Blockchain Orakulai: Sujungiantys Blockchain ir realų pasaulį

Blockchain technologija, su jai būdingu saugumu ir skaidrumu, turi milžinišką potencialą įvairiuose sektoriuose. Tačiau iškyla svarbus apribojimas, nes blockchain iš prigimties yra izoliuotos ekosistemos. Išmanieji kontraktai, savarankiškai vykdomi susitarimai, esantys daugelio blockchain programų pagrindu, negali tiesiogiai pasiekti duomenų iš išorinių šaltinių. Būtent čia į pagalbą ateina blockchain orakulai. Jie veikia kaip esminis tiltas, leidžiantis išmaniesiems kontraktams sąveikauti su realaus pasaulio duomenimis ir sistemomis.

Kas yra Blockchain Orakulai?

Iš esmės, blockchain orakulai yra trečiųjų šalių paslaugos, kurios sujungia blockchain su išorinėmis sistemomis, suteikdamos išmaniesiems kontraktams prieigą prie ne grandinės (off-chain) duomenų. Šie duomenys gali apimti platų informacijos spektrą, pavyzdžiui:

Kainų srautai: Kriptovaliutų kainos, akcijų kainos, užsienio valiutų kursai.
Orų duomenys: Temperatūra, krituliai, vėjo greitis.
Sporto rezultatai: Rezultatai, statistika.
Renginių rezultatai: Rinkimų rezultatai, skrydžių vėlavimai.
Atsitiktiniai skaičiai: Žaidimų ir loterijų programoms.
Tapatybės informacija: Vartotojų tapatybių ir kredencialų tikrinimas.
Geografiniai duomenys: Vietovės informacija logistikai ir tiekimo grandinės valdymui.

Orakulai iš esmės gauna duomenis iš išorinių šaltinių, patikrina jų tikslumą ir perduoda juos į blockchain formatu, kurį gali suprasti išmanieji kontraktai. Tai leidžia išmaniesiems kontraktams reaguoti į realaus pasaulio įvykius ir automatizuoti procesus pagal iš anksto nustatytas sąlygas.

Orakulų svarba išmaniųjų kontraktų funkcionalumui

Be orakulų, išmanieji kontraktai būtų apriboti veikti tik blockchain aplinkoje. Jie negalėtų sąveikauti su išoriniu pasauliu ar reaguoti į realaus pasaulio įvykius, o tai smarkiai apribotų jų potencialaus panaudojimo atvejus. Orakulai yra būtini, norint įgalinti platų blockchain programų spektrą, įskaitant:

Decentralizuoti finansai (DeFi): Kainų srautai yra gyvybiškai svarbūs skolinimo platformoms, decentralizuotoms biržoms (DEX) ir stabiliosioms kriptovaliutoms. Pavyzdžiui, DeFi skolinimo platforma naudoja kainų orakulus, norėdama nustatyti įkaito santykius ir likviduoti pozicijas, kai kainos krenta.
Tiekimo grandinės valdymas: Prekių vietos ir būklės sekimas joms judant tiekimo grandine. Orakulai gali teikti realiu laiku atnaujinimus apie temperatūrą, drėgmę ir vietą, inicijuodami automatizuotus mokėjimus po pristatymo ar pranešdami suinteresuotoms šalims apie galimas problemas.
Draudimas: Draudimo išmokų automatizavimas remiantis realaus pasaulio įvykiais, tokiais kaip skrydžių vėlavimai ar nederlius. Orakulas gali patikrinti skrydžio vėlavimo faktą naudodamas duomenis iš oro linijų API ir automatiškai inicijuoti išmoką apdraustajai šaliai.
Žaidimai: Atsitiktinių skaičių generavimas sąžiningai ir skaidriai žaidimų patirčiai. Orakulai gali pateikti patikrinamus atsitiktinius skaičius, atsparius manipuliacijoms.
Prognozių rinkos: Lažybų apmokėjimas remiantis realaus pasaulio įvykių rezultatais. Orakulai naudojami rinkimų, sporto renginių ir kitų įvykių rezultatams patikrinti.
Tapatybės valdymas: Vartotojų tapatybių ir kredencialų tikrinimas norint gauti prieigą prie decentralizuotų paslaugų. Orakulai gali pasiekti ir patikrinti duomenis iš patikimų tapatybės teikėjų.

Orakulo problema: pasitikėjimas ir patikimumas

Pagrindinis iššūkis kuriant orakulus yra „orakulo problema“. Kadangi išmanieji kontraktai priklauso nuo orakulų dėl išorinių duomenų, orakulo saugumas ir patikimumas tampa kritiškai svarbūs. Jei orakulas pateiks netikslius ar suklastotus duomenis, išmanusis kontraktas bus įvykdytas neteisingai, o tai gali sukelti finansinių nuostolių ar kitų neigiamų pasekmių. Įsivaizduokite prognozių rinką, kurioje orakulas praneša apie suklastotus rinkimų rezultatus; tai lemtų neteisingas išmokas ir pakenktų rinkos vientisumui.

Buvo sukurti keli metodai orakulo problemai spręsti:

Centralizuoti orakulai: Tai paprasčiausias orakulų tipas, kai vienas subjektas yra atsakingas už duomenų teikimą. Nors juos lengva įdiegti, jie yra pažeidžiami dėl vieno gedimo taško ir manipuliacijų. Pavyzdžiui, viena įmonė teikia orų duomenis regioninei pasėlių draudimo programai.
Decentralizuoti orakulai: Šie orakulai naudoja nepriklausomų duomenų teikėjų tinklą duomenims rinkti ir tikrinti. Tai sumažina manipuliavimo riziką ir padidina patikimumą. „Chainlink“ yra ryškus decentralizuoto orakulų tinklo pavyzdys.
Sutarimu pagrįsti orakulai: Šie orakulai remiasi sutarimo mechanizmu tarp kelių duomenų teikėjų, siekiant susitarti dėl teisingos duomenų vertės. Tai užtikrina aukštesnį saugumo ir tikslumo lygį. „Tellor“ yra sutarimu pagrįsto orakulo pavyzdys.
Skaičiavimais pagrįsti orakulai: Šie orakulai atlieka skaičiavimus ne grandinėje (off-chain) ir pateikia rezultatus išmaniajam kontraktui. Tai gali būti naudojama sudėtingiems skaičiavimams, kurie yra per brangūs atlikti grandinėje (on-chain).
Nepatikimi (Trustless) orakulai: Šie orakulai naudoja kriptografinius metodus duomenų vientisumui patikrinti, nepasikliaudami patikima trečiąja šalimi. Pavyzdžiui, naudojant nulinių žinių įrodymus (zero-knowledge proofs) duomenų pagrįstumui patikrinti, neatskleidžiant pačių duomenų.

Blockchain Orakulų tipai

Blockchain orakulai gali būti klasifikuojami pagal įvairius veiksnius, įskaitant duomenų šaltinį, duomenų srauto kryptį ir pasitikėjimo modelį.

Pagal duomenų šaltinį

Programinės įrangos orakulai: Šie orakulai gauna duomenis iš internetinių šaltinių, tokių kaip svetainės, API ir duomenų bazės. Tai yra labiausiai paplitęs orakulų tipas, naudojamas plačiam programų spektrui. Pavyzdžiai apima kainų srautus iš kriptovaliutų biržų ir orų duomenis iš orų API.
Aparatinės įrangos orakulai: Šie orakulai gauna duomenis iš fizinių įrenginių, tokių kaip jutikliai, RFID žymės ir brūkšninių kodų skaitytuvai. Jie naudojami programoms, kurioms reikalingi realaus pasaulio duomenys, pvz., tiekimo grandinės valdymui ir aplinkos stebėsenai. Įsivaizduokite išmanųjį kontraktą, kuris inicijuoja mokėjimą gavęs signalą iš GPS įrenginio, patvirtinantį prekių pristatymą į konkrečią vietą.

Pagal duomenų srautą

Įeinantys orakulai: Šie orakulai teikia duomenis į blockchain iš išorinių šaltinių. Tai yra labiausiai paplitęs orakulų tipas.
Išeinantys orakulai: Šie orakulai siunčia duomenis iš blockchain į išorines sistemas. Tai gali būti naudojama veiksmams realiame pasaulyje inicijuoti, pavyzdžiui, siunčiant mokėjimus ar valdant įrenginius. Pavyzdžiui, išmanusis kontraktas galėtų nurodyti išmaniajai spynai atidaryti duris gavus mokėjimą.

Pagal pasitikėjimo modelį

Centralizuoti orakulai: Kaip minėta anksčiau, šie orakulai priklauso nuo vieno patikimo subjekto.
Decentralizuoti orakulai: Šie orakulai naudoja nepriklausomų duomenų teikėjų tinklą, siekdami padidinti saugumą ir patikimumą.
Žmogaus orakulai: Šie orakulai priklauso nuo žmogaus indėlio tikrinant duomenis. Tai gali būti naudinga subjektyviai informacijai, kurią sunku automatizuoti. Pavyzdžiui, patikrinti pažeistos prekės būklę draudimo išmokoms per minios surinktas nuotraukas ir atsiliepimus.

Populiarūs Blockchain Orakulų tinklai

Yra keletas nusistovėjusių blockchain orakulų tinklų, kurių kiekvienas turi savo stipriąsias ir silpnąsias puses.

Chainlink: Plačiausiai naudojamas orakulų tinklas, suteikiantis prieigą prie plataus duomenų srautų ir paslaugų spektro. „Chainlink“ naudoja decentralizuotą mazgų tinklą duomenims rinkti ir tikrinti, todėl yra labai saugus ir patikimas. Jie dirba su daugybe duomenų teikėjų visame pasaulyje, siekdami užtikrinti duomenų tikslumą ir prieinamumą.
API3: Sutelkia dėmesį į tiesioginės prieigos prie API iš duomenų teikėjų suteikimą, pašalinant tarpininkų poreikį. API3 siekia sumažinti orakulų integracijos išlaidas ir sudėtingumą. Jų „Airnode“ leidžia API teikėjams tiesiogiai teikti duomenis blockchain programoms.
Tellor: Decentralizuotas orakulų tinklas, kuris remiasi kasėjų (miners) tinklu, teikiančiu duomenis į blockchain. „Tellor“ naudoja darbo įrodymo (proof-of-work) sutarimo mechanizmą duomenų vientisumui užtikrinti.
Band Protocol: Tarpgrandininė (cross-chain) duomenų orakulų platforma, kuri sujungia ir prijungia realaus pasaulio duomenis bei API prie išmaniųjų kontraktų. „Band Protocol“ palaiko įvairias blockchain sistemas ir teikia platų duomenų srautų spektrą.
UMA (Universal Market Access): Suteikia infrastruktūrą sintetiniams aktyvams ir decentralizuotiems finansiniams produktams kurti. UMA duomenų tikrinimo mechanizmas (DVM) veikia kaip žmogaus orakulas, leidžiantis žetonų turėtojams balsuoti dėl duomenų užklausų pagrįstumo.

Blockchain Orakulų diegimas: Praktinis vadovas

Blockchain orakulų integravimas į jūsų išmaniuosius kontraktus reikalauja kruopštaus planavimo ir vykdymo. Štai keletas pagrindinių aspektų:

Apibrėžkite savo duomenų reikalavimus: Aiškiai nustatykite, kokių duomenų jums reikia ir kokiu dažnumu. Nustatykite reikiamą tikslumo ir patikimumo lygį.
Pasirinkite tinkamą orakulų tinklą: Įvertinkite turimus orakulų tinklus ir pasirinkite tą, kuris geriausiai atitinka jūsų poreikius. Atsižvelkite į tokius veiksnius kaip duomenų aprėptis, saugumas, kaina ir integracijos paprastumas.
Sukurkite savo išmanųjį kontraktą taip, kad jis apdorotų orakulo duomenis: Įdiekite klaidų apdorojimo mechanizmus, skirtus galimiems orakulo gedimams ar duomenų netikslumams valdyti. Naudokite tinkamus duomenų tipus ir patvirtinimo metodus, kad užtikrintumėte duomenų vientisumą.
Kruopščiai testuokite: Griežtai testuokite savo išmanųjį kontraktą su įvairiais orakulo duomenų įvesties variantais, kad įsitikintumėte, jog jis teisingai veikia skirtingais scenarijais. Apsvarstykite galimybę naudoti simuliacijas ar testavimo tinklus (testnets), kad įvertintumėte našumą ir nustatytumėte galimas problemas.
Stebėkite orakulo našumą: Nuolat stebėkite pasirinkto orakulų tinklo našumą, kad įsitikintumėte, jog jis teikia tikslius ir patikimus duomenis. Įdiekite perspėjimus, kurie praneštų jums apie bet kokias galimas problemas.

Pavyzdžiui, jei kuriate DeFi skolinimo platformą, kuri priklauso nuo kriptovaliutų kainų srautų, turėtumėte:

Nustatyti būtinus kainų srautus: Bitcoin, Ether ir kitų aktualių kriptovaliutų.
Pasirinkti patikimą orakulų tinklą: Pavyzdžiui, „Chainlink“ teikia aukštos kokybės, decentralizuotus kainų srautus.
Įdiegti apsaugos priemones savo išmaniajame kontrakte: Valdykite situacijas, kai orakulo srautas nepasiekiamas arba pateikia netikėtą vertę. Įdiekite grandinės pertraukiklius (circuit breakers), kad išvengtumėte kaskadinių gedimų.
Stebėti kainų srautus: Užtikrinti, kad kainų srautai atnaujinami reguliariai ir tiksliai.

Blockchain Orakulų ateitis

Blockchain orakulų vaidmuo ir toliau augs, nes blockchain technologija bus vis plačiau pritaikoma. Išmaniesiems kontraktams tampant vis sudėtingesniems, patikimų ir tikslių duomenų iš išorinių šaltinių poreikis tik didės. Galime tikėtis kelių pagrindinių tendencijų blockchain orakulų ateityje:

Didesnė decentralizacija: Orakulų tinklai taps labiau decentralizuoti, siekiant dar labiau padidinti saugumą ir patikimumą. Tai apims nepriklausomų duomenų teikėjų skaičiaus didinimą ir sutarimo mechanizmų, naudojamų duomenims tikrinti, tobulinimą.
Pagerinta duomenų kokybė: Orakulų tinklai sutelks dėmesį į teikiamų duomenų kokybės ir tikslumo gerinimą. Tai apims sudėtingesnių duomenų patvirtinimo metodų naudojimą ir bendradarbiavimą su patikimais duomenų teikėjais.
Integracija su naujais duomenų šaltiniais: Orakulų tinklai integruosis su naujais duomenų šaltiniais, tokiais kaip daiktų interneto (IoT) įrenginiai ir realaus pasaulio jutikliai. Tai leis išmaniesiems kontraktams sąveikauti su platesniu realaus pasaulio įvykių spektru ir automatizuoti sudėtingesnius procesus. Pavyzdžiui, integracija su palydovinėmis nuotraukomis, siekiant stebėti pasėlių būklę žemės ūkio draudimo programoms.
Specializuoti orakulai: Matysime specializuotų orakulų, skirtų konkrečioms pramonės šakoms ir naudojimo atvejams, atsiradimą. Pavyzdžiui, orakulai, teikiantys duomenis sveikatos apsaugos pramonei ar energetikos sektoriui.
Tarpgrandininis suderinamumas (Cross-Chain Interoperability): Orakulų tinklai taps labiau suderinami, leisdami išmaniesiems kontraktams skirtingose blockchain sistemose pasiekti tuos pačius duomenis. Tai leis kurti tarpgrandininės programas, kurios išnaudos kelių blockchain sistemų privalumus.

Iššūkiai ir svarstymai

Nors blockchain orakulai siūlo didelių privalumų, reikia atsižvelgti į kai kuriuos iššūkius ir svarstymus:

Duomenų saugumas: Duomenų apsauga perdavimo metu ir ramybės būsenoje yra svarbiausia. Šifravimas, saugus raktų valdymas ir patikimi saugumo protokolai yra būtini.
Mastelio keitimas (Scalability): Orakulų tinklai turi plėstis, kad patenkintų augančią duomenų paklausą. Tam reikalingi efektyvūs duomenų agregavimo ir paskirstymo mechanizmai.
Kaina: Orakulų paslaugų kaina gali būti kliūtis kai kurioms programoms. Orakulų tinklai turi siūlyti konkurencingą kainodarą ir lanksčius kainodaros modelius.
Reguliavimas: Blockchain orakulų reguliavimo aplinka vis dar vystosi. Svarbu būti informuotam apie naujausius reglamentus ir užtikrinti atitiktį.
Duomenų privatumas: Tam tikrais atvejais orakulų naudojimas gali kelti privatumo problemų. Sprendimai, tokie kaip homomorfinis šifravimas ir saugus daugelio šalių skaičiavimas, gali padėti apsaugoti jautrius duomenis.

Išvada

Blockchain orakulai yra gyvybiškai svarbi blockchain ekosistemos dalis, leidžianti išmaniesiems kontraktams sąveikauti su realiu pasauliu ir atverti platų programų spektrą. Suteikdami prieigą prie ne grandinės (off-chain) duomenų, orakulai sujungia skaitmeninį ir fizinį pasaulius, atverdami kelią novatoriškiems sprendimams įvairiose pramonės šakose. Blockchain erdvei toliau vystantis, orakulai vaidins vis svarbesnį vaidmenį formuojant decentralizuotų programų ateitį ir keičiant mūsų sąveiką su technologijomis.

Suprasdami skirtingus orakulų tipus, jų keliamus iššūkius ir kuriamus sprendimus, galite efektyviai panaudoti blockchain orakulus kurdami galingas ir novatoriškas decentralizuotas programas, kurios sprendžia realaus pasaulio problemas pasauliniu mastu. Įgyvendindami orakulus savo projektuose, nepamirškite teikti pirmenybę saugumui, patikimumui ir duomenų tikslumui, kad užtikrintumėte savo išmaniųjų kontraktų vientisumą ir sėkmę.