VRF00—Python实现
VRF基于公钥体系，从目录可以看出有RSA和EC两个版本，本文带大家走一遍RSA版本的实现，由于算法持续更新，本文采用最早的00版本进行讲解，并以Python实现。
整个体系涉及如下7个函数：
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)
可以看到函数的定义
输入：密钥和待签名的消息。注意，密钥在代码中的表现形式通常是类或对象，而不是字符串，那么该对象中哪些具体的属性参与计算呢，稍后介绍。
MGF1(mgfSeed,maskLen)
Hash默认算法是SHA1
OS2IP(x)，I2OSP(x)
这两个函数就没必要按照论文中定义的逻辑写了，每个语言都有类似的系统自带方法可以简单实现，知道它俩做什么即可。
RSASP1(K,m)
看似复杂，其实你会发现如果是形式a一行代码就能实现。所以本文开篇提到的RSA密钥对象，只要存储(n,d,e)就够了。所以这个算法需要定义alpha输入，生成RSA密钥，定义Hash算法，如图：
RSAFDHVRF_proof2hash(pi)
这个就比较简单了，一行代码足以。
RSAFDHVRF_verify((n,e),alpha,pi)
基本和prove就是个逆运算
RSAVP1((n, e), s)
也比较简单，你会发现和前面的RSAVP1类似，RSA密钥(n,d,e)的运算都比较直接。
以上就是RSA的VRF最简版实现，完整代码如下：
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)