為什么 DApp 經常會遭遇隨機數攻擊？_APP:玩區塊鏈掙的錢合法嗎

9 月 14 日，一款名為“EOSPlay”的 DApp 游戲遭遇了新型隨機數攻擊，一共損失了數萬個 EOS。

或許很多人對「隨機數攻擊」這個詞已經司空見慣了，因為在 DApp 遭遇黑客攻擊的事件中，隨機數攻擊占了很大一部分，很多 DApp 的隨機數被黑客破解了。

你或許會問，隨機數不是隨機的嗎？隨機意味著不可預測，為什么還會被黑客破解呢？

這還得從隨機數說起。

隨機數可以分為真隨機數和偽隨機數。真隨機數需要同時滿足隨機性、不可預測性、不可重現性，而偽隨機數只需要滿足隨機性，或者是隨機性和不可預測性即可。

比特小鹿二季度財報：比特幣產量為758枚，同比增長45.5%:8月11日消息，比特小鹿（Bitdeer）公布截至2023年6月30日第二季度財報，第二季度總收入為9380萬美元，同比增長5%；第二季度凈虧損為4040萬美元，主要來自上市費用與合并的股份支付費用，2022年同期凈虧損1560萬美元；第二季度調整后利潤為230萬美元；第二季度調整后EBITDA為1870萬美元；截至6月30日，Bitdeer持有現金于現金等價物為1.302億美元。2023年第二季度總算力為18.8EH/s，礦機數為199,000臺；2023年第二季度，Bitdeer自挖礦業務產出758枚BTC，同比增長45.5%。[2023/8/11 16:21:17]

真隨機數只存在于物理世界中，一般需要通過物理手段（包括量子過程）獲得，比如我們日常見到的拋硬幣、擲骰子，生成的隨機數就是真隨機數。但是，拋硬幣、擲骰子這種隨機數生成方法的缺點非常明顯，那就是耗時、耗力，而且也無法滿足現代的計算機世界對隨機數的需求。

Unisat：將于今日上線NFT交易市場:7月12日消息，比特幣生態錢包Unisat發推稱，將于今日上線NFT交易市場。

據此前報道，該市場將支持超過1500個NFT系列。為慶祝銘文NFT系列交易上線，UniSat計劃下調整個市場的服務費。[2023/7/12 10:50:03]

因為效率的緣故，現代的計算機軟件主要依賴偽隨機數。最早的偽隨機數生成器由 20 世紀最重要的數學家之一馮·諾依曼創造，通過一個確定的隨機數種子，由確定的算法生成偽隨機數序列。現在的主流計算機編程語言，默認的是將 1997 年發明的梅森旋轉算法作為生成偽隨機數的方法。

SEC的訴訟導致近9.96億美元的以太坊和比特幣撤出:金色財經報道，距離幣安面臨美國證券交易委員會（SEC）的訴訟已經過去了六天，而Coinbase也在五天前遇到了類似的法律挑戰。在這些事件發生后，大量的比特幣和以太坊從交易所中撤出，數據顯示，近9.96億美元的以太坊和比特幣已經從中心化交易平臺上撤出。[2023/6/12 21:31:00]

偽隨機數最大的缺陷是，只要種子不變，生成的偽隨機數序列也不會變。換句話說，只要你能拿到種子，你就可以破解隨機數。

計算機生成偽隨機數的過程，或多或少與這臺計算機的物理狀態或運算狀態有關。也就是說，同一套隨機數算法，不同的計算機，或是同一臺計算機在不同的時刻，生成的隨機數是不一樣的。

Fuse Network集成Web3存儲和隱私協議Arcana:金色財經報道，Fuse Network宣布集成Web3存儲和隱私協議Arcana Network。通過這一集成，項目團隊可以在錢包中添加社交賬號登錄方式，還可以完全在鏈上存儲數據，允許用戶擁有自己的數據并對其擁有完全的控制權。Arcana的去中心化存儲、身份和訪問管理以及私鑰管理堆棧現可用于任何基于Fuse構建的應用程序和產品。[2022/6/5 4:02:41]

然而，這種傳統的計算機偽隨機數生成方法雖然足夠安全，卻并不適用于區塊鏈。區塊鏈是一個分布式的系統，同一個 DApp 在不同的節點上運行，采用的隨機數必須要一致，這樣才能讓各個節點進行驗證。所以，DApp 的隨機數來源，不能是運行這個 DApp 的計算機自動生成的，因為這樣的話，不同的節點計算機運行的結果就不一樣了。

那么，區塊鏈上的 DApp 隨機數從哪里來呢？主要有以下三種方法：

第一種方法是通過可信第三方提供隨機數。比如說專門提供隨機數的網站 random.org，我們可以通過獨立于區塊鏈之外的 Oraclize 預言機為以太坊區塊鏈上的 DApp 獲取隨機數。當然，這種依賴可信第三方的方法有違區塊鏈去中心化的精神。

第二種方法是不同的參與者一起合作生成隨機數。比如以太坊區塊鏈上的 RANDAO，任何人都可以提交一個數字，RANDAO 將所有提交的數字集合作為種子，生成隨機數，其他 DApp 可以付費調取 RANDAO 生成的隨機數，這些費用會獎勵給那些提交了數字的用戶。因為以太坊的去中心化，你不知道別人提交了什么數字，所以要破解 RANDAO 的隨機數種子難度很大。

第三種方法是采集區塊鏈上的信息作為種子。這也是目前大部分 DApp 所采用的隨機數生成方法，缺陷是隨機數的種子“幾乎是”透明的。以本文開頭提到的 EOSPlay 為例子，這款游戲的隨機數采用的是未來某個區塊的 ID（哈希值）作為隨機數的種子。

那么，黑客是如何實現攻擊的呢？根據區塊鏈安全公司慢霧科技的分析，可能使用了以下的方法：

1、黑客為自己和項目方租用了大量的 CPU；2、黑客發起大量的延遲交易；3、由于以上兩點原因，導致 CPU 價格被拉高，從而導致其它用戶 CPU 不足；4、因為 CPU 不足的原因，其他用戶難以發送交易，黑客得以使用自己的交易占滿區塊；5、根據提前構造的交易內容，黑客可以成功預測出區塊哈希。

也就是說，雖然哈希算法不可逆，但是黑客可以通過控制輸入實現輸出的控制：控制區塊內的交易內容，從而控制區塊信息，進而控制區塊哈希值，最終達到預測開獎結果的目的。

最后，我們總結一下：

隨機數可以分為真隨機數和偽隨機數，真隨機數只存在于物理世界中，一般需要通過物理手段獲取。為了效率，計算機主要采用偽隨機數，然而由于區塊鏈的分布式特性，足夠安全的傳統計算機偽隨機數生成方法并不適用。大部分 DApp 采用的是收集區塊鏈上的信息作為偽隨機數的種子，而要想設計足夠安全的偽隨機數，難度非常大，這就是為什么很多 DApp 經常遭受隨機數攻擊的原因。

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