在以太坊上生成随机数的方法

随机数和区块链是有区别的，其实区块链没有可验证的随机函数，它需要被网络上的多个节点确认，这就代表每个节点必须达成相同的共识，今天爱站技术频道小编就为各位朋友来普及在以太坊上生成随机数的方法吧！
chainlink介绍

区块链和智能合约非常适合根据一组不可变的规则执行计算。问题在于规则只能应用于系统内部的数据。从系统外部获取可验证的数据非常困难。

Chainlink的任务是通过提供分散的预言来解决此问题，使区块链能够访问其生态系统之外的数据。预言机实质上是区块链和外部世界之间的桥梁。

在最近的一篇文章中，Chainlink宣布发布了其新的可验证随机函数（VRF）。开发人员现在可以使用该功能将其集成到多个测试网上的DApp中，从而使智能合约能够检索可在链上验证的随机数。这意味着不再有漏洞，并保证了随机性。

那么该功能如何实现的？

如果您想在Javascript中生成一个随机数，代码非常简单：

Math.random();

在一行的单次执行中，检索一个随机数。这不是VRF的工作原理。与Javascript不同，VRF处理一些事务。

以下是事件的顺序：

1. 您的智能合约通过交易向VRF请求一个随机数。
2. VRF会生成该数字并进行验证。
3. VRF准备响应。
4. VRF通过另一笔交易将号码发送回您的智能合约。

为了使第4点成功，您的合同需要实现一个已知函数，以便VRF可以返回结果验证。但是如何在您的项目中实现呢？

如何实现随机性

让我们创建一个名为RandomGenerator的新智能合约，在这里我们将调用VRF并接收结果。

步骤1：创建消费者合约

我们将使用Chainlink提供的名为VRFConsumerBase的合约，这是一个抽象合约，它定义了消耗VRF所需的最少函数。让我们这样定义“ RandomGenerator.sol”文件的开头：

pragma solidity ^0.6.2;
import "https://raw.githubusercontent.com/smartcontractkit/
chainlink/develop/evm-contracts/src/v0.6/VRFConsumerBase.sol";
contract RandomGenerator is VRFConsumerBase {
    constructor(address _vrfCoordinator, address _link) 
    VRFConsumerBase(_vrfCoordinator, _link) public {
    }
}

VRFConsumerBase仍在后期测试中，因此软件包尚为对外提供。这就是为什么我们使用Github的HTTP URL进行导入的原因。

基本合约采用两个参数，分别代表协调器（coordinator）和LINK ERC20令牌的地址。这些是每个网络上的固定地址（稍后会详细介绍）。

步骤2：重写函数

VRFConsumerBase附带了两个对VRF流程至关重要的函数。

第一个叫做requestRandomness，它已经实现了，我们不需要重写。这是对VRF进行初始调用的函数。

另一个叫做fulfillRandomness，这是VRF在生成数字时调用的函数。我们可以重写它，以便在调用随机数时对其执行操作。

我们的智能合约只是将生成的随机数存储在一个名为randomNumber的状态变量中，以便我们可以在完成时查询它。它看起来应该像这样：

pragma solidity ^0.6.2;
import "https://raw.githubusercontent.com/smartcontractkit/
chainlink/develop/evm-contracts/src/v0.6/VRFConsumerBase.sol";
contract RandomGenerator is VRFConsumerBase {
    bytes32 public reqId;
    uint256 public randomNumber;
    constructor(address _vrfCoordinator, address _link) 
    VRFConsumerBase(_vrfCoordinator, _link) public {
    }
    function fulfillRandomness(bytes32 requestId, uint256 randomness) external override {
        reqId = requestId;
        randomNumber = randomness;
    }
}

我们为fulfillRandomness函数添加了重写功能，并将状态变量reqId和randomNumber设置为等于该函数接收的值。

步骤3：生成随机数

正如我在步骤1前面提到的，函数调用需要传递一些地址和其他值作为参数。

部署智能合约并调用构造函数时，它需要VRF协调器（coordinator）地址和网络上LINK令牌的地址。在Ropsten测试网上：

· VRF coordinator: 0xf720CF1B963e0e7bE9F58fd471EFa67e7bF00cfb
· LINK address: 0x20fE562d797A42Dcb3399062AE9546cd06f63280

调用requestRandomness函数时，我们需要传递生成随机性的Key hash，生成随机数的fee（使用LINK令牌）和针对生成随机性的seed（这是我们提供的最后一个）。函数签名如下所示：

function requestRandomness(bytes32 _keyHash, uint256 _fee, uint256 _seed) public returns (bytes32 requestId)

在Ropsten上，参数值为：

· Key hash: 0xced103054e349b8dfb51352f0f8fa9b5d20dde3d06f9f43cb2b85bc64b238205
· Fee (1 LINK): 1000000000000000000
· Seed: [whatever_you_want_your_seed_to_be]

因此我们的调用代码将如下所示：

// set ropsten key hash
bytes32 keyHash = "0xced103054e349b8dfb51352f0f8fa9b5d20dde3d06f9f43cb2b85bc64b238205";
// set ropsten LINK fee
fee = 1000000000000000000;
// set example seed
seed = 123456789;
// make call to request randomness
bytes32 reqId = rand.requestRandomness(keyHash, fee, seed);

当结果返回时，该值将存在并且可以通过调用以下方法进行检索：

rand.randomNumber;

本节将逐步介绍如何使用Remix IDE和Metamask从VRF获取随机数。在继续之前，请确保已在浏览器上安装了Metamask扩展。

· 前往Remix IDE。

· 如果您以前从未使用过Remix，请确保使用的是Solidity，如图3所示。

创建一个名为RandomGenerator的新文件，并粘贴图2中的代码。
使用左侧菜单，单击Solidity图标，然后选择0.6.2编译器版本，如图4所示。

然后单击下面的按钮，并在下拉列表中选择“Injected web3”，如图5所示。

这将提示您应接受的来自Metamask的连接请求。
确保您正在使用Metamask上的Ropsten测试网，如图6所示。

确保您的Metamask帐户中有一些Ropsten Ether。
回到Remix，在同一选项卡上，您应该看到橙色的“ Deploy”按钮，单击该按钮并接受来自Metamask的合约部署请求。
部署后，我们需要确保智能合约具有LINK令牌，以便它可以请求随机数。在Ropsten LINK龙头上，然后粘贴您的Metamask地址，以便您在Metamask中收到100 LINK。
Metamask不知道LINK令牌在Ropsten上的位置，因此我们需要添加它。在“ Metamask”中，在您的帐户名称左侧，单击burger符号，然后单击底部的“Add Token”。
在“Custom Token”下，添加地址：0x20fE562d797A42Dcb3399062AE9546cd06f63280。其余详细信息应自动填写。提交后，如果您要求LINK到正确的地址，那么您的帐户中应该会看到100 LINK。图7显示了一个具有70 LINK的帐户。

返回到Remix，单击图8中带圆圈的按钮，复制已部署合约的地址。

现在我们将向合约发送一些LINK。回到Metamask，然后单击100 LINK旁边的3个点。粘贴合约地址并发送10 LINK。确认交易后，请继续下一步。
在Remix中，我们现在可以请求随机性。在同一选项卡中，向下滚动您会发现更多代表公共功能的橙色按钮，如图9所示。单击requestRandomness右侧的箭头以展开参数。

按顺序将这些值粘贴到三个输入框中：0xced103054e349b8dfb51352f0f8fa9b5d20dde3d06f9f43cb2b85bc64b238205、10000000000000000000000、123456789（或您希望的seed是什么）。然后点击“Transact”！

这可能需要一些时间，因此您应该关注输出终端提供给您的Etherscan中的事务。

交易完成后，我们需要等待VRF生成随机数并将其发送回我们的合约。几分钟后，单击我们在Remix中发送交易的橙色按钮下方的蓝色“ randomNumber”按钮，检查您的合约是否收到了随机数，如图12所示。

如果一切顺利，您应该有一个像我这样的随机数，它是30207470459964961279215818016791723193587102244018403859363363849439350753829。

上述是爱站技术频道小编带给大家的在以太坊上生成随机数的方法，Chainlink证明了可验证随机数可以用于智能合约。我们已经解释了该机制是如何工作的，如何将代码集成到智能合约中，以及如何使用混合ide检索随机数。