[論文レビュー] A Study of Blockchain Oracles

Abdeljalil Beniiche|arXiv (Cornell University)|Mar 19, 2020

Blockchain Technology Applications and Security参考文献 1被引用数 88

ひとこと要約

この論文はブロックチェーン・オラクルを概観し、それらの種類とアーキテクチャを分類し、Oraclize/ProvableとChainLinkなどのリーディング・システムを分析します。人間オラクルとスマートコントラクトへのオラクル統合の設計パターンを含みます。

ABSTRACT

The limitation with smart contracts is that they cannot access external data which might be required to control the execution of business logic. Oracles can be used to provide external data to smart contracts. An oracle is an interface that delivers data from external data outside the blockchain to a smart contract to consume. Oracle can deliver different types of data depending on the industry and requirements. In this paper, we study and describe the widely used blockchain oracles. Then, we elaborate on his potential role, technical architecture, and design patterns. Finally, we discuss the human oracle and his key role in solving the truth problem by reaching a consensus about a certain inquiry and tasks.

研究の動機と目的

• スマートコントラクトがオフチェーンデータへアクセスするためにオラクルが必要とされる理由を説明する。
• データソース、方向性、信頼モデルによってブロックチェーンオラクルを分類する。
• prominent oracle services (Provable/Oraclize, ChainLink) とそのアーキテクチャを説明する。
• 複雑なクエリにおける真実の合意に関する役割を果たす人間オラクルについて議論する。
• DAppsで用いられる一般的なオラクル設計パターンを提示する。

提案手法

• データソース（ソフトウェア、ハードウェア、ヒト）と方向性（インバウンド/アウトバウンド）および信頼性（中央集権/分散）でオラクルのタイプを分類する。
• 具体的なオラクルタイプを説明する：ソフトウェア、ハードウェア、ヒト、計算、インバウンド/アウトバウンド、契約特化、合意ベース。
• 中央集権型と分散型オラクル・アーキテクチャを説明し、それらが信頼性と耐障害性にもたらす影響を論じる。
• Oraclize/ProvableとChainLinkのアーキテクチャのケース分析を提供し、オンチェーン/オフチェーンの構成要素とワークフローを含める。
• 人間オラクル、予測市場の応用、真実の合意機構を紹介・議論する。
• 一般的なオラクル設計パターン（即時読み取り、公開購読、リクエスト-レスポンス）を概説する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ブロックチェーンオラクルの異なるタイプと分類は何か。
• RQ2 中央集権型と分散型のオラクルモデルは、信頼性と耐障害性の観点でどう比較されるか。
• RQ3 主要なオラクルサービス（例：Provable、ChainLink）のアーキテクチャ要素とワークフローは何か。
• RQ4 人間オラクルと真実の合意はオラクル設計でどのような役割を果たすか。
• RQ5 DAppsでオラクルを実装する際に一般的に用いられる設計パターンは何か。

主な発見

• オラクルのタイプは、ソフトウェア、ハードウェア、人間、計算、インバウンド/アウトバウンド、契約特化、合意ベースのカテゴリにまたがる。
• 分散型（合意）オラクルは、中央集権オラクルに内在する単一障害点のリスクを緩和する。
• Provable/Oraclizeは、データソースへの信頼を必要とせずにオフチェーンデータの真正性を検証するための真正性証明を提供する。
• ChainLinkは、オンチェーン/オフチェーンアーキテクチャを導入し、SLAベースのオラクル選択、オフチェーンデータ収集、重み付けされた結果の集約を行う。
• 人間オラクルは真実の合意を可能にする一方で、遅延とスケーラビリティの課題を生み出す；主に予測市場で使用される。
• オラクルの設計パターンには、即時読み取り、公開購読、リクエスト-レスポンスが含まれ、さまざまなアプリケーションニーズに対応する。