ngữ này chỉ giá trị có thể thu được bằng cách sắp xếp, đưa vào, loại trừ hoặc sắp xếp lại giao dịch.

VDF có thể quan trọng với MEV vì tính ngẫu nhiên và thứ tự có thể dự đoán có thể mang lại lợi thế cho các tác nhân tinh vi.

Nếu validator hoặc searcher biết tính ngẫu nhiên tương lai trước người khác, họ có thể định vị để kiếm lợi nhuận.

Nếu xổ số, tiết lộ NFT hoặc quy trình chọn validator có thể được dự đoán quá sớm, bot có thể khai thác.

VDF có thể giảm một số dạng hiểu biết sớm bằng cách buộc mọi người phải chờ đầu ra cuối cùng.

Điều này không tự loại bỏ MEV.

MEV cũng phụ thuộc vào thứ tự giao dịch, xây block, mempool riêng tư, độ trễ, thanh khoản, cập nhật oracle và quy tắc giao thức.

VDF là một công cụ có thể dùng để giảm thao túng trong hệ thống phụ thuộc vào tính ngẫu nhiên.

Đây không phải giải pháp MEV hoàn chỉnh.

VDF và sắp xếp thứ tự công bằng

Sắp xếp thứ tự công bằng là việc sắp xếp giao dịch hoặc hành động theo cách giảm lợi thế thứ tự không công bằng.

Trong sàn giao dịch phi tập trung, mint NFT, đấu giá và trò chơi, thứ tự có thể ảnh hưởng mạnh đến kết quả.

Nếu một bên có thể thấy hành động đang chờ và hành động trước người khác, người dùng có thể gặp front-running hoặc thao túng.

VDF có thể hỗ trợ thiết kế công bằng hơn bằng cách trì hoãn tiết lộ một số thông tin cho đến khi cam kết đã được khóa.

Ví dụ, người dùng có thể gửi cam kết trước, rồi đầu ra VDF sau đó xác định thứ tự hoặc tiết lộ kết quả.

Cách tiếp cận này có thể khiến người tham gia khó thích ứng ngay sau khi thấy hành động của người dùng khác.

Tuy nhiên, sắp xếp thứ tự công bằng là vấn đề rộng.

Nó cũng có thể cần mempool được mã hóa, mã hóa ngưỡng, cơ chế commit-reveal, đấu giá theo lô, tách biệt proposer-builder và quy tắc quản trị.

VDF có thể hỗ trợ về thời điểm, nhưng không tự giải quyết mọi vấn đề về thứ tự.

VDF và tiết lộ NFT

VDF có thể hữu ích trong tiết lộ NFT khi một bộ sưu tập muốn phân bổ thuộc tính công bằng sau khi mint.

Nếu tính ngẫu nhiên khi tiết lộ có thể bị tác động bởi người tạo, miner, validator hoặc người tham gia cuối cùng, NFT hiếm có thể bị phân bổ không công bằng.

VDF có thể trì hoãn tính ngẫu nhiên cuối cùng để không ai biết ngay kết quả tiết lộ tại thời điểm mint.

Điều này có thể hỗ trợ việc phân bổ thuộc tính công bằng hơn khi kết hợp với quy trình commit-reveal tốt.

Tuy nhiên, VDF không phải cỗ máy tạo công bằng kỳ diệu.

Hợp đồng NFT vẫn cần mã chính xác, xử lý metadata minh bạch, quy tắc nguồn cung cố định và logic tiết lộ đáng tin cậy.

Nếu metadata có thể bị thay đổi sau đầu ra VDF, lợi ích về công bằng có thể biến mất.

Nếu đội ngũ dự án có thể chỉnh sửa thuộc tính thủ công, VDF có thể chỉ tạo cảm giác an toàn giả tạo.

Một quy trình tiết lộ NFT công bằng cần cả tính ngẫu nhiên mật mã lẫn cơ chế kiểm soát metadata trung thực.

Người dùng nên xem xét toàn bộ thiết kế tiết lộ, không chỉ việc có đề cập VDF hay không.

VDF và trò chơi on-chain

Trò chơi on-chain thường cần tính ngẫu nhiên cho chiến đấu, vật phẩm rơi, tạo bản đồ, ghép trận, rút bài và phần thưởng.

Nguồn tính ngẫu nhiên yếu có thể bị bot hoặc người dùng nâng cao khai thác.

VDF có thể hỗ trợ khi trò chơi cần tính ngẫu nhiên bị trì hoãn mà người chơi không thể biết trước.

Ví dụ, người chơi có thể cam kết nước đi trước khi một giá trị ngẫu nhiên bị trì hoãn xác định kết quả.

Điều này có thể giảm khả năng người chơi chọn hành động sau khi bí mật biết tính ngẫu nhiên cuối cùng.

Tuy nhiên, trò chơi cũng quan tâm đến tốc độ và trải nghiệm người dùng.

Độ trễ VDF phù hợp để chọn validator có thể quá chậm đối với trò chơi nhanh.

Nhà thiết kế trò chơi phải cân bằng tính công bằng, độ trễ, chi phí và trải nghiệm người chơi.

Trong nhiều trường hợp, VRF, hệ thống commit-reveal hoặc máy chủ trò chơi off-chain có thể được dùng thay thế.

VDF hữu ích nhất khi chính sự trì hoãn là một phần của mục tiêu bảo mật.

VDF và mã hóa timelock

Mã hóa timelock cho phép dữ liệu duy trì trạng thái mã hóa đến một thời điểm hoặc sự kiện trong tương lai.

VDF có thể hỗ trợ ý tưởng này vì khiến việc tính một giá trị liên quan đến giải mã trước khi thời gian trì hoãn trôi qua trở nên khó khăn.

Mã hóa timelock có thể hữu ích cho đấu giá giá kín, tiết lộ quản trị bị trì hoãn, fair launch, cam kết riêng tư và công bố theo giai đoạn.

Drand cũng hỗ trợ mã hóa timelock thông qua một thiết kế khác.

Tài liệu mã hóa timelock của drand chính thức giải thích cơ chế mã hóa dữ liệu bằng giá trị ngẫu nhiên của một vòng trong tương lai.

So sánh này hữu ích vì không phải mọi hệ thống timelock đều dùng VDF.

Một số dựa vào mạng tính ngẫu nhiên phân tán.

Số khác dựa vào tính toán tuần tự.

Mục tiêu chung là trì hoãn quyền truy cập thông tin.

Trong crypto, thông tin bị trì hoãn có thể hỗ trợ tính công bằng khi kiến thức sớm tạo ra lợi thế.

Phương pháp xây dựng VDF

Nhiều thiết kế VDF thực tế sử dụng bình phương lặp lại trong các nhóm có cấp chưa biết.

Điều này nghĩa là bên đánh giá liên tục bình phương một giá trị nhiều lần trong một nhóm toán học mà không bên nào biết lối tắt dựa trên cấp của nhóm.

VDF Pietrzak và Wesolowski là hai phương pháp quan trọng dựa trên bằng chứng lũy thừa.

Bài nghiên cứu VDF hiệu quả của Wesolowski xây dựng VDF mà việc đánh giá cần một số bước tuần tự xác định và kết quả có thể được xác minh hiệu quả.

Các nghiên cứu VDF khác xem xét class group, nhóm RSA, vấn đề trusted setup, kích thước bằng chứng, chi phí xác minh và tăng tốc phần cứng.

Những chi tiết này mang tính kỹ thuật, nhưng quan trọng vì hệ thống blockchain cần cả bảo mật lẫn tính thực tiễn.

Một VDF thanh lịch trên lý thuyết vẫn có thể quá đắt, quá chậm hoặc quá khó để thiết lập tham số an toàn.

Thiết kế VDF tốt cần mật mã học, hiểu biết phần cứng và kinh tế học giao thức.

Phần cứng VDF và ASIC

Phần cứng quan trọng với VDF vì độ trễ phụ thuộc vào tốc độ mà máy tốt nhất hiện có có thể tính hàm tuần tự.

Nếu một kẻ tấn công có phần cứng nhanh hơn nhiều so với mọi người khác, họ có thể hoàn tất VDF sớm và đạt lợi thế.

Đây là lý do việc chọn tham số VDF khó khăn.

Một độ trễ có vẻ an toàn trên phần cứng thông thường có thể không an toàn trước phần cứng chuyên dụng.

Một số nghiên cứu VDF đã xem xét phần cứng tùy chỉnh và thiết kế ASIC.

Trang VDF Research chính thức tập hợp nghiên cứu về hàm trì hoãn có thể xác minh, thiết kế phần cứng và công trình mật mã liên quan.

Sự không chắc chắn về phần cứng là một lý do khiến việc triển khai VDF khó trong hệ thống blockchain có giá trị cao.

Giao thức phải giả định rằng kẻ tấn công có thể đầu tư vào thiết bị nhanh hơn nếu phần thưởng đủ lớn.

Điều này tạo ra vấn đề bảo mật kinh tế, không chỉ là vấn đề mật mã.

VDF an toàn phải khó bị rút ngắn cả về mặt toán học lẫn kinh tế.

Bảo mật kinh tế của VDF

Bảo mật kinh tế nghĩa là độ trễ VDF phải an toàn trước những kẻ tấn công sẵn sàng bỏ tiền để đổi lấy lợi thế.

Trong hệ thống blockchain, kẻ tấn công có thể mua phần cứng chuyên dụng nếu việc biết sớm tính ngẫu nhiên tạo lợi nhuận.

Lợi nhuận này có thể đến từ MEV, chọn validator, thao túng thuộc tính NFT, kết quả đấu giá, giải xổ số hoặc thời điểm quản trị.

Một bài nghiên cứu gần đây về bảo mật kinh tế của randomness beacon dựa trên VDF cho rằng các tham số trì hoãn VDF cần xem xét kẻ tấn công lý trí, mức tăng tốc phần cứng, chi phí vận hành và các đợt tăng phần thưởng.

Điều này quan trọng vì VDF có thể tuần tự về mặt mật mã nhưng vẫn yếu về mặt kinh tế nếu phần thưởng cho việc vượt qua độ trễ quá lớn.

Giao thức không nên chọn tham số VDF chỉ bằng cách đo phần cứng trung bình.

Giao thức nên đặt câu hỏi kẻ tấn công có thể kiếm được bao nhiêu nếu nhanh hơn.

Nếu phần thưởng đủ cao, ngay cả lợi thế tốc độ nhỏ cũng có thể quan trọng.

Bảo mật crypto phải xem xét động lực khuyến khích cũng như toán học.

Lợi ích của VDF

Lợi ích đầu tiên của VDF là độ trễ có thể xác minh.

Bất kỳ ai cũng có thể kiểm tra đầu ra hợp lệ mà không cần tính lại toàn bộ độ trễ.

Lợi ích thứ hai là khả năng chống lối tắt song song.

Một VDF được thiết kế tốt không nên nhanh hơn đáng kể chỉ vì kẻ tấn công sử dụng nhiều máy.

Lợi ích thứ ba là tính công bằng tốt hơn cho ngẫu nhiên.

VDF có thể giảm thiên lệch của người hành động cuối trong hệ thống commit-reveal hoặc beacon.

Lợi ích thứ tư là xác minh công khai.

Node blockchain, hợp đồng thông minh hoặc người dùng có thể xác minh bằng chứng thay vì tin tưởng một bên.

Lợi ích thứ năm là bảo mật dựa trên thời điểm.

Một số giao thức cần bằng chứng rằng một phép tính tương tự thời gian đã xảy ra trước bước tiếp theo.

Lợi ích thứ sáu là hỗ trợ ứng dụng phi tập trung.

VDF có thể hỗ trợ xổ số, trò chơi, đấu giá, tiết lộ NFT, chọn validator và thiết kế sắp xếp thứ tự công bằng.

Rủi ro và hạn chế của VDF

Rủi ro đầu tiên là độ phức tạp khi triển khai.

VDF là công cụ mật mã nâng cao đòi hỏi kỹ thuật cẩn trọng.

Rủi ro thứ hai là lợi thế phần cứng.

Kẻ tấn công có phần cứng chuyên dụng nhanh hơn có thể giảm độ trễ hiệu quả.

Rủi ro thứ ba là lựa chọn tham số kém.

Độ trễ quá ngắn có thể không bảo vệ được giao thức, trong khi độ trễ quá dài có thể làm giảm khả năng sử dụng.

Rủi ro thứ tư là trusted setup.

Một số thiết kế VDF đòi hỏi giả định thiết lập cần được xử lý cẩn trọng.

Rủi ro thứ năm là chi phí xác minh.

Bằng chứng quá tốn kém để xác minh có thể không thực tế trên chuỗi.

Rủi ro thứ sáu là marketing sai lệch.

Một dự án có thể tuyên bố dùng VDF mà không giải thích việc triển khai có an toàn, được kiểm toán hoặc liên quan hay không.

Rủi ro thứ bảy là phạm vi đe dọa không đầy đủ.

VDF có thể giảm thao túng thời điểm, nhưng không thể khắc phục tokenomics kém, rủi ro oracle, đánh cắp ví, lỗi hợp đồng thông minh hoặc chiếm quyền quản trị.

Những hiểu lầm phổ biến về VDF

Một hiểu lầm phổ biến là VDF tự tạo ra tính ngẫu nhiên.

VDF trì hoãn và xác minh tính toán, nhưng seed đầu vào vẫn quan trọng.

Tính ngẫu nhiên đầu vào kém vẫn có thể tạo ra tính ngẫu nhiên đầu ra yếu.

Một hiểu lầm khác là nhiều máy tính luôn có thể tính VDF nhanh hơn.

VDF an toàn được thiết kế để tính toán song song không mang lại lối tắt lớn.

Một hiểu lầm khác là VDF giống VRF.

VRF cung cấp tính giả ngẫu nhiên có thể xác minh, trong khi VDF cung cấp độ trễ có thể xác minh.

Một hiểu lầm khác là VDF tự động ngăn toàn bộ MEV.

VDF có thể giảm một số thao túng xoay quanh tính ngẫu nhiên bị trì hoãn, nhưng không giải quyết mọi vấn đề về thứ tự hoặc trích xuất giá trị.

Một hiểu lầm khác là mọi đề xuất VDF đều sẵn sàng vận hành thực tế.

Nhiều ý tưởng VDF vẫn thiên về nghiên cứu và cần thử nghiệm kỹ lưỡng trước khi bảo vệ các hệ thống giá trị cao.

Cách đánh giá dự án crypto sử dụng VDF

Hãy bắt đầu bằng việc kiểm tra lý do dự án cần VDF.

VDF nên giải quyết một vấn đề thực sự về thời điểm, công bằng hoặc tính ngẫu nhiên.

Sau đó, kiểm tra dự án có giải thích nguồn đầu vào hay không.

Hàm trì hoãn chỉ hữu ích nếu đầu vào không thể bị kẻ tấn công kiểm soát dễ dàng.

Kiểm tra cấu trúc VDF có được biết đến và đánh giá ngang hàng hay không.

Kiểm tra việc xác minh diễn ra on-chain, off-chain hay thông qua dịch vụ đáng tin cậy.

Kiểm tra chi phí xác minh có thực tế cho người dùng và validator hay không.

Kiểm tra tham số trì hoãn có được biện minh trước phần cứng chuyên dụng hay không.

Kiểm tra việc triển khai đã được kiểm toán hay chưa.

Kiểm tra đầu ra VDF có thể vẫn bị ghi đè bởi khóa admin, thay đổi metadata, kiểm soát oracle hoặc quyết định quản trị hay không.

VDF chỉ là một phần của thiết kế giao thức an toàn.

Hệ thống xung quanh cũng phải an toàn.

Giải thích đơn giản về VDF

Hàm trì hoãn có thể xác minh giống như một bộ đếm thời gian mật mã.

Nó buộc ai đó dành một khoảng thời gian tuần tự thực tế để tính đầu ra.

Sau khi đầu ra được tạo, mọi người khác có thể kiểm tra nhanh chóng.

Điều này hữu ích khi hệ thống crypto cần tính ngẫu nhiên công bằng hoặc thông tin bị trì hoãn.

VDF có thể giúp ngăn một người tham gia biết hoặc chọn ngay kết quả cuối cùng.

VDF có thể hỗ trợ chọn validator, randomness beacon, tiết lộ NFT, đấu giá, trò chơi và hệ thống proof-of-time.

Tuy nhiên, VDF không phải tính năng cắm là chạy đơn giản.

Nó cần mật mã mạnh, triển khai chính xác, lựa chọn tham số cẩn trọng và phân tích bảo mật kinh tế.

Đối với người mới, quy tắc chính rất đơn giản.

VDF chứng minh một độ trễ đã xảy ra, nhưng toàn bộ giao thức vẫn phải được thiết kế an toàn.

FAQ

Verifiable Delay Function nghĩa là gì?

Verifiable Delay Function là một hàm mật mã cần một lượng thời gian tuần tự bắt buộc để tính toán nhưng có thể được xác minh nhanh chóng.

VDF là viết tắt của gì?

VDF là viết tắt của Verifiable Delay Function.

Vì sao VDF hữu ích trong crypto?

VDF hữu ích cho tính ngẫu nhiên bị trì hoãn, chọn người dẫn đầu công bằng, proof of time, tiết lộ NFT, đấu giá, trò chơi và thiết kế giao thức khó bị thao túng.

VDF có tự tạo ra tính ngẫu nhiên không?

Không. VDF trì hoãn và xác minh tính toán, nhưng thường cần seed đầu vào từ một quy trình ngẫu nhiên hoặc cam kết khác.

Thuộc tính chính của VDF là gì?

Thuộc tính chính là tính toán phải tuần tự và chậm, trong khi việc xác minh cần nhanh.

VDF có giống VRF không?

Không. VRF cung cấp đầu ra giả ngẫu nhiên có thể xác minh, còn VDF cung cấp độ trễ thời gian có thể xác minh.

VDF có giống Proof of Work không?

Không. Proof of Work có thể được song song hóa ở quy mô lớn, trong khi VDF được thiết kế để chống lại việc tăng tốc song song.

VDF có thể hỗ trợ tính ngẫu nhiên blockchain như thế nào?

VDF có thể trì hoãn đầu ra ngẫu nhiên cuối cùng, khiến người tham gia ít có khả năng thiên lệch hoặc thao túng kết quả sau khi thấy thông tin một phần.

Ethereum hiện có dùng VDF không?

Ethereum đã nghiên cứu VDF, nhưng tính ngẫu nhiên để chọn validator hiện dùng RANDAO thay vì randomness beacon dựa trên VDF đã triển khai.

Chia có sử dụng VDF không?

Có. Chia dùng các khái niệm proof-of-time dựa trên VDF như một phần của thiết kế đồng thuận.

VDF có thể giảm MEV không?

VDF có thể giảm một số thao túng liên quan đến tính ngẫu nhiên, nhưng không giải quyết toàn bộ MEV hoặc vấn đề thứ tự giao dịch.

Hợp đồng thông minh có thể xác minh VDF không?

Một số bằng chứng VDF có thể được hợp đồng thông minh xác minh, nhưng cần xem xét chi phí xác minh và độ phức tạp triển khai.

Bằng chứng VDF là gì?

Bằng chứng VDF là bằng chứng cho thấy phép tính bị trì hoãn đã được thực hiện chính xác.

Vì sao phần cứng VDF quan trọng?

Phần cứng quan trọng vì thiết bị chuyên dụng nhanh hơn có thể giảm độ trễ thực tế và tạo lợi thế không công bằng.

Randomness beacon VDF là gì?

Randomness beacon VDF là hệ thống sử dụng VDF để tạo tính ngẫu nhiên công khai sau một độ trễ có thể xác minh.

VDF có thể dùng để tiết lộ NFT không?

Có. VDF có thể giúp việc tiết lộ thuộc tính NFT khó bị thao túng hơn khi kết hợp với quy trình commit-reveal và metadata an toàn.

VDF có sẵn sàng vận hành trên mọi blockchain không?

Không. VDF mạnh nhưng phức tạp, và mỗi trường hợp sử dụng cần được xem xét kỹ lưỡng về mật mã, kinh tế và kỹ thuật.

Rủi ro lớn nhất của VDF là gì?

Rủi ro lớn nhất là cho rằng chỉ riêng VDF làm giao thức công bằng, trong khi nguồn đầu vào, tham số, cách triển khai và các quy tắc xung quanh vẫn có thể yếu.

Kết luận

Hàm trì hoãn có thể xác minh (VDF) là một trong những ý tưởng mật mã quan trọng nhất cho thời điểm, tính ngẫu nhiên và tính công bằng trên blockchain.

VDF tạo ra độ trễ khó bỏ qua và dễ xác minh.

Điều này hữu ích khi giao thức cần ngăn người tham gia biết hoặc thao túng kết quả quá sớm.

VDF có thể hỗ trợ randomness beacon, chọn validator, lấy mẫu ủy ban, tiết lộ NFT, trò chơi on-chain, đấu giá, sắp xếp thứ tự công bằng, hệ thống timelock và thiết kế đồng thuận proof-of-time.

VDF đặc biệt có giá trị vì blockchain minh bạch và có tính xác định, khiến tính ngẫu nhiên an toàn trở nên khó đạt được.

Tuy nhiên, VDF không phải phép màu.

VDF không tạo được tính ngẫu nhiên tốt từ đầu vào kém.

VDF không loại bỏ mọi vấn đề MEV.

VDF không loại bỏ rủi ro hợp đồng thông minh.

VDF không bảo đảm công bằng nếu giao thức xung quanh có quyền kiểm soát admin, quy tắc metadata yếu, động lực kém hoặc cách triển khai không tốt.

Một hệ thống VDF an toàn cần giả định mật mã mạnh, xác minh hiệu quả, tham số trì hoãn cẩn trọng, thiết kế có xét đến phần cứng và phân tích bảo mật kinh tế.

Các dự án đề cập VDF nên giải thích chính xác VDF được dùng như thế nào, nhận đầu vào gì, ai tính toán, ai xác minh và điều gì xảy ra nếu bằng chứng bị trì hoãn hoặc thiếu.

Với người dùng crypto, cách tốt nhất để hiểu VDF là coi nó như đồng hồ mật mã công khai.

Nó chứng minh công việc tuần tự tương tự thời gian đã xảy ra trước khi kết quả tiếp theo được chấp nhận.

Nếu dùng đúng cách, độ trễ đó có thể giúp hệ thống phi tập trung công bằng hơn và khó bị thao túng hơn.

Nếu dùng cẩu thả, nó có thể trở thành thuật ngữ kỹ thuật thời thượng che giấu thiết kế giao thức yếu.