什么是预言机计算？

定义

Oracle 计算是一种链下计算，它使用去中心化 Oracle 网络 (DON) 来执行任何计算，同时保持与区块链的锚定，以创建信任最小化保证。

要点：

• Oracle 的目的不仅仅是将外部数据传递到区块链。Oracle 还可以代表智能合约执行一种新的信任最小化链下计算，称为“oracle 计算”。
• Oracle 计算介于中心化的 Web 2.0 计算和去中心化的区块链计算之间，与区块链相比，它实现了更高的性能和更丰富的功能，同时比 Web 2.0 系统具有更强的防篡改性和透明性。
• Oracle 计算通过提高可扩展性、成本效益和隐私性来扩展智能合约执行的能力，并授予对新功能的访问权限，如订单公平性、可验证的随机性、链下聚合和交易自动化。
• Chainlink 为应用程序提供了由 oracle 计算驱动的各种服务，包括 Chainlink Automation、Chainlink Verifiable Random Function (VRF)、Off-Chain Reporting (OCR) 和 Cross-Chain Interoperability Protocol (CCIP)。

区块链 Oracle 通常因其数据传输能力而受到认可，即从现实世界获取信息并将其传递到 区块链 上，以便智能合约应用程序可以引用它。正如最初的 Chainlink 1.0 白皮书 中所述，去中心化 Oracle 网络 (DON) 对于克服“oracle 问题”至关重要——区块链无法以高度可靠和防篡改的方式本地连接到外部数据资源。

DON 的数据传输能力促成了数百种不同的 Chainlink 价格信息 的创建，这些信息为智能合约提供了对金融市场数据的访问权限。Chainlink 价格信息是 去中心化金融 (DeFi) 快速增长的主要催化剂，它是一个 $100B+ 美元的市场。一些领先的 DeFi 应用程序依赖 Chainlink 价格信息来执行链上功能，包括 Aave、Compound、Synthetix、Liquity 和 Sushi。

除了为 DeFi 应用程序提供市场数据外，Chainlink Oracle 还支持许多其他 智能合约用例，例如提供天气数据以自动执行参数化保险索赔、体育数据以结算预测市场以及 储备证明 数据以审计支持 通证化资产 的储备（例如，验证稳定币是否由美元 1:1 支持）。但是，Chainlink DON 不仅限于传输数据，还可以以独特的信任最小化方式为智能合约执行链下计算任务。

在下面的文章中，我们定义了 oracle 计算，提供了 Chainlink oracle 计算的真实示例，并展示了混合智能合约如何利用来自 Chainlink Oracle 的数据和计算，从而使自己具备比单独使用区块链或传统 Web 2.0 计算所能实现的更高级的功能。

定义 Oracle 计算及其独特属性

计算是由一组指令（例如方程式或算法）逻辑定义的任何类型的计算。计算将根据其输入生成确定性输出，即，如果满足 x 条件，则产生输出 y。一个非常基本的计算示例是取五个数字（输入）的中位数（指令）以获得结果（输出）。虽然可以手动执行计算，但当今大多数计算都是数字化的——编写为由计算机执行的代码。数字计算存在于所有规模，从你手腕上的数字手表到训练高级机器学习算法的大型超级计算机。

区块链是一种新型的去中心化计算，它管理包含数字资产和数据的分布式账本。区块链还可以存储和处理有关智能合约应用程序当前“状态”的更新。状态可以被认为是应用程序在更广泛的区块链账本中的自己的内部账本，它有自己的规则（指令）来规定资产如何在帐户之间转移。智能合约的每个状态更改都需要区块链执行某种类型的计算，例如：

• 验证由私钥（即密码）生成的签名是否与源交易的相应公钥（即地址）匹配
• 确认公钥地址有足够的帐户余额来支付发送的金额和网络费用
• 使用用户的输入执行智能合约，然后使用生成的输出来更新合约的状态
• 在区块生产期间生成工作量证明哈希或权益证明证明，以使用包含用户交易的新区块扩展账本
• 通过重新执行存储在区块中的所有交易来检查网络中其他节点生成的区块

虽然区块链为智能合约执行防篡改计算，但每个区块链都有其自身的局限性。例如，高度去中心化的区块链提供针对审查抵制进行优化的计算，但会带来更高的交易成本和更低的速度的权衡。更高速度的区块链针对更高吞吐量的交易进行了优化，但不能天然地支持更高级的计算，如端到端隐私或交易自动化。

与其让区块链执行所有的 dApp 计算，不如将许多计算在链下执行，并将结果中继到链上。然而，来自中心化 Web 2.0 系统的传统链下计算与用户期望的基于区块链的智能合约所提供的保证不兼容。如果整个智能合约并非由防篡改、透明和去中心化的计算驱动，那么首先使用区块链的意义就不大了。因此，如果智能合约要将关键计算路由到链下以扩展其功能，那么这些链下网络必须提供与区块链相似的安全、可靠和透明的水平。输入信任最小化的链下计算，也称为 oracle 计算。

Oracle 计算使用去中心化 oracle 网络 (DON) 代表智能合约执行链下计算，同时保持与区块链的锚定，以创建信任最小化保证。通过这种方式，DON 可以以高度可扩展、保护隐私和功能丰富的方式执行任何计算，其水平与中心化 Web 2.0 系统相当，同时还利用各种区块链技术和依赖项来使 oracle 的计算达到更高的正确性、防篡改性、正常运行时间和透明度标准。

计算的信任最小化和功能丰富性谱

通过与区块链的协同关系，DON 创建了信任最小化——对计算将完全按照预期执行的信心。Oracle 计算使用与区块链类似的去中心化架构来生成信任最小化，以避免单点故障，同时还受到用户定义的在链上强制执行的服务协议的约束。此外，DON 可以通过多方计算、密码学证明、欺诈证明、链上重新执行等验证技术，向区块链证明其链下计算的正确性和完整性。这些验证技术为进一步激励透明性和问责制创造了机会，例如触发智能合约中概述的各种密码经济处罚或奖励。

除了信任最小化之外，oracle 计算的另一个主要好处是相对于区块链计算而言，它具有极高的灵活性。虽然区块链计算非常标准化，但 oracle 计算可以涵盖任何设计模式，包括不同程度的去中心化、特定的节点选择、定制的计划、预定义的密码经济安全级别、组合的安全技术等等。通过这种方式，用户可以根据自身的需要、信任假设和预算，优化其 oracle 计算，以在安全性和性能之间取得适当的平衡。

为了更好地理解 oracle 计算，让我们看看它如何在 Chainlink 中实施，以支持更高级的 混合智能合约。

Chainlink 网络中的 Oracle 计算示例

正如 Chainlink 2.0 白皮书 中所述，Chainlink 网络演进的长期愿景涉及通过提供外部数据和信任最小化的链下计算的 DON 来增强新的和现有的区块链应用程序。Chainlink 网络已经通过由 Chainlink oracle 计算驱动的一系列服务，包括 Automation、Verifiable Randomness、Off-Chain Reporting、External Adapters 和 Cross-Chain Interoperability Protocol，在实现这一愿景方面取得了长足的进步。

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Chainlink Automation

Chainlink Automation 是一种交易自动化解决方案，它在发生预定义条件时触发区块链计算运行。Chainlink Automation 使用 oracle 计算来监视链上或链下条件的状态，例如时间的流逝（例如，是否过去了 24 小时？）或事件的发生（例如，资产是否达到了某个价格？）。一旦满足条件，Chainlink Automation 就会在链上提交一个交易，唤醒智能合约并触发它运行一段预定义的代码。Chainlink Automation 的一些常见用例包括触发贷款协议中的贷款清算、在 去中心化交易所 中执行限价订单以及结算预测市场的结局。

Chainlink Automation 通过使用去中心化的节点网络来执行合约逻辑的链下计算来实现信任最小化，然后完全在链上验证。Chainlink Automation 节点还在链上以加密方式签署其响应，以便用户可以跟踪其可靠性，使用自动故障转移过程来覆盖一个节点未能响应的情况，并生成 calldata 以确定智能合约逻辑的哪个部分需要执行，从而最大限度地降低 gas 成本。此外，Chainlink Automation 消除了 DevOps 团队手动或通过中心化服务器执行这些任务的需求，从而减少了创建自动化 dApp 的摩擦。

Chainlink Automation 使开发团队能够自动化其智能合约

Chainlink Verifiable Randomness

Chainlink Verifiable Random Function (VRF) 是一种安全且可验证的随机数生成器 (RNG) 解决方案，专为智能合约应用程序而构建。Chainlink VRF 的工作原理是在链下计算一个随机值和一个相应的密码学证明，然后在发送到用户的合约之前在链上验证。生成的随机性不能被操纵而不会使密码学证明失效，从而有助于防止用户、oracle 或智能合约开发团队的操纵。因此，智能合约可以在应用程序中使用随机性之前完全验证其完整性。

Chainlink VRF 的一些常见的 dApp 用例包括：在铸造过程中公平地将不同稀有度的特征分配给 NFT；将无偏的熵引入游戏机制，例如匹配玩家和打开 loot 箱；以及在幸运抽奖和无损彩金游戏中随机选择获胜者。

Chainlink VRF 为智能合约提供可验证的随机性来源

Chainlink Offchain Reporting 和 External Adapters

Chainlink Offchain Reporting (OCR) 是一种 oracle 网络协议，它提高了 Chainlink 去中心化 oracle 网络在链下计算数据的方式的效率。OCR 允许 Chainlink 节点使用对等网络将其数据聚合到单个链下报告中，然后使用带有自动故障转移的轮换节点选择过程在单个交易中将其提交到链上。通过利用 oracle 计算，与以前的模型相比，OCR 将每个 oracle 更新的链上 gas 成本降低了高达 90%，同时仍然确保了完全的问责制，因为每个 oracle 报告都包含每个节点的观察结果和签名。在下面的示例图中，如果聚合是在链上完成的，则 OCR oracle 报告仅涉及一项链上交易，而不是 15 项。

Chainlink OCR 提高了在链上发布 oracle 报告的效率

可以通过引入 Chainlink External Adapters 来增强 Chainlink OCR。Chainlink External Adapters 扩展了 Chainlink oracle 节点可以访问的数据类型以及它们可以执行的计算类型，超出了其内置功能。Chainlink External Adapters 通常用于连接到受密码保护的 API，还可以定义 oracle 执行计算的方式，选择是否针对隐私、低延迟和/或高吞吐量进行优化。例如，External Adapters 使 Chainlink 节点能够执行高级计算，如 统计分析、价格指数的计算或机器学习处理。External Adapters 还可以用于简单地将智能合约连接到来自外部网络（如云或大数据系统）的计算。

External Adapters 的模块化特性通过为开发人员提供一个框架来利用区块链或 Web 2.0 系统无法为其智能合约提供的任何类型的计算，从而使 Chainlink 网络具有面向未来的能力。

Chainlink External Adapters 扩展了 Chainlink 节点可以支持的数据和计算类型

跨链互操作性协议 (CCIP)

跨链互操作性协议 (CCIP) 是一种正在开发中的开源标准，它在不同的区块链网络之间建立通用连接。CCIP 是支持安全Token桥和跨链应用程序创建的骨干，这些应用程序在区块链之间移动数据、资产和命令。Chainlink 节点使用 OCR 2.0 形式的 oracle 计算来从一个区块链读取交易，链下生成对其合法性的共识，然后将结果传输到另一个区块链。

CCIP 中实施的众多信任最小化形式之一是风险管理网络——一个由与跨网络桥接资产和命令的节点不同的节点组成的 DON。风险管理网络使用 oracle 计算来分析 CCIP 网络，如果检测到协议或连接的区块链网络中的问题（例如，重新组织事件），则立即启动暂停。重要的是，风险管理网络不直接参与资金转移，而是充当制衡层。风险管理网络和桥之间的权力分离通过减少任何单个团体对其服务的控制来进一步减少 CCIP 的信任。

CCIP 连接区块链网络并支持创建安全Token桥和跨链智能合约

由 Oracle 计算驱动的混合智能合约

这些 Chainlink 服务展示了信任最小化的 oracle 计算如何通过与区块链的协同关系进一步扩展智能合约应用程序的功能。Oracle 计算不仅增强了智能合约应用程序，还可以通过计算支持的服务（例如 Fair Sequencing Services，用于交易排序和Layer2验证以在链下执行合约代码）直接改进区块链网络的架构。鉴于其灵活性，oracle 计算在如何补充链上智能合约逻辑方面真正是无限的。

最终结果是 混合智能合约 的激增——去中心化应用程序将运行在区块链上的防篡改代码（链上）与 oracle 网络提供的去中心化服务（链下）相结合，以实现更高级的效用。事实上，DeFi、游戏、NFT 等领域中大多数成功的智能合约应用程序都是混合智能合约。例如，DeFi 货币市场使用 Chainlink 价格信息来访问确定用户借款能力和检查未偿还贷款是否需要清算的外部金融市场数据。DeFi 货币市场还使用 Chainlink Automation 在发现贷款抵押不足时精确地触发清算功能。链下数据和计算的组合也超出了货币市场，支持算法稳定币、衍生品平台、预测市场、NFT 平台、无损储蓄游戏等用例。

随着 Chainlink 2.0 白皮书中提出的愿景不断明确，oracle 计算将在增强智能合约方面发挥与 API 今天在支持 Web 2.0 系统中类似的作用。开发人员可以在其应用程序中利用不同类型的 oracle 数据和计算，因为他们知道这些服务通过各种信任最小化技术是安全可靠的。这将大大加快开发时间，因为团队可以专注于应用程序的核心业务逻辑，而不必担心构建和维护链下基础设施。最终，这要求扩展 oracle 的定义，使其成为以适合智能合约自身信任假设、性能需求和预算的方式，为智能合约提供在其原生区块链上无法获得的所有数据和计算的实体。

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，或与我们的专家 安排通话。

Blockchains and Oracles: Similarities, Differences, and Synergies

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Market Manipulation vs. Oracle Exploits

Oracle Computation: Expanding the Purpose of Oracles to Data Delivery and Offchain Computation

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TWAP vs. VWAP Price Algorithms

The Blockchain Oracle Problem

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• 原文链接： chain.link/education-hub...
• 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～