預(yù)言機(jī)是如何失效的？｜Neo專欄

為了安全，區(qū)塊鏈被設(shè)計(jì)成一個(gè)封閉的系統(tǒng)，其所有的輸入都只能來(lái)自于用戶的交易。而作為運(yùn)行在區(qū)塊鏈上的智能合約，其執(zhí)行所需要的數(shù)據(jù)要么通過(guò)用戶的交易參數(shù)獲得，要么只能通過(guò)虛擬機(jī)提供的接口來(lái)從區(qū)塊鏈的歷史數(shù)據(jù)中獲得。這種極端的封閉性保證了系統(tǒng)的安全，隔絕了來(lái)自現(xiàn)實(shí)世界的各種虛假數(shù)據(jù)及事件的影響，可同時(shí)也極大地限制了智能合約的應(yīng)用場(chǎng)景，使得智能合約在執(zhí)行的時(shí)候無(wú)法以一種可信的形式獲取來(lái)自現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)，比如飛機(jī)票的價(jià)格，比特幣的價(jià)格，紐約今天的天氣，奇異博士2的時(shí)長(zhǎng)等等存在于現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)。

為了解決這種問(wèn)題，區(qū)塊鏈的預(yù)言機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。

預(yù)言機(jī)主要就是負(fù)責(zé)把現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)以一種可信的形式傳輸?shù)絽^(qū)塊鏈上去，使得智能合約在執(zhí)行的時(shí)候可以讀取到這樣的數(shù)據(jù)。其實(shí)用一種更直白的方式來(lái)解釋就是，我們?cè)谝酝恍湃螀^(qū)塊鏈的安全模型里又加入了對(duì)預(yù)言機(jī)的信任，進(jìn)而因?yàn)槲覀冃湃瘟祟A(yù)言機(jī)，所以我們也信任了預(yù)言機(jī)傳入?yún)^(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)。目前來(lái)說(shuō)預(yù)言機(jī)主要還是有兩種方式，一種是基于DEX這種去中心化交易所的鏈上預(yù)言機(jī)，這種可以提供虛擬貨幣的價(jià)格，因?yàn)槠鋬r(jià)格數(shù)據(jù)就在鏈上，直接一個(gè)跨合約調(diào)用就可以拿到這個(gè)數(shù)據(jù)。另一種是以chainlink為代表的鏈外預(yù)言機(jī)，通過(guò)使用可信執(zhí)行環(huán)境或者去中心化架構(gòu)等等來(lái)以一種可信的形式把鏈外的數(shù)據(jù)通過(guò)交易傳送到鏈上去。當(dāng)然可能還有別的形式的預(yù)言機(jī)，但是都萬(wàn)變不離其宗，基本脫離不開(kāi)這兩種模式。

基于鏈上的預(yù)言機(jī)的數(shù)據(jù)來(lái)源是DEX的交易池，所以數(shù)據(jù)本身就來(lái)自于區(qū)塊鏈，所以智能合約在獲取這些數(shù)據(jù)的時(shí)候就很方便，也不需要額外的手續(xù)費(fèi)來(lái)維護(hù)這些數(shù)據(jù)。但是鏈上預(yù)言機(jī)的缺點(diǎn)是其支持的數(shù)據(jù)類型是很有限的，必須是鏈上交易所本身支持的數(shù)據(jù)類型。這些數(shù)據(jù)基本上就是有限的加密貨幣的兌換價(jià)格，如果智能合約想要?jiǎng)e的數(shù)據(jù)比如天氣信息，那鏈上預(yù)言機(jī)就無(wú)能為力了。

鏈外預(yù)言機(jī)是以chainlink為代表的，這里我們就直接講chainlink。chainlink可以說(shuō)是預(yù)言機(jī)里最成功的項(xiàng)目，也是預(yù)言機(jī)里最具代表性的項(xiàng)目，其市值甚至一度進(jìn)入加密貨幣的前十。chainlink為區(qū)塊鏈提供數(shù)據(jù)有兩種方式，一種是讓數(shù)據(jù)提供商根據(jù)一定的規(guī)則來(lái)往鏈上更新數(shù)據(jù)，比如chainlink在以太坊上更新比特幣的價(jià)格，就是鏈外比特幣價(jià)格變動(dòng)0.5%的時(shí)候才會(huì)更新，由于比特幣價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定，所以chainlink只需要大概一個(gè)小時(shí)更新一次就行。每次的價(jià)格更新都需要提交交易到以太坊主鏈上去，并且由于需要數(shù)據(jù)聚合，每次更新價(jià)格都需要提交多筆交易，因此chainlink在以太坊上維護(hù)單條價(jià)格數(shù)據(jù)的成本大概是每年200萬(wàn)美元左右。

由于維護(hù)鏈上數(shù)據(jù)的成本過(guò)高，所以chainlink在鏈上也并沒(méi)有維護(hù)很多的價(jià)格數(shù)據(jù)，在以太坊上也就幾百條價(jià)格數(shù)據(jù)而已。而其余的海量的數(shù)據(jù)類型則是通過(guò)一種ondemand的形式經(jīng)過(guò)回調(diào)來(lái)把數(shù)據(jù)反饋回智能合約，也就是說(shuō)獲取一條數(shù)據(jù)需要兩筆交易。這種形式的優(yōu)勢(shì)是可以獲取的數(shù)據(jù)類型幾乎是不受限制的。

但是這種ondemand的形式的缺點(diǎn)就在于用戶需要兩筆交易才能獲取到自己想要的數(shù)據(jù)，時(shí)間上延遲大大增加。而且如果用戶對(duì)數(shù)據(jù)的需求量比較大，那么其增加的手續(xù)費(fèi)也是非常可觀的。

上文中講了兩種預(yù)言機(jī)，一種鏈上的，一種鏈外的。這兩種預(yù)言機(jī)在成本，可擴(kuò)展性數(shù)據(jù)精確性方面各有優(yōu)劣，在一般情況下這兩種預(yù)言機(jī)已經(jīng)可以覆蓋絕大多數(shù)的使用場(chǎng)景了。可是如果我們想要獲取非常精確的數(shù)據(jù)，比如我們想要獲取當(dāng)前精確的比特幣的價(jià)格，而不是變化率為0.5%的價(jià)格，比如我們想要的價(jià)格是用戶在發(fā)送交易時(shí)看到的價(jià)格，而不是用戶的交易打包到區(qū)塊鏈上的時(shí)候的價(jià)格，甚至是預(yù)言機(jī)回調(diào)時(shí)候的價(jià)格，那先有的預(yù)言機(jī)將完全無(wú)法滿足我們的需求。也就是說(shuō)我們無(wú)法通過(guò)現(xiàn)有的預(yù)言機(jī)獲取到特定時(shí)間的精確數(shù)據(jù)。此外，幾乎震動(dòng)了整個(gè)鏈圈的LUNA暴跌事件也暴露出了當(dāng)前預(yù)言機(jī)系統(tǒng)的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)分析，LUNA在價(jià)格變動(dòng)最劇烈的時(shí)候，每分鐘的價(jià)格變化可以達(dá)到40%左右，這種程度的價(jià)格變化是不可能通過(guò)chainlink機(jī)制來(lái)精確捕捉到的，而鏈上的DEX又存在著滑點(diǎn)等等的機(jī)制導(dǎo)致用戶無(wú)法在鏈上獲取到精確地價(jià)格數(shù)據(jù)。

因此現(xiàn)有的預(yù)言機(jī)系統(tǒng)不僅在為區(qū)塊鏈提交數(shù)據(jù)的時(shí)候是非常低效的，提交的數(shù)據(jù)本身質(zhì)量也是很不精確的，并且現(xiàn)有的預(yù)言機(jī)系統(tǒng)無(wú)法應(yīng)對(duì)各種波譎云詭的黑天鵝事件。

基于對(duì)現(xiàn)有的預(yù)言機(jī)存在的問(wèn)題的定位和分析，我們提出了一種新型的預(yù)言機(jī)架構(gòu)，該架構(gòu)具有極高的數(shù)據(jù)可擴(kuò)展性以及靈敏的數(shù)據(jù)精確性，并且不需要昂貴的數(shù)據(jù)維護(hù)費(fèi)用和天量的額外手續(xù)費(fèi)。該系統(tǒng)由來(lái)自Neo，南方科技大學(xué)，普渡大學(xué)，香港理工大學(xué)，和韋恩州立大學(xué)的博士生和教授組成的區(qū)塊鏈研究團(tuán)隊(duì)共同研發(fā)，相關(guān)論文正在撰寫(xiě)過(guò)程中。技術(shù)細(xì)節(jié)將會(huì)在論文中做詳細(xì)討論。