Lược đồ tiết lộ cam kết trong Blockchain là gì?

Công nghệ chuỗi khối mang đến những cách tiếp cận sáng tạo để đạt được sự đồng thuận, bảo mật và quyền riêng tư. Một sự đổi mới như vậy là sơ đồ tiết lộ cam kết, một giao thức mã hóa giúp tăng cường quyền riêng tư và bảo mật cho người dùng blockchain. Khi điều hướng khóa học này, bạn sẽ mở ra các lớp tin cậy, tính minh bạch và sự đổi mới mà chương trình Cam kết-Tiết lộ mang lại cho miền kỹ thuật số phi tập trung. Mỗi mô-đun trong bài viết này đều được xây dựng tỉ mỉ để cung cấp sự hiểu biết toàn diện về chương trình Cam kết-Tiết lộ, việc triển khai và tác động của nó đối với bối cảnh blockchain.

Blockchain là gì?

Về cốt lõi, blockchain giống như một sổ cái kỹ thuật số có một số thay đổi. Không giống như sổ cái truyền thống, nó được phân cấp, có nghĩa là không một thực thể nào có quyền kiểm soát toàn bộ chuỗi khối và bất kỳ ai tham gia mạng lưới đều có thể truy cập được. Mỗi 'khối' trong blockchain mang một danh sách các giao dịch. Khi một khối chứa đầy các giao dịch, một khối mới sẽ được hình thành, tạo ra một 'chuỗi' các khối được kết nối - do đó có tên là 'blockchain'.

Một trong những tính năng nổi bật của blockchain là nhấn mạnh vào sự tin cậy và tính minh bạch. Bất kỳ ai trong mạng đều có quyền truy cập và có thể xem mọi giao dịch trên blockchain. Sự cởi mở này ngăn cản sự thiếu trung thực và nuôi dưỡng niềm tin trong cộng đồng. Bạn có thể tự hỏi, làm thế nào nó đạt được mức độ minh bạch như vậy? Câu trả lời nằm ở các cơ chế đồng thuận và nguyên tắc mã hóa độc đáo mà chúng ta sẽ tìm hiểu sâu hơn khi tiến bộ trong khóa học này.

Giới thiệu về Đề án Cam kết-Tiết lộ

Bây giờ bạn đã biết blockchain là gì, hãy giới thiệu một hương vị đặc biệt cho nó - sơ đồ Cam kết-Tiết lộ. Nó giống như một màn ảo thuật trong đó một ảo thuật gia (người dùng) lần đầu tiên thực hiện một hành động nhất định mà không tiết lộ hành động đó cho khán giả (mạng lưới) và sau đó, ở giai đoạn sau, tiết lộ hành động đó. Theo thuật ngữ blockchain, đây là một quy trình gồm hai bước: 'Giai đoạn cam kết' và 'Giai đoạn tiết lộ'.

Trong Giai đoạn cam kết, người dùng gửi phiên bản băm thông tin của họ tới chuỗi khối. Phiên bản băm này giống như một phiên bản xáo trộn của thông tin gốc che giấu nội dung thực tế. Điều kỳ diệu của hàm băm là nó là hành trình một chiều; bạn không thể sắp xếp lại hàm băm trở lại dạng ban đầu, do đó giữ bí mật thông tin trong thời gian này. Sau đó đến Giai đoạn tiết lộ, trong đó người dùng tiết lộ thông tin ban đầu, sau đó được mạng xác minh bằng cách băm lại và so sánh nó với hàm băm đã cam kết ban đầu nếu nó khớp, thì đấy! Mạng xác nhận tiết lộ và trò ảo thuật đã hoàn tất.

Thông qua chương trình Cam kết-Tiết lộ, mạng blockchain có thể đạt được mức độ tương tác mới trong các ứng dụng như đấu giá, hệ thống bỏ phiếu, v.v. mà chúng ta sẽ khám phá chi tiết trong các mô-đun sắp tới.

Giai đoạn cam kết

Khi chúng ta đi sâu vào kế hoạch Cam kết-Tiết lộ, điểm dừng đầu tiên của chúng ta là 'Giai đoạn Cam kết'. Trong giai đoạn này, người dùng “cam kết” với một giá trị nhất định, nhưng họ thực hiện theo cách giữ bí mật giá trị thực. Hãy tưởng tượng bạn có một con số bí mật trong đầu, nhưng thay vì nói cho mọi người biết đó là gì, bạn lại cất nó vào một chiếc hộp có khóa và cho mọi người xem. Họ biết bạn có một số điện thoại, nhưng họ không biết nó là gì. Đó chính là nội dung cam kết trong blockchain!

Bây giờ, làm cách nào để khóa giá trị bí mật của chúng ta? Trong thế giới blockchain, chúng tôi sử dụng thứ gọi là hàm băm để thực hiện việc này. Hàm băm giống như một chiếc máy xay kỳ diệu. Bạn nhập giá trị bí mật của mình vào và nó sẽ tạo ra một phiên bản được xáo trộn của nó, được gọi là hàm băm. Hàm băm này là duy nhất; ngay cả một thay đổi nhỏ trong giá trị ban đầu cũng tạo ra một hàm băm cực kỳ khác biệt. Cái hay của nó là nó là quy trình một chiều - một khi giá trị được băm, không có cách nào dễ dàng để tìm ra giá trị ban đầu từ hàm băm. Vì vậy, khi người dùng cam kết giá trị của họ, điều họ thực sự làm là chia sẻ giá trị băm của họ với mọi người trên blockchain.

Giai đoạn tiết lộ

Sau hồi hộp được xây dựng trong Giai đoạn Cam kết, đã đến lúc tiết lộ hoành tráng! Giai đoạn Tiết lộ là nơi các giá trị đã cam kết cuối cùng được tiết lộ cho tất cả những người tham gia trên blockchain. Quay trở lại với sự tương tự của chiếc hộp bị khóa, đây là thời điểm chiếc hộp được mở ra và mọi người sẽ biết bạn đã giấu con số nào. Trong thế giới blockchain, tiết lộ thông tin là một quá trình đơn giản nhưng quan trọng, mang lại sự minh bạch và công bằng trong nhiều ứng dụng khác nhau.

Khi người dùng tiết lộ giá trị đã cam kết của họ, mạng có thể dễ dàng xác minh tính xác thực của nó bằng cách băm giá trị được tiết lộ và so sánh nó với hàm băm ban đầu được chia sẻ trong Giai đoạn cam kết. Nếu giá trị băm khớp nhau, điều đó xác nhận rằng người dùng không thay đổi ý định giữa chừng. Quy trình xác minh đơn giản nhưng mạnh mẽ này giúp duy trì một môi trường đáng tin cậy, nơi mọi người đều tuân thủ luật lệ. Nó giống như có một trọng tài trong một trò chơi, đảm bảo rằng tất cả người chơi tuân thủ các điều khoản đã thỏa thuận.

Triển khai cam kết tiết lộ trong hợp đồng thông minh

Bây giờ chúng ta đã làm sáng tỏ sự kỳ diệu của kế hoạch Cam kết-Tiết lộ, hãy xem nó trở nên sống động như thế nào trong thế giới blockchain thông qua các hợp đồng thông minh. Hợp đồng thông minh giống như hợp đồng truyền thống nhưng là hợp đồng kỹ thuật số và tự thực hiện. Hãy tưởng tượng một robot vô tư tự động đảm bảo tất cả các bên tuân thủ thỏa thuận của họ và bạn đã có ý tưởng về hợp đồng thông minh. Đây là công cụ lấy ý tưởng lý thuyết của Commit-Reveal và biến nó thành hiện thực trong lĩnh vực kỹ thuật số. Việc triển khai kế hoạch Cam kết-Tiết lộ thông qua hợp đồng thông minh giống như biên đạo một điệu nhảy trong đó mỗi bước tuân theo một nhịp điệu đã định sẵn. Chúng ta hãy đi qua vũ đạo này từng bước một.

Tạo hợp đồng

Bắt đầu bằng cách tạo hợp đồng thông minh trên nền tảng blockchain như Ethereum. Hợp đồng này sẽ có các quy tắc cam kết cho chương trình Cam kết-Tiết lộ được mã hóa trong đó.

Chức năng cam kết

Thiết kế chức năng cam kết trong hợp đồng thông minh. Chức năng này sẽ cho phép người dùng gửi các giá trị băm của họ (giai đoạn cam kết) vào hợp đồng.

Lưu trữ các giá trị đã cam kết

Khi người dùng cam kết giá trị của họ, hợp đồng thông minh sẽ lưu trữ các giá trị băm này một cách an toàn trên blockchain, chờ giai đoạn tiết lộ.

Chức năng tiết lộ

Tiếp theo, trong hợp đồng thông minh, hãy tạo chức năng tiết lộ. Khi đến thời điểm, chức năng này sẽ cho phép người dùng tiết lộ giá trị ban đầu của mình.

Xác minh và xác nhận

Sau khi tiết lộ, hợp đồng thông minh sẽ xác minh các giá trị được tiết lộ bằng cách băm chúng và so sánh chúng với giá trị băm được cam kết ban đầu. Nếu mọi thứ khớp, tiết lộ được xác thực.

Quyết toán

Sau khi tất cả thông tin được tiết lộ đã được thu thập và xác minh, hợp đồng thông minh có thể tự động thực hiện các bước tiếp theo, có thể là kiểm phiếu, xác định người chiến thắng trong cuộc đấu giá hoặc bất kỳ hành động cụ thể nào khác dành cho ứng dụng.

Kiểm toán và thử nghiệm

Trước khi triển khai, hãy kiểm tra kỹ lưỡng hợp đồng thông minh để đảm bảo nó hoạt động như dự định và an toàn trước các hoạt động khai thác tiềm ẩn. Thông qua các bước này, hợp đồng thông minh điều phối vũ điệu Cam kết-Tiết lộ, đảm bảo một quy trình công bằng và minh bạch.

Ví dụ về mã

// Mã định danh giấy phép SPDX: MIT 

 độ bền pragma ^0.8.0; 

 hợp đồng CommitReveal { 

 struct Commit {

    bytes32 hash;

    bool revealed;

}



ánh xạ(địa chỉ => Cam kết) các cam kết công khai; 

 ánh xạ (địa chỉ => uint256) Giá trị được tiết lộ công khai; 



 // Hàm cam kết cho phép người dùng gửi các giá trị băm của họ 

 hàm commit(bytes32 _hash) public {

    require(commits[msg.sender].hash == 0, "Already committed");

    commits[msg.sender].hash = _hash;

}



// Hàm tiết lộ cho phép người dùng tiết lộ các giá trị ban đầu của họ 

 hàm tiết lộ(uint256 _value, bộ nhớ chuỗi _salt) public {

    require(commits[msg.sender].revealed == false, "Already revealed");

    require(keccak256(abi.encodePacked(_value, _salt)) == commits[msg.sender].hash, "Hashes don't match");

    commits[msg.sender].revealed = true;

    revealedValues[msg.sender] = _value;

}



// Một ví dụ về hàm hoàn thiện có thể kiểm đếm phiếu bầu 

 hàm tallyVotes() chế độ xem công khai trả về (uint256) { 

 uint256 TotalVotes = 0; 

 for (địa chỉ addr = address(0); addr < address(-1); addr++) { 

 if (commits[addr].revealed) {

            totalVotes += revealedValues[addr];

        }

    }

    trả về tổng số Phiếu bầu; 

 } 



 // Hàm kiểm tra trạng thái hợp đồng (chỉ là ví dụ, không thực tế đối với tập dữ liệu lớn) 

 hàm kiểm toán() trả về chế độ xem công khai (bộ nhớ ánh xạ(địa chỉ => uint256)) {

    return revealedValues;

}

 }

Giải trình:

• Tạo hợp đồng: Hợp đồng CommitReveal được tạo.
• Hàm cam kết: Hàm cam kết chấp nhận giá trị băm (_hash) và lưu trữ giá trị đó theo địa chỉ của người gửi.
• Lưu trữ các giá trị đã cam kết: Các giá trị băm được lưu trữ trong ánh xạ được gọi là các xác nhận.
• Chức năng tiết lộ: Chức năng tiết lộ cho phép người dùng gửi giá trị ban đầu (_value) và muối (_salt). Nó kiểm tra xem giá trị băm của các giá trị này có khớp với giá trị băm được cam kết ban đầu hay không.
• Xác minh và xác thực: Điều này được thực hiện trong hàm tiết lộ bằng cách so sánh các giá trị băm.
• Hoàn thiện: Hàm tallyVotes là một ví dụ đơn giản về cách bạn có thể kiểm phiếu. Nó lặp qua tất cả các địa chỉ có thể có (không thực tế đối với các tập dữ liệu lớn) và tính tổng các giá trị được tiết lộ.
• Kiểm tra và kiểm tra: Chức năng kiểm tra là một ví dụ rất đơn giản về cách bạn có thể kiểm tra trạng thái hợp đồng.

Đây là một ví dụ rất đơn giản và thiếu nhiều cân nhắc thực tế mà bạn cần cho hệ thống sản xuất (như ngăn chặn tràn, tối ưu hóa việc sử dụng gas, quản lý bộ dữ liệu lớn và thêm kiểm soát truy cập thích hợp). Đặc biệt, chức năng hoàn thiện là không thực tế do phải lặp lại tất cả các địa chỉ có thể có và sẽ cần một thiết kế khác trong kịch bản thế giới thực. Mã này nhằm mục đích làm điểm khởi đầu và công cụ giáo dục, không phải là giải pháp sẵn sàng cho sản xuất.

Các trường hợp sử dụng Lược đồ tiết lộ cam kết trong Blockchain

Tăng cường nền tảng đấu giá

Đấu giá trực tuyến là một trong những ứng dụng tinh túy của chương trình Cam kết-Tiết lộ. Để ngăn người khác sử dụng số tiền đặt giá thầu làm đòn bẩy, người tham gia có thể gửi giá thầu của họ một cách bí mật trong giai đoạn cam kết. Khi thời gian đấu thầu kết thúc, giai đoạn tiết lộ sẽ bắt đầu, cho phép người tham gia tiết lộ giá thầu của họ. Giá thầu hợp lệ cao nhất được xác định, đảm bảo quá trình đấu giá công bằng và cạnh tranh.

Tạo hệ thống bỏ phiếu công bằng

Hệ thống bỏ phiếu có thể được hưởng lợi đáng kể từ chương trình Cam kết-Tiết lộ, đặc biệt là trong các tình huống đòi hỏi sự ẩn danh và trung thực từ cử tri. Trong thiết lập này, trong các cuộc bầu cử hoặc bất kỳ sự kiện bỏ phiếu nào, cử tri cam kết lựa chọn của họ trong giai đoạn cam kết mà không tiết lộ chúng cho người khác, đảm bảo tính toàn vẹn và bí mật của phiếu bầu. Sau khi thời gian bỏ phiếu kết thúc, giai đoạn tiết lộ sẽ bắt đầu, cho phép cử tri tiết lộ phiếu bầu của họ. Sau đó, chúng được kiểm đếm để xác định kết quả, thúc đẩy quá trình bỏ phiếu công bằng và minh bạch.

Hợp đồng đấu thầu kín

Trong các hợp đồng đấu thầu kín, các nhà thầu nộp giá thầu được giấu kín bằng cách sử dụng cơ chế Cam kết-Tiết lộ. Quá trình này đảm bảo rằng không ai trong số những người đấu giá biết số tiền đấu thầu của người khác, thúc đẩy sự cạnh tranh công bằng. Sau thời gian nộp hồ sơ dự thầu, giai đoạn công bố sẽ diễn ra và hợp đồng sẽ được trao cho nhà thầu đủ điều kiện với giá chào tốt nhất.

Kịch bản trò chơi

Sơ đồ Cam kết-Tiết lộ tìm thấy một ứng dụng thú vị trong các tình huống trong trò chơi, chẳng hạn như phiên bản kỹ thuật số của Rock, Paper và Scissors. Người chơi cam kết lựa chọn của mình mà không tiết lộ chúng, đảm bảo một trò chơi công bằng. Khi cả hai người chơi đã cam kết, giai đoạn tiết lộ sẽ diễn ra sau đó, xác định người chiến thắng dựa trên các lựa chọn đã đưa ra.

Giảm thiểu các vấn đề chạy trước

Trong môi trường blockchain, chạy trước là mối lo ngại trong đó các tác nhân độc hại có thể hưởng lợi từ kiến thức về các giao dịch đang chờ xử lý. Sơ đồ Cam kết-Tiết lộ giúp giảm thiểu những vấn đề như vậy bằng cách che giấu chi tiết giao dịch ban đầu. Vào thời điểm giai đoạn tiết lộ diễn ra, đã quá muộn để các tác nhân độc hại hành động dựa trên thông tin, do đó duy trì tính toàn vẹn của giao dịch.

Kiến trúc cam kết và tiết lộ có độ trễ thấp

Các kiến trúc mới hơn như F3B đã phát triển để giảm chi phí hoạt động liên quan đến các chương trình Cam kết-Tiết lộ truyền thống. F3B giảm thiểu việc ghi dữ liệu lên blockchain, cung cấp kiến trúc Cam kết và Tiết lộ có độ trễ thấp. Sự phát triển này rất đáng chú ý vì nó biểu thị sự tối ưu hóa và đổi mới liên tục trong các chương trình Cam kết-Tiết lộ, giúp chúng hiệu quả hơn cho các ứng dụng trong thế giới thực.

Tạo số ngẫu nhiên

Trong môi trường blockchain, việc tạo số ngẫu nhiên có thể là một thách thức do tính chất xác định của các giao thức blockchain. Sơ đồ Cam kết-Tiết lộ đóng vai trò như một giải pháp thay thế phi tập trung để tạo ra các số ngẫu nhiên trên chuỗi khối Ethereum. Ví dụ: Randao, một triển khai RNG tiết lộ cam kết, sử dụng nguồn cấp dữ liệu công khai và khuyến khích tham gia vào việc tạo số ngẫu nhiên.

Phần kết luận

Khi cái nhìn thú vị về chương trình Cam kết-Tiết lộ sắp kết thúc, điều quan trọng là phải xem xét cơ chế đơn giản nhưng mạnh mẽ này giúp xây dựng niềm tin và tính cởi mở trong các ứng dụng blockchain như thế nào. Chúng tôi đã xem sơ qua cách công nghệ chuỗi khối có thể thay đổi nhiều lĩnh vực bằng cách thực hiện các cuộc đấu giá công bằng, hệ thống bỏ phiếu trung thực và kịch bản trò chơi sáng tạo hơn, cùng với những thứ khác, với kế hoạch Cam kết-Tiết lộ. Cuộc hành trình không kết thúc ở đây; bản chất không ngừng phát triển của công nghệ blockchain mang đến những chân trời mới để khám phá. Được trang bị kiến thức có được thông qua khóa học này, bạn có đủ điều kiện để nghiên cứu sâu hơn về blockchain, khám phá những khả năng vô tận của nó và góp phần định hình một tương lai kỹ thuật số minh bạch, công bằng và phi tập trung.