DeFi之道丨一文探討去中心化預言機網絡如何驅動智能合約經濟

撰文：Ryan Sean Adams 來源：Bankless

預言機（Oracles）是加密經濟的一個重要基礎設施。

沒有預言機，區塊鏈就像沒有互聯網連接的計算機。它們與外部世界隔絕，只能參考區塊鏈內部分類帳的本地信息。

這限制了加密的用例。Oracles解決了這個問題。

想獲得ETH/USD的實時價格信息來衡量DeFi協議（如Maker、Aave或Compound）的清算閾值？想要交易AMZN、AAPL或TSLA的合成版本嗎？你需要Oracles。

Oracles需要高度安全，因為很多東西都依賴於它們。如果數據傳輸被泄露，人們就會蒙受損失。這種情況我們已經見過幾次了。

既然如此多的DeFi依賴於Oracles，我們應該更多地了解他們。今天，ChainlinkGod揭示了去中心化Oracles的價值。

就讓我們一探究竟吧。

去中心化的Oracle網絡（DONs）：驅動智能合約經濟

圖文：Logan Craig

智能合約是具有編碼邏輯的去中心化應用程序（如果發生x事件，則執行y操作），在區塊鏈網絡上確定性地執行。

公共區塊鏈不是由單一的中心化機構或像Facebook、谷歌或蘋果這樣的技術壟斷者來維護，而是由全球各地的獨立計算機網絡來維護。通過經濟激勵，這些計算機在沒有任何中央領導者進行協調的情況下，就區塊鏈的當前狀態達成全球共識。眾所皆知，這提供了一系列有價值的屬性，例如抗審查、無許可訪問、非託管資產管理和不可逆轉的交易。

然而，有一個基本問題：區塊鏈就像一台沒有互聯網連接的計算機。

區塊鏈僅通過跟蹤在其自身分類賬中發生的活動來生成其強大的安全屬性。因此，區塊鏈是有效隔離的網絡，無法在不失去使區塊鏈有用的所有屬性的情況下，與現實世界中智能合約可能需要的外部資源進行自然連接。

這是一個問題，因為絕大多數智能合約用例都需要外部數據，例如訪問以太坊對美元的價格、布宜諾斯艾利斯（Buenos Aires）的平均溫度、裝有原材料的海運集裝箱的位置、另一個區塊鏈網絡（如比特幣）的狀態，或任何其他尚未存儲在該區塊鏈的本機分類賬上的數據。

區塊鏈無法本地連接到外部數據和事件

為了克服缺乏外部連接的問題，需要一個額外的基礎設施，稱為“預言機”，它從鏈外來源獲取數據並將其傳送到區塊鏈上，以便智能合約應用程序可以使用這些信息。Oracles不僅提供鏈上傳輸數據的交付機制，還作為確保數據高度完整性所需的驗證機制。如果智能合約要保留端到端的確定性，那麼預言機機制需要像底層區塊鏈一樣安全可靠，因為預言機數據的輸入直接決定了消費智能合約的輸出。

正如那句名言所說，垃圾進入會導致垃圾流出。

因此，Oracle機制不能是單個中心化節點，因為這會引入單點故障，例如節點損壞或離線。這將違背使用由數千個節點組成的區塊鏈網絡的全部目的。此外，Oracle機制不應依賴於單一數據源，因為數據源可能會提供錯誤數據和/或離線。

中心化預言機是單點故障

相反，Oracle機制必須在節點運營商和數據源級別去中心化，以確保沒有故障點。雖然區塊鏈和預言機旨在實現不同的目標（前者提供交易共識，後者提供現實世界數據共識），但它們的互補性意味着採取相似的方法來實現安全性。

一個適當保護的去中心化Oracle網絡（DON）還必須提供額外的安全層，例如連接到高質量數據源的能力（提供準確性和正常運行時間保證），通過加密簽名的數據完整性證明（當數據提供者自己運行oracle節點），通過多層聚合過程進行數據驗證（減少停機時間、異常值和損壞的數據），加密經濟保證以激勵正確操作（隱式激勵和顯式抵押），以及選擇性地提供數據隱私（例如零知識證明）。

DONs通過深度防禦的方法確保安全性和可靠性

Chainlink，最廣泛採用的預言機解決方案遵循這種防禦方法，為智能合約生態系統提供一個通用框架，以構建開放訪問任何外部數據資源的DON。

目前，有超過450個Chainlink喂價（Price Feeds）在多個區塊鏈網絡中運行，包括以太坊、Polygon、BSC、Avalanche、xDai和Heco，並計劃擴大到更多的區塊鏈和第二層解決方案，如Arbitrum、Optimism、Solana等。oracle網絡不僅提供去中心化的數據饋送，還提供廣泛的安全鏈外計算服務，包括可驗證的隨機性、Keepers以及其他正在開發的各種形式的鏈外計算，如FSS、DECO和Town Crier。

Chainlink為智能合約生態系統提供廣泛的預言機服務

有了適當保護的DON，開發人員可以創建混合智能合約——將基於區塊鏈的智能合約和DON服務相結合的應用程序，以提供比孤立的鏈上邏輯更先進的功能。這些應用程序充分利用鏈上和鏈下世界的優勢，以支持長期以來被視為智能合約核心價值主張的用例。

去中心化Oracle網絡 (DON) 的用例

雖然DON支持的混合智能合約用例幾乎沒有數量限制，但我將介紹一些我認為在短期、中期和長期具有重大破壞力的用例（包括您可能已經熟悉的 DeFi 應用程序示例與）。隨着加密生態系統不斷創新和進步，這些用例將隨着時間的推移繼續擴展，以滿足其用戶的需求。

讓我們深入了解一下。

1.去中心化金融和價格信息反饋

我們今天看到的DON驅動的混合智能合約的第一個也是主要用例是去中心化金融，又稱DeFi。可以說，DeFi是區塊鏈技術的產品市場，它為當今的傳統金融體系提供了一種去中心化、無需許可、非監管和抗審查的替代方案。然而，鮮為人知的是，DeFi 生態系統之所以成為可能，正是因為DON的存在。

例如，按目前鎖定的總價值計算，排名第一的DeFi應用是Aave，這是一個去中心化的貨幣市場，允許用戶借出和借用數十種不同的鏈上代幣。

這創造了一個雙向市場，貸方可以從閑置的代幣中獲得被動收益，而借款人則可以獲得營運資金以隨心所欲地進行部署。Aave、Compound、Cream、Rari等去中心化貨幣市場協議使用Chainlink Price Feeds來計算創建頭寸期間的最大貸款規模，並確定頭寸何時變得抵押不足而必須清算，從而持整個市場的償付能力。

去中心化貨幣市場使用貸款價格饋送數據的示例

雖然今天基於DeFi的貨幣市場特別關注原生加密貨幣和穩定幣的借貸，但未來可以並且將會創建新市場來支持代幣化的現實世界資產。例如，這允許用戶借用代幣化的房地產來代替抵押貸款，或借入CBDC為其業務提供資金。作為通用基礎設施，此類市場理論上可以支持任何類型的代幣化資產，由於ERC20和ERC721等代幣標準，這些資產將以向後兼容的方式存在。

通過Chainlink DONs實現的另一個強大的金融原素是Synthetix等協議，它使用戶能夠生成由鏈上加密貨幣（SNX）過度抵押的合成資產，並反映現實世界資產的價格，如加密貨幣（如BTC、ETH、LINK）、法定貨幣（如美元、歐元、日元）、商品（如黃金、白銀、石油）、指數（如FTSE、N225、sDEFI）和股票（如TSLA、GOOG、AMZN）。在全球債務池的支持下，用戶可以通過簡單地切換決定其代幣價值的數據源，以零滑點將其合成資產“交換”為任何其他合成資產。

Synthetix協議使用Price Feeds生成合成資產

通過鏈上抵押品和Chainlink數據饋送的結合，現實世界中任何資產或指標的合成版本都可以被帶入鏈上並進入加密經濟，包括財產估值、CPI指標、原材料的總價值、TVL特定協議、Vitalik在Twitter上的關注者數量。或其他可以量化和數字化的指標，作為鏈上數據饋送。

這裡的潛力幾乎是無限的，允許用戶將任何東西代幣化，並開始投機和對沖而不必離開鏈上生態系統。

DeFi 生態系統中還有許多其他支持DON的用例，例如去中心化/算法穩定幣、收益聚合器、去中心化交易所、永續合約、期權、期貨、rebase 代幣、預測市場、收益耕作、資產管理、跨鏈代幣、固定利率收益率等。

2.動態NF 和可驗證的隨機性

NFT在2021年引起了公眾的關注，交易量和鑄造代幣的多樣性呈指數級增長。雖然其中許多NFT是靜態圖像或gif，但我們也看到了NFT平台（例如Ether Cards）支持的動態NFT的興起，這些平台通過外部數據輸入將獲得和擁有NFTs的體驗遊戲化。

這些外部輸入可以包括實時改變NFT屬性的真實世界數據。這包括價值與球員表現數據掛鈎的體育NFT或允許藝術家隨時間改變其數字藝術品的NFT市場，例如根據紐約市的天氣和時間改變圖像背景的NFT。通過外部數據增強NFT和鏈上遊戲應用程序的一種越來越普遍的方法是利用可驗證的隨機性解決方案，例如Chainlink的可驗證隨機函數（VRF）。

憑藉可驗證的隨機性，開發人員可以通過分配可證明的隨機特徵、分佈和鑄造活動來增強他們的NFT。Aavegotchi是基於NFT的平台的一個例子，它利用了Polygon側鏈上的可驗證隨機性。

在發布時，Aavegotchi的智能合約要求在鏈上進行數千次的隨機性，以確定用戶在打開“門戶”（其供應量有限，只有10000個）后獲得哪些Aavegotchi的NFT。通過這種基於隨機性的遊戲化，用戶可以參與“稀有農業元遊戲”，用戶可以通過贏得抽獎和其他遊戲來嘗試鑄造稀有NFT或提升現有NFT的等級。

使用Chainlink VRF實現安全隨機性的Aavegotchi鑄造過程

另一個典型的例子包括越來越流行的基於NFT的鏈上遊戲應用Axie Infinity，它使用可驗證的隨機性來確定新鑄造的Origin Axies的特徵。這樣的Axies有機會擁有神秘的零件，而這些零件在歷史上的售價超過300 ETH。

通過創建動態NFT，引入了一個全新的用戶體驗，這在Web2.0世界中是無法比擬的。

3.鏈上審計跟蹤和儲備證明

隨着智能合約生態系統的發展，穩定幣、包裹的跨鏈資產和代幣化的現實世界資產的數量也在增長。然而，支持這些代幣的抵押品位於鏈外，這意味着智能合約無法自然地訪問審計這些代幣所需的數據並確保適當的抵押品。

其結果是與透明度、抵押品不足和部分儲備貸款有關的新風險。DONs可以通過儲備證明（Proof of Reserve，PoR）饋送來克服這個問題，它提供必要的鏈上數據來驗證一個代幣的鏈下抵押品。

通過對由鏈下資產抵押的代幣進行按需鏈上審計跟蹤，用戶可以獲得更高的透明度，並且智能合約可以通過實施特定的應用邏輯，在檢測到抵押不足時執行，快速防止不可預見的部分儲備活動。例如，DeFi應用程序可能會暫時暫停服務，或阻止從特定抵押不足的資產中鑄造更多代幣。儲備證明不僅有助於防範2008年大金融危機等系統性風險，還可以為每個人創造一個更值得信賴的 DeFi 生態系統。

在穩定幣的情況下，通常由在鏈外銀行賬戶中持有的美元作為抵押，我們看到Paxo的PAX穩定幣和TrustToken的TUSD穩定幣都有儲備證明。對於後者，儲備數據由美國排名前25的審計公司 Armanino 提供，該公司提供實時更新，證明支持TUSD穩定幣的TrustToken的鏈外美元銀行持有量。鑒於TUSD存在於多個區塊鏈上，他們在以太坊上推出了儲備證明和供應證明的數據反饋，在允許用戶使用穩定幣參與經濟活動之前，可以通過智能合約應用程序進行交叉引用。

以太坊上的TrustToken（TUSD）儲備證明饋送

除了美元支持的穩定幣之外，我們還看到不可避免的多鏈現實，用戶希望在區塊鏈之間橋接他們的加密貨幣，例如將他們的BTC帶到以太坊，以便它可以與DeFi生態系統一起使用。在這種情況下，我們已經看到Ren Protocol的renBTC和BitGo的WBTC代幣都啟動了儲備證明提要，以審計支持這些跨鏈代幣的比特幣區塊鏈上的真實BTC持有量。同樣，智能合約在允許與跨鏈代幣互動之前可以參考這些饋送，從而保護用戶免受無支持代幣的後果影響，例如開設不良貸款或進行不公平交易。

以太坊上包裹的BTC（WBTC）儲備證明

啟用DON的儲備證明的概念遠遠超出了這些用例，並且可以允許審計真實世界資產支持的代幣，例如代幣化的房地產。這包括在區塊鏈上提供有關房產所有權和現金流的驗證信息，允許用戶和智能合約分析支持這些代幣的資產的真實性質。隨着DeFi經濟的發展，對鏈上透明度的需求將繼續增加。

4.鏈下計算和保管人（Keepers）

關於智能合約的性質，一個常見的誤解是它們是自治的，但實際上它們默認“休眠”並且必須“喚醒”才能執行任何狀態更改。這需要一個由私鑰持有者簽署和發起的鏈上交易，也稱為外部擁有賬戶（EOA）。這對於用戶自己在鏈上互動的用例來說是可以接受的，但有許多智能合約功能需要在標準化的時間或基於事件的時間表上被觸發。

雖然DON以提供數據交付服務而聞名，但它們也可以執行信任最小化形式的鏈下計算。這包括以“Keepers”的形式提供去中心化交易自動化服務，監控智能合約的鏈上狀態和/或現實世界事件，以根據需要自主觸發鏈上功能。這方面的一個實現是Chainlink Keepers，它利用了同一組可靠的預言機節點，這些節點已經通過運營去中心化的數據源證明了它們的可靠性。

Keepers的一個用例是自動清算Aave等去中心化貨幣市場的抵押不足貸款。這裡Keepers將監測平台上的頭寸，並對任何低於特定資金池清算閾值的貸款觸發清算功能。然後，Aave的智能合約將通過交叉引用Chainlink Price Feeds來驗證鏈上的清算，然後開始清算過程。因此，貨幣市場將通過高度可靠的清算機器人為用戶提供更多關於平台償付能力的保證。