行业解读 | 解构预言机的价值：Web3.0世界的信任机器

2023-06-22 00:06:28

前言：现如今在保险、金融、随机预测、物联网等各个场景中，预言机已经展现出其不可替代的价值。同样，作为区块链延伸的触角，预言机搭建了链内与链外之间的可信桥梁，构建相互融合的价值生态，在整个Web3的叙述中将持续发挥关键作用。

01.起底预言机的前世今生

预言机的英文是Oracle，原意为神谕，起源于14世纪晚期，它是公众讨论可信知识的来源。

在计算机领域，Oracle概念最早的提出者即是计算机科学之父图灵。图灵在图灵机（Turing Machine）的基础上，加入了一个称为预言者（Oracle）的黑盒，组成了预言机（Oracle Machine）。所谓预言者，是一个可以回答特定问题集合的实体，即它可以向图灵机系统内部输入信息，帮助图灵机完成运算。

同样在可计算性理论中，图灵机也与“停止问题”有关。这是指从一个任意计算机程序的描述和一个输入来确定程序是否会结束进程或继续永远运行的问题。在一个固定的图灵完备的计算模型中，Oracle的任务是确定当程序在某些给定的输入下运行时是否最终会停止。

在密码学中，“Oracle”的概念可以在“随机预言机”概念中找到。将“随机预言机”设置为“为所有参与方（无论好坏）提供访问随机Oracle的权限”，以确保加密哈希函数的真正随机性。如果没有Oracle，用户将依赖于具有弱熵的本地数学函数，这是强加密所需要的。通过Oracle的响应，用户将知道它发出的消息是否足够安全。

总之，从一开始，Oracle就是理论和应用计算机科学的核心概念，但它们以不同的方式建模和应用，取决于潜在假设的错误、可靠或值得信赖的程度。

而今，类似的讨论正在区块链领域展开，智能合约通常需要访问外部世界与合约协议有关的信息，从而触发区块链上的状态更改。本质上，区块链预言机可理解为一种数据调用和访问的中间件，它分别解决了「是或否」和「数据是多少」两类问题，从而实现了智能合约对外部数据的调用。

当智能合约作为加密货币的一部分发挥作用时，交易是通过分布式网络参与者达成共识来授权的，确保其透明度和不存在舞弊的机会，并且发送到智能合约以执行编程事务的信息也是由区块链网络本身提供。

但挑战在于，如果我们想要扩大智能合约的应用场景，就需要建立一个智能合约与外部世界的连接通道，将外部世界的种类繁多的数据输入到“虚拟环境”中，并且确保数据来源是可信的。

当前，在Web3生态系统的不断发展的背景下，可以预见的是 dapps 和平台增加会带动通过 Oracle调用数据源和 API 的需求膨胀。在未来 dapp 尤其是 defi 交易所很可能会整合一个以上的预言机（通常以一个为主要数据来源，以 1-2 个作为交叉验证的备份）来获取链下元数据，从而避免单个预言机延迟或被攻击，造成协议的难以承受的损失（类似 Venus 等协议事故）。

同样在投资机会上，尽管传统 defi 以数据喂价功能为主的预言机方向，短时间很难看到谁会撼动 chainlink 的龙头地位，但在剩下的 10% 左右的市场上仍然可能存在第二名的竞争空间。此外，细分领域上的预言机，如跨链、L2、信用、NFT、DID 等几个方向都有值得注意的创新协议和叙事出现。

02.预言机的核心逻辑：数据是否可信

一般来说，预言机作为区块链的一个独立模块或第三方服务与执行引擎进行交互，只负责数据的可信获取，不直接参与交易的执行。

但挑战在于，如果我们想要扩大智能合约的应用场景，就需要建立一个智能合约与外部世界的连接通道，将外部世界的种类繁多的数据输入到“虚拟环境”中，保证获取的外部数据源真实可信是预言机使用过程中最核心的问题。

因此，很多预言机项目在设计过程中主要在数据源认证、数据获取标准流程、数据格式统一等方面进行约束，同时通过HTTPS协议（底层采用TLS协议）和可信执行环境 ( TEE ) 技术确保数据在传输和处理过程中的安全。

此外，链外的数据交互处理相对于链内来说，在数据源可信度、预言机可信度、处理复杂度等方面都会增加，而真实场景中可信度的不同，严重影响着预言机的实现效率以及实现成本。在公链中，默认多方完全不可信，所以会通过多预言机模型实现聚合处理、共识规则、奖惩机制及声望系统，以达到提高作恶成本的作用，这无疑增加了功能实现的复杂度；在联盟链场景中，预言机使用场景相对可信封闭，且机构节点间可信度高，单预言机实现效率高、成本低，但存在单点作恶的问题。

当我们评价一个预言机的高低的时候，需要看它的应用场景，公链与联盟链上的预言机各有千秋，互有利弊。

03.去中心化预言机

很多时候，为了获取更值得“信任”的数据，预言机机制不能是一个单一的中心化节点，因为这引入了一个单点故障，如节点被破坏或脱机。这将违背使用由成千上万个节点组成的区块链网络的全部目的。此外，预言机机制不应该依赖单一的数据源，因为数据源可能提供错误的数据或导致离线。

相反，预言机机制必须在节点操作员和数据源层面上去中心化，以确保没有故障点。虽然区块链和预言机旨在实现不同的目标：前者提供交易共识，后者提供真实世界数据的共识。但它们的互补性意味着采取类似的方法来实现安全。

所以说，一个好的去中心化预言机网络（DON）必须提供额外的安全层，如连接到高质量数据源的能力（提供准确性和正常运行时间的保证），通过加密签名的数据完整性证明（当数据提供者自己运行预言机节点时），通过多层聚合过程的数据验证（减轻停机时间、异常值和损坏的数据），激励正确操作的加密经济保证（隐性激励和明确抵押），以及选择性地提供数据隐私（如零知识证明）。并且，去中心化预言机秉持着与区块链相同的去中心化原则，通常使用多重签名或分布式算法保证数据的正确性、一致性，不需要引入第三方机构，但在实现上会更困难，性能也会成为瓶颈。

就以PlugChain为例，它建立了一个去中心化的数据网络，每个预言机都是网络中的一个节点，其架构分为链上组件和链下组件。链上组件负责和用户交互，收集、响应用户请求，而链下组件则是之前提到的数据网络，用于处理数据获取和传输。由于PlugChain是一个去中心化的分布式的数据网络，所以可以避免单点故障的问题。

需要注意的是，在跨链方面PlugChain也有着出色的表现，已经具备可超过100条区块链网络中运行兼容的能力，包括以太坊、Polygon、BSC、Cosmos、Polkadot、Solana，并计划将访问扩展到更多的区块链和第二层解决方案，如 Arbitrum、Optimism、zksync等。同时，PlugChain不仅提供高效能的跨链聚合能力，还提供广泛的安全链上AI计算服务，以便将区块链的数据价值辐射到生态场景中，以满足其用户的需求。

总的来说，PLugChain不仅通过去中心化预言机网络（DONs）扩展了区块链网络和智能合约应用的能力，还通过链上AI和跨链为未来广泛的应用场景提供了数据“奇点”。

结语：显然，信任是区块链和智能合约的首要价值主张。预言机为区块链协议提供了在其自身网络之外进行通信的方法，从而扩大了区块链协议的作用范围，将为全局数字化带来焕然一新的推动力。