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图9.5 在有时限的哈希函数约定中使用输出脚本和输入脚本的交易输出
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如果爱丽丝在弃局之前没有披露她的约定随机数值，那么鲍勃就可以在时间点t之后赎取该保证金。没有人逼迫爱丽丝披露她的随机数，但如果她不披露，她会因此失去预设的保证金。
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我们如何用这个有时限的函数约定来实现安全的博彩系统？其实，架构和之前几乎一样，差别在于，我们不再采用简单的函数约定，而是采用有时限的函数约定。任何一方，要赎回这笔保证金就必须把正确的随机数值x披露出来；如果在最后期限到来时还不披露出他的随机数值，就会放弃他的保证金，以用来补偿其他两个玩家。
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可以在比特币系统上实施这个博彩系统。但这个系统有些复杂，而且有时限的函数约定还要求多个非标准的交易。当系统里有n个玩家的时候，由于每个玩家都要设置一笔保证金，我们需要n2个约定，此外玩家们还不得不投入比全部赌注更多的资金用来托管保证金。但对于参与者较少的游戏来说，这是合理的，并且有更好的效率。最重要的是，这个游戏验证了本来认为不可能的数据交换协议，比如在线掷虚拟硬币，并对不遵守规则的玩家进行惩罚，在比特币的世界里是可以做到的。
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区块链技术驱动金融：数字货币与智能合约技术 [:1703863964]
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区块链技术驱动金融：数字货币与智能合约技术 9.4 比特币作为一个公共的随机源
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在上一节，我们展示了一群人如何选择一个公平的随机数。在这一节里，我们将讨论如何用比特币来产生一个对任何人都公平的公共随机数。为什么我们需要一个公共随机数？让我们先看一下几个现实中已经存在的依赖公共随机数的案例。
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NBA新人选秀
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其中一个例子就是每年春天的美国NBA联赛的新人选秀大乐透。NBA联盟中所有的30支球队聚集在一起，根据上赛季每个球队的赛季排名增加相应的权重，随机选择球队选秀顺序。在1985年，联盟首次采取这种方法进行选秀，乐透选秀的过程通过电视现场直播，包含球队名字的信封在一个透明的转盘里被充分打乱，委员会专员随后去挑选这些信封。因为纽约尼克斯(Knicks)队获得了当年的状元秀中锋帕特里克·尤因（Patrick Ewing），最终尤因也确实成为NBA名人堂的一员，当时这个乐透的产生引起了不小的争议。由于那次的乐透发生在纽约，其他球队的球迷宣称整个过程被人操纵，并偏向尼克斯队。
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有很多有关NBA是如何操纵选秀过程的阴谋论，比如著名的“折角”论（“bent corner” theory）是说包含有尼克斯的信封有一个角被故意折弯了，这样委员会专员通过触摸就可以分辨出哪个信封是尼克斯的。另外一个论调是说尼克斯的信封之前被放在了冷冻室里，这样专员可以通过选择一个手感比较冷的信封来挑选出尼克斯队。这些论调都反映了一个事实，这种类型的选择要做到绝对公平是非常困难的，有很多合乎推理的作弊空间，想象一下一个职业魔术师的巧手可以做些什么！直到今天，选秀乐透每年都会举行，但每一次都充斥着各种阴谋论和谣言，以说明选秀并不是绝对公平的。
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美国军队选秀
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另一个更加严肃的案例是1969年的美国征兵选秀，用于决定哪些年轻人会去参军，大部分被选中的人事后都被派去参加了越南战争。同样使用了一个类似于NBA选秀的方法，由美国国会派出的代表来主持选秀并通过电视直播（如图9.6）。他们在一个大的塑料桶中放了很多小球，每个小球包含了一个数字，然后轮流从桶中把这些数字小球取出来，根据数字所代表的生日来决定优先级，根据这个优先级挑选合格的年轻人参军。
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图9.6 1969年（越战）军队选秀
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1969年的这次征兵选秀，是首次在全国范围内采用乐透方式进行选秀。其目的是通过避开数以千计的本地征兵委员会，以使选拔过程更加公平，并且向公众公开这个过程。但遗憾的是，这个选秀乐透也演砸了，不到一个星期，概率专家通过数据调查分析注意到了一个特别的模式（如图9.7所示）：出生于下半年的人被选中的优先级较低。虽然这种差异非常细微，但是从概率统计上是非常显著的，说明这不太可能是偶然事件。当他们回看现场录像的时候，发现每次转动转盘的次数恰恰都是偶数次，这意味着一开始是上层的小球有较大的概率一直留在上层，说明为了形成随机抽签的混合程序并不充分。
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这两个案例都证明了，设计一个公众认可的随机过程并由此产生一个认可的公共随机数，是十分困难的。无论你采用什么方法，总有人怀疑你作弊。风险在于：这个随机过程可能会被操作——即便这个过程是真正随机的，但公众并不信任它。[1]
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图9.7 1969年征兵选秀的概率统计偏差
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注：x轴代表日期，y轴代表选秀号码。
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密码学“信号塔”
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由于成本低，并且大众易于理解，用转盘、抛硬币、掷骰子等方法去展示公开随机性，在历史上一直比较普遍。但是这些方法非常难以审计，因此并不适用于大范围的场景。即使整个过程从视频上看起来是合法的，人们也有理由去怀疑乐透的执行者可以使用“魔术师之手”去操纵结果。
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