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连接区块链与现实世界的桥梁

2019-10-23 14:05 编辑:币牛牛 来源:币源

区块链的去中心化账本和智能合约为当今社会解决了P2P交互的信任问题,无需任何中心化机构进行信任背书,这是人类社会信任体系的重大革新。但是当前的智能合约无法主动向外部获取链外信息,使得它只能在一个封闭、孤立的环境中执行任务,无法做到和外部世界的互通互连。



预言机(Oracle)的出现旨在为区块链解决上述问题,作为智能合约与外部世界通信的网关,为区块链打开了一扇通往外部世界的窗户。



什么是预言机?



在计算机领域,预言机是一种抽象电脑,又称谕示机。预言机具备图灵机的一切功能,并额外拥有一种能力:可以不通过计算直接得到某些问题的答案,这个过程叫做Oracle(神谕)。也就是说,预言机可以解决图灵机通过计算也无法解决的问题,比如从外界获取问题的答案。



举个例子,有一个天气预报预警的DApp,用户可以通过链上智能合约进行天气预报的查询。天气预报的数据不是在链上自行生成的,而是需要智能合约向气象服务网站的接口发起请求获取数据。这时预言机就起作用了,智能合约可以向预言机发起请求,由预言机执行气象服务网站接口的调用,返回一致性的响应数据给智能合约,供智能合约处理。

看似很简单的执行流程,实际上其中隐含着许多问题,比如:

区块链的去中心化账本和智能合约为当今社会解决了P2P交互的信任问题,无需任何中心化机构进行信任背书,这是人类社会信任体系的重大革新。但是当前的智能合约无法主动向外部获取链外信息,使得它只能在一个封闭、孤立的环境中执行任务,无法做到和外部世界的互通互连。

如何保证数据源的数据不会做恶?如果一个数据源给预言机节点A的答案是“是”,而给预言机节点B的答案是“否”,该怎么办?这里就需要引入多数据源请求来保证数据源的数据真实性。而事实上我们是不能保证用户请求的数据一定存在多个真实可信的数据源的,那么我们的预言机系统就必须要容忍数据源作恶这种问题的存在,比如不能对返回错误答案的预言机节点进行惩罚。

诸如此类的问题还有很多,为了预防这些问题的出现,去中心化预言机需要进行缜密、全面的设计。

A. 多预言机节点

为了防止单节点预言机的信任问题,需要多个节点共同执行预言机数据的请求处理。多节点会带来的数据不一致问题,这时数据的聚合一定是需要的。常用的聚合算法有BFT共识算法或者门限签名算法等。

B. “提交-揭露”机制

预言机节点之间的数据广播会带来Free-loading(吃空饷)问题,即一个预言机不是通过访问数据源来获取数据,而是复制其它预言机的答案。当吃空饷的节点占据大多数时,如果这些节点复制了一个错误的答案,这将变成一次大多数攻击,危害系统安全。我们可以通过“提交-揭露”机制解决此问题,预言机节点分两阶段提交数据答案,第一阶段提交的答案是加密的,在收到足够多的预言机答案之后,才解密全部答案。

C. 多数据源或可信单数据源

数据源的诚信问题是很难解决的,因为这不是预言机的问题,而是一个外部问题。用户在使用预言机时应确认所访问的数据源是安全可靠的,而当用户访问到一个不安全的数据源时,不安全的数据很可能导致预言机返回一个错误的结果。当然,通过使用多数据源访问数据可以在一定程度上防止少数数据源的作恶,但是这种做法不具通用性,因为并不是每一条数据都具备多个外部数据源供应。

D. 利益分配

去中心化预言机需要设计一套激励机制,以给与预言机节点行为对应的奖励和惩罚。预言机节点在加入去中心化网络时需要支付一定的保证金,以防止节点的作恶。理论上获取到与共识结果相同答案的预言机都应该获得相同的奖励,因为他们都是达成共识结论的贡献者。在惩罚规则方面,我们不能因为某个预言机节点的答案与共识结果不同,或者不能即时返回请求结果就惩罚他,因为我们不能辨别是预言机节点在作恶还是数据源在作恶。而对于Free-loading的问题,一旦在“揭露-提交”阶段发现节点在吃空饷,则需要按一定比例扣除其质押的保证金。

当前市场的预言机项目

1. ChainLink

Chainlink 的目标是构建一个完全去中心化的预言机网络,网络节点兼容以太坊比特币和 Hyperledger,并支持模块化:系统的每个部分都支持升级。其主要的想法是为预言机打造一个可信的市场。有良好行为的预言机节点会受到激励,其表现和声誉会公之于众,反之有恶意行为的节点会受到惩罚。Chainlink 一开始是在链上对预言机的数据进行聚合,后续设计为链下进行数据聚合。

关键词:比特币新闻 币牛牛

转载自比特币新闻网(www.btc268.com),提供比特币行情走势分析与数字货币投资炒币最新消息。

原文标题:连接区块链与现实世界的桥梁

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