N选1游戏：构建用于生成精确伪随机数的智能合约

《Distributed Ledger Technologies: Research and Practice》：N-choice game: Building A Smart Contract for Accurate Pseudo-Random Number Generation

去中心化伪随机数生成方法NCG通过多参与者选择0至N?1的随机值生成结果，目标为激励随机选择、评估去中心化环境下的随机性及高效运行。在Solidity中实现并测试，其随机性通过NIST测试且无法定制输出或规避随机性，性能比现有框架快158倍，适用于区块链应用。

　　

摘要

我们提出了一种名为N-choice game（NCG）的去中心化方法，用于为智能合约生成伪随机数。NCG涉及多个参与者，每个参与者需要在两个范围之间选择一个数值：从$0$到$N?1$。所有参与者的选择共同决定了伪随机数的生成结果。NCG的设计有三个关键目标：激励参与者做出随机选择、在去中心化环境中评估随机性以及实现高运行效率。NCG采用Solidity语言实现，并经过了严格测试，证明了其显著的有效性。测试结果显示，只要大多数参与者没有串通，NCG生成的随机数具有较高的随机性且稳定性良好（甚至通过了严格的NIST随机性测试）。NCG不仅无法被人为修改以产生特定输出，而且将其设置为非随机状态也不切实际。因此，使用NCG的目的是为了获得奖励，而非其产生的具体数值本身。选择其他节点无法预测的数值能够获得最高的预期收益，NCG本身也鼓励了随机选择行为。此外，NCG在生成随机数方面的性能优势显著，其速度比现有的Random Bit Generator框架[3]快达158倍。这种效率凸显了NCG在提升区块链应用方面的潜力。