Блокчейн оракули – Що це таке і де вони застосовуються?

Блокчейн Оракули (Blockchain Oracles) — це надійне джерело даних, яке надсилає інформацію до блокчейну для використання іншими смарт-контрактами. Цей агент може бути програмним, апаратним та людським.

Насправді оракул є засобом для смарт-контрактів для доступу до даних зі світу за межами блокчейну. Будучи типом «розумного» контракту, «оракули» беруть дані із зовнішнього світу і поміщають їх у блокчейн для виконання умов у рамках інших «розумних» контрактів. Оракул пропонує потенціал для взаємодії блокчейнів у реальному часі з повсякденними об’єктами, включаючи інтелектуальні пристрої та іншу цифрову інформацію.

Варто зазначити, що сам по собі оракул не є джерелом даних, це швидше один із шарів, який запитує, перевіряє та аутентифікує всі показання зовнішніх джерел, а потім ретранслює цю інформацію. Дані, що передаються оракулами, бувають різних видів: інформація про ціни, успішне завершення платежу або температура вимірювана датчиком.

Блокчейн оракули – це ті самі перекладачі та провідники, які пов’язують джерела даних із зовнішнього світу (Інтернету) та блокчейн . Оракули приймають інформацію з різних джерел та перетворюють її на мову, зрозумілу смарт-контрактам – програмам, які автономно обробляють операції на блокчейні. Іншими словами, оракули обслуговують усю екосистему Web3.

Серед даних, які отримують оракулами, можуть бути такі, як поточний стан мережі або актуальний курс криптовалюти. Смарт-контракти використовують ці дані відповідно до правил, закладених у вихідному коді, а потім транслюють користувачам та контролюють угоди на їх основі.

Без оракулів блокчейн та розумні контракти не змогли б отримати доступ до даних із зовнішнього світу, оскільки це не закладено у їхніх протоколах. Оракули значно розширюють сферу застосування смарт-контрактів за рахунок того, що вони можуть працювати з даними поза блокчейном.

Оракули можуть не тільки приймати дані із зовнішніх офчейн-джерел, але й відправляти їх назад. Функціонал оракулів визначається розробниками залежно від цілей їхнього використання.

Наявність потреби у отриманні зовнішніх даних у розвиток блокчейна призвело до появи цікавих розробок у цій сфері. Наприклад, оракули дозволяють підключати технологію блокчейн до будь-якого існуючого API, здійснювати платежі з використанням традиційних платіжних мереж та дозволяти з’єднання між смарт-контрактами та іншими ланцюгами.

Залежно від принципу роботи розрізняють кілька видів оракулів:

• Людські оракули – це люди, які вручну перевіряють дані та надсилають їх на смарт-контракт.
• Вхідні або вихідні оракули – ті, що передають інформацію смарт-контрактам або зовнішнім джерелам з смарт контрактів. Оракули можуть бути гібридними.
• Контрактні – призначені для одного конкретного смарт-контракту. Такі оракули не можуть застосовуватись для інших смарт-контрактів. Це може бути пов’язане із механізмом окремих смарт-контрактів.
• Централізовані чи децентралізовані оракули – керуються однією компанією чи спільнотою. Тут усе зрозуміло: децентралізовані оракули нівелюють ризик втручання третіх осіб.
• Апаратні оракули відстежують реальні предмети, наприклад автомобіль, що в’їжджає в певну зону. Для таких оракулів потрібні нові апаратні датчики для виконання цих завдань. Є ще один випадок використання. Це RFID-датчики в ланцюжку постачання. Найважливішим є надання даних без шкоди для безпеки. Наприклад, Provable пропонує двофакторне рішення для ризиків: воно надає криптографічні докази читання та механізми захисту від злому, які роблять його непрацездатним під час злому.
• Консенсусні оракули . Ринок прогнозів дуже залежить від оракулів, оскільки їм потрібно передбачити майбутні результати. Якщо компанія використовує лише одне джерело інформації, це може бути небезпечним. Щоб триматися подалі від контролю за ринком, ринки створюють систему рейтингів для оракулів. Щоб зробити процес безпечнішим, можна використовувати кілька оракулів; наприклад, 6 із 10 оракулів можуть визначити результат події.
• Програмні оракули обробляють дані з Інтернету. Наприклад, температура повітря, вартість продуктів і товарів, затримки рейсів чи поїздів тощо. Інформація надходить з онлайн-джерел, аналогічних сайтам організацій. Оракул витягує необхідні дані та поміщає їх у смарт-контракт. Цей тип оракулів найбільш застосовний до перевірки подій в інших ланцюжках блоків.

 

 

 

Для запиту даних з поза, необхідно привести в дію смарт-контракт і витратити мережеві ресурси. Деякі оракули також можуть не тільки передавати інформацію в смарт-контракти, але і відправляти її назад на зовнішні джерела.

Варіантів використання оракулів безліч. Насамперед функції смарт-контрактів були обмежені. Програма відстежувала та контролювала виконання умов угоди лише усередині блокчейну. Наприклад, при покупці токенів продавцю необхідно забезпечити їх постачання. Якщо один із користувачів їх не виконає, то угода не буде вчинена, а зарезервовані монети вирушать назад власникам.

Але що, якщо потрібно виконати перевірку з інших джерел поза блокчейном? І тут на допомогу приходять оракули, які надають сумісність ончейнових даних з Web3 і стандартного Web.

Уявимо ситуацію, коли два гравці сперечаються про те, який курс досягне Ethereum до кінця 2020 року. Гравець A ставить те, що криптовалюта зросте до $1000, а гравець B – що впаде до $200. Вони роблять ставку та фіксують угоду за допомогою смарт-контракту. Але сам собою смарт-контракт не може отримати дані про курс.

Тоді втручаються оракули, які отримують дані про курс криптовалют через API біржової платформи або сервіс для моніторингу курсів у режимі реального часу. Смарт-контракт отримує дані, звіряє їх із прогнозами гравців і переводить монети переможцю, який був найближчим до правильної відповіді.

 

 

Оракули відкривають смарт-контракти для широкого спектру застосувань:

1. Інвентаризація запасів — коли кількість продукції зменшується, смарт-контракт може бути створений так, щоб замовити більше продуктів.
2. Прогнозування ринків-за дотримання правильних умов виплата може бути здійснена.
3. Податок на викиди вуглецю — викиди вуглецю можуть контролюватись, і якщо вони надто високі, компанії будуть автоматично оштрафовані.
4. Ланцюжок поставок — датчики можна використовувати так, щоб повідомити смарт контракту, що продукт прибув.

Наприклад, обчислювальний гігант IBM пропонує платформу глобального ланцюжка поставок під назвою TradeLens , в якій використовується технологія блокчейна.

До речі, достовірність криптовалютних котирувань – ще одна проблема, яку можна вирішити за допомогою оракулів. Якщо прогнози гравців близькі один до одного, результат може бути помилковим, оскільки курси на різних платформах відрізняються.

Для вирішення цієї проблеми розробили блокчейн Chainlink , що складається з децентралізованої мережі оракулів. Оракули отримують дані з різних джерел та звіряють їх між собою. Тільки після цього інформація надсилається на смарт-контракт. Таким чином, смарт-контракти отримують більш достовірну та точну інформацію, ніж при роботі окремого оракула. До того ж цей підхід виключає будь-які маніпуляції з даними.

Але ця глобальна проблема не єдина. Оракули виступають посередниками між користувачами та смарт-контрактами, тому кінцевий результат залежить від достовірності даних оракула. Якщо його буде скомпрометовано, то й смарт-контракт виконає некоректну угоду. Рішення Chainlink усуває залежність від одного конкретного оракула, сприяючи децентралізації.

 

 

 

Інший яскравий приклад застосування оракулів – блокчейн-проект Provable . Платформа надає готові рішення з урахуванням оракулів для розробників децентралізованих додатків ( dApps ). Provable дозволяє інтегрувати такі рішення, як ДСЧ для азартних ігор на блокчейні, постачальник достовірних даних та модуль безпеки Provable військового рівня для найважливіших процесів. Блокчейн Provable дозволяє переконатися, що дані надходять у вихідному вигляді та не були модифіковані.

Ринок цих високоспеціалізованих програм проміжного програмного забезпечення швидко зростає, і оскільки кожен день з’являються нові способи використання технології блокчейн, попит буде тільки збільшуватися.

Лідер галузі – компанія Oraclize . Інші стартапи, такі як ChainLink та Blocksense, також прагнуть захопити частку ринку. Нарешті, великі корпорації (IBM та Microsoft) бачать потенціал цієї сфери та активно займаються розробкою подібних платформ.

Наведемо інший приклад використання оракула:

Припустимо, що Аліса та Боб роблять ставку на те, хто переможе на президентських виборах у США. Аліса вважає, що переможе кандидат від республіканців, а Боб вважає, що переможе представник демократів. Вони погоджуються з умовами закладу та блокують певну частину коштів у смарт-контракті, який надає виграш переможцю на підставі результату виборів.

Оскільки смарт-контракт не може взаємодіяти із зовнішніми джерелами даних, він повністю залежить від оракула, який надати йому необхідну інформацію, в даному випадку це результат президентських виборів. Після закінчення виборів оракул подає запит на довірений API, щоб з’ясувати, який кандидат виграв, і передає цю інформацію смарт-контракту. Потім контракт відправляє кошти Алісі чи Бобу, залежно від результату.

Якби діяльність оракула, ретранслирующего пакети даних, був би спосіб визначити переможця без стороннього втручання.

Оракули потребують довіри. Проблеми виникають при використанні лише одного оракула для вирішення подій. Наприклад, для деяких подій може знадобитися конкретна інформація, або величезний обсяг подій може заплутати один оракул. Особливе занепокоєння викликає ризик того, що оракул обдурить учасників, купивши акції з глибоко надуманим результатом та невірно вирішивши подію у цьому напрямку.

Цей результат робить оракул помилковим. Якщо один Оракул дозволить ринок для переможця спортивного матчу, і шанси для цього ринку дорівнюватимуть 20 до 1, оракул придбає акції в останньому результаті, що призведе до гарантованого великого прибутку. Якщо вигода від такого кроку більша, ніж прогнозована виручка від чесного оракула, а ризик легального поводження за допомогою низький, то раціональним (хоч і вкрай неетичним) рішенням буде обдурити ринок та відмовитись від послуг оракула.

Оскільки смарт-контракти приймають рішення на підставі даних, які надають їм оракули, вони є ключем до здорової роботи блокчейн-екосистеми. Основна проблема, з якою стикаються при розробці оракулів, полягає в тому, що ризик можливих негативних впливів на оракула безпосередньо позначається на роботі смарт-контракту, який на ньому ґрунтується. Це часто згадується як “проблема оракула”.

На жаль, оракули не є частиною механізмів безпеки публічних блокчейнів, тому що вони жодним чином не пов’язані з консенсусом блокчейн-мережі. Конфлікт довіри між сторонніми оракулами та ненадійним виконанням смарт-контрактів все ще залишається невирішеною проблемою.

Атака посередника також може становити загрозу, коли зловмисник отримує доступ до потоку даних між оракулами і контрактом, і модифікує або фальсифікує дані, що передаються.

Розробкою проектів, пов’язаних з розвитком та впровадженням блокчейн-оракулів займаються кілька компаній.

Oraclize — пропонує безпечне та «доказово-чесне» вилучення даних з веб-сторінки завдяки використанню TLSNotary/pagesigner — сервісу, який надає криптографічні докази того, що отримані дані відповідають тим, що були надані сервером.

ChainLink – проект компанії Smart Contract, який працює над запуском децентралізованої мережі оракулів. За словами розробників, захищена мережа оракулів здатна вирішити проблему зв’язку смарт-контрактів із зовнішнім світом, тим самим збільшивши варіанти практичного застосування цих контрактів. ChainLink складається з двох частин, здатних до обміну інформацією: блокчейна та офчейна. Так ChainLink може витягувати дані інтерфейсів програмних додатків (API), пулів даних та інших ресурсів з офчейну та для інтегрування їх у блокчейн.

 

BNC (BraveNewCoin) – організація, яка надає аналіз та дослідження з криптовалют. Разом із компанією Smart Contract безкоштовно запустила 14 публічних оракулів для смарт-контрактів на базі Ethereum. Ці оракули пропонують інформацію з котируваннями цін на основні криптовалюти, які дані оновлюються щодня. Подібні оракули, які постачають фінансові дані про криптовалюти, можуть бути використані в програмах, додатках та крипто-гаманцях .

Blocksense – стартап, який надає цілий спектр послуг на блокчейні, у тому числі розробку та впровадження смарт-контрактів, що працюють із блокчейн-оракулами. До списку послуг також входить допомога у запуску проекту, розвиток компанії на блокчейні, а також консалтинг та надання навчальних курсів.

Перспективи блокчейн оракулів

Блокчейн-оракули підвищують масштабованість блокчейн-екосистеми Web3 шляхом її злиття із зовнішнім світом та підвищує прозорість даних. Такий механізм сприятливо сприяю масовому впровадженню децентралізованих рішень у традиційні системи. Оракули побудували непорушний міст між он-чейн та оф-чейн екосистемою та налагодили сумісність між ними.

Надійний механізм, що спрощує комунікацію між смарт-контрактами та зовнішнім світом, життєво важливий для прийняття суспільством технології блокчейн у глобальному масштабі. Без оракулів, смарт-контракти покладатимуться лише на ту інформацію, яка вже знаходиться у мережах, що значно обмежує їхні можливості.

Децентралізовані оракули мають великий потенціал для введення захисних механізмів, які могли б усунути більшу частину системного ризику з блокчейн-екосистеми. Оракули, як і раніше, залишаються одним з найважливіших будівельних блоків, який необхідно впровадити безпечним, надійним та довірчим чином для подальшого розвитку блокчейн-технологій та екосистеми в цілому.

Однією з найімовірніших і перспективних перспектив є створення єдиної інтегрованої платформи для взаємодії блокчейну та зовнішнього світу. Стандартизовані інструменти та інтерфейси полегшують роботу як для розробників, так і для користувачів сервісів на базі блокчейн-технології. Це означає, що ми, ймовірно, побачимо запеклу конкуренцію між декількома провайдерами, поки один або кілька з них не отримають широкого визнання в аудиторії.