[论文解读] 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 88

一句话总结

本文综述区块链预言机，归类其类型与体系架构，并分析领先系统如 Oraclize/Provable 和 ChainLink，包括人工预言机以及与智能合约集成的设计模式。

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.

研究动机与目标

• 解释为何需要预言机使智能合约访问链下数据。
• 按数据来源、方向和信任模型对区块链预言机进行分类。
• 描述知名预言机服务（Provable/Oraclize、ChainLink）及其体系结构。
• 讨论人工预言机及其在复杂查询中的真理共识作用。
• 介绍 DApps 常用的预言机设计模式。

提出的方法

• 按数据来源（软件、硬件、人工）以及方向（输入/输出）和信任（集中/去中心化）对预言机类型进行分类。
• 描述具体的预言机类型：软件、硬件、人工、计算、输入/输出、合约专用以及基于共识的。
• 解释集中式与去中心化的预言机体系结构及其对信任与弹性的影响。
• 提供 Oraclize/Provable 与 ChainLink 架构的案例分析，包括链上/链下组件及工作流程。
• 介绍并讨论人工预言机、预测市场应用及真理共识机制。
• 概述通用的预言机设计模式（即时读取、发布-订阅、请求-响应）。

实验结果

研究问题

• RQ1 区块链预言机有哪些不同类型和分类？
• RQ2 就信任与弹性而言，集中式与去中心化的预言机模型有何比较？
• RQ3 领先预言机服务（如 Provable、ChainLink）的架构组件与工作流程有哪些？
• RQ4 人工预言机及真理共识在预言机设计中的作用是什么？
• RQ5 在 DApps 中常用哪些预言机设计模式？

主要发现

• 预言机类型涵盖软件、硬件、人工、计算、输入/输出、合约特定以及基于共识的类别。
• 去中心化（共识）预言机可降低集中式预言机固有的单点故障风险。
• Provable/Oraclize 提供真实性证明以在不信任数据来源的情况下验证链下数据。
• ChainLink 引入链上/链下架构、基于服务水平协议的预言机选择、链下数据收集以及加权结果聚合。
• 人工预言机实现真理共识，但带来延迟和可扩展性挑战；它们主要用于预测市场。
• 预言机设计模式包括即时读取、发布-订阅和请求-响应，以满足不同的应用需求。