区块链预言机：智能合约的外部数据桥梁

什么是区块链预言机？

区块链预言机是提供外部信息给智能合约的第三方服务。它们作为区块链与外部世界之间的桥梁。区块链和智能合约无法访问链下数据（即网络外的数据），然而，对于许多合同协议来说，从外部世界获取相关信息来执行协议是至关重要的。这就是区块链预言机发挥作用的地方，它们提供了链下数据与链上数据之间的链接。在区块链生态系统中，预言机至关重要，因为它们扩大了智能合约的操作范围。没有区块链预言机，智能合约的使用将非常有限，因为它们只能访问网络内的数据。需要注意的是，区块链预言机本身并不是数据源，而是查询、验证和认证外部数据源的层，然后将这些信息传达给智能合约。预言机传输的数据形式多样，包括价格信息、支付成功完成情况或传感器测量的温度。为了从外部世界调用数据，必须激活智能合约，并消耗网络资源。有些预言机不仅能将信息传达给智能合约，还能将信息发送回外部来源。预言机的类型多种多样，其操作方式完全取决于设计目的。本文将介绍其中的一些设计。

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区块链预言机的例子

假设Alice和Bob对美国总统选举的获胜者下注。Alice相信共和党候选人会赢，而Bob相信民主党会胜出。他们同意下注的条款，并将资金锁定在一个智能合约中，根据选举结果将所有资金释放给赢家。由于智能合约无法与外部数据交互，它必须依赖预言机来提供必要的信息——在这种情况下，是总统选举的结果。选举结束后，预言机查询一个可信的API以确定哪位候选人获胜，并将此信息传达给智能合约。合约然后根据结果将资金发送给Alice或Bob。如果没有预言机传输数据，就无法以一种不能被参与者操纵的方式解决这个赌注。

区块链预言机的不同类型

区块链预言机可以根据多种不同的特性进行分类：

• 来源——数据来自软件还是硬件？
• 信息方向——是输入还是输出？
• 信任——是集中式还是去中心化？

单个预言机可以属于多个类别。例如，从公司网站获取信息的预言机就是一个集中式的输入软件预言机。

软件预言机

软件预言机与在线信息源互动，并将其传输到区块链。这些信息可以来自在线数据库、服务器、网站——基本上是网络上的任何数据源。软件预言机连接到互联网，不仅能为智能合约提供信息，还能实时传输这些信息。这使它们成为最常见的区块链预言机类型之一。软件预言机通常提供的信息包括汇率、数字资产价格或实时航班信息。

硬件预言机

一些智能合约需要与现实世界交互。硬件预言机旨在从物理世界获取信息并使其可供智能合约使用。这类信息可以从电子传感器、条形码扫描器和其他信息读取设备传输。硬件预言机本质上是将现实世界事件“翻译”成智能合约可以理解的数字值。一个例子可能是一个传感器检查运输货物的卡车是否到达装载区。如果是，它会将信息传达给智能合约，智能合约然后可以根据此信息执行决策。

输入和输出预言机

输入预言机将信息从外部来源传输到智能合约，而输出预言机将信息从智能合约发送到外部世界。一个输入预言机的例子是告诉智能合约传感器测量的温度。输出预言机的一个例子可以是智能锁。如果资金被存入一个地址，智能合约通过输出预言机将此信息发送到一个机制，解锁智能锁。

集中式和去中心化预言机

集中式预言机由单一实体控制，是智能合约信息的唯一提供者。仅依赖一个信息源可能存在风险——合约的有效性完全依赖于控制预言机的实体。此外，任何来自恶意行为者的恶意干扰将直接影响智能合约。集中式预言机的主要问题是存在单点故障，这使得合约对漏洞和攻击的抵抗力较差。去中心化预言机与公共区块链的目标有些相似——避免对手方风险。它们通过不依赖单一真相来源来提高提供给智能合约的信息的可靠性。智能合约查询多个预言机以确定数据的有效性和准确性——这就是为什么去中心化预言机也被称为共识预言机。一些区块链项目为其他区块链提供去中心化预言机服务。去中心化预言机在预测市场中也很有用，在那里，特定结果的有效性可以通过社会共识来验证。虽然去中心化预言机旨在实现无信任，但重要的是要注意，就像无信任的区块链网络一样，去中心化预言机并不能完全消除信任，而是将信任分散在多个参与者之间。

特定合约预言机

特定合约预言机是专为单个智能合约设计的。这意味着，如果想要部署多个智能合约，就必须开发相应数量的特定合约预言机。这类预言机被认为非常耗时且维护成本高昂。想要从多种来源提取数据的公司可能会发现这种方法非常不切实际。另一方面，由于特定合约预言机可以从头开始设计以服务于特定用例，开发者有很高的灵活性来根据具体需求定制它们。

人类预言机

有时在特定领域具有专业知识的个人也可以作为预言机。他们可以研究并验证来自各种来源的信息的真实性，并将这些信息翻译给智能合约。由于人类预言机可以使用密码学验证他们的身份，欺诈者伪造身份并提供损坏数据的可能性相对较低。

预言机问题

由于智能合约根据预言机提供的数据执行决策，它们是健康区块链生态系统的关键。设计预言机的主要挑战是，如果预言机被攻破，依赖它的智能合约也会被攻破。这通常被称为预言机问题。由于预言机不是主区块链共识的一部分，它们不幸地不受公共区块链所能提供的安全机制的保护。第三方预言机与智能合约无信任执行之间的信任冲突仍然是一个大部分未解决的问题。中间人攻击也可能是一种威胁，在这种情况下，恶意行为者可以访问预言机与合约之间的数据流，并修改或伪造数据。

结束语

一个可靠的机制，促进智能合约与外部世界的沟通，对区块链的全球采用至关重要。没有区块链预言机，智能合约将不得不仅依赖其网络内的信息，这将大大限制它们的能力。去中心化预言机有潜力引入保障机制，可以消除区块链生态系统中的许多系统性风险。区块链预言机仍然是区块链生态系统增长的关键构建块之一，必须以安全、可靠和无信任的方式实施。