Что такое блокчейн-оракулы и как они работают?

Основы

Блокчейн-оракулы выступают посредниками между блокчейнами и внешним миром, предоставляя смарт-контрактам внешнюю информацию, к которой те не имеют прямого доступа. Эта функция критична для многих договорных соглашений, которые требуют данных из офчейн-источников для исполнения.

Оракулы играют ключевую роль в экосистеме блокчейна, поскольку расширяют область, в которой смарт-контракты могут функционировать за пределами своей сети. Без оракулов смарт-контракты имели бы ограниченный функционал и могли бы обращаться только к данным внутри сети.

Важно отметить, что блокчейн-оракулы сами по себе не являются источниками данных, а представляют собой уровни, которые аутентифицируют, проверяют и запрашивают внешние источники данных перед передачей информации. Передаваемые оракулами данные могут принимать разные формы: курсы цен, подтверждение платежа или показания датчиков.

Для получения офчейн-данных смарт-контракт должен быть вызван, и требуется использование сетевых ресурсов. Некоторые оракулы способны не только передавать информацию в смарт-контракты, но и отправлять её обратно во внешние системы.

Примеры блокчейн-оракулов

Предположим, Эмили и Дэвид делают ставку на победителя президентских выборов в США. Эмили считает, что победит кандидат от Республиканской партии, а Дэвид уверен в победе Демократа. Они согласовывают условия пари и блокируют средства в смарт-контракте, который переведёт всю сумму победителю по результатам выборов.

Поскольку смарт-контракт не может взаимодействовать с внешними данными напрямую, он должен полагаться на оракула, чтобы тот передал необходимую информацию — в данном случае результаты выборов. После завершения выборов оракул запрашивает надёжный API, выясняет, кто победил, и передаёт эту информацию смарт-контракту. Контракт затем переводит средства Эмили или Дэвиду в зависимости от результата.

Без оракула, ретранслирующего данные, не было бы способа урегулировать такое пари таким образом, чтобы один из участников не мог подделать результаты.

Какие типы блокчейн-оракулов существуют?

Блокчейн-оракулы имеют разные классификации в зависимости от их характеристик. Один оракул может относиться к нескольким категориям одновременно. Например, оракул, получающий данные с сайта компании, — это централизованный входящий программный оракул.

Источник: данные получены из программного или аппаратного источника?

• Программные оракулы — важный тип блокчейн-оракулов, которые получают данные из онлайн-источников и передают их в блокчейн. Они могут извлекать информацию из широкого спектра интернет-ресурсов, таких как базы данных, сайты и серверы. Поскольку программные оракулы подключены к сети, они могут передавать информацию в реальном времени, что делает их популярным решением для смарт-контрактов. Программные оракулы могут предоставлять различные данные, включая курсы обмена, цены цифровых активов или актуальную информацию о рейсах.
• Аппаратные оракулы используются для получения информации с физических устройств и передачи её в блокчейн, позволяя смарт-контрактам взаимодействовать с материальным миром. Такие оракулы интерпретируют события реального мира с помощью датчиков, сканеров штрих‑кодов и других считывающих устройств и преобразуют их в цифровые значения, которые понятны смарт-контрактам. Например, аппаратный оракул может зафиксировать прибытие грузовика на погрузочную площадку и сообщить это смарт-контракту, после чего контракт выполнит соответствующее действие.

Направление: входящий или исходящий?

Оракулы можно классифицировать как входящие или исходящие в зависимости от направления потока информации.

• Входящие оракулы передают информацию из внешних источников в смарт-контракты.
• Исходящие оракулы отправляют информацию из смарт-контрактов во внешний мир.

Пример входящего оракула — датчик, измеряющий температуру и передающий данные в смарт-контракт. В качестве исходящего оракула можно привести умный замок, который открывается при поступлении средств на адрес: смарт-контракт отправляет команду через исходящий оракул механизму открытия.

Доверие: централизованный или децентрализованный?

• Централизованные оракулы контролируются одним субъектом и могут представлять риск из‑за единой точки отказа. Злоумышленное вмешательство со стороны недобросовестного оператора может повлиять на смарт-контракт, и эффективность контракта полностью зависит от контролирующей стороны.
• Децентрализованные оракулы стремятся избежать рисков контрагента, не полагаясь на единый источник истины. Они используют несколько оракулов для повышения надёжности информации и часто называются оракулами консенсуса. Некоторые блокчейн‑проекты предоставляют децентрализованные сервисы оракулов другим блокчейнам; такие решения полезны на рынках прогнозов, где социальный консенсус помогает подтвердить корректность результатов.

Хотя децентрализованные оракулы стремятся достичь бездоверительной модели, они не устраняют доверие полностью, а распределяют его между множеством участников, аналогично бездоверительным блокчейн-сетям.

Другие типы оракулов

• Контракт-специфичные оракулы
  • Контракт-специфичный оракул предназначен для использования одним смарт-контрактом. Это может привести к необходимости разработки нескольких оракулов при развертывании множества контрактов. Хотя такой подход обеспечивает гибкость для индивидуальных сценариев, он также требует затрат на поддержку и времени. Компаниям, которым нужны данные из разных источников, это может быть непрактично.
• Человеческие оракулы
  • Люди с экспертными знаниями в определённой области также могут выступать в роли оракулов. Они изучают и проверяют достоверность информации из различных источников и переводят её в формат, пригодный для смарт-контрактов. Поскольку человеческие оракулы могут использовать криптографию для подтверждения своей личности, риск подделки данных и представления себя как оракула сравнительно невысок.

Важная проблема, связанная с оракулами

Обеспечение точности данных, используемых в смарт-контрактах, — одна из ключевых задач оракулов. Однако целостность смарт-контракта может быть поставлена под угрозу, если оракул скомпрометирован. Оракулы не являются частью консенсуса блокчейна, и это делает их уязвимыми к атакам. Противоречие между третьими сторонами-оракулами и бездоверительным исполнением смарт-контрактов остаётся сложной нерешённой проблемой. Злоумышленники также могут проводить атаки «человек посередине», перехватывая данные между оракулом и контрактом и изменяя или фальсифицируя их.

Заключение

Для широкого распространения блокчейнов необходимы надёжные способы взаимодействия смарт-контрактов с внешней информацией. Здесь и приходят на помощь блокчейн-оракулы: они обеспечивают безопасную коммуникацию между блокчейном и внешними источниками данных. Без оракулов смарт-контракты были бы ограничены использованием только внутренней информации, что существенно сужает их возможности.

Децентрализованные оракулы могут дать важные гарантии для снижения рисков в экосистеме блокчейна. Их безопасная и надёжная реализация необходима для дальнейшего роста отрасли. В целом, блокчейн-оракулы — критически важный компонент, необходимый для более широкого принятия и использования технологии блокчейн.