Определение и основы блокчейн-оракула

Oracles — это необходимые соединения, позволяющие связать смарт-контракты с информацией из реального мира. Смарт-контракты могут исполняться всеми пользователями блокчейна. Результаты этих исполнений также хранятся в блокчейне, и также доступны всем пользователям.

Смарт-контракты в основном относятся только к событиям, созданным вручную в блокчейне. Если вы хотите соединить их с информацией из реального мира, то есть с реальной информацией, датчики должны быть подключены к блокчейну. Эти датчики являются источниками информации о реальном мире, называемыми оракулами.

Оракул — это сервис, который предоставляет данные реального мира в распоряжение блокчейна. Через оракулы внешние данные таким образом вставляются в блокчейн. Эти данные обрабатываются с помощью смарт-контрактов. Примерами данных реального мира являются температура, задержки рейсов или процессы урегулирования страховых договоров.

Как работают оракулы блокчейна

Первопроходцем среди оракулов блокчейна является протокол Astraea. Это хорошо подходит для описания функции оракулов блокчейна.

Первоначальная идея публичной блокчейн заключалась в том, чтобы предотвратить дублирование расходов на транзакции при обработке операций в одноранговой сети. Система блокчейн позволила квазианонимным сторонам транзакции достичь консенсуса по поводу распоряжения этой транзакцией в сети. При этом возникают те же проблемы, которые десятилетиями мучили IT-индустрию: сети не могут взаимодействовать друг с другом. Это приводит к неудобству использования и неэффективности.

С момента разработки эта оригинальная идея постоянно расширялась и развивалась. Одной из таких дальнейших разработок являются смарт-контракты, которые могут выполнять автоматизированные действия по контракту при наступлении определенных предопределенных или запрограммированных событий.

Однако смарт-контракты имеют ограниченную сферу применения, поскольку могут работать только с данными, которые находятся в блокчейне. Так что фундаментальная проблема здесь остается: Блокчейн и его приложения не могут взаимодействовать с реальным миром или не могут делать это самостоятельно.

Эту прикладную проблему можно описать как компьютер, который не подключен к Интернету и поэтому не имеет возможности взаимодействовать с внешним миром.

Решение Oracle через Astraea

Поэтому были разработаны оракулы, чтобы иметь возможность использовать внешние данные в блокчейн. Они образуют точку подключения для внешних данных, но без возможности их проверки. Поэтому внешние данные должны быть проверены или доказаны криптографически, или вычислительно. Это приводит к фундаментальной проблеме безопасности оракулов, поскольку безопасность манипуляций не может быть гарантирована ими по своей природе. Это происходит потому, что он получает доступ к данным от внешних организаций. Эти данные сами по себе не заслуживают доверия, что, в свою очередь, противоречит основному принципу блокчейна.

Вот здесь-то и приходит на помощь Astraea. Это децентрализованный оракул общего назначения для определения истинности или ложности (булевой пропозиции).

Булева логическая пропозиция — это логическая структура, которая может быть либо истинной, либо ложной.

Таким образом, Astraea Oracle — это приложение Blockchain, основанное на игре, основанной на голосовании. Пользователи блокчейна могут взять на себя роль избирателя или верификатора, чтобы определить истинность или ложность предоставленной информации. Поэтому цель состоит в том, чтобы продолжать обеспечивать защищенность данных от подделки или защищенность от взлома всего блокчейна. Для этого в протоколах Oracle предусмотрены вознаграждения.

Упрощенное представление оракула Astraea

Графическое представление механизма можно найти в Техническом бюллетене IEEE Blockchain Technical Briefs за март 2019 года.

Интеграция оракулов в смарт-контракты

Оракулы добавляются в блокчейн с помощью так называемых мультисиговых контрактов. Это смарт-контракты, которые подписываются несколькими сторонами. Они должны быть определены соответствующим образом, например, путем программирования того, что лицо 1 хочет совершить обмен с лицом 2 и что это возможно только при выполнении определенных условий.

Затем эти условия обеспечиваются данными из Oracle. Даже если две стороны контракта захотят выполнить смарт-контракт, он может быть выполнен только при соблюдении условия, которое можно проверить с помощью данных Oracle.

Существует пять различных типов оракулов:

Программные оракулы: они относятся к данным, которые доступны в Интернете, например, температура или задержки рейсов.

1. Аппаратные оракулы: они относятся к данным, которые обрабатываются непосредственно из реального, физического мира. В качестве примера можно привести данные из цепочек поставок.
2. Входящие оракулы: эти оракулы предоставляют смарт-контракту информацию из внешнего мира. В качестве примера можно привести автоматический ордер на покупку, как только будет достигнут определенный курс, скажем рубля или евро.
3. Исходящие оракулы: здесь смарт-контракты могут отправлять данные во внешний мир, а не только получать их. Это необходимо, например, если на блокчейне будет осуществляться платеж.
4. Оракулы, основанные на консенсусе: здесь комбинируются несколько оракулов. Цель такой комбинации — не полагаться на один внешний источник. Различные оракулы формируют консенсус для принятия решений. Консенсус записан в протоколе блокчейна. Например, можно запрограммировать правило, согласно которому для выполнения операции необходимо согласие как минимум трех из пяти оракулов.
5. Оракулы блокчейна: самые известные проекты от Chainlink до API3. Как уже было сказано, оракул Astraea считается первопроходцем в области приложений. С тех пор произошли различные дальнейшие изменения.

Следующие из них представлены ниже.

• Chainlink: Самый известный поставщик Oracle

Chainlink — самый известный поставщик услуг Oracle. Chainlink была разработана в 2017 году и поэтому является одним из пионеров блокчейна Oracle, наряду с Astraea. Функция Chainlink заключается в получении агрегированной информации от различных оракулов через Marketplace.

Для этого Chainlink работает по следующим правилам:

• Только зарегистрированные Оракулы могут предлагать данные. Поэтому Chainlink является разрешенным протоколом.
• Система Chainlink уязвима к атаке «Отказ в обслуживании». «Отказ в обслуживании» означает недоступность интернет-услуги, которая должна быть доступна. Частой причиной этой проблемы является перегрузка сети передачи данных. Это может быть вызвано непреднамеренно или преднамеренно.

В этом смысле Chainlink — это сеть Oracle с несколькими «цепочками», которая обеспечивает защищенные от вскрытия входы и выходы для смарт-контрактов. Через эти входы и выходы смарт-контракты сети Oracle связаны с различными данными реального мира, такими как цены на активы, ценовые каналы, данные о погоде и так далее.

• Band Protocol: Oracle с собственным блокчейном

Band Protocol поддерживается криптовалютной биржей Binance. Протокол позволяет децентрализованным приложениям интегрировать информацию о ценах и событиях. Цель — как можно эффективнее соединить децентрализованную систему с реальным миром.

Эти данные «курируются сообществом», то есть считается, что они были проверены и курированы экспертами (пользователями). В результате данные, связанные с умными контрактами, считаются надежными. В этом отношении Band Protocol отличается от Chainlink, поскольку децентрализованные приложения получают доступ к данным через данные смарт-контрактов, а не через внешние оракулы.

Важной особенностью Band Protocol является его интеграция с Google Cloud. Band Protocol интегрирован с Google Cloud Public Data, что позволяет проводить анализ финансовых временных рядов в режиме реального времени.

• API3 для блокчейн

API3 — это проект, основанный на DAO. DAO — это сокращение от децентрализованной автономной организации, которая представляет собой организацию, закодированную прозрачной компьютерной программой. Записи и программные правила DAO основаны на технологии распределенных бухгалтерских книг (DLT).

API3 создает интерфейсы программирования («API», сокращение от Application Programming Interface) для децентрализованных приложений под названием «dAPI». Приложения широко доступны и могут быть созданы путем объединения нескольких операторов и запуска узлов Oracle без посредника.

• Witnet: Оракул репутации

Witnet — это основанная на репутации децентрализованная сеть Oracle.

Узлы, работающие под управлением программного обеспечения Witnet, могут повысить или понизить свою репутацию, получив правильный или неправильный запрос данных. Правильность запроса данных определяется алгоритмом консенсуса.

Оракулы в сети Witnet выбираются случайным образом. Оракулы с высоким значением репутации чаще получают новые задания, чем оракулы с низким значением репутации. Жетоны предоставляются в качестве вознаграждения.

• DIA: децентрализованная информационная платформа

DIA, сокращение от Decentralised Information Asset — это платформа Oracle с открытым исходным кодом, которая позволяет участникам получать, предоставлять и обмениваться доверенными данными.

DIA — это некоммерческий проект, который предоставляет доступ к финансовым данным, проверенным пользователями блокчейна. Проект направлен на создание справедливой, симметричной финансовой экосистемы путем предоставления прозрачных, безопасных, проверенных рыночных данных.

Заключение

Оракулы блокчейна становятся все более важными и известными. Все больше криптовалютных компаний инвестируют в эту инфраструктуру, чтобы иметь возможность связывать децентрализованные приложения для смарт-контрактов с различными реальными данными. Это необходимо, поскольку смарт-контракты не могут получить доступ к данным самостоятельно из-за ограничений блокчейна.

Поэтому цель Oracles заключается в том, чтобы связать цифровой, децентрализованный мир блокчейна с реальными данными и информацией.

Вполне вероятно, что значение блокчейн Oracles продолжит расти, а рынок токенов на основе Oracle будет расширяться.