区块链预言机

引言

如果您一直关注区块链以及智能合约设施的发展，您可能熟悉“区块链预言机”这个术语。在这个数据丰富的环境中，区块链领域正在不断发展。任何外部数据都必须手动添加到区块链中；它不能简单地“与”区块链通信。但这需要大量工作，并且可能存在偏见或不准确。由于预言机，区块链不仅可以实时与其他数字数据通信，还可以与智能设备等日常物品通信。

什么是预言机？

“预言机”将外部信息发送到区块链，例如温度测量或政党收集的选票。区块链的智能合约可以使用这些信息来决定是否以及向谁提供资金。

• 本质上，预言机促进了以太坊智能合约活动的自动化、顺序执行。一旦满足要求，智能合约就会执行协议条款。
• 它们为去中心化web3生态系统提供了一种访问当前数据源和促进计算的方法。

以下是一些按优先级排序的Oracle数据库版本

1. 企业版：这是最可靠、最安全的版本。它提供安全性、增强的性能以及众多功能。
2. 标准版：此版本允许客户访问基本功能，不需要企业版的完整软件包。
3. Express版 (XE)：这是一个适用于Windows和Linux的免费、受限且轻量级的版本。
4. Oracle Lite：此版本专门针对移动设备进行了优化。
5. 个人版：此版本与企业版类似；但是，它缺少Oracle Real Application Clustering功能。

区块链问题

添加到区块链的任何数据都将成为区块链历史中不可更改的永久部分，并且无法删除。如果智能合约根据这些输入执行不正确，您的合约将永久受损。

1. 安全性：随着区块链技术变得越来越复杂，安全问题也变得越来越复杂，这消除了入侵的可能性。这是一个例子：它只需要访问隔离区块链中的单个节点，就可以与其他人共享数据。
2. 可扩展性：由于长期以来区块链技术存在可扩展性问题，因此给组织带来了更大的困难。验证此技术交易的节点需要更多电力来处理所有事情，这意味着如果您希望运行它，您需要大量的存储和更安全的系统。
3. 交易速度：当我们从一个账户向另一个账户转移资金时，使用区块链交易会更快。区块链上的常规交易无疑可能会因其去中心化结构而受到损害，这就是为什么每个交易在被批准为区块之前都由节点确认的原因。

Oracle如何解决这个问题？

由于其他节点会知道数据来自“不可信”来源，因此一旦区块链问题获得接受，就无法提供与交易数据相关的外部信息。因此，数据理想情况下应该来自预言机，一个所有节点都信任的第三方来源。

• 通常，预言机从外部世界收集和保存数据，而不是直接将信息添加到区块链中。
• 智能合约充当虚拟桥梁，通过在执行时通过可靠的预言机请求准确信息，将外部数据翻译成区块链可以理解的形式。

Oracle有什么问题？

执行智能合约的能力是区分以太坊等区块链的特征。但是，一旦它们被编程，区块链就会控制智能合约，确保交易根据智能合约的条件不可逆。

• 它还表明数据供应，即预言机，由一个实体管理。
• 信任任何此类数据源可能不是一个好主意。如果数据源所有者提供虚假信息以谋取私利，就会出现问题后果。
• 或者，任何人都可以利用数据源黑客完全操纵数据以获取优势。

什么是区块链预言机？

区块链服务提供商类似于第三方提供商。他们向智能合约提供外部信息，然后将第三方应用程序和服务连接到区块链。区块链和智能合约与外部世界保持战略性分离。更正式地说，它们不旨在与链下数据（即不在网络上的数据）交互。

• 区块链预言机在将区块链连接到链下以及它们启用的链上数据方面发挥着关键作用。
• 链下数据的可访问性增加了智能合约的可用性。它扩展了智能合约的可能应用。
• 如果没有区块链预言机，智能合约的实用性将受到限制，因为它们无法与来自外部网络的数据交互。
• 区块链预言机的功能类似于解决方案层，通过验证、检查和确认不属于区块链的数据源。处理完成后，结果会发送出去。

此外，区块链预言机的信息可以包含任何有价值的东西。例如，医疗保健系统可以使用预言机获取保险信息。反过来，食品行业将寻找预言机来传输有关食品供应链的信息。

区块链预言机的工作原理

• 区块链预言机提供了区块链与现实世界之间的关系。在区块链上运行的智能合约从预言机获取数据，并利用这些数据根据数据执行预定义的操作。
• 例如，为了金融合约的目的，预言机可能提供实时定价信息。当资产价格达到预设阈值时，合约可能会自动买卖该资产。
• 预言机需要能够从多个外部源获取数据，并以智能合约可以理解的方式组织这些数据，才能按预期运行。这种操作被称为“数据聚合”。
• 在数据传输到智能合约进行进一步分析之前，它们首先被聚合，然后成为“事件”。

预言机是一种类似于应用程序编程接口 (API) 的架构，用于从多个外部源检索信息。但是，API和预言机之间存在一些显著差异。

去中心化预言机

由于去中心化预言机数据不依赖于单一真相来源，因此在智能合约方面，它被认为比中心化预言机的数据更可靠。这些预言机与公共区块链的目标相同。虽然它们渴望一个缺乏信任的系统，但它们并未完全消除信任；相反，它们将其重新分配给大量个体。

去中心化预言机

• 它们为中心化预言机的单点故障问题提供了一个解决方案。这意味着即使其某个预言机因任何原因失败，智能合约也能够继续按预期运行。
• 通过将众多不同的预言机节点运营商与各种受信任的数据源相结合，建立了端到端去中心化。

中心化预言机

这种独特的预言机类型是智能合约唯一可用的数据源，并且只能由一个人访问。另一方面，完全依赖一个数据源会使智能合约面临被操纵的风险。

• 中心化预言机的一个主要缺点是它们可能因单点故障而损坏。
• 此外，它增加了智能合约受到攻击和其他损害的脆弱性。

预言机类型

区块链上的智能合约依赖于Oracle来提供它们运行所需的数据，因为它们无法访问外部数据。现在让我们探索几种可用的区块链预言机。

1. 软件预言机
   这些预言机与外部数据源交换信息，并将其发现添加到分布式账本中。它们可以从网页、服务器以及其他在线源编译信息。运行中的智能合约可以立即从联网的预言机接收请求的数据。可以提供任何类型的实时信息，包括货币汇率和数字资产的价格。
2. 硬件预言机
   硬件预言机旨在提取实用数据并为智能合约提供利用它的能力。这些预言机将真实世界的事件转换为智能合约可以理解和利用的值。这些数据可以通过扫描条形码、电子传感器和各种读取设备获得。
3. 入站和出站预言机
   出站预言机从外部源检索数据，以便智能合约可以使用它。出站预言机与入站预言机完全相反。这些预言机将数据从智能合约传播到外部各方。
4. 人类预言机
   特定领域的专家偶尔可以充当预言机。在将数据传输到智能合约之前，他们可以筛选来自多个源的信息，对其进行调查，然后确认其准确性。由于人类预言机可以使用加密技术进行自我验证，因此提供误导性数据的可能性较小。除了提供确定性信息外，人类预言机还能够回答任意查询，这是机器可能难以完成的任务。
5. 合约专用预言机
   这种预言机旨在用于特定的智能合约；因此，为了部署多个合约，必须创建多个合约专用预言机。由于它们需要大量的精力和金钱来维护，许多人避免使用预言机。
6. 跨链预言机
   这些能够读取和写入不同区块链之间的数据。通过跨链预言机，信息和资产可以在区块链之间转移，从而实现互操作性。
7. 计算支持的预言机
   计算支持的预言机通过利用安全的链下计算，促进了由于技术、经济或监管限制而无法在链上执行的去中心化服务。这些主要用于第2层解决方案（如ZK Rollups）的链下数据收集。
8. 基于共识的预言机
   这些预言机通过将多个预言机与共识过程相结合，为智能合约收集事实信息。它们有助于保持传输到区块链的数据的准确性和可靠性。

预言机设计模式

根据其能力，所有预言机都执行一些基本任务，例如：

• 利用任何非区块链源提取数据。
• 通过使用签名消息在链上传输信息。
• 为了使数据易于访问，将其保存在智能合约中。
• 完成后，其他自动协议可以通过发送使用“retrieve”函数的消息调用来简单地访问已存储的数据。

预言机有三种配置模式：

1. 即时读取：这些预言机响应“即时”操作的查询，在需要时产生信息，并提供决策所需的数据。分析拨号代码、机场验证以及学术证书预言机。
2. 发布-订阅：此预言机提供可更改数据的广播服务，并由链下服务器或智能合约在链上轮询并持续更新。这些设计包括社交信息、气象数据、动态价格源和常规交通数据。
3. 请求-响应：此设计为智能合约提供了大量的存储容量。由于用户可以在任何给定时刻访问数据的子集，因此此模式非常适合希望启动成功商业策略的经验丰富的数据提供商。它可以用于跟踪请求并创建链上智能合约系统。

区块链预言机的应用

Oracle充当连接链下和智能合约世界的链接。区块链预言机主要有以下用例：

1. 保险

预言机可用于根据气象数据确定航班延误。这些细节对于保险产品索赔很有用。作物保险和航班延误保险可能包含在定制保险计划中。预言机是与天气相关信息最可靠的来源，可用于自动验证索赔支付。

2. 去中心化金融 (DeFi)

预言机在去中心化金融 (DeFi) 系统中扮演着重要角色，因为其目标是提供金融服务，防止任何单一金融机构控制整个过程。区块链与外部数据源通信，并使用加密货币进行与购房或制定退休计划相关的交易。区块链预言机充当智能合约与现实世界之间的接口或链接。对于获得汽车贷款或获得报酬等交易，区块链预言机至关重要。去中心化金融智能合约中的预言机允许检索金融数据，其中包括市场价格。预言机能够确定用户的安全级别和借贷能力。AAVE是一个新的DeFi平台，利用价格源预言机来获取资产价格以实现智能合约。

3. Dapps

预言机与去中心化应用程序 (Dapps) 配合良好，这些应用程序使没有技术专业知识的人也能轻松参与区块链。由于它们授予用户对其数据的控制权，因此可以应用于各种社交媒体渠道操作和金融预测市场。预言机通过将功能扩展到最初意图之外，实现更智能、更广泛的场景。

4. 非同质化代币 (NFT)

为了保持具有随机分配的NFT的独特性，预言机在可验证随机性函数（VRF）的创建中发挥着关键作用。NFT在尝试连接到许多链下活动时遇到了困难。区块链被爱好者用于注册资产进行交易。但是，他们在利用链下数据时遇到了麻烦。当使用预言机时，创建与日常情况中的对象和记忆相关的NFT会更快。

5. 跨链服务

区块链预言机在克服跨区块链互操作性问题方面发挥着关键作用。在预言机创建的跨链服务的支持下，用户无需链特定集成即可在区块链之间传输数据。

6. CBDC、银行和稳定币

与法定货币或商品等属性挂钩的代币称为稳定币。链下存储通常用于抵押它们，但计算变体也是可能的。另一方面，政府发行的中央银行数字货币，即CBDC，也存在。预言机在监控抵押和更新稳定币定价方面发挥着重要作用。

区块链预言机的优势

• 灵活的参数
• 区块链中包含额外功能
• 节省精力和时间

结论

开发一个可靠的系统，以实现外部各方与智能合约之间的交互，是区块链开发技术在全球范围内采用的最重要障碍之一。如果区块链预言机不可用，智能合约可能会被限制为只能使用其网络内部当前可用的数据。

通过使用去中心化预言机网络 (DON)，安全机制可以被纳入区块链生态系统，从而显著降低系统的漏洞。预言机部署必须安全可靠，以确保区块链生态系统的持续扩展和繁荣。