Aus Community-Beiträgen. Gepostet von Valery Mou


Inhalt

  • Was ist ein Orakel auf einer Blockchain?

  • Beispiel für die Verwendung von Orakeln

  • Arten von Orakeln

    • Software-Orakel

    • Hardware-Orakel

    • Eingehende und ausgehende Orakel

    • Zentralisierte und dezentrale Orakel

    • Vertragsbasierte Orakel

    • Orakelmann

  • Problematische Aspekte von Orakeln

  • Abschluss


Was ist ein Orakel auf einer Blockchain?

Oracles sind Dienste von Drittanbietern, die Smart Contracts die Kommunikation mit externen Informationsquellen ermöglichen, d. h. fungieren als Brücke zwischen Blockchains und der Außenwelt.

Blockchains und Smart Contracts können nicht auf Daten außerhalb der Kette (außerhalb des Netzwerks) zugreifen. Bei vielen Verträgen ist es jedoch von entscheidender Bedeutung, relevante Informationen aus der Außenwelt extrahieren zu können, um die Vertragsbedingungen einzuhalten.

Unter solchen Umständen kommen Orakel ins Spiel, da sie für die Kommunikation zwischen externen und internen Quellen sorgen. Orakel sind ein wichtiges Element des Blockchain-Ökosystems, da sie die Möglichkeiten intelligenter Verträge erweitern. Ohne Orakel sind intelligente Verträge insofern äußerst eingeschränkt, als sie nur auf Daten innerhalb ihres Netzwerks zugreifen können. 

Es ist erwähnenswert, dass das Orakel selbst keine Datenquelle ist, sondern vielmehr eine der Schichten, die alle Messwerte von externen Quellen anfordert, überprüft und authentifiziert und diese Informationen dann weiterleitet. Die von Orakeln übermittelten Daten gibt es in vielen Formen: Preisinformationen, erfolgreiche Abwicklung einer Zahlung oder von einem Sensor gemessene Temperatur. 

Um Daten von außen anzufordern, müssen Sie einen Smart Contract aktivieren und Netzwerkressourcen dafür aufwenden. Einige Orakel verfügen außerdem über die Möglichkeit, Informationen nicht nur an Smart Contracts zu übermitteln, sondern diese auch an externe Quellen zurückzusenden.

Es gibt viele verschiedene Arten von Orakeln, aber wie es funktioniert, hängt ganz davon ab, wofür es gedacht ist. In diesem Artikel werden wir einige dieser Sorten betrachten.


Beispiel für die Verwendung von Orakeln

Angenommen, Alice und Bob wetten darauf, wer die US-Präsidentschaftswahl gewinnen wird. Alice glaubt, dass der republikanische Kandidat gewinnen wird, und Bob glaubt, dass der demokratische Vertreter gewinnen wird. Sie stimmen den Bedingungen der Wette zu und sperren einen bestimmten Teil des Geldes in einem Smart Contract, der den Gewinn basierend auf dem Wahlergebnis an den Gewinner auszahlt.

Da der Smart Contract nicht mit externen Datenquellen interagieren kann, ist er vollständig darauf angewiesen, dass das Orakel ihm die notwendigen Informationen, in diesem Fall das Ergebnis der Präsidentschaftswahl, liefert. Nachdem die Wahl beendet ist, sendet das Orakel eine Anfrage an die vertrauenswürdige API, um herauszufinden, welcher Kandidat gewonnen hat, und leitet diese Informationen an den Smart Contract weiter. Der Vertrag sendet dann je nach Ergebnis Gelder an Alice oder Bob.

Ohne die Aktivität des Orakels, das Datenpakete weiterleitet, gäbe es keine Möglichkeit, den Gewinner ohne Eingreifen Dritter zu ermitteln. 


Arten von Orakeln

Orakel auf einer Blockchain können nach verschiedenen Eigenschaften klassifiziert werden: 

  • Quelle – Stammen die Daten von Software oder Hardware?

  • Informationsrichtung – eingehend oder ausgehend?

  • Vertrauen – Zentralisierung oder Dezentralisierung?

Ein Orakel kann in mehrere Kategorien gleichzeitig fallen. Beispielsweise ist ein Orakel, das Informationen von der Website eines Unternehmens empfängt, ein zentralisiertes, softwarebasiertes Orakel.


Software-Orakel

Software-Orakel interagieren mit Online-Informationsquellen und übermitteln diese an die Blockchain. Diese Informationen können aus Online-Datenbanken, Servern, Websites oder aus jeder Datenquelle im Internet stammen.

Die Tatsache, dass Software-Orakel mit dem Internet verbunden sind, ermöglicht es ihnen, Informationen für Smart Contracts nicht nur bereitzustellen, sondern diese auch in Echtzeit zu verbreiten. Dies macht sie zu einem der häufigsten Orakel auf der Blockchain. 

Zu den Daten, auf die sich Software-Orakel stützen, gehören im Wesentlichen: Wechselkursbewertungen, Preise digitaler Vermögenswerte, Echtzeit-Fluginformationen usw.


Hardware-Orakel

Für einige Smart Contracts ist die Interaktion mit der realen Welt eine Notwendigkeit. Hardware-Orakel sollen Informationen aus der physischen Welt übernehmen und sie für intelligente Verträge verfügbar machen. Solche Informationen können von Sensoren, Barcode-Scannern und anderen Informationslesegeräten übertragen werden.

Im Kern „übersetzt“ ein Hardware-Orakel reale Ereignisse in digitale Werte, die mithilfe von Smart Contracts ausgelesen werden können.

Ein Beispiel wäre ein Sensor, der prüft, ob ein LKW mit Gütern an der Verladestelle angekommen ist. Wenn ja, gibt es die Informationen an den Smart Contract weiter, der dann auf dieser Grundlage eine Entscheidung treffen kann.

Wenn Sie mehr über dieses Thema erfahren möchten, empfehlen wir Ihnen die Lektüre des folgenden Artikels: Anwendungsfälle der Blockchain-Technologie: Lieferketten.


Eingehende und ausgehende Orakel

Eingehende Orakel extrahieren Informationen aus externen Quellen und übermitteln sie an Smart Contracts, während ausgehende Orakel in umgekehrter Reihenfolge agieren, d. h. Die Daten, die sie aus dem Smart Contract erhalten, werden vom Orakel an eine externe Quelle übertragen.

Beispielsweise teilt das eingehende Orakel dem Smart Contract mit, welche Temperatur der Sensor misst, und das ausgehende Orakel regelt den Betrieb des Smart Locks. Wenn der Adresse Gelder gutgeschrieben werden, sendet der Smart Contract diese Informationen über ein ausgehendes Orakel an den Mechanismus, der das Smart Lock entsperrt.


Zentralisierte und dezentrale Orakel

Das zentralisierte Orakel wird von einer juristischen Person oder Einzelperson kontrolliert und ist der einzige Informationslieferant für den Smart Contract. Die Verwendung nur einer Quelle kann riskant sein, da die Wirksamkeit des Vertrags vollständig von der kontrollierenden Stelle abhängt. Darüber hinaus hat jeder böswillige Eingriff eines Betrügers direkte Auswirkungen auf den Smart Contract. Das Hauptproblem bei zentralisierten Orakeln ist das Vorhandensein eines einzigen Fehlerpunkts, der Verträge anfälliger und weniger widerstandsfähig gegen Angriffe macht.

Dezentrale Orakel und öffentliche Blockchains verfolgen die gleichen Ziele bei dem Versuch, Kontrahentenrisiken zu vermeiden. Sie erhöhen die Zuverlässigkeit der bereitgestellten Informationen, da es keine einzige Quelle der Wahrheit gibt. Ein Smart Contract fordert Informationen von mehreren Oracles gleichzeitig an, um die Gültigkeit und Genauigkeit der Daten zu bestimmen. Aus diesem Grund können dezentrale Oracles auch als Konsensorakel bezeichnet werden.

Einige Blockchain-Projekte stellen dezentrale Oracle-Dienste für andere Blockchains bereit. Dezentrale Orakel können auch auf Prognosemärkten nützlich sein, wo die Gültigkeit eines bestimmten Ergebnisses auf der Grundlage eines gesellschaftlichen Konsenses bestätigt werden kann.

Während dezentrale Orakel das Ziel haben, Vertrauen zu schaffen, beseitigen sie, wie vertrauenslose Blockchain-Netzwerke, die Notwendigkeit, jemandem zu vertrauen, nicht vollständig, sondern verteilen es vielmehr auf viele Teilnehmer.


Vertragsbasierte Orakel

Ein vertragsorientiertes Orakel ist eine Art Orakel, das ausschließlich für die Verwendung innerhalb eines einzelnen Smart Contracts vorgesehen ist. Das bedeutet, dass, wenn man mehrere Smart Contracts einsetzen möchte, eine entsprechende Anzahl vertragszentrierter Orakel entwickelt werden muss.

Der Unterhalt solcher Orakel gilt als sehr arbeitsintensiv und teuer. Für Unternehmen, die Daten aus mehreren Quellen extrahieren möchten, ist dieser Ansatz möglicherweise äußerst unpraktisch. Da diese Art von Oracle andererseits von Grund auf für einen bestimmten Anwendungsfall entwickelt werden kann, verfügen die Entwickler über eine hohe Flexibilität bei der Festlegung der erforderlichen Anforderungen für das Oracle.


Orakelmann

Manchmal können Experten auf einem bestimmten Gebiet auch als Orakel fungieren. Zu ihren Aufgaben gehören die Untersuchung und Überprüfung der Authentizität der aus verschiedenen Quellen erhaltenen Informationen sowie die Übertragung bereits verarbeiteter Daten in Smart Contracts. Da menschliche Orakel ihre Identität mithilfe von Kryptografie überprüfen können, ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich ein Betrüger in ihrem Namen authentifiziert und veränderte Daten bereitstellt, relativ gering.


Problematische Aspekte von Orakeln

Da intelligente Verträge Entscheidungen auf der Grundlage von Daten treffen, die ihnen von Orakeln zur Verfügung gestellt werden, sind sie der Schlüssel zum reibungslosen Funktionieren des Blockchain-Ökosystems. Das Hauptproblem bei der Entwicklung von Orakeln besteht darin, dass das Risiko möglicher negativer Auswirkungen auf das Orakel sich direkt auf die Funktionsweise des darauf basierenden Smart Contracts auswirkt. Dies wird oft als „Orakelproblem“ bezeichnet. 

Leider gehören Orakel nicht zu den Sicherheitsmechanismen öffentlicher Blockchains, da sie in keinerlei Zusammenhang mit dem Konsens des Blockchain-Netzwerks stehen. Vertrauenskonflikte zwischen Orakeln Dritter und die unzuverlässige Ausführung intelligenter Verträge sind immer noch ein ungelöstes Problem.

Auch ein Man-in-the-Middle-Angriff kann eine Bedrohung darstellen, wenn ein Angreifer Zugriff auf den Datenfluss zwischen den Orakeln und dem Vertrag erhält und die übertragenen Daten verändert oder verfälscht. 


Abschluss

Ein zuverlässiger Mechanismus, der die Kommunikation zwischen Smart Contracts und der Außenwelt erleichtert, ist für die öffentliche Akzeptanz der Blockchain-Technologie auf globaler Ebene von entscheidender Bedeutung. Ohne Orakel stützen sich intelligente Verträge nur auf Informationen, die bereits in den Netzwerken vorhanden sind, was ihre Möglichkeiten erheblich einschränkt.

Dezentrale Orakel haben großes Potenzial, Sicherheitsmechanismen einzuführen, die einen Großteil des systemischen Risikos aus dem Blockchain-Ökosystem beseitigen könnten. Oracles bleiben einer der wichtigsten Bausteine, die für die Weiterentwicklung der Blockchain-Technologien und des gesamten Ökosystems sicher, zuverlässig und vertrauenswürdig implementiert werden müssen.