RandDrop - 随机及时雨应用链的优势及应用场景

2020年7月10日，在经历了一年左右的研发与测试，MOAC第三条应用链RandDrop正式推出上线 。RandDrop的客户端软件和相应智能合约已发布，拥有更高的稳定性以及灵活性，可支持多种商业应用。

MOAC主网自上线以来，上层应用链计划推出四种版本的子链，它们分别是ProcWind - 魔幻如风、FileStorm - 星际风暴、RandDrop - 随机及时雨以及IOTMist - 物联轻雾，这四种版本的应用链将为商业项目的应用落地提供确实可行的解决方案。

RandDrop - 随机及时雨，是MOAC上层应用链中一条使用阈值签名技术而实现共识的应用子链。其中，RandDrop应用链使用的阈值签名技术是BLS (Boneh-Lynn-Shacham)签名算法，是一种可以实现签名聚合和秘钥聚合的算法。它可以将多个共识节点的投票签名片段合并成一个无法伪造的聚合签名。使用该技术，可以保证系统运行的安全性，避免由于少数节点被恶意攻击造成全局私钥的泄露。同时该技术也可以产生基于阈值签名的强随机数，避免随机数被人为操控，并可以为应用层的智能合约提供强随机数的调用功能。

阈值密码学作为区块链行业的前沿技术，因其优越的资产协同和防盗特性，目前被众多新兴数字资产托管机构和企业所青睐。其安全与可靠性，是相较于其他随机数区块链的最大优势。目前FACEBOOK正在开发的Libra系统，在白皮书中提出采用阈值签名改进现有HotStuff的共识方法，并正在实施中。以太坊2.0的最新研究中也包括采用阈值签名技术来改进POS共识的方式。阈值签名技术在区块链共识中的应用还属于前沿的探索阶段，已经展现出了明显的优势，但实现技术难度比较大，要成功运作需要构造真正的分布式私钥产生（DKG）协议和非交互式签名机制，并且需要在实际的网络环境中进行大量的测试。

RandDrop - 随机及时雨技术特点

RandDrop使用阈值签名技术而实现的共识方式，在节点之间的信息传递上具有线性复杂度，可以保证良好的可扩展性，从而大大提高系统的节点数量。使用阈值签名技术在多个节点间完成共识，不仅具有更高的安全性，也使得整个系统的鲁棒性大为提高，适用于网络条件复杂的系统中。

RandDrop - 随机及时雨技术优势

BLS签名算法或阈值签名本质是m-of-n的签名方式，在具有n（n > m）个参与者的条件下，如果一个参与者知道m个签名，可以合成唯一一个合法的签名。任意m个签名片段的组合都是一个可验证的签名。而且，由于每个参与者只有一个私钥片段，需要m个私钥片段组合在一起才能形成一个合法的全局私钥。如果少于m个私钥片段在网络中共享的话，就不会有任何一个个人知道这个完整的全局私钥。

RandDrop主要解决两个关键的技术问题：

1. 私钥泄密问题

RandDrop不公布本地共享私钥信息，只公布签名信息。这样就可保证本地共享私钥可一直利用，每个人可以验证签名的有效性，而全局私钥能保证无人知晓，从而能提高共识效率的同时，保证安全性。

2. 在分布式私钥产生 (DKG) 过程中节点作弊的问题

RandDrop使用智能合约技术管理整个DKG (Distributed Key Generation) 流程，做到关键数据与证据均上链保存。通过设计合理的奖惩机制，RandDrop的共识可以及时剔除作弊节点和无效节点，保证系统运行的灵活性和安全性。

RandDrop - 随机及时雨应用场景

在日常生活中，很多场景都需要应用到“随机数”，例如福利彩票、车牌摇号、公租房的分配等等。虽然借助互联网，随机数的应用愈加的方便，但是不可避免中心化的系统带来的弊端，即中心化系统产生的随机数可能是弱随机数。借助区块链以及相关的加密算法，使得拆解、破解随机数几乎不可能，因为需要消耗大量的时间和人力，并且结果也并不理想。因此，使用区块链可以保证竞猜类应用的随机性和公平性。

此外，RandDrop - 随机及时雨应用链在政务、供应链金融、溯源、数字知识产权、数字农业等领域也将发挥区块链基础设施作用。