Что такое Блокчейн-Оракул?

Определение блокчейн-оракула

Блокчейн-оракулы — это структуры, которые соединяют блокчейн с внешними системами, тем самым позволяя смарт-контрактам исполняться на основе входных и выходных данных, поступающих из реального мира. 

---

Оракулы обеспечивают децентрализованной экосистеме Web 3.0 доступ к существующим источникам данных, традиционным системам и продвинутым вычислениям. Децентрализованные сети оракулов (Decentralized Oracle Network - DON) позволяют создавать гибридные смарт-контракты, в которых код на блокчейне (on-chain) и децентрализованная инфраструктура вне блокчейна (off-chain) объединяются для поддержки продвинутых децентрализованных приложений (dApps), реагирующих на события реального мира и взаимодействующих с традиционными системами.

Например, предположим, что Алиса и Боб хотят сделать ставку на исход спортивного матча. Алиса ставит 20 долларов на команду А, а Боб - 20 долларов на команду В. Общая сумма в 40 долларов хранится в эскроу смарт-контракте. Когда игра закончится, как смарт контракт поймет, кому выдать деньги - Алисе или Бобу? Ответ заключается в том, что для получения точных результатов матча вне блокчейна и передачи их в блокчейн безопасным и надежным способом требуется механизм оракула.

Решение проблемы оракула

Проблема оракула в блокчейне определяет фундаментальное ограничение смарт-контрактов - они не могут по своей природе взаимодействовать с данными и системами, существующими за пределами их родной среды блокчейна. Внешними по отношению к блокчейну ресурсы считаются "off-chain", в то время как данные, уже хранящиеся в блокчейне, считаются on-chain. Будучи намеренно изолированными от внешних систем, блокчейн приобретает свои наиболее ценные свойства, такие как устойчивый консенсус в отношении достоверности пользовательских транзакций, предотвращение атак двойного расходования средств и снижение времени простоя сети. Для безопасного взаимодействия с системами вне блокчейна требуется дополнительная инфраструктура, известная как "оракул", которая помогает соединить две среды.

Решение проблемы оракулов имеет огромное значение, поскольку подавляющее большинство случаев использования смарт-контрактов, таких как DeFi, требует использование реальных данных и событий, происходящих вне блокчейн систем (off-chain). Таким образом, оракулы расширяют типы цифровых соглашений, которые могут поддерживаться на блокчейн, предлагая универсальный шлюз к off-chain ресурсам, сохраняя при этом ценные свойства безопасности блокчейн. Комбинация оракулов и смарт-контрактов приносит пользу ключевым отраслям, включая актуальные цены на активы для финансовых рынков, информацию о погоде для страхования, рандомность для игр, данные IoT-датчиков для цепочек поставок, проверку идентификационных данных для правительств и многое другое.

Поскольку данные, передаваемые оракулами в блокчейн, напрямую определяют результаты исполнения смарт-контрактов, критически важно, чтобы механизм оракулов был корректен для того, чтобы соглашение могло быть выполнено в точности так, как ожидается.

Что такое Chainlink? Объясняем за 2 минуты

Децентрализованные оракулы

Механизмы оракулов блокчейна, использующие централизованную структуру для передачи данных смарт-контракту, создают единую точку отказа, что сводит на нет всю суть децентрализованного приложения блокчейна. Если центральный оракул выйдет из строя, то смарт-контракт не получит доступа к данным, необходимым для выполнения, или будет выполнен некорректно на основе устаревших данных.

Еще хуже, если центральный оракул поврежден, тогда данные, передаваемые в блокчейн, могут быть неверными и привести к тому, что смарт-контракты будут выдавать неправильные результаты. Это обычно называют проблемой "мусор на входе, мусор на выходе", когда плохие входные данные приводят к плохим выходным результатам. Кроме того, поскольку транзакции в блокчейне автоматизированы и неизменяемы, результат смарт-контракта, основанный на ошибочных данных, не может быть отменен, а значит, средства пользователей могут быть безвозвратно потеряны. Поэтому централизованные оракулы не подходят для приложений смарт-контрактов.

Настоящее решение проблемы оракулов требует децентрализованных оракулов для предотвращения манипулирования данными, неправильности данных и задержек в получении данных. Децентрализованная сеть оракулов, или сокращенно DON, объединяет несколько независимых операторов узлов оракулов и несколько надежных источников данных для обеспечения сквозной децентрализации.

Более того, многие децентрализованные сети оракулов компании Chainlink, такие как Chainlink Price Feeds, включают в себя три уровня децентрализации - на уровне источника данных, индивидуального оператора узла и сети оракулов - для устранения любой возможной точки отказа. Chainlink Price Feeds уже помогает защитить десятки миллиардов долларов в экосистемах смарт-контрактов благодаря этому многоуровневому подходу к децентрализации, гарантируя, что смарт-контракты могут безопасно полагаться на данные, передаваемые во время их исполнения.

Типы блокчейн-оракулов

Учитывая широкий спектр внешних off-chain ресурсов, оракулы блокчейна также бывают разных форм и размеров. Гибридные смарт-контракты не только нуждаются в различных типах внешних данных и вычислений, но и требуют различных механизмов доставки и различных уровней безопасности. Как правило, каждый тип оракула включает в себя некоторую комбинацию получения, проверки, вычислений и доставки данных по назначению.

Входные оракулы

Самый распространенный тип оракула сегодня известен как "входной оракул", который получает данные из реального мира (off-chain) и доставляет их в сеть блокчейн для использования смарт-контрактами. Оракулы этого типа используются для работы Chainlink Price Feeds, предоставляя смарт-контрактам DeFi (децентрализованным финансам) доступ к данным финансового рынка.

Выходные оракулы

Противоположностью входных оракулов являются "выходные оракулы", которые позволяют смарт-контрактам посылать команды внешним off-chain системам, побуждая их к выполнению определенных действий. Это может включать в себя информирование банковской сети о проведении платежа, указание поставщику услуг хранения данных записать предоставленные данные или выполнить "пинг" системы IoT для разблокировки двери автомобиля после внесения арендной платы на блокчейне.

Кросс-чейн оракулы

Еще один тип оракулов - кросс-блокчейн оракулы, которые могут читать и записывать информацию между различными блокчейнами. Кросс-блокчейн оракулы обеспечивают совместимость блокчейн систем для перемещения данных и активов между различными блокчейнами, например, использование данных на одном блокчейне для запуска действия на другом или создание кросс-блокчейн моста для активов, чтобы их можно было использовать за пределами родного блокчейна, на котором они были выпущены.

Оракулы с поддержкой вычислений

Новый тип оракулов, который все шире используется в приложениях смарт-контрактов, — это "оракулы с поддержкой вычислений", которые используют безопасные вычисления вне блокчейна (off-chain) для предоставления децентрализованных услуг, которые нецелесообразно выполнять на блокчейне из-за технических, юридических или финансовых ограничений. Это может включать использование "киперов" (Chainlink Keepers) для автоматизации запуска смарт-контрактов при наступлении заранее определенных событий, вычисление доказательств нулевого знания (ZKP - Zero Knowledge Proof) для обеспечения конфиденциальности данных или запуска проверяемой функции случайности (рандомности) для обеспечения защищенного от взлома и доказательно справедливого генератора случайности (Chainlink VRF) для смарт-контрактов.

Репутация оракулов, вычисляемая на базе истории операций в блокчейне

Широкий спектр услуг оракулов означает, что репутация является ключевым фактором при выборе между поставщиками услуг оракулов. Репутация в сетях блокчейн-оракулов дает пользователям и разработчикам возможность отслеживать и фильтровать оракулы на основе параметров, которые они считают важными. Репутации оракулов способствует тот факт, что оракулы подписывают и передают свои данные в неизменяемый публичный блокчейн реестр, и поэтому история их операционной деятельности может быть проанализирована и представлена пользователям с помощью интерактивных сводных экранов на таких сервисах, как market.link и reputation.link.

Репутационные риски обеспечивают прозрачность в точности и надежности каждой сети оракулов и отдельного оператора узла оракула. Пользователи могут принимать обоснованные решения о том, какие оракулы им нужны для обслуживания своих смарт-контрактов. Провайдеры услуг оракулов также могут использовать свою off-chain деловую репутацию, чтобы предоставить пользователям дополнительные гарантии своей надежности.

Примеры использования оракулов в блокчейне

Разработчики смарт-контрактов используют оракулы для создания наиболее продвинутых децентрализованных приложений в более широком спектре сценариев использования блокчейна. Хотя потенциально существует бесконечное количество возможных вариантов использования, ниже перечислены случаи, получившие наибольшее распространение в настоящее время.

Децентрализованные финансы (DeFi)

Большая часть экосистемы децентрализованных финансов (DeFi) требует оракулов для доступа к финансовым данным об активах и рынках. Например, децентрализованные финансовые рынки используют ценовые оракулы для определения возможностей пользователей по займам и проверки того, не являются ли позиции пользователей недостаточно обеспеченными и подлежащими ликвидации. Аналогичным образом, платформы синтетических активов используют ценовые оракулы для привязки стоимости токенов к реальным активам, а автоматизированные маркет-мейкеры (АММ) используют ценовые оракулы для объединения ликвидности по текущей рыночной цене с целью повышения эффективности капитала.

Динамические NFT и азартные игры

Оракулы позволяют использовать и нефинансовые варианты применения смарт-контрактов, например, динамические NFT - невзаимозаменяемые токены, которые могут менять внешний вид, стоимость или распределение в зависимости от внешних событий, таких как время суток или погода. Кроме того, вычислительные оракулы используются для генерации проверяемой случайности (Chainlink VRF), которую проекты затем используют для присвоения случайных признаков NFT или для выбора случайных счастливчиков при раздаче востребованных NFT, пользующихся наибольшим спросом. Игровые приложения на блокчейн также используют проверяемую случайность для создания более увлекательного и непредсказуемого игрового процесса, например, появления случайных ящиков с награбленным или случайного подбора игроков во время турнира.

Страхование

Страховые смарт-контракты используют входные оракулы для проверки наступления страховых случаев во время обработки претензий, открывая доступ к физическим датчикам, веб-интерфейсам, спутниковым снимкам и юридическим данным. Выходные оракулы также могут предоставить страховым смарт-контрактам возможность осуществлять выплаты по претензиям с помощью других блокчейн или традиционных платежных сетей.

Корпоративное использование

Кросс-чейн оракулы предлагают предприятиям безопасное блокчейн корпоративное программное обеспечение, которое позволяет им подключать свои внутренние системы к любой сети блокчейн. При этом корпоративные системы могут читать/писать в любой блокчейн и выполнять сложные логические операции по размещению активов и данных между блокчейнами и с контрагентами, используя одну и ту же сеть оракулов. В результате предприятия могут быстро присоединиться к блокчейн системам, пользующимся большим спросом у их контрагентов, и оперативно создать поддержку сервисов смарт-контрактов, необходимых их пользователям, без необходимости тратить время и ресурсы на разработку для интеграции с каждым отдельным блокчейном.

Устойчивость

Гибридные смарт-контракты способствуют экологической устойчивости, создавая стимулы для участия в "зеленых" практиках с помощью передовых методов проверки истинного воздействия "зеленых" инициатив. Оракулы являются важнейшим инструментом для получения смарт-контрактами экологических данных от датчиков, спутниковых снимков и продвинутых вычислений машинного обучения (ML), которые затем позволяют смарт-контрактам выдавать вознаграждения людям, практикующим восстановление лесов или участвующим в программах осознанного потребления. Оракулы также поддерживают многие новые формы углеродных кредитов для компенсации последствий изменения климата.

Оракулы расширяют возможности сетей блокчейн, предоставляя доступ ко всем внешним ресурсам, необходимым для использования полезных и продвинутых гибридных смарт-контрактов, выходящих за рамки простой токенизации. Подобно тому, как Интернет привел к значительным изменениям в способах обмена информацией, гибридные смарт-контракты на базе оракулов пересматривают существующие способы обмена ценностями и обеспечения соблюдения договорных соглашений в обществе.

Присоединяйтесь к русскоязычному сообществу Chainlink в Телеграм.

https://chain.link/education/blockchain-oracles | What Is a Blockchain Oracle?
https://academy.binance.com/ru/articles/blockchain-oracles-explained | Оракулы в области блокчейн-технологий

---