行業解讀 | ​解構預言機的價值：Web3.0世界的信任機器

發表於 2023-06-21 11:16 作者： CryptoDIDI

前言：現如今在保險、金融、隨機預測、物聯網等各個場景中，預言機已經展現出其不可替代的價值。同樣，作爲區塊鏈延伸的觸角，預言機搭建了鏈內與鏈外之間的可信橋梁，構建相互融合的價值生態，在整個Web3的敘述中將持續發揮關鍵作用。

01.起底預言機的前世今生

預言機的英文是Oracle，原意爲神諭，起源於14世紀晚期，它是公衆討論可信知識的來源。

在計算機領域，Oracle概念最早的提出者即是計算機科學之父圖靈。圖靈在圖靈機（Turing Machine）的基礎上，加入了一個稱爲預言者（Oracle）的黑盒，組成了預言機（Oracle Machine）。所謂預言者，是一個可以回答特定問題集合的實體，即它可以向圖靈機系統內部輸入信息，幫助圖靈機完成運算。

同樣在可計算性理論中，圖靈機也與“停止問題”有關。這是指從一個任意計算機程序的描述和一個輸入來確定程序是否會結束進程或繼續永遠運行的問題。在一個固定的圖靈完備的計算模型中，Oracle的任務是確定當程序在某些給定的輸入下運行時是否最終會停止。

在密碼學中，“Oracle”的概念可以在“隨機預言機”概念中找到。將“隨機預言機”設置爲“爲所有參與方（無論好壞）提供訪問隨機Oracle的權限”，以確保加密哈希函數的真正隨機性。如果沒有Oracle，用戶將依賴於具有弱熵的本地數學函數，這是強加密所需要的。通過Oracle的響應，用戶將知道它發出的消息是否足夠安全。

總之，從一开始，Oracle就是理論和應用計算機科學的核心概念，但它們以不同的方式建模和應用，取決於潛在假設的錯誤、可靠或值得信賴的程度。

而今，類似的討論正在區塊鏈領域展开，智能合約通常需要訪問外部世界與合約協議有關的信息，從而觸發區塊鏈上的狀態更改。本質上，區塊鏈預言機可理解爲一種數據調用和訪問的中間件，它分別解決了「是或否」和「數據是多少」兩類問題，從而實現了智能合約對外部數據的調用。

當智能合約作爲加密貨幣的一部分發揮作用時，交易是通過分布式網絡參與者達成共識來授權的，確保其透明度和不存在舞弊的機會，並且發送到智能合約以執行編程事務的信息也是由區塊鏈網絡本身提供。

但挑战在於，如果我們想要擴大智能合約的應用場景，就需要建立一個智能合約與外部世界的連接通道，將外部世界的種類繁多的數據輸入到“虛擬環境”中，並且確保數據來源是可信的。

當前，在Web3生態系統的不斷發展的背景下，可以預見的是 dapps 和平台增加會帶動通過 Oracle調用數據源和 API 的需求膨脹。在未來 dapp 尤其是 defi 交易所很可能會整合一個以上的預言機（通常以一個爲主要數據來源，以 1-2 個作爲交叉驗證的備份）來獲取鏈下元數據，從而避免單個預言機延遲或被攻擊，造成協議的難以承受的損失（類似 Venus 等協議事故）。

同樣在投資機會上，盡管傳統 defi 以數據喂價功能爲主的預言機方向，短時間很難看到誰會撼動 chainlink 的龍頭地位，但在剩下的 10% 左右的市場上仍然可能存在第二名的競爭空間。此外，細分領域上的預言機，如跨鏈、L2、信用、NFT、DID 等幾個方向都有值得注意的創新協議和敘事出現。

02.預言機的核心邏輯：數據是否可信

一般來說，預言機作爲區塊鏈的一個獨立模塊或第三方服務與執行引擎進行交互，只負責數據的可信獲取，不直接參與交易的執行。

當智能合約作爲加密貨幣的一部分發揮作用時，交易是通過分布式網絡參與者達成共識來授權的，確保其透明度和不存在舞弊的機會，並且發送到智能合約以執行編程事務的信息也是由區塊鏈網絡本身提供。

但挑战在於，如果我們想要擴大智能合約的應用場景，就需要建立一個智能合約與外部世界的連接通道，將外部世界的種類繁多的數據輸入到“虛擬環境”中，保證獲取的外部數據源真實可信是預言機使用過程中最核心的問題。

因此，很多預言機項目在設計過程中主要在數據源認證、數據獲取標准流程、數據格式統一等方面進行約束，同時通過HTTPS協議（底層採用TLS協議）和可信執行環境 ( TEE ) 技術確保數據在傳輸和處理過程中的安全。

此外，鏈外的數據交互處理相對於鏈內來說，在數據源可信度、預言機可信度、處理復雜度等方面都會增加，而真實場景中可信度的不同，嚴重影響着預言機的實現效率以及實現成本。在公鏈中，默認多方完全不可信，所以會通過多預言機模型實現聚合處理、共識規則、獎懲機制及聲望系統，以達到提高作惡成本的作用，這無疑增加了功能實現的復雜度；在聯盟鏈場景中，預言機使用場景相對可信封閉，且機構節點間可信度高，單預言機實現效率高、成本低，但存在單點作惡的問題。

當我們評價一個預言機的高低的時候，需要看它的應用場景，公鏈與聯盟鏈上的預言機各有千秋，互有利弊。

03.去中心化預言機

很多時候，爲了獲取更值得“信任”的數據，預言機機制不能是一個單一的中心化節點，因爲這引入了一個單點故障，如節點被破壞或脫機。這將違背使用由成千上萬個節點組成的區塊鏈網絡的全部目的。此外，預言機機制不應該依賴單一的數據源，因爲數據源可能提供錯誤的數據或導致離线。

相反，預言機機制必須在節點操作員和數據源層面上去中心化，以確保沒有故障點。雖然區塊鏈和預言機旨在實現不同的目標：前者提供交易共識，後者提供真實世界數據的共識。但它們的互補性意味着採取類似的方法來實現安全。

所以說，一個好的去中心化預言機網絡（DON）必須提供額外的安全層，如連接到高質量數據源的能力（提供准確性和正常運行時間的保證），通過加密籤名的數據完整性證明（當數據提供者自己運行預言機節點時），通過多層聚合過程的數據驗證（減輕停機時間、異常值和損壞的數據），激勵正確操作的加密經濟保證（隱性激勵和明確抵押），以及選擇性地提供數據隱私（如零知識證明）。並且，去中心化預言機秉持着與區塊鏈相同的去中心化原則，通常使用多重籤名或分布式算法保證數據的正確性、一致性，不需要引入第三方機構，但在實現上會更困難，性能也會成爲瓶頸。

就以PlugChain爲例，它建立了一個去中心化的數據網絡，每個預言機都是網絡中的一個節點，其架構分爲鏈上組件和鏈下組件。鏈上組件負責和用戶交互，收集、響應用戶請求，而鏈下組件則是之前提到的數據網絡，用於處理數據獲取和傳輸。由於PlugChain是一個去中心化的分布式的數據網絡，所以可以避免單點故障的問題。

需要注意的是，在跨鏈方面PlugChain也有着出色的表現，已經具備可超過100條區塊鏈網絡中運行兼容的能力，包括以太坊、Polygon、BSC、Cosmos、Polkadot、Solana，並計劃將訪問擴展到更多的區塊鏈和第二層解決方案，如 Arbitrum、Optimism、zksync等。同時，PlugChain不僅提供高效能的跨鏈聚合能力，還提供廣泛的安全鏈上AI計算服務，以便將區塊鏈的數據價值輻射到生態場景中，以滿足其用戶的需求。

總的來說，PLugChain不僅通過去中心化預言機網絡（DONs）擴展了區塊鏈網絡和智能合約應用的能力，還通過鏈上AI和跨鏈爲未來廣泛的應用場景提供了數據“奇點”。

結語：顯然，信任是區塊鏈和智能合約的首要價值主張。預言機爲區塊鏈協議提供了在其自身網絡之外進行通信的方法，從而擴大了區塊鏈協議的作用範圍，將爲全局數字化帶來煥然一新的推動力。

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