区块链预言机详解：智能合约的链下数据桥梁

社区投稿 - 作者：Vallery Mou

什么是区块链预言机？

区块链预言机是向智能合约提供外部信息的第三方服务，它们是区块链与外部世界的桥梁。区块链和智能合约无法访问链下数据（网络外部的数据）。然而，对于许多合约协议而言，获取外部世界的相关信息对于执行协议至关重要。

这就是区块链预言机发挥作用的地方，它们提供了链下数据和链上数据之间的连接。预言机在区块链生态系统中至关重要，因为它们拓宽了智能合约的运行范围。如果没有区块链预言机，智能合约的用途将非常有限，因为它们只能访问其网络内部的数据。

需要注意的是，区块链预言机本身并不是数据源，而是查询、验证和认证外部数据源，然后中继该信息的层级。预言机传输的数据形式多种多样——价格信息、支付的成功完成或传感器测量的温度。

要调用外部世界的数据，必须调用智能合约，并且必须花费网络资源。一些预言机不仅能够将信息中继到智能合约，还能够将其发送回外部来源。

存在许多不同类型的预言机——区块链预言机的运行方式完全取决于它的设计目的。本文将介绍其中一些设计。

区块链预言机的示例

假设爱丽丝和鲍勃就美国总统大选的获胜者下注。爱丽丝认为共和党候选人将获胜，而鲍勃认为民主党候选人将获胜。他们就赌注的条款达成一致，并将他们的资金锁定在一个智能合约中，该合约将根据选举结果将所有资金释放给获胜者。

由于智能合约无法与外部数据交互，它必须依赖预言机来提供必要的信息——在本例中，是总统大选的结果。选举结束后，预言机查询一个受信赖的API以找出哪个候选人获胜，并将此信息中继到智能合约。然后，合约根据结果将资金发送给爱丽丝或鲍勃。

如果没有预言机中继数据，就没有办法以一种不会被参与者之一操纵的方式来解决这场赌局。

不同类型的区块链预言机有哪些？

区块链预言机可以根据许多不同的特性进行分类：

• 来源——数据源于软件还是硬件？
• 信息方向——是入站还是出站？
• 可信度——是集中式还是去中心化？

单个预言机可以属于多个类别。例如，从公司网站获取信息的预言机就是一个集中式的入站软件预言机。

软件预言机

软件预言机与在线信息源交互并将信息传输到区块链。这些信息可以来自在线数据库、服务器、网站——基本上是网络上的任何数据源。

软件预言机连接到互联网这一事实不仅允许它们向智能合约提供信息，还允许它们实时传输信息。这使得它们成为最常见的区块链预言机类型之一。

软件预言机通常提供的信息可能包括汇率、数字资产价格或实时航班信息。

硬件预言机

一些智能合约需要与现实世界交互。硬件预言机旨在从物理世界获取信息并将其提供给智能合约。此类信息可以从电子传感器、条形码扫描仪和其他信息读取设备中继。

硬件预言机基本上将现实世界的事件“翻译”成智能合约可以理解的数字值。

一个例子可能是一个传感器，它检查运输货物的卡车是否到达装货区。如果到达，它会将信息中继到智能合约，然后智能合约可以根据它执行决策。

入站和出站预言机

入站预言机将信息从外部来源传输到智能合约，而出站预言机将信息从智能合约发送到外部世界。

入站预言机的一个例子是告诉智能合约传感器测量的温度是多少的预言机。出站预言机的一个例子可以考虑使用智能锁。如果资金存入一个地址，智能合约会通过出站预言机将此信息发送到解锁智能锁的机制。

集中式和去中心化预言机

集中式预言机由单个实体控制，并且是智能合约的唯一信息提供者。仅使用一个信息来源可能存在风险——合约的有效性完全取决于控制预言机的实体。此外，任何恶意行为者的恶意干扰都会直接影响智能合约。集中式预言机的主要问题是存在单点故障，这使得合约对漏洞和攻击的抵抗力较弱。

去中心化预言机与公共区块链共享一些相同的目标——避免交易对手风险。它们通过不依赖单一的事实来源来提高提供给智能合约的信息的可靠性。智能合约查询多个预言机以确定数据的有效性和准确性——这就是为什么去中心化预言机也可以被称为共识预言机的原因。

一些区块链项目向其他区块链提供去中心化预言机服务。去中心化预言机在预测市场中也很有用，在预测市场中，某个结果的有效性可以通过社会共识来验证。

虽然去中心化预言机的目标是实现无信任，但需要注意的是，就像无信任区块链网络一样，去中心化预言机并没有完全消除信任，而是将其分配给许多参与者。

特定合约预言机

特定合约预言机是一种专为单个智能合约使用而设计的预言机。这意味着如果想要部署多个智能合约，就必须开发与之成比例的特定合约预言机。

这种类型的预言机被认为非常耗时且维护成本高昂。想要从各种来源提取数据的公司可能会发现这种方法非常不切实际。另一方面，由于特定合约预言机可以从头开始设计以服务于特定的用例，因此开发人员可以高度灵活地根据特定要求对其进行调整。

人工预言机

有时，在特定领域拥有专业知识的个人也可以充当预言机。他们可以研究和验证来自各种来源的信息的真实性，并将这些信息翻译成智能合约。由于人工预言机可以使用密码学来验证其身份，因此欺诈者伪造其身份并提供损坏数据的可能性相对较低。

预言机问题

由于智能合约根据预言机提供的数据执行决策，因此它们是健康区块链生态系统的关键。设计预言机的主要挑战是，如果预言机受到破坏，依赖它的智能合约也会受到破坏。这通常被称为预言机问题。

由于预言机不是主要区块链共识的一部分，因此不幸的是，它们也不是公共区块链可以提供的安全机制的一部分。第三方预言机与智能合约的无信任执行之间的信任冲突仍然是一个大多未解决的问题。

中间人攻击也可能是一种威胁，其中恶意行为者可以访问预言机和合约之间的數據流，并修改或伪造数据。

结语

一种可靠的机制，可以促进智能合约与外部世界之间的通信，对于区块链的全球采用至关重要。如果没有区块链预言机，智能合约将不得不依赖其网络中已有的信息，这将大大限制其功能。

去中心化预言机有可能引入安全机制，可以消除区块链生态系统中许多系统性风险。对于区块链生态系统的发展而言，区块链预言机仍然是需要以安全、可靠和无信任的方式实施的关键构建块之一。