systemslibrarian/crypto-lab-vrf-gate

# crypto-lab-vrf-gate ## 它是什么 本演示结合了 ECVRF-P256-SHA256 和基于 RSA 风格群 (group) 的 Wesolowski VDF，展示了如何使公共随机性兼具可验证性和延迟性。VRF 部分旨在解决以下问题：证明确定性的伪随机输出确实来自于特定的公钥和输入，且无需泄露私钥。VDF 部分旨在解决以下问题：在最终随机数被揭晓前强制引入一段连续的延迟，同时确保验证过程的成本远低于评估过程。其安全模型是非对称且可公开验证的，使用了 WebCrypto 和精确的 BigInt 算术，但不具备抗量子安全性。 此处的 VRF 是**严格遵循字节级 RFC 9381 标准**的（密码套件为 ECVRF-P256-SHA256-TAI）：采用 try-and-increment 哈希到曲线 (hash-to-curve) 方法、RFC 6979 确定性随机数 (nonce)、`s = k + c·x` 响应，以及 SEC1 压缩点。已知答案测试 (`npm run check:rfc9381`) 能够重现该标准官方附录 B.1 中的测试向量（test vector）—— H、k、U、V、π 和 β 全部匹配——并且会在每次部署前的 CI 中运行，因此这里的输出可以被任何合规的验证器接受。此处的 VDF 是一个特意设计的“玩具级”小型 Wesolowski 结构，以提升浏览器内的运行速度；生产环境中的 VDF 会使用 2048 位 RSA 模数或未知阶的类群 (class groups)。每个展示区都带有一个分层的 **“查看数学原理”** 面板，可以实时展示这些中间值。 ## 何时使用 - 用于讲解权益证明系统中的验证者选择或随机信标。该演示展示了为什么 VRF 能提供唯一且可验证的贡献，而 VDF 则能延迟战略性预测。 - 用于将确定性的公钥随机性与普通哈希进行对比。VRF 展示区表明，相同的密钥和输入始终会生成相同的可验证输出，这是普通哈希无法限制为单一生产者所做到的。 - 用于解释 commit-reveal 协议中的最后揭晓偏差 (last-reveal bias)。信标模拟展示了保留（提交）会如何改变 RANDAO 分支，以及为什么 VDF 会将其转变为一次盲选。 - 用于检查玩具级 VDF 的耗时与证明验证之间的权衡。VDF 展示区在浏览器中直接提供了延迟参数滑块、进度条和证明验证路径。 - 请勿将其用作生产环境的加密库。本实现仅出于教育目的，在 VDF 中使用了玩具级的 RSA 风格模数，并非抗量子或经过强化的安全部署包。 ## 在线演示 [在线演示](https://systemslibrarian.github.io/crypto-lab-vrf-gate/) 在浏览器中，您可以生成并验证 VRF 输出，通过实时的延迟进度条运行 VDF，并模拟带有可选恶意保留（提交）行为的 RANDAO 风格信标轮次。该演示提供了 VRF 输入框、VDF 延迟滑块、验证者数量滑块以及恶意验证者开关，方便用户更改参数并直接观察证明流程。由于本演示关注的是可验证随机性和延迟，而非机密性，因此不包含加密/解密路径。 ## 如何在本地运行 ``` git clone https://github.com/systemslibrarian/crypto-lab-vrf-gate cd crypto-lab-vrf-gate npm install npm run dev ``` 无环境变量。 ## 验证 ``` npm run check # phase logic checks + RFC 9381 known-answer test npm run e2e # headless Chromium: drives the real UI + axe accessibility scan ``` `npm run check` 证明了 VRF 能够重现 RFC 9381 附录 B.1 的测试向量。`npm run e2e` 会构建应用，在无头 Chromium 中启动它，执行 VRF 的计算/验证/篡改和 VDF 的评估/验证操作，断言在 360px 视口下没有控制台错误和水平溢出，并在深色和浅色主题下运行 [axe-core](https://github.com/dequelabs/axe-core) 无障碍扫描（WCAG 2.0/2.1 A + AA）——目前违规项为零。这两项测试都会在每次部署前的 CI 中运行。 ## Crypto-Lab 套件的一部分 这是 [systemslibrarian.github.io/crypto-lab](https://systemslibrarian.github.io/crypto-lab/) 上 60 多个在线浏览器演示之一 —— 涵盖了从 Atbash（公元前 600 年）到 NIST FIPS 203/204/205（2024 年）的内容。 *"所以，你们或吃或喝，无论做什么，都要为荣耀神而行。" — 哥林多前书 10:31*

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