混合智能合约解析
- Chainlink
- 发布于 2024-08-15 15:19
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本文介绍了混合智能合约的概念，它结合了链上代码和链下数据及计算，通过去中心化预言机网络实现。文章阐述了预言机在扩展区块链协作中的作用，并详细描述了Chainlink去中心化服务如何增强智能合约的功能，最后探讨了混合智能合约对金融、供应链、保险、游戏等行业的影响，展示了其在实现安全、高效和通用自动化方面的潜力。
定义
混合智能合约将运行在区块链上的代码（链上）与由去中心化预言机网络提供的区块链外部（链下）的数据和计算相结合。
混合智能合约具有区块链的防篡改和不可变特性，但利用安全的链下预言机服务来获得新的能力，例如可扩展性、机密性、订单公平性以及与任何现实世界数据源或系统的连接。
在下面的文章中，我们定义了混合智能合约在新兴的基于区块链的信任模型中所扮演的角色，并展示了 Chainlink 预言机提供的许多去中心化服务，以扩展其功能。 然后，我们将解释这最终如何开启新一代基于混合区块链的应用程序，这些应用程序具有所需的现实世界属性，可以改善未来社会在几乎每个主要行业中的协作方式。
什么是混合智能合约？
混合智能合约将链上基础设施与由去中心化预言机网络提供的链下数据和计算相结合，以创建功能丰富的去中心化应用程序。 通过能够无缝地组合链上和链下组件，混合智能合约可以解锁智能合约用例和功能，而仅使用其中一个组件是不可能实现的。
预言机如何扩展基于区块链的协作
区块链的核心是计算基础设施，旨在促进一项关键功能：高度可信的协作。 信任使参与者对协作的可靠性、真实性、能力或力量有坚定的信念。 在协作过程中建立信任的最常见方法是合同，该合同定义了每个参与者的法律和商业义务以及其行为的处罚/奖励。 不幸的是，如今合同义务的执行机制远非完美，尤其是在一方参与者拥有不对称优势的情况下，例如对执行基础设施的不公平影响，对细则的更清晰的理解，或者延长仲裁过程的时间和资本。 这导致了一个合同系统，其中对交易对手品牌的信任成为决定其可信度的核心。
区块链是一种支持协作的技术，它通过将合同的托管、执行、强制执行和保管机制转移到在去中心化网络上运行的软件逻辑来用基于数学的信任取代基于品牌的信任，任何单个参与者都无法破坏该网络。 类似于没有互联网的计算机，区块链是高度可信的，因为它们是封闭的网络，专门限制于促进非常小、预定义的协作类型范围，这些协作类型易于执行，例如在自包含账本中的地址之间转移token。 虽然这种隔离和狭窄的功能范围产生了使区块链有价值的防篡改和确定性保证，但它也禁止支持任何需要特定区块链原生不具备的数据、计算或功能的协作类型。
扩展区块链上可能实现的协作类型的愿望导致了预言机的诞生，随后引入了混合智能合约。 预言机为区块链提供了通往外部世界的安全网关，以便智能合约应用程序可以验证外部事件，触发外部系统上的操作，并利用在链上不可能或不切实际的计算。
正如Chainlink 2.0 白皮书中所述，去中心化预言机网络 (DON) 提供的链下服务极大地扩展了智能合约可以支持的链上协作类型。 这在去中心化金融 (DeFi)的快速崛起中已经很明显，一旦 Chainlink 的去中心化预言机网络使外部金融市场数据可在链上使用，从而支持混合智能合约协议，例如 Aave 的货币市场、Synthetix 的衍生品平台、dYdX 的杠杆交易市场、Ampleforth 的算法稳定币等等。 在此处查找 Chainlink 生态系统的完整概述。
混合智能合约的组成
混合智能合约是一个由两部分组成的应用程序：1) 智能合约——专门在区块链上运行的代码，以及 2) 去中心化预言机网络——支持智能合约的安全链下服务。 这两个组件无缝且安全地相互交互，形成单个混合智能合约应用程序。 结果是链上代码以各种独特而重要的方式得到增强，从而开辟了许多新的用例，由于技术、法律或财务限制，这些用例仅通过链上代码是不可能实现的。
在本视频中，Chainlink 联合创始人 Sergey Nazarov 讨论了混合智能合约如何实现功能齐全的去中心化应用程序：
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混合智能合约同步两个截然不同的计算环境，以创建一个卓越的应用程序，区块链或预言机网络都无法单独实现，特别是由于每个环境都专门提供对方不具备的功能。 链上代码在极其安全且功能有限的区块链环境中运行，从而减少了攻击面，从而为用户提供了高度的执行和存储确定性——代码将完全按照编写的方式运行，并且结果将永久且不可变地存储。 相反，DON 在链下运行，因此提供了无限的功能灵活性和数据可访问性。
重要的是要注意，DON 仍然提供非常高水平的防篡改性和可靠性，以匹配智能合约提供的保证，但它们使用多种不同的安全方法在隔离的链下环境中这样做。 每个 DON 都为特定应用程序提供定制的去中心化服务，这意味着同一区块链上的其他智能合约不会受到该 DON 性能的约束，也不会危及保护所有智能合约的底层区块链共识机制。 作为独立的独立服务，DON 不仅从安全角度来看具有优势，而且还能够灵活地验证和计算无限复杂和开放的链下世界。
例如，如果一个智能合约需要特定的外部数据，它可能只会合并一个高度去中心化且由大量加密经济安全性支持的 DON，而另一个智能合约可能更喜欢一组更具体的、信誉良好的节点，这些节点使用高级密码技术来执行私有可验证计算。 在这种异构网络架构上，数千甚至数百万个 DON 可以并行运行而没有交叉依赖性，从而为特定应用程序提供专门构建的去中心化服务，尽管某些用户可能会分摊同一 DON 服务的成本（例如，许多 DeFi 协议目前使用并资助 Chainlink ETH/USD 价格Feed预言机）。 该框架对于同时满足所有区块链和应用程序的需求非常重要，例如，在高速区块链上运行的应用程序需要外部数据和隐私，而在高度去中心化的区块链上的应用程序也需要可扩展的计算。
混合智能合约如何结合链上和链下计算
为了进一步了解链上和链下组件之间的区别，让我们确定每个组件的不同角色：
链上：区块链
- 维护一个持久的账本，该账本提供用户资产的权威托管并与私钥交互
- 通过处理在用户之间转移价值的不可逆转的交易来执行最终结算
- 提供争端解决和保障措施，以确保 DON 执行的链下服务的正常运行
链下：去中心化预言机网络
- 从外部 API 获取、验证、保护和传递数据到在区块链和 layer-2 解决方案上运行的智能合约
- 为在区块链和 layer-2 解决方案上运行的智能合约执行各种类型的计算
- 将智能合约代码的输出中继到其他区块链或外部系统
混合智能合约将链上代码与链下分散的预言机网络相结合，以实现更高级的基于区块链的应用程序。
为混合智能合约提供动力的 Chainlink 去中心化服务
定义了混合智能合约后，让我们探索可以通过 Chainlink DON 获得的许多去中心化服务，这些服务可以极大地增强智能合约。 这些去中心化服务将分为两大类：链下数据和链下计算。
链下数据
DON 可用于桥接各种类型的外部数据到区块链和从区块链桥接，从而使混合智能合约能够围绕这些特定数据编写。 一些最初可以访问的数据类型包括：
- 价格Feeds——从数百个交易所聚合的资产价格数据，按交易量加权，并清除了异常值和虚假交易。
- 储备证明——有关支持 token化资产的当前储备余额的最新数据，例如抵押 WBTC 的 BTC 储备或抵押 TUSD 的 USD 银行帐户。
- 任何 API——来自受密码保护的 API 的高级数据，范围从天气预报和体育比赛结果到来自企业后端和 IoT 网络的信息。
- 区块链中间件——链下系统读取和写入任何区块链网络上的智能合约的数据的抽象层。
链下计算
DON 可以代表智能合约执行各种链下计算，以帮助它实现特定的输入或生成其特定区块链上不可能实现的功能，例如隐私、可扩展性和订单公平性。 当前和即将通过 DON 实现的一些链下计算包括：
- Keeper网络——自动化机器人，可为智能合约执行常规维护任务，并在需要执行关键链上功能时将其唤醒。
- 链下报告 (OCR)——DON 中预言机节点响应的可扩展聚合，然后以单个事务在链上交付，以降低链上成本。
- 可扩展计算——用于独立智能合约的高吞吐量、低成本合约执行，它使用现有的 layer-2 技术定期在链上同步。
- 可验证随机函数 (VRF)——由加密证明支持的安全且可验证的随机数生成，这些证明证明了过程的完整性。
- 数据和计算隐私——使用零知识证明 (DECO)、可信硬件 (Town Crier)、安全多方计算和/或使用选定的 DON 委员会，使敏感数据可信地提供给智能合约的隐私保护预言机计算。
- 公平排序服务 (FSS)——基于预定义的公平概念的去中心化交易排序，防止抢先交易和 矿工可提取价值 (MEV)。
- 链上合约隐私——通过合约逻辑和结算输出之间的解耦来实现智能合约的交易隐私，使用 DON 在两部分之间中继通信，例如使用 Mixicles。
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Chainlink 去中心化预言机网络提供广泛的服务，扩展了混合智能合约应用程序的功能。
混合智能合约对全球产业的意义
DON 支持高级混合智能合约框架，从而在跨不同系统和区块链运营的任何和所有独立实体之间实现无缝、安全和通用的自动化。 Chainlink 通过使开发人员能够利用区块链技术的确定性执行保证，同时安全地将外部连接、隐私、可扩展性和订单公平性等关键功能外包给 DON，从而帮助开发人员克服了智能合约当前的技术限制。 混合智能合约不仅在不同的网络参与者之间开辟了更可信和更高效的协作，而且还提供了一种将现有基础设施连接到区块链网络的方式，而无需进行任何后端修改。
DON 解锁了大量需要隐私或可扩展性的智能合约应用程序，包括大多数企业用例和许多需要高吞吐量和实时决策的游戏和金融应用程序。 混合智能合约还催生了前所未有的新用例，例如那些使用可验证随机性和去中心化交易排序来为社会系统内的基于数学的经济公平性和透明度设定新先例的用例。
已经或即将受到混合智能合约影响的一些主要行业包括：
- 身份——可以以自动化和保护隐私的方式验证的身份信息。 智能合约可以定义所需的个人信息以及收到信息后采取的行动，而 DON 可以执行验证用户个人信息的计算，而无需公开、向交易对手公开和/或将其存储在外部系统中。
- 金融——抗审查的、全球可访问且透明的开放金融市场。 智能合约可以定义买方和卖方的参与规则，而 DON 可以使用外部数据为产品定价和结算市场，以及为诸如交易隐藏、KYC 验证、公平交易排序和高速链下处理等可选功能执行计算。
- 供应链——在共享账本上运行的多方贸易协议，数字化产品线和/或使用经过验证的数据在不同系统之间自动执行操作。 智能合约可以概述各种义务、付款条件和罚款，而 DON 可以帮助跟踪发货、监控质量控制、验证客户身份以及使用来自 IoT 网络、Web 服务器、其他区块链和企业后端的隐私保护计算和外部数据 feeds 的组合来触发结算付款。
- 保险——基于预先指定的事件的由双边预测市场促进的参数保险。 智能合约可以定义保费和索赔流程，而 DON 可以将合约连接到外部数据 Feeds 以进行报价和仲裁索赔。 DON 还可以执行风险评估计算，获取复杂的风险评估输出（例如，来自云平台）并可信地验证 ID。
- 游戏——博彩平台，可自动发放奖励，使用 NFT 使用户完全拥有游戏内资产，并提供明确的证据表明所有玩家都有平等的获胜机会。 智能合约可以定义游戏玩法和奖励分配模型，而 DON 可以提供防篡改的随机性，以确保可证明的公正游戏玩法和公平的奖品分配。 借助 DON，游戏 dApp 还可以连接现实世界的数据 Feeds，例如 IoT 传感器读数，以实现增强现实，并处理某些链下游戏功能以实现更高的性能。
- 市场营销——基于数据驱动的绩效目标实时自动分配奖励的营销活动。 智能合约可以定义具有特定里程碑的分层支付模式，而 DON 可以验证绩效指标是否达到，并对客户数据和更广泛的市场趋势进行秘密计算，以进行高级活动评估。
- 治理——安全且公平地管理共享系统和共享资产的分布式社区。 智能合约可以定义整个治理框架，而 DON 可以提供外部数据和计算来触发利润分享，扣除共享费用，检查身份以减轻 Sybil 攻击，验证成员承诺甚至自动化决策。
最终，DON 可以提供区块链本身不支持的所有服务，并通过将密码安全保证扩展到现有数据和系统来引导链下服务。 混合智能合约架构有助于实现基于去中心化系统的更广泛协作愿景，从而使区块链和非区块链基础设施能够以安全、可靠、可扩展、保密、可定制和/或普遍连接的方式无缝交互。 即使加密货币是一个价值数万亿美元的资产类别，而 DeFi 正在接近 1000 亿美元的经济体，混合智能合约和 Chainlink 去中心化预言机网络的广泛适用性也清楚地表明，区块链生态系统仅仅触及了未来发展的皮毛。
如果你想立即开始构建混合智能合约应用程序并且需要某种类型的外部数据或计算，请参阅我们的文档，在 Discord 中提出技术问题，或与我们的一位专家安排通话。
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