张蕾：区块链大乐透开源代码

第一部分

上周写了一篇关于区块链博彩游戏的文章，受到了一些“同行”的攻击。为了表示我和他们是“同流合污”的，我准备研发一款区块链大乐透游戏，纯属娱乐，让大家感受一下技术的魅力。

游戏研发的思路：

1）基于去中心化架构，没有中心也就没有庄；

2）概率平均，代码开源，让所有参与的人都看清规则；

3）玩法简单，一键操作，每轮周期很短；

4）资产安全，无论输赢，没有人能耍赖。

第二部分

我们先从现实生活中的“抛硬币”开始我们的游戏设计。

两个人A和B打赌10块钱：B说我要“正面”（头像朝上），A说我要“反面”（头像朝下）。当硬币落地的时候，他们俩立刻就知道了谁赢谁输，他们都确信这个结果是随机的，谁也不能影响结果的产生。

抛硬币游戏之所以能够成立，首先是抛硬币的物理过程，使双方都相信这个游戏是公平的，而且输的人也能付得起钱（输了不给钱，会被打的）；但是缺点就是双方必须同时在场。

如果我们把这个游戏搬到网络上，A抛了硬币，但是B在网络另一端看不到，就不会信任结果是公平的。

还有一个因素，就是线上游戏不能对输的人进行强制措施，也就无法保证赢的人能得到赔付。

下面我们看看如何解决这两个问题：

比特币出来后，就有一些基于比特币的投注游戏，最著名的是Satoshi Dice，它的解决方式是依赖一个可信的第三方：

1）抛硬币的过程（也就是计算的过程）是在中心服务器完成的，参与方A和B都能看到相同的运算结果，但是不能保证运算的随机性和公平性；

2）另外A、B双方都要把足额的赌注预先存入中心服务器上进行担保，虽然这样保证了输的人自动赔付，但是这种中心化资金池的风险很大。

我们的研发思路，是找到一个“去中心的、安全的、多方计算模式”：

1）各个参与方都要提交一些数据，所有节点将这些数据下载到本地进行计算。计算虽然是分散的，但是结果都是一致的，而且结果都是大家认可的。

2）同时，赌注放在各自钱包里，不需要提前存入资金池，但是输的一方必须要赔付赢的人。

我们要设计一个程序：既可以进行博彩计算，还要能够操作金钱。（相当于赌场发牌手+筹码兑换+保安）

第三部分

先普及一个基础知识：哈希承诺。

在线下的博彩场景中，比如扑克牌游戏，每人抽取一张扑克牌，扣在桌面上，自己可以看，但是对手看不到。然后大家都翻开手里的扑克，比大小算输赢。

这里最大的一种作弊行为，就是在最后翻牌的时候偷换手里的牌，这个在博彩类的电影中经常看到（俗称出老千）。

在网络环境中，我们可以使用哈希函数作为参与者的一种“承诺”，承诺自己没有换牌。

它的过程是这样的：

每个人选择一张牌或一个数字x，必须要公开相对应的哈希值H（x）。最后当所有人都翻牌时候，再公布自己的x，其他人就可以计算H’（x）是不是等于刚才公开的H（x），也就是证明是否换牌了。当然，公开H（x）后，其他人是不能通过H（x）反向推倒出x来的。

我们现在通过这种哈希承诺机制，来实现一种博彩游戏。（看下图）

A、B、C三个人参与一个游戏，每人先独立选择一个随机数。第一轮每人都要公开自己的H（x/y/z），承诺自己不会换牌。第二轮每人再公布自己的x/y/z。

然后每个人分开计算：H(x⊕y⊕z) % 3。求模函数保证每个人的胜率不超过三分之一，而且运算后，结果只能是0、1或2。如果结果是0，那么就是A赢（其他类似）。

因为x/y/z都是公开的，而且前面也经过哈希承诺，保证不能换牌，其他的算法都是公开的，所以博彩计算是在各个节点分开计算的，但是结果一定是一样的，而且大家都认可结果的公平性。

现在的问题是，在网络环境下，各个节点之间的数据传输存在延迟，数据公布也不是同步的。

比如A、B先公布了自己的X、y，这时候C还没有公布，但是他一计算，即便是公布了z，C也是输的，他就有可能不主动公布或者以掉线或关机的方式离开网络。A、B就不知道什么原因无限期等待，造成博彩游戏的中断。

下面我们来优化我们的游戏规则。

我们希望每一个哈希承诺都是有时间限制的，叫做“定时承诺”。

比如A对B发起一个定时承诺，A用区块链交易脚本的方式构建一个债券。这个债券最终有两者归属可能。

在一定时间后，这个债券将归属B。或者

在这个时间之前，A公开自己的x，就可以赎回自己的债券。

我直接写成区块链脚本代码就是：

scriptPubKey:

OP_IF

<AlicePubKey>  OP_CHECKSIGVERIFY  <BobPubKey>  OP_CHECKSIG

OP_ELSE

<AlicePubKey>  OP_CHECKSIGVERIFY OP_HASH  <H(x)>  OP_EQUAL

OP_ENDIF

scriptSig for Case 1:

<BobSignature>  <AliceSignature>  0

scriptSig for Case 2:

x  <AliceSignature>  1

我们如何把这个定时承诺应用到博彩游戏中？

就是在游戏前，任意两个人之间建立一个定时承诺，任何人在截止日期前不透露他们的随机数字，将被没收一笔保证金，用于补偿其他两名玩家。

这种机制可以同时解决我们博彩游戏中公平性和赌注赔偿问题。

它显著的优势就是，技术难度低，目前在比特币或北斗链这些公开区块链平台上都可以实现。

它目前的缺点是：

1）需要任何两个人之间都要建立定时承诺，因此计算复杂度是 O（N的平方）；

2）每个人承诺的债券比游戏的赌注要大。

因此，这种方案适合人数较少的博彩游戏。

第四部分

现在区块链上的博彩游戏已经很多了，大都采取了以上的思路。但是想运营好一个博彩游戏还是很难的：

1）技术上的公平性，怎么能让玩家相信你的公平性。所有的博彩游戏都会宣称自己是公平的，对于普通玩家来说没有技术的辨识能力；

2）博彩游戏这么多，为什么来你这里玩呀？

这就需要我们在公平性、随机性、体验感、资产安全方面进行综合设计。

虽然EOS和ETH平台上，博彩类Dapp很多，但是真正的去中心化架构、规则公开透明、没有资金池、资产完全由个人控制的博彩平台还没有，这里面有很大的市场空间。

欢迎有资源的朋友一块合作。对于有创业想法的朋友，欢迎加入北斗昆仲会，我们用下面孵化的方式，共同建立一个游戏平台，从技术领先发展到运营领先。

2019年，区块链世界将会更好玩，无限商机等着你！