基于区块链的随机数生成方法及装置与流程

本发明属于区块链技术领域，具体是涉及到一种基于区块链的随机数生成方法、装置、终端设备及计算机可读介质。

背景技术：

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。它本质上是一个去中心化的数据库，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。

随机数在竞猜应用，车牌摇号，公共用房分配、加密货币的私钥等诸多领域都有应用。互联网的发展，让人们对随机数的运用越来越依赖中心化系统，但是绝大多数中心化系统，生成的随机数都是伪随机数，并且存在作弊的风险，例如，在竞猜应用里，当出现巨大利益诱惑时，中心化的系统可能会作弊，让自己从中得利。因此，如何保障生成的随机数的公平性是一个需要解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种基于区块链的随机数生成方法、装置、终端设备及计算机可读介质，能够保证产生的随机数的公平性。

本发明实施例的第一方面提供了一种基于区块链的随机数生成方法，包括：

接收事件的各个参与方在所述事件发生后的第一时间段内向区块链发布的种子显示值；所述种子显示值为通过加密算法对所述参与方所选取的种子进行运算而得到的值；

接收所述事件的各个参与方在所述事件发生后的第二时间段内向所述区块链上发布的种子；

通过所述加密算法分别检测所述事件的各个参与方在所述第一时间段内发布的种子显示值对应的种子与在所述第二时间段内发布的种子是否一致，以对所述事件的各个参与方进行验证；

利用随机算法对所述事件的所有通过验证的参与方在所述第二时间段发布的种子进行运算得出随机数。

本发明实施例的第二方面提供了一种基于区块链的随机数生成装置，包括：

第一接收模块，用于接收事件的各个参与方在所述事件发生后的第一时间段内向区块链发布的种子显示值；所述种子显示值为通过加密算法对所述参与方所选取的种子进行运算而得到的值；

第二接收模块，用于接收所述事件的各个参与方在所述事件发生后的第二时间段内向所述区块链上发布的种子；

验证模块，用于通过所述加密算法分别检测所述事件的各个参与方在所述第一时间段内发布的种子显示值对应的种子与在所述第二时间段内发布的种子是否一致，以对所述事件的各个参与方进行验证；

生成模块，用于利用随机算法对所述事件的所有通过验证的参与方在所述第二时间段发布的种子进行运算得出随机数。

本发明实施例的第三方法提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述基于区块链的随机数生成方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理执行时实现上述基于区块链的随机数生成方法的步骤。

本发明实施例提供的基于区块链的随机数生成方法，可通过加密算法对分别检测所述事件的各个参与方在所述第一时间段内发布的种子显示值对应的种子与在所述第二时间段内发布的种子是否一致，以对所述事件的各个参与方进行验证，并利用随机算法对所述事件的所有通过验证的参与方在所述第二时间段发布的种子进行运算得出随机数，从而能够保证产生的随机数的公平性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种基于区块链的随机数生成方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种基于区块链的随机数生成装置的结构示意图；

图3是图2提供的基于区块链的随机数生成装置中的验证模块的细化结构图；

图4是图2提供的基于区块链的随机数生成装置中的生成模块的细化结构图；

图5是本发明实施例提供的另一种基于区块链的随机数生成装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的终端设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种基于区块链的随机数生成方法。如图1所示，本实施例的基于区块链的随机数生成方法包括以下步骤：

s101：接收事件的各个参与方在所述事件发生后的第一时间段内向区块链上发布的种子显示值。

在本发明实施例中，可接收事件的各个参与方在所述事件发生后的第一时间段内向所述区块链的分布式数据库发布的种子显示值。所述种子显示值为通过加密算法对所述参与方所选取的种子进行运算而得到的值。各个所述参与方所选取的种子可以设为seed1、seed2、seed3、。。。、seedn，所述加密算法可设置为f1，加密算法f1可以为sha256算法或是椭圆算法等加密算法，且f1需在所述第一时间段内向所述区块链公开。所述种子显示值可设为displayseed1、displayseed2、。。。、displayseedn，则可以得到：displayseedn＝f1(seedn)。需要指出的是，由于加密算法f1的保证，由种子显示值displayseedn和加密算法f1不能反推出种子seedn，因此种子seedn不会泄露，且种子seedn的微小改变会导致displayseedn的不同，用户不能找到两个不同的seed使用f1计算出同一个displayseed，即在现有条件下，用暴力方法不能破解种子显示值displayseedn所对应的种子seedn。此外，假设所述事件与竞猜相关，则所述第一时间段可对应用户从买彩票到系统开奖之间的时间段。

s102：接收所述事件的各个参与方在所述事件发生后的第二时间段内向所述区块链上发布的种子。

在本发明实施例中，在所述第一时间段后，可接收所述事件的各个参与方在所述事件发生后的第二时间段内向所述区块链上发布的种子，所述事件的各个参与方在所述第二时间段内向所述区块链上发布的种子可以是与在所述第一时间段内发布的种子显示值所对应的种子相同，也可能不同。可设所述事件的各个参与方在所述第二时间段内发布的种子可能是seed1’、seed2’、seed3’、。。。、seedn’，所述事件的各个参与方在所述第一时间段内发布的种子显示值所对应的种子seed1、seed2、seed3、。。。、seedn中的一个或多个种子可能与所述事件的各个参与方在所述第二时间段内发布的种子seed1’、seed2’、seed3’、。。。、seedn’不同。此外，假设所述事件与竞猜相关，则所述第二时间段可对应所述第一时间段之后到系统开奖之间的一个准备开奖的时间段。需要指出的是，所述事件的参与方在所述第一时间段内提交的种子显示值，在所述第二时间段开始后不能更改，从而可对所述事件的各个参与方进行验证。

s103：通过所述加密算法分别检测所述事件的各个参与方在所述第一时间段内发布的种子显示值对应的种子与在所述第二时间段内发布的种子是否一致，以对所述事件的各个参与方进行验证。

在本发明实施例中，通过所述各个参与方中的除待验证参与方之外的参与方，利用所述加密算法对所述事件的待验证参与方在所述第二时间段内发布的种子进行加密运算，得到种子加密值，再将所述种子加密值与所述待验证参与方在第一时间段内发布的种子显示值进行比较，若一致，则说明所述待验证参与方在所述第一时间段内发布的种子显示值对应的种子与所述待验证参与方在所述第二时间段内发布的种子一致，所述待验证参与方通过验证；若所述种子加密值与所述待验证参与方在第一时间段内发布的种子显示值不一致，则说明所述待验证参与方在所述第一时间段内向所述区块链提交了错误的种子显示值，或所述待验证参与方在所述第二时间段内向所述区块链提交了错误的种子，所述待验证参与方的验证不通过，所述待验证参与方参与所述事务的资格被取消。例如，假设所述事件有三个参与方usera、userb和userc。usera在所述第二事件段内提交了种子seed1’，则userb和userc可以对usera提交的seed1’使用f1(seed1’)＝displayseed1’进行验证，如果displayseed1’等于usera在第一时间段内提交的种子显示值displayseed1，则说明usera在第二时间段内提交的种子与第一时间段内提交的种子显示值所对应的种子相同，则usera通过验证。userb在所述第二事件段内提交了种子seed2’，则usera和userc可以对userb提交的seed2’使用f1(seed2’)＝displayseed2’进行验证，如果displayseed2’不等于userb在第一时间段内提交的种子显示值displayseed2，则说明userb在第二时间段内提交的种子与第一时间段内提交的种子显示值所对应的种子不相同，则userb验证失败，取消userb参与所述事件的资格。

s104：利用随机算法对所述事件的所有通过验证的参与方在所述第二时间段发布的种子进行运算得出随机数。

在本发明的一个实施例中，可利用随机数算法(例如，sha256)对所述事件的所有通过验证的参与方在所述第二时间段发布的种子进行运算得出随机数。所述随机数算法需在所述第二时间段内向所述区块链公开。可设所述随机数算法为f，如果所述事件的所有通过验证的参与方为usera、userb和userc，usera、userb和userc在第二时间段内提交的种子seed1’、seed2’、seed3’与在第一时间段内提交的种子显示值所对应的种子seed1、seed2、seed3相同，则所生成的随机数random＝f(seed1，seed2，seed3)。在本发明的另一个实施例中，通过聚合算法对所述事件的所有通过验证的参与方在所述第二时间段发布的种子进行聚合处理，得到聚合处理结果，再利用sha256算法对所述聚合处理结果进行运算得到随机数。生成所述随机数后，可利用所述随机数对所述事件进行处理。例如，利用所述随机数进行彩票的开奖。可选地，可对通过验证的参与方进行编号，使所述随机数对通过验证的参与方的数量进行取模，取模的结果即为获奖者的编号。又例如，可利用所述随机数产生关于所述事件的私钥，在该情况下，所述事件的各个参与方在第一时间段内提交的是各个参与方的公钥(即s101中的种子显示值)，所述公钥为通过加密算法(例如，椭圆算法)对所述各个参与方的私钥(即s101中的在所述第一时间段内公布的种子显示值所对应的种子)进行加密运算而得到的。需要说明的是，由于所述事件的通过验证的所有参与方的种子是公平的，且所述加密算法和随机数算法是透明的，所以产生的随机数是有效的及公平的。

在图1提供的基于区块链的随机数生成方法中，可通过加密算法对分别检测所述事件的各个参与方在所述第一时间段内发布的种子显示值对应的种子与在所述第二时间段内发布的种子是否一致，以对所述事件的各个参与方进行验证，并利用随机算法对所述事件的所有通过验证的参与方在所述第二时间段发布的种子进行运算得出随机数，从而能够保证产生的随机数的公平性。

请参阅图2，图2是本发明实施例提供的一种基于区块链的随机数生成装置的结构框图。如图2所示，本实施例的基于区块链的随机数生成装置20包括第一接收模块201、第二接收模块202、验证模块203和生成模块204。第一接收模块201、第二接收模块202、验证模块203和生成模块204分别用于执行图1中的s101、s102、s103和s104中的具体方法，详情可参见图1的相关介绍，在此仅作简单描述：

第一接收模块201，用于接收事件的各个参与方在所述事件发生后的第一时间段内向区块链发布的种子显示值；所述种子显示值为通过加密算法对所述参与方所选取的种子进行运算而得到的值。

第二接收模块202，用于接收所述事件的各个参与方在所述事件发生后的第二时间段内向所述区块链上发布的种子。

验证模块203，用于通过所述加密算法分别检测所述事件的各个参与方在所述第一时间段内发布的种子显示值对应的种子与在所述第二时间段内发布的种子是否一致，以对所述事件的各个参与方进行验证。

生成模块204，用于利用随机算法对所述事件的所有通过验证的参与方在所述第二时间段发布的种子进行运算得出随机数。

进一步地，可参见图3，验证模块203可具体包括加密单元2031、比较单元2032和通过单元2032：

加密单元2031，用于通过所述各个参与方中的除待验证参与方之外的参与方，利用所述加密算法对所述事件的待验证参与方在所述第二时间段内发布的种子进行加密运算，得到种子加密值。

比较单元2032，用于将所述种子加密值与所述待验证参与方在第一时间段内发布的种子显示值进行比较。

通过单元2033，用于在所述比较单元2032比较出所述种子加密值与所述待验证参与方在第一时间段内发布的种子显示值一致时，则通过所述待验证参与方的验证。

进一步地，可参见图4，生成模块204可具体包括聚合单元2041和生成单元2042：

聚合单元2041，用于通过聚合算法对所述事件的所有通过验证的参与方在所述第二时间段发布的种子进行聚合处理，得到聚合处理结果。

生成单元2042，用于利用随机数算法(例如，sha256)对所述聚合处理结果进行运算得到随机数。

请参阅图5，图5是本发明实施例提供的另一种基于区块链的随机数生成装置的结构框图。如图5所示，如图5所示，本实施例的基于区块链的随机数生成装置50是在图2所示的基于区块链的随机数生成装置20的基础上进过优化得来的。基于区块链的随机数生成装置50除了包括第一接收模块201、第二接收模块202、验证模块203和生成模块204之外，还可包括处理模块501：

处理模块501，用于利用生成的所述随机数对所述事件进行处理。例如，利用所述随机数进行彩票的开奖。可选地，可对通过验证的参与方进行编号，使所述随机数对通过验证的参与方的数量进行取模，取模的结果即为获奖者的编号。又例如，可利用所述随机数产生关于所述事件的私钥，在该情况下，所述事件的各个参与方在第一时间段内提交的是各个参与方的公钥(即s101中的种子显示值)，所述公钥为通过加密算法(例如，椭圆算法)对所述各个参与方的私钥(即s101中的在所述第一时间段内公布的种子显示值所对应的种子)进行加密运算而得到的。

图2或图5提供的基于区块链的随机数生成装置，可通过加密算法对分别检测所述事件的各个参与方在所述第一时间段内发布的种子显示值对应的种子与在所述第二时间段内发布的种子是否一致，以对所述事件的各个参与方进行验证，并利用随机算法对所述事件的所有通过验证的参与方在所述第二时间段发布的种子进行运算得出随机数，从而能够保证产生的随机数的公平性。

图6是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图6所示，该实施例的终端设备6包括：处理器60、存储器61以及存储在所述存储器61中并可在所述处理器60上运行的计算机程序62，例如，进行基于区块链的随机数生成的程序。所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述方法实施例中的步骤，例如，图1所示的s101至s104。或者，所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图2所示模块201至204的功能。

示例性的，所述计算机程序62可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器61中，并由所述处理器60执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序62在终端设备6中的执行过程。例如，所述计算机程序62可以被分割成第一接收模块201、第二接收模块202、验证模块203和生成模块204。(虚拟装置中的模块)，各模块具体功能如下：

第一接收模块201，用于接收事件的各个参与方在所述事件发生后的第一时间段内向区块链发布的种子显示值；所述种子显示值为通过加密算法对所述参与方所选取的种子进行运算而得到的值。

第二接收模块202，用于接收所述事件的各个参与方在所述事件发生后的第二时间段内向所述区块链上发布的种子。

验证模块203，用于通过所述加密算法分别检测所述事件的各个参与方在所述第一时间段内发布的种子显示值对应的种子与在所述第二时间段内发布的种子是否一致，以对所述事件的各个参与方进行验证。

生成模块204，用于利用随机算法对所述事件的所有通过验证的参与方在所述第二时间段发布的种子进行运算得出随机数。

所述终端设备6可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。终端设备6可包括，但不仅限于，处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是终端设备6的示例，并不构成对终端设备6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所述处理器60可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器61可以是终端设备6的内部存储单元，例如终端设备6的硬盘或内存。所述存储器61也可以是终端设备6的外部存储设备，例如所述终端设备6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，所述存储器61还可以既包括终端设备6的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器61用于存储所述计算机程序以及终端设备6所需的其他程序和数据。所述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。