Explica detalladamente el diseño del oráculo descentralizado.

Resumen

La propia cadena de bloques no puede acceder a la información fuera de la cadena y no puede verificar directamente las condiciones para activar los contratos inteligentes, por lo que se requiere que la máquina Oracle proporcione a la cadena de bloques la información necesaria para activar los contratos inteligentes. En pocas palabras, la máquina Oracle puede considerarse como un transmisor de información fuera de la cadena y también es la única ventana para que los contratos inteligentes interactúen con la información bajo la cadena de bloques.

Este artículo es un artículo de investigación producido por la Oficina del Economista Jefe de Wanxiang Blockchain. Estudia más a fondo las ideas de diseño centrales de las máquinas Oracle descentralizadas, así como el diseño económico y la exploración de aplicaciones de varias máquinas Oracle descentralizadas. La conclusión es que con la mejora de la tecnología, las máquinas Oracle descentralizadas saltarán a la corriente principal, y los modelos económicos y los mecanismos de incentivos serán el foco de la competencia entre varias máquinas Oracle descentralizadas. Con la expansión de la base de usuarios de DeFi y otras aplicaciones de cadenas públicas, los oráculos descentralizados se convertirán en una infraestructura necesaria, y la aplicación de oráculos cruzados es una tendencia importante para mejorar la seguridad de las fuentes de datos.

Existen diferencias considerables entre la lógica de funcionamiento del mundo cifrado y el mundo real. El mundo encriptado se ejecuta en la cadena a través del mecanismo de consenso, la criptografía, los nodos distribuidos y los contratos inteligentes. En el contrato inteligente, variable de entrada X, se puede esperar el resultado Y de ejecución del contrato inteligente, este resultado es irreversible, determinista y confiable. Para lograr la precisión del resultado Y, la fuente de la variable X es muy importante. Hay dos fuentes de datos para la variable X, datos dentro de la cadena y datos fuera de la cadena. Los datos confiables en la cadena se pueden obtener directamente a través de la cadena de bloques, mientras que los datos confiables fuera de la cadena deben proporcionarse a través de la máquina Oracle. Este artículo presenta principalmente las formas en que varias máquinas de Oracle proporcionan datos creíbles, así como el diseño de incentivos económicos.

Tipos y mecanismos de oráculos

La función de la máquina Oracle es convertir información externa en la cadena de bloques, completar el intercambio de datos entre la cadena de bloques y el mundo real, y es una forma de que los contratos inteligentes interactúen con el mundo exterior. La máquina Oracle necesita filtrar los datos de una base de datos altamente incierta y no verificada en un sistema cerrado confiable y seguro, por lo que la calidad de los datos afectará en gran medida el funcionamiento de todo el sistema. En la actualidad, existen cuatro fuentes principales de bases de datos de Oracle: una son las conexiones a Internet y los motores de búsqueda, la otra son los datos en la cadena de otras cadenas de bloques, la tercera son los datos de almacenamiento de IPFS y la cuarta son los datos de los sensores de IoT. En la actualidad, hay tres tipos de máquinas Oracle en el mercado de cifrado: una es la máquina Oracle centralizada, la otra es la máquina Oracle descentralizada y la tercera es la máquina Oracle Alliance. A continuación se describen los mecanismos y las diferencias de las tres máquinas Oracle.

Oracle centralizado

La máquina Oracle centralizada proporciona datos a la operación de contrato inteligente por parte de la organización centralizada del centro de confianza. Hay dos mecanismos para la máquina de Oracle centralizada: el primero es que la organización centralizada permite que la máquina de Oracle se ejecute en un entorno de ejecución confiable, y los solicitantes de datos no necesitan confiar en la organización centralizada. Este mecanismo puede demostrar a los solicitantes de datos que la fuente de datos no se ha modificado durante todo el proceso a través de una tecnología de prueba de encriptación confiable. Provable es un ejemplo típico de este mecanismo, utilizando la tecnología de certificación TLSnotary, de modo que todo el proceso de acceso a la fuente de datos de la cadena de bloques puede ser auditado por un tercero. Siempre que el solicitante de datos confíe en la fuente de datos, todo el proceso de acceso a los datos a la cadena de bloques desde la fuente de datos es confiable. La segunda es la máquina Oracle desarrollada por la propia fuente de datos, y los demandantes de datos deben confiar en la organización centralizada. La fuente de datos de este mecanismo suele ser una institución de confianza fuera de la cadena, que extiende el crédito fuera de la cadena a la cadena, y la fuente de datos es la única responsable de la calidad de los datos.

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El mecanismo de la máquina oracular centralizada es relativamente intuitivo y se ajusta a la fuente de datos de la sociedad tradicional.Hay tres ventajas principales: primero, en la máquina oracular centralizada, la integridad y seguridad de los datos afectan directamente la credibilidad de la máquina oracular , y el central Los datos proporcionados por la máquina del oráculo centralizado son un comportamiento comercial, y la motivación para hacer el mal es relativamente pequeña; en segundo lugar, dado que todos los datos son proporcionados por la máquina del oráculo centralizado, no hay un comportamiento de juego de los participantes, y la eficiencia de transferencia de datos es alta; tercero, la centralización de los datos de la máquina oracle El grado de credibilidad no tiene nada que ver con la escala de los usuarios.Incluso si la escala del ecosistema es pequeña, la máquina oracle puede operar normalmente. Pero los oráculos centralizados tienen sus limitaciones de dos maneras. Uno es la escalabilidad, que no puede ser compatible con los datos proporcionados por otras máquinas de Oracle. El segundo es la seguridad: el valor endógeno de la máquina oracular centralizada no es suficiente para respaldar la seguridad requerida por los contratos de alto valor. La máquina oracular centralizada tiene un valor endógeno, que se puede comprar pagando un precio. Cuando la máquina Oracle centralizada sirve como un proveedor de datos ecológicos DeFi más valioso, los demandantes de datos pueden sobornar o incluso comprar la máquina Oracle centralizada y manipular la fuente de datos para obtener ganancias para sus propios contratos en DeFi.

Oracle descentralizado

El diseño del mecanismo Oracle descentralizado es coherente con el pensamiento distribuido de la cadena de bloques y proporciona principalmente servicios de datos a través de muchos nodos de confianza para mejorar la tolerancia a fallos de todo el sistema Oracle. La máquina Oracle descentralizada no mejora la confianza de la máquina Oracle a través de la tecnología, pero logra la confiabilidad de los datos a través de incentivos económicos y firmas de múltiples partes. La máquina Oracle descentralizada implica la participación de múltiples nodos, y el diseño debe considerar los siguientes problemas: primero, la colusión de los nodos; segundo, la confidencialidad del contenido de los datos; tercero, la inmediatez de la adquisición de datos; cuarto, los nodos copian maliciosamente los datos de otros nodos. problema. En quinto lugar, los ataques de Sybil provocan daños en los datos.

Por lo general, hay cinco pasos en el proceso de ejecución de la máquina Oracle descentralizada: (1) El contrato inteligente guarda el estado de la transacción; (2) Detiene la transacción actual y espera a que la máquina Oracle descentralizada llame a los datos; (3) El Oracle La máquina permite que los datos proporcionen (4) La máquina Oracle utiliza un mecanismo de algoritmo de cifrado para organizar y resumir los datos de cada nodo y ajustar el estado de la transacción; (5) El resultado de la verificación del contrato inteligente, la transacción se completa. No importa qué tipo de máquinas Oracle descentralizadas, sus métodos principales para invocar datos tienen algo en común, pero los métodos de implementación son diferentes. En comparación con las máquinas Oracle centralizadas, las máquinas Oracle descentralizadas tienen dos limitaciones: primero, las tarifas son relativamente caras y requieren la participación de múltiples nodos; segundo, la ecología debe tener una cierta escala y la confiabilidad de los datos está altamente correlacionada con la escala de la ecología

Oráculo de la Alianza

La máquina del oráculo de la alianza es un tipo de máquina del oráculo descentralizada que proporciona datos al contrato inteligente de la alianza de confianza. Al igual que la cadena del consorcio, los nodos de la red del oráculo del consorcio son personas o instituciones de confianza designadas. La composición de confianza de este tipo de máquina de Oracle tiene varios niveles, incluida la confianza en cada nodo, la confianza en el mecanismo de la propia máquina de Oracle y la confianza en la organización de gobierno de la máquina de Oracle. La máquina Oracle de MakerDao pertenece a esta categoría. Está compuesta por 14 nodos confiables que proporcionan precios en tiempo real de los activos internos de los usuarios. Además de fuentes de datos personales anónimos, sus nodos también incluyen organizaciones de fuentes de datos designadas como 0x, dYdX, Set Protocol y Gnosis. Hay dos cuestiones a las que la máquina del oráculo de la alianza debe prestar atención: primero, la confidencialidad de la identidad del nodo de confianza está relacionada con la posibilidad de que el nodo sea manipulado o chantajeado; relevante.

Tomando el oráculo de la alianza MakerDao como ejemplo, los titulares de MKR pueden determinar dos puntos clave en el funcionamiento del oráculo: uno es la lista de nodos participantes del oráculo de la alianza; el otro es que los titulares de MKR pueden prevenir los nodos maliciosos al retrasar la respuesta del precio. Manipular el oráculo. Pero cuando los titulares de MKR (instituciones de gobierno) se confabulan o se corrompen, el ecosistema de MakerDao será difícil de controlar y equilibrar. Los tenedores de MKR deshonestos pueden beneficiarse al tener una gran cantidad de CDP o DAI, conspirar para manipular los precios y desencadenar una liquidación global. Se puede ver que la máquina del oráculo de la alianza puede producir efectos eficientes y descentralizados en un entorno específico con un alto grado de confianza, y es una solución en las primeras etapas de la industria.

La dirección del desarrollo de los oráculos descentralizados.

En comparación con las máquinas Oracle centralizadas, las máquinas Oracle descentralizadas son más caras y menos eficientes en el caso de una escala limitada. Por lo tanto, la máquina Oracle descentralizada debe actualizarse para resolver el problema de los datos de la cadena de bloques y resolver el problema de la confianza para expandir realmente su aplicación. Creo que hay tres factores en los futuros escenarios de aplicación práctica de las máquinas Oracle descentralizadas: el primero es el escenario con alta demanda de aleatoriedad, el segundo es el escenario que involucra la participación de múltiples instituciones y el tercero es el escenario de transacciones de activos sintéticos. .

(1) Alta aleatoriedad

Las aplicaciones que involucran una alta aleatoriedad en la cadena de bloques incluyen plataformas de pronóstico. El núcleo de este tipo de plataforma es la aleatoriedad, la imprevisibilidad y la verificabilidad, y la demanda de oráculos descentralizados es rígida. En la actualidad, muchas de estas DApps generan números aleatorios en la cadena sin la participación de Oracle Machines. Sin embargo, en 2018, una DApp en EOS fue pirateada debido al problema de los números aleatorios, lo que provocó que el proyecto perdiera activos, y el algoritmo de números aleatorios abiertos de la cadena de bloques hará que la aleatoriedad sea predecible. DApp puede obtener números aleatorios más seguros de dos maneras: una es usar llamadas API de Oracle Machine para obtener números aleatorios del mundo exterior, la otra es usar ecuaciones aleatorias verificables VRF para generar un número aleatorio seguro e impredecible fuera de la cadena. devolver este número aleatorio directamente al usuario.

(2) Participación multipartidista

Los escenarios que involucran la participación de múltiples partes son adecuados para obtener datos a través de máquinas Oracle descentralizadas, como los seguros descentralizados. En primer lugar, las fuentes de datos de seguros descentralizados cubren una amplia gama, como el seguro de retraso de vuelo y el seguro médico. Un solo caso necesita obtener datos de múltiples fuentes de datos, como Internet de las cosas, sistemas GPS, precedentes legales o datos de hospitales. En el caso de la compensación de seguros de automóviles, las compañías de seguros a menudo no están de acuerdo con los clientes sobre si pagar o no. La compañía de seguros tiene el poder de decisión final, por lo que es inevitable que algunos clientes oculten información. Las reclamaciones de seguros de automóviles involucran múltiples fuentes de datos, y el proceso de investigación suele llevar mucho tiempo, lo que aumenta fácilmente los costos operativos y prolonga el ciclo de procesamiento. La máquina Oracle descentralizada puede obtener rápidamente datos relacionados con seguros de diferentes fuentes de datos y cargar los resultados de compensación y datos relacionados a la cadena a través de la agregación fuera de la cadena. En segundo lugar, el mayor costo de las instituciones de seguros es el costo de la confianza. Cuando el valor de la garantía supera el valor endógeno de la máquina oracular centralizada, es difícil confiar en la máquina oracular centralizada.

(3) Activos sintéticos

Los activos sintéticos tienen varios mecanismos de diseño, siempre que existan contrapartes en el mercado se pueden establecer contratos de activos sintéticos. Los activos sintéticos son flexibles y permiten a los participantes del mercado cubrir riesgos que de otro modo sería imposible negociar. Los resultados de las transacciones de los activos sintéticos en la cadena de bloques dependen completamente de la máquina Oracle descentralizada, y el contrato inteligente en la cadena de bloques no puede distinguir si la fuente de datos es correcta. Por lo tanto, el oráculo descentralizado es un rol necesario para las transacciones de activos sintéticos.

Los oráculos descentralizados pueden aprovechar los nodos múltiples para proporcionar fuentes de datos de manera flexible para varios contratos de activos sintéticos. Hay cuatro formas para que los oráculos descentralizados mejoren la seguridad de las fuentes de datos de contratos de alto valor: primero, incentivos económicos y mecanismos de castigo; segundo, auditorías de múltiples nodos; tercero, el valor endógeno de los oráculos descentralizados aumentará con A medida que crece la escala ecológica y el ciclo aumenta, la seguridad será cada vez más alta; en cuarto lugar, la interoperabilidad es alta y se pueden realizar servicios cruzados de Oracle.

Aunque en comparación con la máquina oracle centralizada, el límite superior del valor del contrato que la máquina oracle descentralizada puede llevar es más alto, pero la máquina oracle descentralizada también debe resolver el problema de cumplimiento de la fuente de datos. Las máquinas Oracle centralizadas que proporcionan datos para las transacciones de activos sintéticos legales tradicionales, incluidas las agencias gubernamentales, las bolsas de valores, los bancos y otras instituciones, están supervisadas de cerca por el gobierno. La lucha contra la censura de la máquina Oracle descentralizada significa que los solicitantes de datos deben confiar plenamente en la tecnología y el mecanismo de la máquina Oracle. Si el gobierno interviene para regular los oráculos, se perderá la intención original de descentralización de blockchain.

Por lo tanto, no importa si el futuro es aumentar la cláusula de límite superior del contrato DeFi o la autorregulación del desarrollo de la máquina Oracle, cómo la máquina Oracle descentralizada puede satisfacer las necesidades regulatorias será clave para el desarrollo de DeFi. Desde el punto de vista macro de la seguridad de la fuente de datos, el uso de varias máquinas Oracle descentralizadas al mismo tiempo puede lograr una mayor descentralización. En el futuro, el mercado Oracle descentralizado será multifacético, con diversificación de riesgos y un entorno de suministro de datos más seguro.

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