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9.3 多方参与的安全博彩系统

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我们现在来讨论一下如何在比特币里举行一个“掷硬币”的游戏。首先看一下,在线下是如何建立这个系统的。

爱丽丝和鲍勃想要下一个5美元的赌注。他们在下注之前商量好了游戏规则。鲍勃往空中扔一个硬币,爱丽丝在硬币落地之前叫出“正”或“反”面。当硬币落地的时候,可以立即判断谁是赢家。双方都知道这个结果有足够的随机性,他们之中任何一人都没有办法影响结果。

为了使双方相信这个游戏是公平的,游戏的步骤顺序以及硬币的特性至关重要。但上述设计有一个缺陷,就是他们二人都必须同时在场,而且相信对方会愿赌服输。在线上,我们也想设计一个同样“公平”的博彩系统,同时确保输家也会愿赌服输。

初看起来,这个应用有些古怪,并且有局限性,并不值得深入研究。非常有意思的是,一个基于比特币的在线博彩系统中本聪之骰,已经被证明非常受欢迎,但它并未采用上述设计模式,而是依赖于某一方的信用,但它时不时地囊括了大部分比特币网络上的交易量。

我们想研究这种加密数字货币的“掷硬币”系统的真正原因是,如果我们可以据此设计一个安全协议的话,也可以用这个技术来设计其他有趣和有用的协议。密码学专家研究“多方参与的安全计算”,也就是说多个互相不信任的参与者,每个主体都有各自的数据,然后综合各主体的数据来共同计算一个结果,但同时每个主体都不想让其他参与者知道自己的数据是什么。想象一个类似的场景,一次竞价拍卖,但没有一个可靠的拍卖行。通常这些计算需要被随机化,来打破互相之间的关联,最后,这个计算的结果是有金融属性的,并且是不可逆转的。比如,我们想要保证中标者最后会付款给拍卖物品的卖方,更进一步,让卖方的(智能)资产自动转移到中标者的名下,甚至更进一步,我们还想要惩罚那些不守规矩的人。

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