ブロックチェーンオラクルはどのように機能しますか？

ブロックチェーンオラクルとは何ですか？

ブロックチェーンオラクルは、ブロックチェーンと外界の間の信頼できる橋として機能します。ブロックチェーンは安全で決定論的になるように設計されていますが、ネットワーク外にデータにネイティブにアクセスすることはできません。この制限は、ブロックチェーンで実行されるスマートコントラクトが、データが外部ソースを介して提供されない限り、株価、気象条件、スポーツの結果などの実際のイベントに反応できないことを意味します。ブロックチェーンオラクルは、オンチェーンスマートコントラクトにオフチェーンデータを取得、検証、および配信することにより、この問題を解決します。

Oracleはデータソース自体ではなく、データ提供メカニズムです。 API、データベース、IoTデバイス、またはその他のブロックチェーンから情報を取得できます。データが取得されると、Oracleはそれをブロックチェーン読み取り可能な形式にフォーマットし、トランザクションとして提出します。このプロセスにより、スマートコントラクトは実際の入力に基づいて実行できます。たとえば、Oracleがフライトが遅れたと報告した場合、保険のスマート契約は自動的に支払うことができます。

データフローの方向と信頼度に基づいて、異なる種類のオラクルがあります。インバウンドオラクルはブロックチェーンに外部データをもたらし、アウトバウンドオラクルはブロックチェーンから外部システムにデータを送信します。オラクルは、オンラインソースに接続するソフトウェアオラクル、またはセンサーのような物理デバイスとのインターフェースに接続するソフトウェアオラクルに分類することもできます。

Oraclesは外部データをどのように取得しますか？

外部データを取得するプロセスには、いくつかの調整された手順が含まれます。まず、スマートコントラクトは、USDのBitcoinの現在の価格など、特定のデータを要求するイベントを放出します。このイベントは、そのようなリクエストに応答するように指定されたOracleノードによって監視されます。

• Oracleノードはデータ要求を識別し、CoingeckoやBloombergなどの金融APIなどの適切な外部ソースを決定します。
• APIエンドポイントにHTTPSリクエストを送信して、最新のデータを取得します。
• 応答を受信すると、Oracleノードはデータの整合性を検証し、多くの場合、複数のノードが関与している場合に暗号化署名またはコンセンサスメカニズムを使用します。
• 検証済みのデータは、ターゲットブロックチェーンと互換性のあるトランザクションペイロードにフォーマットされます。
• 最後に、Oracleはトランザクションをブロックチェーンネットワークにブロードキャストし、そこで確認され、不変の元帳の一部になります。

一部のOracleネットワークは、分散型集約を使用して信頼性を高めます。単一のノードに依存する代わりに、複数のノードが個別に同じデータを取得し、最終値は中央値または平均によって決定されます。このアプローチは、単一のソースからの操作または失敗のリスクを軽減します。

ブロックチェーンオラクルの種類

Oraclesは、設計および信頼モデルが大きく異なります。集中型のオラクルは単一のエンティティによって運用され、唯一のデータプロバイダーとして機能します。実装は簡単ですが、単一の失敗ポイントを導入し、操作やダウンタイムに対して脆弱です。これらのリスクにもかかわらず、それらは単純さのために初期段階または低ステークスアプリケーションでしばしば使用されます。

一方、分散型のオラクルは、複数の独立したノードにデータ検索と検証プロセスを配布します。 ChainLinkのようなネットワークは、分散型Oracleネットワーク（DON）を使用します。ここでは、ノードが暗号通貨で覆われています。ノードが誤ったデータを提供している場合、スラッシングメカニズムを通じて株式を失うリスクがあります。この経済的インセンティブは、ノードの動作を正確性と信頼性に合わせます。

別の分類は、インバウンド対アウトバウンドオラクルです。最も一般的なタイプであるインバウンドオラクルは、外部データをスマートコントラクトに提供します。 Outbound Oraclesにより、スマートコントラクトは、支払いプロセッサに信号を送信したり、レガシーデータベースを更新したりするなど、ブロックチェーンの外側のアクションをトリガーできます。クロスチェーンオラクルは、異なるブロックチェーン間の通信を促進し、相互運用性を可能にします。たとえば、オラクルは、イーサリアムのトークンバランスの状態をポリゴンのスマートコントラクトに中継する可能性があります。

セキュリティの課題と緩和戦略

オラクルは、外部依存関係を導入するため、スマートコントラクトセキュリティで最も弱いリンクと見なされることがよくあります。 Oracleが侵害された場合、それに依存するスマート契約は誤って実行され、経済的損失につながる可能性があります。大きなリスクの1つは、攻撃者がOracleが使用するAPIまたはフィードに影響を与えるデータソース操作です。

これを軽減するために、Oracle Networksはいくつかの保護手段を実装します。

• データソースの多様性：Oraclesは複数の独立したAPIから引っ張り、結果を集計して、単一のプロバイダーへの依存を減らします。
• ノード評判システム：一貫して正確なデータを提供するノードは、高い評判スコアを獲得し、将来のクエリに選択される可能性が高くなります。
• 暗号化された証明：一部のオラクルは、データセット全体を明らかにすることなくデータの信ity性を検証するために、ゼロ知識証明またはマークルプルーフを使用します。
• ステーキングとスラッシング：ノードは、担保としてトークンをロックする必要があります。彼らが不正データを提出すると、彼らは彼らの利害関係を失います。

別の懸念は、タイミング遅延です。データが古くなっているか、遅延している場合、スマートコントラクトは時代遅れの情報に基づいて行動する場合があります。これに対処するために、多くのOracleサービスは、定期的な間隔で更新をプッシュする心拍メカニズムを提供し、データの鮮度を確保します。

ブロックチェーンオラクルのユースケース

Oraclesは、実際のデータを提供することにより、幅広い分散型アプリケーション（DAPP）を可能にします。分散型財務（DEFI）では、AaveやCompoundなどの貸出プラットフォームには価格のオラクルが不可欠です。これらのプラットフォームは、Oracle Fedの資産価格を使用して、担保価値を決定し、ローンが不十分になったときに清算を引き起こします。

AugurやPolymarketなどの予測市場では、Oraclesは、選挙結果やスポーツスコアなど、実世界のイベントの結果を報告しているため、勝利の賭けは自動的に解決できます。オラクルがなければ、ユーザーはシステムの信頼のない性質を弱体化させて、結果に異議を唱える必要があります。

サプライチェーンダップはオラクルを使用して、商品の信頼性と場所を検証します。 GPSトラッカーに接続されたハードウェアオラクルは、倉庫への出荷の到着を報告し、支払いをリリースするためにスマートコントラクトをトリガーできます。同様に、保険では、Oraclesは気象データを検証して、干ばつの場合に作物保険の支払いを自動化することができます。

ゲームやNFTでさえオラクルを活用します。ブロックチェーンベースのゲームは、Oracleを使用して安全な外部ソースから乱数を注入し、戦利品のドロップまたはカードの描画の公平性を確保する場合があります。

よくある質問

ブロックチェーンオラクルはハッキングできますか？はい、特に単一のデータソースまたはノードに依存している場合、オラクルをターゲットにすることができます。ただし、分散型のOracleネットワークは、複数のソースからのノード分布、ステーキングメカニズム、およびデータ集約により、このリスクを軽減します。

Oraclesはどのようにデータの信頼性を証明しますか？ Oraclesは、信頼できるデータプロバイダーの暗号署名、メルクルプルーフを使用して、データセットへの包含を検証すること、または提出前に複数のノードが同じ結果を個別に確認するチェーン検証を使用できます。

すべてのオラクルは自由に使用できますか？いいえ、ほとんどのOracleサービスは料金を請求します。ユーザーは、ガス料金とOracleネットワークへのサービス料金の形で支払います。たとえば、ChainLinkでは、ノードからデータを要求するためにリンクトークンでの支払いが必要です。

Oraclesはブロックチェーンにデータを保存しますか？ Oraclesは、コストとスケーラビリティのために、生の外部データを永久にチェーンで保存しません。代わりに、検証済みのデータポイントをトランザクションとして提出します。ブロックチェーンは、スマートコントラクトで使用される最終的な値のみを保存します。