slothgo

README

Sloth VDF in Go

这是一个基于论文 A random zoo: sloth, uncorn, and trx 中 "Sloth" 算法的可验证延迟函数 (VDF) 的 Go 语言实现。

简介

可验证延迟函数 (VDF) 是一种特殊的密码学函数，其核心特性是：

• 计算慢: 计算过程需要一段可预测的、不可并行的延迟时间。
• 验证快: 一旦计算完成，任何人都可以快速地验证结果的正确性。

这种特性使其在需要公共可信随机数、共识协议以及防止恶意攻击的场景中非常有用。本项目提供了一个简单、健壮的 Go 库来实现此功能。

安装

go get -u github.com/alan22333/sloth_go

使用方法

使用本库通常分为三步：创建实例、计算和验证。

1. 创建 VDF 实例

首先，你需要一个符合 p ≡ 3 (mod 4) 条件的大素数和指定的延迟迭代次数来创建一个 Sloth 实例。

• GenerateSlothPrime(bits int): 使用此辅助函数生成一个指定位数的、符合条件的密码学安全素数。
• New(p *big.Int, iterations int64): 使用生成的素数 p 和迭代次数 iterations 来创建一个 Sloth VDF 实例。

2. 计算证明（慢）

使用 Compute 方法来执行耗时的 VDF 计算。

• Compute(input []byte): 接收一个任意字节数组作为输入。
  • 返回: 最终的 hash、用于验证的 witness 以及可能出现的 error。

3. 验证证明（快）

使用 Verify 方法来快速验证一个计算结果是否正确。

• Verify(input []byte, hash []byte, witness *big.Int): 接收原始输入、计算得到的 hash 和 witness。
  • 返回: 一个表示验证是否成功的 bool 值和可能出现的 error。

API 概览

• GenerateSlothPrime(bits int) (*big.Int, error): 生成 Sloth 专用的大素数。
• New(p *big.Int, iterations int64) (*Sloth, error): 创建 VDF 实例。
• (s *Sloth) Compute(input []byte) (hash []byte, witness *big.Int, err error): 执行耗时的计算。
• (s *Sloth) Verify(input []byte, hash []byte, witness *big.Int) (bool, error): 执行快速验证。

测试

运行内置的测试来确保库的正确性和性能：

# 运行单元测试
go test -v

# 运行性能基准测试
go test -bench=.

许可证

本项目采用 MIT License。

Documentation

Index

• func GenerateSlothPrime(bits int) (*big.Int, error)
• type Sloth
  • func New(p *big.Int, iterations int64) (*Sloth, error)
  • func (s *Sloth) Compute(input []byte) (hash []byte, witness *big.Int, err error)
  • func (s *Sloth) Tau(x *big.Int) *big.Int
  • func (s *Sloth) TauInverse(y *big.Int) *big.Int
  • func (s *Sloth) Verify(input []byte, hash []byte, witness *big.Int) (bool, error)

Functions

func GenerateSlothPrime

func GenerateSlothPrime(bits int) (*big.Int, error)

GenerateSlothPrime 生成一个满足 p ≡ 3 (mod 4) 的大素数

Types

type Sloth

type Sloth struct {
	P          *big.Int // 大素数模数, p ≡ 3 (mod 4)
	Iterations int64    // 迭代次数 (延迟参数)
	HashFunc   func() hash.Hash
	// contains filtered or unexported fields
}

Sloth 结构体持有 VDF 的所有参数

func New

func New(p *big.Int, iterations int64) (*Sloth, error)

New 创建一个新的 Sloth VDF 实例 p: 十六进制表示的大素数 iterations: 延迟循环的次数

func (*Sloth) Compute

func (s *Sloth) Compute(input []byte) (hash []byte, witness *big.Int, err error)

Compute (编码) 执行可验证延迟函数 input: 任意字节数组作为输入 返回:

• hash: 最终输出的哈希值 (论文中的 g)
• witness: 用于验证的最终值 (论文中的 w)
• error: 计算过程中的错误

func (*Sloth) Tau

func (s *Sloth) Tau(x *big.Int) *big.Int

tau (τ) 是核心的迭代函数

func (*Sloth) TauInverse

func (s *Sloth) TauInverse(y *big.Int) *big.Int

tauInverse (τ⁻¹) 是 τ 的逆函数

func (*Sloth) Verify

func (s *Sloth) Verify(input []byte, hash []byte, witness *big.Int) (bool, error)

Verify (解码/验证) 验证 VDF 的输出是否正确 input: 原始输入 hash: Compute 函数返回的哈希值 witness: Compute 函数返回的见证 返回:

• bool: 验证是否成功
• error: 验证过程中的错误