Blockchain ist ein unabhängiges Betriebssystem, das in der realen Welt aufgebaut ist. Daten in der verschlüsselten Welt werden in der Kette generiert und verwendet, Daten in der Welt außerhalb der Kette können jedoch nicht direkt auf die Blockchain übertragen werden.

In einigen Nutzungsszenarien von Smart Contracts ist es jedoch erforderlich, Daten aus der Welt außerhalb der Kette zu erhalten. Beispielsweise wird in einigen DeFi-Verträgen der Preis externer Vermögenswerte als Parameter für den Betrieb des Smart Contracts verwendet. In diesem Fall wird Oracle zu einem notwendigen Werkzeug. Das Orakel fungiert als Brücke zwischen intelligenten Verträgen in der Kette und der Welt außerhalb der Kette und ermöglicht es intelligenten Verträgen, Daten außerhalb der Kette zu erhalten. Ohne Orakel wären intelligente Verträge auf die Verwendung von in der Kette generierten Daten beschränkt und könnten keine externen Daten nutzen. Da die Interaktionen zwischen verschiedenen Protokollen zunehmen und die Datenabhängigkeit allmählich zunimmt, sind Orakel zu einer unverzichtbaren Infrastruktur in der Blockchain-Welt geworden.

Obwohl es oberflächlich betrachtet den Anschein hat, dass Orakel das Problem der Übertragung von Off-Chain-Daten auf On-Chain-Daten lösen, muss in Wirklichkeit das Problem des Vertrauens gelöst werden. Die Oracle-Maschine muss durch geschicktes Design von Technologie und Mechanismen sicherstellen, dass die von ihr bereitgestellten Daten von Datennachfragern erkannt und vertrauenswürdig sind.

Oracle-Klassifizierung

Wie oben erwähnt, ist die Schaffung von Vertrauen in die bereitgestellten Daten die oberste Priorität des Orakels.

Gemäß den verschiedenen Mechanismen zur Vertrauensbildung können Orakel in verschiedene Typen unterteilt werden:

  1. Zentralisiertes Oracle

  2. Dezentrales Oracle

  3. Allianz-Orakel

Zentralisiertes Oracle

Ein zentralisiertes Orakel ist eine Art Orakel, bei dem eine einzelne zentralisierte Organisation für die Bereitstellung von Daten verantwortlich ist. In diesem Oracle-Modell müssen Datenanforderer darauf vertrauen, dass die zentralisierte Oracle-Organisation sie nicht täuscht, da die Quelle und Verarbeitung der Daten vollständig von der Organisation kontrolliert wird.

Es gibt zwei Implementierungsmechanismen für zentralisierte Orakel:

  1. Authentizitätsnachweismechanismus: Die zentralisierte Oracle-Maschine beweist durch Algorithmen und andere Methoden, dass sie in einer vertrauenswürdigen Ausführungsumgebung ausgeführt wird und dass die bereitgestellten Daten echt sind und nicht manipuliert wurden. Datennutzer müssen nicht der zentralisierten Institution selbst vertrauen, sondern nur der Technologie und den Mechanismen, die sie verwendet.

  2. Von der Datenquelle bereitgestelltes offizielles Orakel: In diesem Orakelmodus ist das von der Datenquelle bereitgestellte offizielle Orakel für die Bereitstellung der Daten verantwortlich. Normalerweise handelt es sich bei diesen Datenquellen um zuverlässige Institutionen mit guter Bonität und Reputation. Datennutzer müssen nur den Datenquelleninstitutionen selbst vertrauen, anstatt zentralisierten Oracle-Institutionen zu vertrauen.

Zu den Vorteilen zentralisierter Orakel gehören:

  • Geringe Kosten und hohe Effizienz: Da die Daten von einer einzigen Organisation bereitgestellt werden, ist keine Koordination und kein Spiel zwischen mehreren Knoten erforderlich, was viel Zeit spart, die Effizienz verbessert und auch die Kosten von Netzwerken mit mehreren Knoten senkt.

  • Vereinfachtes Design und Betrieb: Da es nicht die Zusammenarbeit mehrerer Knoten erfordert, sind Design und Betrieb eines zentralisierten Orakels relativ einfach.

Allerdings haben zentralisierte Orakel auch einige Nachteile:

  • Single Point of Failure: Da Daten von einer einzelnen Organisation bereitgestellt werden, kann es bei einem Ausfall oder Angriff dieser Organisation zum Zusammenbruch oder zur Beeinträchtigung des gesamten Oracle-Systems kommen.

  • Sicherheits- und Vertrauensprobleme: Datennutzer müssen den von der zentralisierten Oracle-Organisation bereitgestellten Daten voll und ganz vertrauen, andernfalls könnten die Authentizität und Zuverlässigkeit der Daten in Frage gestellt werden.

  • Eingeschränkter Datenbereich: Da zentralisierte Orakel keine einfache Verbindung zu anderen Orakeln herstellen können, ist der Datenbereich begrenzt und kann möglicherweise einige komplexere Anforderungen nicht erfüllen.

Dezentrales Oracle

Dezentrale Orakel sind eine Form von Orakeln. Im Gegensatz zu zentralisierten Orakeln sind sie nicht auf eine einzelne zentrale Organisation angewiesen, sondern nutzen ein verteiltes Knotennetzwerk zur Bereitstellung von Daten.

In einem dezentralen Orakel bilden viele Knoten ein verteiltes Netzwerk und arbeiten zusammen, um Daten bereitzustellen. Diese Knoten gewährleisten die Glaubwürdigkeit und Sicherheit der Daten durch Wirtschaftsmodelle, Belohnungsmechanismen und Bestrafungsmechanismen. Benutzer-Smart-Verträge können Daten von diesen Knoten anfordern, und nach einer Reihe von Koordinations- und Bestätigungsvorgängen werden die endgültigen Ergebnisdaten erhalten.

Die Implementierung dezentraler Orakel muss die folgenden Probleme lösen:

  1. Problem der Knotenkollusion: So verhindern Sie, dass sich mehrere Knoten zusammenschließen, um böse Taten zu begehen, um die Datenzuverlässigkeit sicherzustellen.

  2. Datenschutz: So schützen Sie den Datenschutz während der Knotendatenübertragung und -abfrage und verhindern den Verlust vertraulicher Informationen.

  3. Datenaktualität: So reduzieren Sie die Koordinierungs- und Bestätigungszeit von Daten zwischen mehreren Knoten, um sicherzustellen, dass Daten zeitnah übertragen werden können.

  4. Verhindern Sie, dass Knoten Daten kopieren: So verhindern Sie, dass Knoten Daten direkt von anderen Knoten abrufen, anstatt Daten aus der Datenquelle zu extrahieren.

Die Größe des Knotennetzwerks eines dezentralen Orakels wirkt sich auf die Zuverlässigkeit der Daten aus. Die von einem größeren Netzwerk bereitgestellten Daten weisen normalerweise eine höhere Glaubwürdigkeit auf. Daher bietet das System in der Regel einige wirtschaftliche Anreize, um mehr Knoten zur Teilnahme an der Bereitstellung von Daten zu ermutigen.

Knoten, die an der Bereitstellung von Diensten beteiligt sind, müssen normalerweise einen Teil ihrer Token verpfänden. Sobald festgestellt wird, dass ein Knoten Böses getan hat, werden die verpfändeten Token beschlagnahmt, was die Möglichkeit einer bösen Handlung verringern kann.

Zu den Vorteilen dezentraler Orakel gehören:

  • Hohe Sicherheit: Da die Daten von mehreren Knoten bereitgestellt werden, wird das Risiko eines Einzelpunktausfalls vermieden und die Fehlertoleranz des Systems verbessert.

  • Dezentralisierungsmerkmale: Es entspricht dem dezentralen Designgeist der Blockchain und steht im Einklang mit der Blockchain-Ökologie.

  • Vertrauensmechanismus: Durch wirtschaftliche Anreize und Strafmechanismen werden die bereitgestellten Daten glaubwürdiger und das Vertrauen der Nutzer in die Daten gestärkt.

Allerdings müssen auch die Nachteile dezentraler Orakel berücksichtigt werden:

  • Hohe Kosten und geringe Effizienz: Aufgrund der Notwendigkeit der Koordination und Zusammenarbeit mehrerer Knoten sind die Kosten für die Datenübertragung und -verarbeitung relativ hoch und die Effizienz gering.

  • Designkomplexität: Das Design und der Betrieb dezentraler Orakel sind aufgrund der Zusammenarbeit und Konkurrenz mehrerer Knoten komplex.

Allianz-Orakel

Das Allianz-Orakel ist eine besondere Form des Orakels. Es kombiniert die Merkmale zentraler und dezentraler Orakel und besteht aus bestimmten vertrauenswürdigen Institutionen und gewöhnlichen Knoten, um ein Knotennetzwerk zu bilden.

Neben gewöhnlichen Knoten umfasst das Allianzorakel auch einige bestimmte vertrauenswürdige Institutionen als Knoten. Bei diesen vertrauenswürdigen Institutionen handelt es sich in der Regel um seriöse und glaubwürdige Institutionen der Branche, und die von ihnen bereitgestellten Daten sind relativ zuverlässig. Das Knotennetzwerk stellt die Glaubwürdigkeit und Sicherheit der Daten durch eine Reihe von Mechanismen sicher und fördert und schränkt Knoten durch Wirtschaftsmodelle ein.

Die Quellen des Vertrauens in Allianz-Orakel sind relativ komplex, darunter Vertrauen in vertrauenswürdige Institutionen, Vertrauen in den Kollaborations- und Check-and-Balance-Mechanismus des Knotennetzwerks und Vertrauen in den Mechanismus zur Auswahl von Knoten durch die Oracle-Projektseite. Datennutzer müssen darauf vertrauen können, dass alle relevanten Parteien sich nicht aufgrund ihrer eigenen Interessen dazu entschließen, in einer Weise zu handeln, die ihrer Glaubwürdigkeit schadet.

Das Knotennetzwerk des Föderationsorakels weist möglicherweise einen gewissen Grad an Zentralisierung auf, kann jedoch in einigen Szenarien eine vernünftige Wahl sein. Da das Allianz-Orakel bestimmte vertrauenswürdige Institutionen als Knotenpunkte integriert, kann dieses Oracle-Modell in den frühen Phasen der Branchenentwicklung oder bei spezifischen Datenanforderungen praktischer sein.

Allerdings gibt es auch einige Probleme mit dem Allianzorakel:

  1. Vertraulichkeit der Identität vertrauenswürdiger Knoten: Der Grad der Vertraulichkeit der Identität eines Knotens beeinflusst, ob der Knoten erpresst oder bestochen wird, was wiederum Auswirkungen auf den sicheren Betrieb des Netzwerks hat.

  2. Eigeninteresserelevanz der Daten: Ob die von vertrauenswürdigen Knoten bereitgestellten Daten Eigeninteresserelevanz haben, was sich auf die Authentizität und Zuverlässigkeit der Daten auswirken kann.

  3. Eingeschränkter Datenbereich: Da das Föderationsorakel auf bestimmte vertrauenswürdige Institutionen als Knoten angewiesen ist, ist der Datenbereich möglicherweise begrenzt und kann einige komplexere Anforderungen nicht erfüllen.

Oracle verfolgt repräsentative Projekte

Im Folgenden werden Chainlink, das führende Projekt im Oracle-Bereich, und Banksea, ein repräsentatives Projekt im Bereich NFT-Oracles, kurz vorgestellt.

Kettenglied

Der Arbeitsmechanismus der Oracle-Maschine kann wie folgt zusammengefasst werden: Der Benutzer-Smart-Vertrag (User-SC-Vertrag), der Daten verwenden muss, fordert Daten vom Oracle-Maschinenvertrag an. Nachdem die Oracle-Maschine die Daten von der externen Datenquellen-API erhalten hat, Es gibt dem Benutzer nach der Aggregation und Verarbeitung von Smart Contracts ein gewichtetes Ergebnis zurück.

In diesem Prozess gibt es mehrere Hauptrollen: Datennachfrageseite (Benutzer-Smart-Contract), Orakel und Off-Chain-Datenquellen.

Chainlink ist ein dezentrales Orakel. Nach Erhalt der Datenanforderungen fordern mehrere Knoten in seinem verteilten Knotennetzwerk Daten von mehreren externen Datenquellen an, und dann sendet jeder Knoten die gesammelten Daten zur Datenaggregation an die Kette Die gesammelten Daten werden verarbeitet, Ausreißer werden entfernt, dann werden Durchschnittsdaten ermittelt und an den Datenanforderer gesendet.

Es gibt drei Haupt-Smart-Verträge in Chainlink: Reputationsvertrag, Order-Matching-Vertrag und Zusammenfassungsvertrag.

Der Reputationsvertrag wird verwendet, um die historische Leistung des vom Oracle-Knoten bereitgestellten Dienstes aufzuzeichnen. Der Auftragsabgleichsvertrag gleicht den Datenanforderer mit der entsprechenden Knotennetzwerklösung über die Service-Level-Vereinbarung (SLA, Service Level Agreement) ab Knotenreputation, Preis, Knotennetzwerk Die Anzahl der Knoten usw. Der zusammenfassende Vertrag fasst die vom Oracle-Knoten bereitgestellten Daten zusammen und liefert die Endergebnisdaten.

Durch Auswahl von Parametern wie Preisniveau, Netzwerkskala, Knotenreputation usw. wählt der Benutzer Oracle-Knotendienstanbieter aus, die den Anforderungen entsprechen, und legt den SLA-Vorschlag fest. Der Vorschlag wird dem Auftragsabgleichsvertrag und dann dem ausgewählten Dienst vorgelegt Der Anbieterknoten entscheidet, ob Sie beim Bieten ein Pfand hinterlegen müssen (eine bestimmte Anzahl von LINK-Tokens). Das Pfand wird verwendet, um böswilliges Verhalten der Knoten zu verhindern, und die Anzahlung wird abgezogen. Wenn die Anzahl der bietenden Knoten den Bedarf erreicht, werden neue Knotengebote nicht mehr akzeptiert und der endgültige Dienstanbieter wird aus den Knoten ausgewählt, die zuvor Gebote abgegeben haben. Von nicht ausgewählten Knoten geleistete Anzahlungen werden zurückerstattet.

Der ausgewählte Knoten sammelt Daten außerhalb der Kette und übermittelt schließlich die von mehreren Datenquellen empfangenen Daten an den Aggregationsvertrag. Der Aggregationsvertrag wird verschiedenen Verarbeitungen unterzogen, z. B. der Eliminierung offensichtlich abweichender Daten, der Durchführung gewichteter Berechnungen usw. Benutzer-Smart-Verträge verwenden LINK-Token, um Gebühren an Dienstanbieterknoten zu zahlen, die Daten bereitstellen.

Während der Bereitstellung von Diensten durch Knoten zeichnet der Reputationsvertrag die Leistung des Knotens auf. Beinhaltet hauptsächlich: die Gesamtzahl der zugewiesenen Anfragen (abgeschlossene und unvollständige Antworten); die Gesamtzahl der abgeschlossenen Anfragen, die Gesamtzahl der im Rahmen des Vertrags akzeptierten Anfragen, die Genauigkeit der durchschnittlichen Antworten; Zeitpunkt; Pfandbetrag, Bußgeldbetrag usw.

Banksea

Als wichtige Infrastruktur in der NFTFi-Branche bieten NFT-Orakel eine Referenz für die Bewertung und Preisgestaltung von NFTs auf dem Markt und unterstützen die Entwicklung nachfolgender Finanzdienstleistungen.

Ein typisches Anwendungsszenario ist die NFT-Hypothekarfinanzierung. Mithilfe von NFT-Orakeldaten können Kreditdienstleister den Betrag bestimmen, den Kreditnehmer leihen können, und entscheiden, ob der verpfändete NFT bei einer Marktpreisänderung liquidiert werden muss, um Verluste rechtzeitig zu stoppen.

Laut dem offiziellen Whitepaper von Banksea ist Banksea ein dezentrales NFT-Orakel, das Funktionen wie NFT-Datenanalyse, NFT-Bewertung und umfassende NFT-Risikobewertung integriert.

Banksea NFT Oracle besteht aus Datenaggregator, KI-Analyse und Benutzeroberfläche. Unter anderem sammelt und verarbeitet der Datenaggregator Rohdaten, einschließlich On-Chain-Daten, Handelsaktivitäten auf dem NFT-Handelsmarkt, Benutzermeinungen in sozialen Medien usw.; KI-Analyse generiert NFT-Bewertung, 24-Stunden-Durchschnittspreis, Mindestpreis, Risiko durch KI-Modellbewertung und andere Daten werden dem Smart Contract bereitgestellt; die Benutzeroberfläche (Oracle Contract/Banksea API) kann diese Bewertungen extern ausgeben.

In der Anfangszeit erregten Orakel aufgrund fehlender praktischer Anwendungsszenarien keine große Beachtung.

Da jedoch die Anwendung intelligenter Verträge allmählich zunimmt, verschiedene Anwendungen wie DeFi und NFTFi florieren und die Nachfrage nach Interaktion zwischen Blockchain und der realen Welt wächst, sind Oracles nach und nach zu einer unverzichtbaren Infrastruktur geworden.

Obwohl zentralisierte Orakel kostengünstig und hocheffizient sind, verstößt ihr Design gegen das Konzept der Dezentralisierung und wurde schon immer im Hinblick auf Zuverlässigkeit und Sicherheit in Frage gestellt. Im Gegensatz dazu sind dezentrale Orakel zwar etwas weniger effizient, können aber das Risiko von Single Points of Failure effektiv vermeiden. Wettbewerb und Gleichgewicht zwischen Netzwerkknoten können auch böswilliges Verhalten reduzieren.

Letztendlich besteht das Hauptziel von Orakeln darin, Fragen des Vertrauens und der Sicherheit zu lösen. Dezentralisierung ist eine Lösungsrichtung, und in Zukunft könnten weitere innovative Produkte entstehen, warten wir ab. #RWA #Chainlink $LINK