區塊鏈預言機（Oracle）是什麼？有什麼用？預言機工作原理及應用

無論您是新手還是經驗豐富的 Web3 開發人員，了解區塊鏈預言機都至關重要。

預言機（Oracle）是區塊鏈中非常重要的功能。由於區塊鏈不可竄改與永久保存的特性，許多產業開始藉此發展區塊鏈相關技術。然而，為了保持資訊安全性，基本上區塊鏈網路的建構是封閉的，無法接收區塊鏈以外的資訊。因此，在不同區塊鏈上運行的專案需要借助預言機服務的幫忙，它們是將智能合約連接到現實世界的支柱，允許互動超越區塊鏈。如果沒有預言機，智能合約就只能處理鏈上已經存在的數據，從而錯過價格回饋、現實世界事件甚至網路 API 等基本數據。

本文將為您詳細介紹什麼是區塊鏈預言機？以及它的主要應用場景，讓我們一起往下看吧！

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目錄

• 預言機是什麼？
• 為什麼區塊鏈需要預言機？
• 區塊鏈預言機的重要性
• 區塊鏈預言機如何運作？
• 區塊鏈預言機的類型
• 區塊鏈預言機的主要應用場景
• 頂級區塊鏈預言機項目和代幣有哪些？
• 預言機存在的安全問題
• 總結

預言機是什麼？

在計算機領域，預言機是一種抽象電腦，又稱諭示機。預言機具備圖靈機的一切功能，並額外擁有一種能力：可以不通過計算直接得到某些問題的答案，這個過程叫做 Oracle（神諭）。也就是說，預言機可以解決圖靈機通過計算也無法解決的問題，比如從外界獲取問題的答案。

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為什麼區塊鏈需要預言機？

區塊鏈預言機是一種向智能合約提供外部數據的服務，使它們不僅可以從其他區塊鏈獲取數據，還可以從外部或鏈下世界獲取數據：體育賽事、銀行數據等等。那麼，為何區塊鏈需要預言機呢？

由於區塊鏈是一個封閉的系統環境，目前區塊鏈只能獲取到鏈內的數據，而無法獲取鏈外真實世界的數據。

本質上來說，智能合約即寫好了條件和結果的程式碼，當特定條件被給予或滿足時即能夠觸發，因此，它是孤立的和確定性的。如果沒有中介，他們無法從外部環境存取或檢索資料。預言機充當了這個中介，彌合了鏈下和鏈上資料來源之間的差距。

當智能合約執行需要的觸發條件是區塊鏈外部的訊息時，就必須要依靠 Oracle 提供數據，透過 Oracle 將現實世界的數據輸入到智能合約中。

綜上所述，因為智能合約只能被動接收數據，無法主動去獲取鏈外的數據，這就是區塊鏈需要 Oracle 的原因。

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區塊鏈預言機的重要性

預言機為去中心化的 Web3 生態系統提供了一條路徑，其中去中心化和數位化是核心底層特徵。它們是一個專用實體，將區塊鏈平台連結到現有的外部數據源，以促進基於真實世界資訊的智能合約的執行。

Oracles 被公認為分散式 Oracle 網路或 DON，可説明 Web3.0 集群無縫訪問數據交匯點、傳統通道和高級計算，而不會有任何麻煩。它們幫助開發人員構建混合智能合約，其中存在鏈上代碼和鏈下基礎設施的組合，以支持創新的 DApp 專案。 當鏈上數據存在於區塊鏈網路中時，鏈下數據在生態系統之外產生共鳴。

預言機在擴大智能合約的可操作性範圍方面發揮著重要作用的同時，缺乏區塊鏈預言機將限制智能合約的使用。

值得注意的是，預言機不僅僅是區塊鏈和外部世界之間的紐帶，它們也是提高核心網路效率的基礎設施層。oracle 在將外部數據資源連結到請求方之前，先對其進行查詢、驗證和身份驗證。一些強大的預言機解決方案可以輕鬆地將數據轉發到智能合約，同時將其恢復到外部來源。

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區塊鏈預言機如何運作？

區塊鏈預言機本身並不是資料來源，而是查詢、驗證和驗證外部資料來源然後中繼該資訊的層。

所有 oracle 網路都執行三個重要功能，包括：從可靠的外部來源收集數據；使用簽名消息在鏈上發送資訊；通過以智能合約的形式安全地存儲數據源，使最終使用者可以訪問數據源。

一旦數據存儲在智能合約中，其他自動協議就可以通過引用「檢索」功能的訊息調用輕鬆訪問它。數據還可以由以太坊節點或網路參與者通過訪問 Oracle 生態系統的存儲部分直接使用。

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區塊鏈預言機的類型

區塊鏈預言機有多種類型，每種類型都旨在服務特定目的。

1.硬體和軟體預言機

儘管情況並非總是如此，但大多數加密預言機都會分析數位資料。硬體預言機提供來自物理世界的數據，而軟體預言機則提供來自網站、伺服器或資料庫等數位來源的數據。此外，來自攝影機運動感測器和無線射頻識別 (RFID) 感測器的資訊可以透過硬體預言機進行傳遞和中繼。即時數據，例如匯率、價格變化和旅行訊息，可以透過軟體預言機提供。

2.入站和出站預言機

預言機與區塊鏈建立雙向通訊通道，將資料傳入和傳出。雖然出站預言機可以將區塊鏈資料傳遞到外界，但入站預言機更有可能將鏈下（或現實世界）資料傳遞到區塊鏈。此外，匯入的資料幾乎可以代表任何事物，從資產價格波動到氣象條件，再到已完成付款的驗證。

對於入站預言機，常見的可編程場景可能是：如果資產達到特定價格，則下達買入訂單。另一方面，出站預言機向外界發出鏈上發生的事件的警報。

3.集中式和分散式預言機

集中式預言機由單一實體管理，並作為智能合約的唯一資料來源。僅使用一種資訊來源可能很危險，因為合約的有效性完全取決於負責預言機的實體。

不良行為者的惡意介入也會直接影響智能合約。中心化預言機的根本問題是它們存在單點故障，使合約更容易受到攻擊和弱點。

去中心化預言機的一些目標與公共區塊鏈的目標相似，例如最小化交易對手風險。例如，它們不依賴單一事實來源，從而使傳遞給智能合約的資訊更加可靠。

智能合約諮詢多個預言機來評估數據的有效性和準確性；這就是為什麼去中心化預言機也被稱為共識預言機。其他區塊鏈可以使用一些區塊鏈預言機專案提供的去中心化預言機服務。

4.人類預言機

在特定領域擁有專業知識的個人有時可以充當先知。他們可以從各種來源收集信息，檢查其合法性並將其轉換為智能合約。由於人類預言機可以使用密碼學來驗證其身份，因此欺詐者冒充人類預言機並提供篡改資料的可能性很小。

5.合約特定的預言機

這些預言機是為了與單一的智能合約一起使用而設計的。如果開發者打算部署大量的智能合約，就需要建構各種特定於合約的預言機。

特定於合約的預言機不值得花費時間和精力來保持最新狀態。相反，它們很不方便，只能在特定情況下使用。

6.計算預言機

到目前為止，我們剛剛討論了尋找和提供資料方面的預言機（也稱為資料載體預言機或自動化預言機）。然而，預言機可用於執行任何任意的「鏈下」計算解決方案，考慮到以太坊固有的區塊氣體限制和非常高的計算成本，這特別有益。

計算預言機不僅僅是轉發查詢結果，還可以用於對一組輸入執行計算並傳回計算結果，否則無法在鏈上計算。例如，為了估計債券合約的收益率，可以使用計算預言機來執行計算複雜的迴歸計算。

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區塊鏈預言機的主要應用場景

在實際使用上，區塊鏈預言機有多種用例。接下來，讓我們看看其中主要的一些。

1.去中心化金融

去中心化金融（DeFi）已成為過去幾年中最熱門的趨勢之一。預言機在支援 DeFi 集群方面發揮著重要作用，因為它們可以呈現出用戶輕鬆訪問與資產和市場相關的財務數據。

例如，處理虛擬資產的貨幣市場使用價格預言機來確定投資者的借貸能力。這些預言機有助於檢查投資者的頭寸是否抵押不足，是否與清算有關。此外，自動化做市商（AMM）使用價格預言機將流動性集中在現行市場價格，以説明提高效率。

2.NFT和區塊鏈遊戲

在預言機的説明下，智能合約在非金融領域找到了自己的位置，比如 NFT 和區塊鏈遊戲。NFT 是高度動態的，並且容易隨著外部事件的波動而變化。而計算預言機有助於創建可驗證的隨機性，從而為 NFT 分配隨機特徵。這些預言機在選擇遊戲中的隨機贏家或 NFT 掉落方面也起著重要作用。電子遊戲使用可驗證的隨機性來增強其生態系統的參與度和不可預測性。

3.去中心化衍生品

衍生品是兩方或多方之間的金融合約，其價值基於相關資產。衍生品允許人們對標的資產提出不同的視角（長期或短期），從實質上促進金融穩定。公共智能合約平台可以創建和交易金融衍生品，包括基於區塊鏈的資產。預言機可以通過提供價格饋送，結算價值和合約到期來確定參與方的收益或損失，從而在去中心化衍生品中發揮重要作用。

4.智能合約保險

在免信任且可靠的信任源加持下，保險產品可以通過智能合約的形式實現。當前的商業案例比如 Etherisc 的去中心化的保險應用（如航班延誤保險和作物保險）平台，FlyingCarpet 的人工智能和地理數據的新型可編程保險等。

5. 去中心化預測市場

像 Augur 和 Gnosis 這樣的去中心化預測市場利用人群的智慧來預測現實世界的結果，如總統選舉和體育博彩結果。如果投票結果受到用戶的質疑，預言機可用於快速和安全的解決方案。

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頂級區塊鏈預言機項目和代幣有哪些？

說道預言機，少不了會提到 Chainlink。Chainlink 是去中心化預言機的行業標準，因為它克服了外部資料的存取和智慧合約的中心化問題。那麼，Chainlink 預言機是什麼？

Chainlink 是一個去中心化的預言機網路，它將現實世界的數據提供給區塊鏈智能合約。 LINK 代幣是用於支付網路服務的數位資產代幣。

另一方面，單一的中心化預言機會導致去中心化的、受區塊鏈保護的智能合約應該解決的特定問題：單點故障。那麼，如果預言機發生故障或受到損害，您如何知道您的資料是否準確？如果區塊鏈上的安全、可靠的智慧合約所依賴的數據是可疑的，那麼它有什麼用呢？

Chainlink 解決了這個問題，它使用預言機將來自區塊鏈外的數據和資訊提供給區塊鏈上的智慧合約。該技術與其他安全技術一起消除了僅使用單一集中源時可能出現的可靠性困難。

Chainlink 與區塊鏈無關，因為它使用單一框架連接所有主要的公共和私有區塊鏈環境，為跨網路通訊提供了典型的抽象層級。

因此，您可以參考已經從現實世界中提取並使用 Chainlink 等服務收集的去中心化數據，除了去中心化數據外，它類似於公共圖書館。您甚至可以建立模組化預言機網路來獲取您需要的任何特定資訊。此外，您可以執行鏈下計算並將資料傳輸到現實世界。

其他頂級區塊鏈預言機包括 Witnet、Paralink、Provable 和 Dos.Network。這些服務提供由智能合約和一些鏈外組件組成的預言機，這些組件可以查詢應用程式使用者介面（API），然後發送交易以定期更新智能合約中的資料。

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預言機存在的安全問題

儘管預言機發揮著很大的作用，但它的存在也導致了一些問題。如果預言機是可信來源並且可能被駭客攻擊，它們可能會危及它們所提供的智能合約的執行。

一般來說，在考慮使用預言機時，必須仔細考慮信任模型。如果我們假設預言機是可信的，那麼您可能會因為將智能合約暴露在可能不正確的輸入中而犧牲智能合約的安全性。然而，如果仔細考慮安全假設，預言機可能是有價值的。

其中一些問題可以透過去中心化的預言機來解決，為以太坊智能合約提供不可信的外部數據。您必須仔細選擇它，然後才能開始探索以太坊和現實世界之間的預言機橋樑。

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總結

綜上所述，區塊鏈預言機是將區塊鏈連接到外部系統的實體，使智能合約能夠根據現實世界的輸入和輸出執行。它本身並不是資料來源，而是查詢、驗證和驗證外部資料來源然後中繼該資訊的層。

預言機在創建可驗證網路、將孤立的區塊鏈連接到鏈外數據和計算以及實現區塊鏈之間的互通性方面發揮著重要作用。

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