VRF00—Python實現
VRF基於公鑰體系，從目錄可以看出有RSA和EC兩個版本，本文帶大家走一遍RSA版本的實現，由於算法持續更新，本文采用最早的00版本進行講解，並以Python實現。
整個體系涉及如下7個函數：
1，RSAFDHVRF_prove(K,alpha)
2，MGF1(mgfSeed,maskLen)
3，OS2IP(x)，I2OSP(x)
4，RSASP1(K,m)
5，RSAFDHVRF_proof2hash(pi)
6，RSAFDHVRF_verify((n,e),alpha,pi)
7，RSAVP1((n, e), s)
RSAFDHVRF_prove(K,alpha)
可以看到函數的定義
輸入：密鑰和待簽名的消息。注意，密鑰在代碼中的表現形式通常是類或對象，而不是字符串，那麼該對象中哪些具體的屬性參與計算呢，稍後介紹。
MGF1(mgfSeed,maskLen)
Hash默認算法是SHA1
OS2IP(x)，I2OSP(x)
這兩個函數就沒必要按照論文中定義的邏輯寫了，每個語言都有類似的系統自帶方法可以簡單實現，知道它倆做什麼即可。
RSASP1(K,m)
看似複雜，其實你會發現如果是形式a一行代碼就能實現。所以本文開篇提到的RSA密鑰對象，只要存儲(n,d,e)就夠了。所以這個算法需要定義alpha輸入，生成RSA密鑰，定義Hash算法，如圖：
RSAFDHVRF_proof2hash(pi)
這個就比較簡單了，一行代碼足以。
RSAFDHVRF_verify((n,e),alpha,pi)
基本和prove就是個逆運算
RSAVP1((n, e), s)
也比較簡單，你會發現和前面的RSAVP1類似，RSA密鑰(n,d,e)的運算都比較直接。
以上就是RSA的VRF最簡版實現，完整代碼如下：
import math
import struct
import hashlib
import binascii
from Crypto.PublicKey import RSA
def rsasp1(K, m):
if not (0 <= m <= K['n']-1):
raise Exception("message representative out of range")
return pow(m, K['d'], K['n'])
def rsavp1(K,s):
if not (0 <= s <= K['n']-1):
raise Exception("message representative out of range")
return pow(s, K['e'], K['n'])
def i2osp(x):
try:
return struct.pack('I',x)
except:
return binascii.unhexlify( len(hex(x)[2:])%2*'0' + hex(x)[2:])
def os2ip(x):
return int(binascii.hexlify(x), 16)
def mgf1(mgf_seed, mask_len,Hash=hashlib.sha1):
T = b''
for i in range(math.ceil(mask_len/Hash().digest_size)):
C = i2osp(i)
T = T + Hash(mgf_seed.encode() + C).digest()
return T[:mask_len]
def rsafdhvrf_prove(K, alpha):
EM = mgf1(alpha, k-1)
m = os2ip(EM)
s = rsasp1(K, m)
pi = i2osp(s)
return pi
def rsafdhvrf_proof2hash(pi, Hash=hashlib.sha1):
beta = Hash(pi).digest()
return beta
def rsafdhvrf_verify(K, alpha, pi):
s = os2ip(pi)
m = rsavp1(K, s)
EM = i2osp(m)
EM_ = mgf1(alpha, k-1)
if EM == EM_:
return "VALID"
else:
return "INVALID"
alpha = 'YOUCHAIN'
k = hashlib.sha1().digest_size
rsa = RSA.generate(1024)
K = {'e':rsa.e, 'n':rsa.n, 'd':rsa.d}
pi = rsafdhvrf_prove(K, alpha)
beta = rsafdhvrf_proof2hash(pi)
result = rsafdhvrf_verify(K, alpha, pi)
print(result)