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난수 생성

난수 생성은 다양한 프로젝트에서 필요한 일반적인 작업입니다. FunC 문서에서 random() 함수를 이미 보셨을 수도 있지만, 추가적인 트릭을 사용하지 않는 한 그 결과를 쉽게 예측할 수 있다는 점에 유의하세요.

난수를 어떻게 예측할 수 있나요?​

컴퓨터는 사용자의 지시를 따르기만 하기 때문에 무작위 정보를 생성하는 데는 서툴습니다. 하지만 사람들은 난수를 자주 필요로 하기 때문에 '의사 난수'를 생성하는 다양한 방법을 고안해냈습니다.

이러한 알고리즘은 일반적으로 일련의 의사 난수를 생성하는 데 사용할 시드 값을 제공해야 합니다. 따라서 동일한 seed로 동일한 프로그램을 여러 번 실행하면 지속적으로 동일한 결과를 얻을 수 있습니다. TON에서 seed는 각 블록마다 다릅니다.

  • [블록 랜덤 시드 생성](/개발/스마트 컨트랙트/보안/랜덤)

따라서 스마트 콘트랙트에서 '랜덤()` 함수의 결과를 예측하려면 블록의 현재 '시드'만 알면 되는데, 검증자가 아니라면 불가능합니다.

무작위화_lt()`를 사용하면 됩니다.​

난수 생성을 예측할 수 없게 하려면 현재 [논리적 시간](/개발/스마트 컨트랙트/가이드라인/메시지 전달 보장#논리적 시간)을 시드에 추가하면 트랜잭션마다 다른 시드와 결과를 갖게 됩니다.

난수를 생성하기 전에 randomize_lt() 호출을 추가하면 난수를 예측할 수 없게 됩니다:

randomize_lt();
int x = random(); ;; users can't predict this number

그러나 유효성 검사기나 콜레이터는 현재 블록의 시드를 결정하므로 난수 결과에 여전히 영향을 미칠 수 있다는 점에 유의해야 합니다.

유효성 검사자의 조작으로부터 보호할 수 있는 방법이 있나요?​

유효성 검사기에 의한 시드 대체를 방지하거나 최소한 복잡하게 만들려면 더 복잡한 방식을 사용할 수 있습니다. 예를 들어 난수를 생성하기 전에 한 블록을 건너뛸 수 있습니다. 한 블록을 건너뛰면 시드가 예측하기 어려운 방식으로 변경됩니다.

블록을 건너뛰는 것은 복잡한 작업이 아닙니다. 마스터체인으로 메시지를 보내고 다시 컨트랙트의 워크체인으로 메시지를 보내기만 하면 됩니다. 간단한 예를 살펴보겠습니다!

주의

실제 프로젝트에서는 이 예시 계약서를 사용하지 마시고 직접 작성하세요.

모든 워크체인의 메인 컨트랙트​

간단한 복권 계약을 예로 들어보겠습니다. 사용자가 1톤을 보내면 50%의 확률로 2톤을 돌려받게 됩니다.

;; set the echo-contract address
const echo_address = "Ef8Nb7157K5bVxNKAvIWreRcF0RcUlzcCA7lwmewWVNtqM3s"a;

() recv_internal (int msg_value, cell in_msg_full, slice in_msg_body) impure {
    var cs = in_msg_full.begin_parse();
    var flags = cs~load_uint(4);
    if (flags & 1) { ;; ignore bounced messages
        return ();
    }
    slice sender = cs~load_msg_addr();

    int op = in_msg_body~load_uint(32);
    if ((op == 0) & equal_slice_bits(in_msg_body, "bet")) { ;; bet from user
        throw_unless(501, msg_value == 1000000000); ;; 1 TON

        send_raw_message(
            begin_cell()
                .store_uint(0x18, 6)
                .store_slice(echo_address)
                .store_coins(0)
                .store_uint(0, 1 + 4 + 4 + 64 + 32 + 1 + 1) ;; default message headers (see sending messages page)
                .store_uint(1, 32) ;; let 1 be echo opcode in our contract
                .store_slice(sender) ;; forward user address
            .end_cell(),
            64 ;; send the remaining value of an incoming msg
        );
    }
    elseif (op == 1) { ;; echo
        throw_unless(502, equal_slice_bits(sender, echo_address)); ;; only accept echoes from our echo-contract

        slice user = in_msg_body~load_msg_addr();

        {-
            at this point we have skipped 1+ blocks
            so let's just generate the random number
        -}
        randomize_lt();
        int x = rand(2); ;; generate a random number (either 0 or 1)
        if (x == 1) { ;; user won
            send_raw_message(
                begin_cell()
                    .store_uint(0x18, 6)
                    .store_slice(user)
                    .store_coins(2000000000) ;; 2 TON
                    .store_uint(0, 1 + 4 + 4 + 64 + 32 + 1 + 1) ;; default message headers (see sending messages page)
                .end_cell(),
                3 ;; ignore errors & pay fees separately
            );
        }
    }
}

이 컨트랙트를 필요한 모든 워크체인(아마도 베이스체인)에 배포하면 완료됩니다!

이 방법은 100% 안전한가요?​

물론 도움이 되긴 하지만, 침입자가 여러 검증자를 동시에 제어할 수 있는 경우 조작의 가능성이 여전히 존재합니다. 이 경우, 어느 정도 확률로 난수가 의존하는 seed에 영향을 줄 수 있습니다. 이 확률이 극히 적더라도 고려할 가치가 있습니다.

최신 TVM 업그레이드를 통해 c7 레지스터에 새로운 값을 도입하면 난수 생성의 보안을 더욱 강화할 수 있습니다. 특히, 이번 업그레이드는 마지막 16개의 마스터체인 블록에 대한 정보를 c7 레지스터에 추가합니다.

마스터체인 블록 정보는 끊임없이 변화하는 특성으로 인해 난수 생성을 위한 엔트로피의 추가 소스로 사용될 수 있습니다. 이 데이터를 무작위성 알고리즘에 통합하면 잠재적인 공격자가 예측하기 어려운 숫자를 생성할 수 있습니다.

이번 TVM 업그레이드에 대한 자세한 내용은 TVM 업그레이드를 참조하세요.