點選藍字關注我們
在去中心化的基礎網路中，區塊鏈採用的是“自規則”執行的方式，完全沒辦法與鏈外資料進行連通，而預言機（Oracle Mechanism）正是打破這層侷限的重要一環。透過去中心化預言機網路的建立，系統可以將區塊鏈的外部資訊寫入鏈內，實現區塊鏈與現實世界資料的互動，以此來做出最優計算。
01
什麼是區塊鏈預言機？
所謂的預言機，即區塊鏈外資訊寫入區塊鏈內的機制。預言機作為外部資料的傳送方，一般透過部署鏈上智慧合約的方式來設定觸發條件，並在滿足要求條件後完成對相應程式的執行工作。所以，預言機可以藉助智慧合約來完成區塊鏈與現實世界的資料互通，主要透過為資料互動提供通訊介面的方式實現鏈外資料和鏈上合約的有效對接。
02
預言機如何運作？
通常情況下，預言機網路分為鏈上和鏈下兩部分。鏈上主要支援合約的部署與管理，並透過鏈上合約提供的統一介面來請求預言機服務。鏈下主要由協議客戶端組成，用於事件監聽以及鏈下共識的達成。如下圖所示，預言機的運作流程通常包括接受請求、獲取資料、返回資料三部分，首先由使用者的智慧合約把請求提交給預言機的智慧合約，再透過鏈下的API介面獲取鏈下的外部資料，即轉交外部資料給預言機的智慧合約，最後由預言機的智慧合約將資料返回給使用者的智慧合約。如此一來，區塊鏈與外部世界的資料互動才得以實現。
圖1預言機運作流程圖
（來源：數秦研究院）
接下來，我們以去中心化的預言機服務網路DOS Network為例進行技術解析~~
03
預言機之技術解析
DOS Network主要採用VRF可驗證隨機函式和t-out-of-n門限閾值簽名演算法這兩種技術，由VRF構建的分散式隨機引擎來選取服務節點，並採用t-out-of-n門限閾值簽名演算法進行資料驗證並達成共識，從而保證系統的去中心化和資料安全性。
VRF可驗證隨機函式
可驗證隨機函式是雜湊函式與非對稱金鑰技術的結合體，讓節點透過持有的公鑰對Hash結果進行驗證。整個過程由證明者與驗證者節點共同參與完成，涉及到的密碼學函式主要有：金鑰生成函式（Key_Gen）、VRF計算函式（VRF_HASH）、VRF證明函式（VRF_PFOOF）、VRF驗證函式（VRF_VERIFY）。其中，金鑰生成函式負責生成金鑰對（SK，PK），而證明者需要將VRF計算函式結果Y、VRF證明函式結果P以及資料資訊X、公鑰PK傳送給驗證者，如下圖所示。
圖2證明者與驗證者互動圖
（來源：數秦研究院）
驗證者在接收到以上資訊後，透過輸入公鑰PK、資料X、計算結果Y以及證明結果P進行驗證，即。其中，驗證者可以透過計算來驗證計算結果Y，並證明Y確實是由X產生，那麼驗證透過結果為TRUE，反之為FALSE。
一般情況下，VRF被應用於多個服務節點的選取。在DOS Network中，引入了“工作組”這一概念，即隨機選入多個節點作為一個工作組參與到共識中，並採取t-out-of-n門限閾值簽名方案來達成鏈下共識。
t-out-of-n 門限閾值簽名演算法
t-out-of-n門限閾值簽名演算法指的是按照協議執行並完成簽名的誠實節點數需要超過t個才能真正達成共識。簡單來說，即在具有n個節點的網路中，至少需要t個節點成員對同一結果進行簽名，且這個簽名是唯一的同時任何人都可以利用公鑰進行驗證。
若從安全性分析來看，當惡意節點數達到一定的數量，就會出現共識危機，所以通常需要保證（其中，為惡意節點數）。在DOS Network中，也指出在（其中，m為工作組節點個數）的情況下，對正確結果達成共識的概率最大。
04
預言機的應用場景有哪些？
現實世界中，預言機的應用場景非常廣泛，可以說，凡是需要與鏈外資料進行互動的DAPP都需要藉助預言機來實現價值。其中，典型的應用場景有：加密資產衍生品交易平臺、穩定通證、借貸平臺、博彩遊戲、保險、預測市場、物聯網應用等。
以穩定通證為例，它主要透過價值錨定來保證通證價格的穩定，其中以法幣錨定最為常見。而預言機在其中的作用主要用來感知其對應的價格波動，並在第一時間做出預警及決策。MakerDAO平臺則透過多個預言機來獲取市場上最新的抵押物價格和DAI價格，並在DAI價格發生波動時進行債務比例調節來穩定其價格。而當抵押物在短時間內暴漲暴跌時，預言機也能在第一時間監測到並做出警告，進一步實行穩定費調節或清算、懲罰等操作。
05
做個小結
面對區塊鏈這樣一個無法主動獲取鏈外資料的系統，預言機正好搭建了資料互通的橋樑，讓區塊鏈與現實世界實現連線。通常情況下，去中心化資料流預言機通常採用VRF可驗證隨機函式、t-out-of-n門限閾值簽名演算法等關鍵技術，並透過隨機工作組的節點共識來對計算結果及證明結果的有效性和完整性負責。面對更廣闊的應用場景，我們需要研究的還有很多，比如預言機與跨鏈機制的結合，突破這一層，連線外部資料來源的預言機才可以更好地服務於各個領域。
如果對以上內容有任何疑問或者創新想法，歡迎小窗私戳我們噢~ ~
