區塊鏈預言機是向智能合約提供外部信息的第三方服務，充當區塊鏈與外界之間的橋樑。
由於區塊鏈和智能合約無法直接訪問鏈下數據（即區塊鏈網絡之外的數據），因此許多合約協議需要外部信息才能順利運行。這使得區塊鏈預言機尤為重要，因為它們可以在鏈下數據和鏈上數據之間建立聯繫，從而擴展智能合約的應用。如果沒有預言機的支持，智能合約將只能依賴其網絡內可用的數據。
需要注意的是，區塊鏈預言機本身並不是數據源，而是查詢、驗證和傳輸外部數據的層。預言機可以傳達各種形式的信息，例如價格數據、交易成功消息或來自傳感器的溫度讀數。
調用外部數據時，必須通過智能合約進行操作，會消耗網絡資源。有些預言機不僅能將信息傳遞給智能合約，還能將信息傳回外部數據源。
預言機的類型多種多樣，其運作方式主要取決於其設計目的。下面，我們將介紹一些常見的區塊鏈預言機示例。
區塊鏈預言機示例
想象一下，愛麗絲和鮑勃就誰將贏得美國總統大選進行賭注。愛麗絲認為共和黨候選人將獲勝，而鮑勃則支持民主黨候選人。他們就賭注條款達成一致，並將資金鎖定在智能合約中，智能合約將根據選舉結果將資金髮放給獲勝者。
由於智能合約無法與外部數據交互，因此它必須依靠預言機來提供必要的信息。在此示例中，預言機需要檢索總統選舉的結果。選舉結束後，預言機通過查詢受信任的 API 來確認結果，並將此信息傳遞給智能合約。隨後，智能合約將根據選舉結果將資金支付給 Alice 或 Bob。
如果沒有預言機的干預，賭注的結算就不會以參與者無法控制的方式發生。
區塊鏈預言機的類型
區塊鏈預言機可以根據各種特徵進行分類：
基於源的分類：數據來源於軟件還是硬件？
信息傳輸的方向：數據來自外部來源還是內部系統？
信任級別分類：預言機是中心化的還是去中心化的？
一個預言機可能同時屬於多個類別。例如，從公司網站檢索信息的預言機是一個集中式入站軟件預言機。
軟件預言機
軟件預言機與在線信息源交互，將數據傳輸到區塊鏈。這些信息可以來自在線數據庫、服務器或網站，基本上是互聯網上可用的任何數據源。
通過網絡連接，軟件預言機可以向智能合約提供信息並實時傳輸數據。因此，它們是最常見的區塊鏈預言機類型。
軟件預言機提供的典型信息包括外匯匯率、數字資產價格或實時航班信息。
硬件預言機
一些智能合約需要與現實世界互動，硬件預言機就是為此目的專門設計的。它們從物理環境中收集信息並將這些數據提供給智能合約。這些信息通常通過電子傳感器、條形碼掃描儀和其他數據讀取設備傳輸。
從根本上來說，硬件預言機將現實世界的事件轉換成智能合約可以理解的數字信息。
例如，傳感器可以監測運輸貨物的卡車是否已抵達裝卸碼頭。如果卡車確實到達，傳感器會將此信息發送給智能合約，然後智能合約可以根據此數據做出決策。
入站和出站預言機
入站預言機旨在將信息從外部數據源中繼到智能合約，而出站預言機負責將信息從智能合約傳輸到外部世界。
例如，向智能合約發送數據的溫度傳感器就是入站預言機的一個例子。出站預言機的一個例子可以是智能鎖。如果資金存入特定的智能合約地址，合約可以使用出站預言機將此信息傳達給智能鎖，從而解鎖智能鎖。
中心化和去中心化預言機
中心化預言機由單一實體控制，是智能合約的唯一信息來源。然而，依賴單一信息源可能會有風險，因為智能合約的有效性完全取決於控制預言機的實體。如果該實體受到損害，智能合約的運行將直接受到影響。中心化預言機的主要問題是存在單點故障，這會降低智能合約的安全性並使其容易受到攻擊。
相比之下，去中心化預言機與公有區塊鏈有一些共同的目標，例如儘量降低交易對手風險。去中心化預言機不依賴單一信息源，從而提高了智能合約獲取數據的可靠性。智能合約可以通過查詢多個預言機來驗證數據的有效性和準確性，這就是為什麼去中心化預言機有時被稱為共識預言機。
一些區塊鏈項目還向其他區塊鏈提供去中心化預言機服務。去中心化預言機在預測市場中特別有用，它們可以通過社會共識來驗證給定結果的準確性。
儘管去中心化預言機旨在實現無需信任，但值得注意的是，與無需信任的區塊鏈網絡一樣，去中心化預言機並不會完全消除信任，而是將其分配給多個參與者。
特定合約的預言機
合約專用的預言機是為單個智能合約設計的。這意味著如果需要部署多個智能合約，則必須為每個合約開發相應數量的專用預言機。
這些預言機的開發過程非常耗時，維護成本也很高。如果一家公司希望從多個來源提取數據，那麼特定於合約的預言機可能不切實際。然而，另一方面，由於這些預言機可以從頭開始設計，因此它們可以服務於特定的用例，為開發人員提供極大的靈活性以滿足特定需求。
人類先知
在某些專業領域，知識淵博的人也可以充當預言機。這些人能夠研究和驗證來自各種信息源的數據的真實性，並將其轉換為適合智能合約的格式。由於人類預言機可以使用加密方法來驗證其身份，因此欺詐者冒充他們並提供虛假數據的可能性相對較低。
預言機問題
由於智能合約根據預言機提供的數據執行決策，因此預言機對於區塊鏈生態系統的健康至關重要。設計預言機的主要挑戰是，如果預言機受到攻擊或被攻破，依賴其數據的智能合約也會受到影響。這個問題通常被稱為“預言機問題”。
由於預言機不屬於主區塊鏈共識，因此無法享受公鏈提供的安全機制，第三方預言機與智能合約的無信任執行之間的信任衝突仍有待解決。
此外，中間人攻擊也構成了潛在的威脅，因為惡意行為者可能訪問預言機和智能合約之間的數據流，從而允許他們更改或偽造這些數據。
結論
為了促進區塊鏈技術的全球應用，建立可靠的機制以促進智能合約與外部世界的溝通至關重要。如果沒有區塊鏈預言機，智能合約將只能依賴其網絡內的信息，從而嚴重限制其功能。
未來，去中心化預言機可能會引入多重保障措施，以消除區塊鏈生態系統中的許多系統性風險。區塊鏈預言機仍然是區塊鏈生態系統發展的關鍵組成部分，必須以安全、可靠和去信任的方式實施。
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