اوراکل (Oracle) در بلاک‌چین چیست و چه مزایا و معایبی دارد؟

یکی از واحدهایی که نقشی حیاتی در قراردادهای هوشمند و بلاک چین داشته و باعث اتصال آنها به سیستم‌های خارجی می‌شود، اوراکل است. درک و شناخت اهمیت اوراکل همانند سایر اجزا بلاک‌چین ضروری است. در این مقاله می‌خواهیم با این جزء حیاتی در بلاک‌چین‌ها آشنا شده و علاوه بر بررسی کاربردهای آن، با مزایا و معایب آن نیز به‌طور کامل آشنا شویم. همراه ما باشید.

اوراکل در بلاک‌چین چیست؟

با توجه به ماهیت غیر قابل‌اعتماد و غیرمتمرکز بلاک‌چین‌ها، یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها تحقق نفوذ ناپذیری یک سیستم غیرمتمرکز و پذیرش اطلاعات از منابع متمرکز یا خارجی است. بلاک‌چین بر اساس طراحی خود، قابلیت دسترسی به اطلاعات خود را ندارد.

با وجود اینکه ماهیت بسته بلاک‌چین‌ها باعث تضمین امنیت و اعتمادپذیری می‌شود، بسیاری از اپلیکیشن‌ها به‌ویژه قراردادهای هوشمند، نیازمند داده‌هایی از دنیای بیرون برای کاربرد پذیر کامل هستند. به‌طور مثال قراردادهای هوشمند کنش‌ها را بر اساس قوانین از پیش تعریف‌شده، اجرا می‌کنند. با این حال، قراردادهای هوشمند ذاتاً از داده‌های واقعی مانند شرایط آب و هوایی آگاه نیستند. آنها به یک منبع خارجی برای ارائه این داده جهت تصمیم گیری یا انجام وظایف نیاز دارند. در اینجاست که کاربرد اوراکل‌ها عیان می‌شود. اوراکل‌ (Oracle) سرویس‌های واسطی هستند که داده‌ها را از منابع خارجی به بلاک‌چین تأمین و ارسال می‌کنند. آنها به‌عنوان واسطی بین سیستم‌های آن چین (بلاک‌چین) و آفچین (خارجی) عمل می‌کنند.

اوراکل بلاک‌چین چگونه عمل می‌کند؟

وظیفه بلاک‌چین، یکپارچه‌سازی کامل داده‌های خارجی و واقعی با قراردادهای هوشمند آنچین است.

در این قسمت، نحوه عملکرد اوراکل‌های بلاک‌چین را به‌صورت گام‌به‌گام بیان می‌کنیم:

جمع‌آوری داده

اوراکل‌ به دنبال اطلاعاتی از منابع مختلف آفچین هستند. این منابع شامل وب‌سایت‌ها، APIها، دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT)، حسگرها یا حتی داده‌های ورودی انسانی هستند. هدف، جمع‌آوری داده‌های آنی و مرتبط است که می‌توانند بر اجرای قراردادهای هوشمند در یک شبکه بلاک‌چین، تأثیر بگذارند.

اعتبارسنجی داده

هنگامی که اوراکل‌ داده‌های بیرونی را جمع‌آوری می‌کنند، آنها با دقت زیاد اصالت و درستی آن را بررسی می‌کنند. این مرحله، نقشی حیاتی در تضمین دقت و قابلیت اطمینان اطلاعات عرضه شده به بلاک‌چین دارد. اعتبارسنجی باعث کمک به پیشگیری از نفوذ داده‌های اشتباه یا دستکاری‌شده و حفظ یکپارچگی و اعتبار قراردادهای هوشمند می‌شود.

انتقال به قراردادهای هوشمند

سپس داده‌های تأیید شده به قراردادهای هوشمند آن چین منتقل می‌شوند. این داده‌ها به‌عنوان ورودی یا تریگر برای شرایط از پیش تعریف شده در قرارداد هوشمند، عمل می‌کند. قراردادهای هوشمند قابلیت اجرای خودکار عملیات یا تصمیمات را بر اساس داده‌های خارجی دریافتی دارند.

اجرای خودکار

قراردادهای هوشمند با دریافت داده‌های تأیید شده، قابلیت اجرای شرایط از پیش تعریف شده را بدون نیاز به مداخله بیرونی دارند. این آزادی عمل، یکی از ویژگی‌های کلیدی قراردادهای هوشمند است، زیرا می‌توانند به‌صورت آنی به رویدادهای متفاوت خارجی، پاسخ دهند.

رابطه هم زیستی

رابطه بین اوراکل‌های بلاک‌چین و قراردادهای هوشمند در یک پلتفرم بلاک‌چین، مبتنی بر هم زیستی است. اوراکل‌ اطلاعات واقعی موردنیاز را ارائه کرده و قراردادهای هوشمند را از واحدهای آنچین ایستا به اجزا تطبیق‌پذیر و پویای اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز تبدیل کرده و باعث ارزش و کارایی واقعی آنها می‌شوند.

انواع اوراکل بلاک‌چین

اوراکل‌ها باعث ارتباط یک بلاک‌چین یا قرارداد هوشمند با داده‌های خارجی می‌شوند. در واقع آنها به‌عنوان واسطی برای دنیای بیرون بلاک‌چین عمل می‌کنند. انتقال داده‌های خروجی به سیستم بلاک‌چین بسته در بسیاری از شرایط به‌خصوص در هنگام ارتباط قراردادهای هوشمند با رویدادهای واقعی ضروری است. داده‌های خروجی توسط اوراکل‌های کریپتو جستجو، راستی‌آزمایی و احراز هویت شده و سپس به سیستم بسته، بازپخش می‌شود. سپس داده‌های تأیید شده جهت اعتبارسنجی یک قرارداد هوشمند، استفاده می‌شوند.

اوراکل‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری

بیشتر اوراکل‌های کریپتویی داده‌های دیجیتال را تحلیل می‌کنند. اوراکل‌های سخت‌افزاری داده‌ها را از دنیای واقعی ارسال می‌کنند درحالی‌که اوراکل‌های نرم‌افزاری داده‌ها را از منابع دیجیتال همچون وب‌سایت‌ها، سرورها یا پایگاه‌داده‌ها دریافت می‌کنند. علاوه بر این، امکان دریافت و بازپخش اطلاعات از حسگرهای حرکتی دوربین‌ها و حسگرهای شناسایی فرکانس رادیویی (RFID) توسط اوراکل‌ سخت‌افزاری وجود دارد. امکان ارسال داده‌های آنی مانند نرخ صرافی‌ها، تغییرات قیمت و اطلاعات سفر از طریق اوراکل‌های نرم‌افزاری وجود دارد.

اوراکل‌های ورودی و خروجی  

اوراکل‌ یک کانال دوطرفه را با بلاک‌چین‌ها ایجاد کرده و داده‌ها را به داخل و خارج، ارسال می‌کنند. هر چند اوراکل‌های بیرونی قابلیت ارسال داده‌های بلاک‌چین را به دنیای بیرون را دارند، اوراکل‌های ورودی بیشتر داده‌های آفچین یا واقعی را به بلاک‌چین ارسال می‌کنند. علاوه بر این، داده‌های وارد شده می‌توانند تقریباً هر اطلاعاتی اعم از تغییرات قیمت تا شرایط آب‌وهوایی و یا پرداخت‌های تأیید شده را ارائه کنند.

در مورد اوراکل‌های ورودی، می‌توان این سناریو را تعریف کرد که اگر دارایی به قیمت مشخصی برسد، می‌توان سفارش خرید را قرار داد. از طرف دیگر، اوراکل‌های خروجی، در مورد رویداد آن چین رخ‌داده، به دنیای بیرون هشدار می‌دهند.

اوراکل‌های متمرکز و غیرمتمرکز

اوراکل متمرکز توسط یک واحد مدیریت شده و به‌عنوان تنها منبع داده قراردادهای هوشمند محسوب می‌شود. ممکن است استفاده از یک منبع اطلاعات خطرناک باشد، زیرا اثرپذیری این قرارداد صرفاً مبتنی بر یک واحد مسئول اوراکل است. همچنین مداخله یک عامل خرابکار نیز می‌تواند تأثیری مستقیم بر قرارداد هوشمند داشته ‌باشد. مسئله اصلی اوراکل‌ متمرکز، وجود تنها یک نقطه شکست است که این عامل موجب آسیب‌پذیری قراردادها در برابر حملات می‌شود.

برخی از اهداف اوراکل‌های غیرمتمرکز همچون حداقل شدن ریسک طرف مقابل، مشابه با بلاک‌چین‌های عمومی است. به طور مثال، آنها با عدم وابستگی به یک منبع اعتماد، موجب اطمینان بیشتر به اطلاعات ارائه شده به قراردادهای هوشمند می‌شوند. قرارداد هوشمند با چندین اوراکل جهت ارزیابی صحت و اعتبار داده‌ها، تعامل می‌کند؛ ازاین‌رو، اوراکل‌ غیرمتمرکز با نام اوراکل‌های اجماع نیز شناخته می‌شوند. سایر بلاک‌چین‌ها می‌توانند از سرویس‌های اوراکل غیرمتمرکز توسط برخی از پروژه‌های اوراکل بلاک‌چین استفاده کنند.

اوراکل انسانی

افرادی که دانش تخصصی در یک بخش خاص دارند، می‌توانند به‌عنوان اوراکل عمل کنند. آنها می‌توانند اطلاعات از منابع مختلف جمع‌آوری کرده، اعتبار آن را بررسی کرده و آن را قراردادهای هوشمند تبدیل کنند. ازآنجایی‌که اوراکل‌های انسانی می‌توانند از رمزنگاری جهت راستی‌آزمایی هویت خود استفاده کنند، احتمال کلاهبرداری و دست‌کاری در داده‌ها ناچیز است.

اوراکل‌های سفارشی

اوراکل‌های سفارشی (مختص قرارداد) برای کار با قراردادهای هوشمند واحد ساخته ‌شده‌اند. اگر توسعه‌دهنده به دنبال بهره‌مندی از چندین قرارداد هوشمند باشد، ساخت اوراکل‌های مختلف مختص قرارداد ضروری است.

اوراکل رایانشی

می‌توان از اوراکل‌ها جهت انجام هر راهکار رایانشی آفچین استفاده ‌کرد. این راهکار کارایی زیادی با توجه به محدودیت ذاتی گس بلاک و هزینه رایانشی بسیار زیاد اتریوم دارد.

اوراکل‌ رایانشی به‌جای بازپخش نتایج یک کوئری، جهت انجام رایانش بر روی مجموعه‌ای از ورودی‌ها و ارائه نتیجه محاسبه ‌شده، قابل استفاده هستند و در غیر این صورت، محاسبه آنها به‌صورت آن چین ناممکن است. به‌طور مثال، جهت برآورد بازده یک قرارداد اوراق قرضه، می‌توان از اوراکل رایانشی جهت محاسبه رگرسیون که از نظر محاسباتی پیچیده ‌است، استفاده ‌کرد.

الگوهای طراحی اوراکل

تمامی اوراکل‌های مورد بحث، وظایف کلیدی معدودی را انجام می‌دهند.

این قابلیت‌ها عبارت‌اند از:

• جمع‌آوری داده از یک منبع غیر بلاک‌چین
• استفاده از یک پیام امضا شده، ارسال داده‌ها به‌صورت آنچین
• قابلیت دسترسی داده‌ها با نگهداری آن در فضای ذخیره قرارداد هوشمند

سه روش اصلی برای ایجاد اوراکل عبارت‌اند از:

خواندن بلادرنگ

اوراکل‌های خواندن بلادرنگ اطلاعاتی را ارائه می‌کنند که صرفاً برای تصمیم‌گیری سریع موردنیاز هستند. کسانی که می‌خواهند این نوع از داده‌ها را جستجو کنند، معمولاً این کار را به‌صورت بلادرنگ انجام می‌دهند. در واقع جستجو صرفاً زمانی انجام‌ می‌شود که اطلاعات مورد نیاز هستند. به طور مثال می‌توان به جستجو در مورد کدهای عددی، مدارک دانشگاهی، عضویت در مؤسسات، شناسایی فرودگاه و اوراکل‌های دیگر اشاره کرد.

انتشار- اشتراک

این اوراکل‌ها یک سرویس انتشار را برای داده‌هایی که تغییر می‌کنند (به‌صورت منظم و متناوب) و توسط یک قرارداد هوشمند به‌صورت آنلاین یا به‌روزرسانی برای دیمون‌های آفچین عرضه می‌شوند، ارائه می‌کنند. داده‌های آب‌وهوا، فیدهای قیمت، آمارهای اقتصادی یا اجتماعی و داده‌های ترافیک، نمونه‌هایی از اوراکل انتشار- اشتراک هستند.

تقاضا- پاسخ

پرچالش‌ترین دسته، تقاضا- پاسخ است. در این دسته، فضای داده جهت ذخیره شدن در یک قرارداد هوشمند بیش از حد بزرگ است و کاربران صرفاً از بخش کمی از کل اطلاعات به‌صورت هم‌زمان استفاده می‌کنند. همچنین، این رویکرد یک استراتژی کسب‌وکار مناسب برای ارائه‌کنندگان داده‌ها است.

در عمل، می‌توان چنین اوراکلی را به‌صورت سیستم قراردادهای هوشمند آن چین و زیرساخت آفچین برای پایش درخواست‌ها و بازیابی و بازگشت داده‌ها پیاده‌سازی کرد. درخواست داده از یک اپلیکیشن غیرمتمرکز، غالباً یک رویه ناهمگام با چندین مرحله است که در شکل زیر ارائه‌ شده‌اند.

کاربردهای اوراکل بلاک‌چین

اوراکل باعث ارتباط بین دنیای آفچین و دنیای قراردادهای هوشمند می‌شود.

برخی از کاربردهای اصلی اوراکل بلاک‌چین عبارت‌اند از:

بیمه

اوراکل‌ها کاربرد زیادی برای کسب اطلاعات هواشناسی جهت نشان دادن تأخیر پرواز دارند. این جزئیات برای ادعاهای بعدی در مورد بیمه و دریافت غرامت مفید هستند. اوراکل‌ها بهترین منابع برای کسب اطلاعات در مورد وضعیت آب‌وهوایی جهت راستی‌آزمایی ادعاها هستند.

DeFi

اوراکل‌ها اهمیت زیادی در سیستم امور مالی غیرمتمرکز (DeFi) دارند، زیرا این سیستم متمرکز بر ارائه سرویس‌های مالی بدون مجوز از یک نهاد مالی واحد برای کنترل فرآیند مراودات مالی است. بلاک‌چین با اطلاعات بیرونی در حال تعامل بوده و از کریپتو برای تراکنش‌های مرتبط با خریدهای منزل یا ارائه طرح‌های بازنشستگی استفاده می‌کند. اوراکل‌های بلاک‌چین به‌عنوان محیط یا واسطی جهت استفاده از اطلاعات واقعی در قراردادهای هوشمند عمل می‌کنند. اوراکل‌های بلاک‌چین نقشی حیاتی در دریافت پرداخت‌ها یا گرفتن وام خودرو یا سایر تراکنش‌ها دارند. امکان بازیابی داده‌های مالی شامل قیمت‌های بازار از طریق اوراکل‌ها در قراردادهای هوشمند DeFi وجود دارد. اوراکل‌ها می‌توانند ظرفیت وام‌دهی و میزان وثیقه کاربران را محاسبه کنند. AAVE یکی از تازه‌ترین پلتفرم‌های DeFi است که از اوراکل‌های فید قیمت برای تعیین قیمت دارایی‌ها در قراردادهای هوشمند استفاده می‌کند.

Dappها

اوراکل‌ها ارتباط مستقیمی با اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز (Dappها) دارد و کاربران می‌توانند بدون دانش فنی به‌صورت یکپارچه با بلاک‌چین، تعامل کنند. کاربران می‌توانند مالکیت داده‌ها را داشته ‌باشند و از این داده‌ها در پیش بینی بازارهای مالی و کلیه فعالیت‌های رسانه‌های اجتماعی استفاده کنند. اوراکل‌ها باعث گسترش قابلیت‌ها فراتر از اهداف اصلی شده و باعث موقعیت‌های هوشمندتر و گسترده‌تر می‌شوند.

NFTها

اوراکل‌ها نقش مؤثری در توسعه تابع تصادفی قابل تأیید (VRF) جهت محافظت از کمیاب بودن NFTها با تخصیص‌های تصادفی دارند. NFTها با چالش‌هایی جهت ارتباط با چندین فعالیت آفچین مواجه هستند. علاقه‌مندان از بلاک‌چین برای ثبت دارایی‌ها و اهداف معاملاتی استفاده می‌کنند. با این حال، کاربران با مشکلاتی جهت استفاده از داده‌های آفچین مواجه می‌شوند. استفاده از اوراکل‌ها باعث ساده‌تر شدن ایجاد NFT ها جهت ارتباط با اشیا و حافظه‌ها در رویدادهای واقعی می‌شود.

سرویس‌های کراس چین

اوراکل‌های بلاک‌چین، ابزار مؤثری جهت برطرف کردن مسائل تعامل‌پذیر میان بلاک‌چین های مختلف، محسوب می‌شوند. سرویس‌های کراس چین ساخته شده از طریق اوراکل‌ها باعث کمک به کاربران جهت انتقال داده بین بلاک‌چین‌ها بدون نیاز به یکپارچه سازی چین‌ها می‌شوند.

بانکداری، استیبل کوین ها و CBDCها

استیبل کوین ها توکن هایی هستند که ارزش آنها وابسته به دارایی‌هایی همچون کامودیتی ها یا ارزهای فیات است. همچنین ارزهای دیجیتال بانک مرکزی (CBDCها) توسط دولت صادر می‌شوند. اوراکل‌ها نقش مؤثری در حفظ به‌روزرسانی قیمت‌های استیبل کوین و حفظ ارزش CBDCها دارند.

مزایا و معایب اوراکل بلاک‌چین

مزایا و معایب اوراکل بلاک‌چین عبارتند از:

مزایا	معایب
پارامترهای انعطاف‌پذیر: اوراکل می‌تواند یک کنش را تکرار کرده و یا آن را به یکباره انجام دهد. اوراکل می‌تواند به‌صورت منفعلانه (passive) گزارش کند یا اقداماتی را در بلاک‌چین انجام دهد.	بازیگران ثالث: اوراکل به‌طور مستقیم در بلاک‌چین ساخته نشده است، بلکه یک فرآیند واسط است که طی آن کاربر باید با یک ارائه کننده این سرویس جهت اتصال با بلاک‌چین، تعامل کند. افزودن واسطه باعث بروز مشکلاتی ناشی از متمرکز شدن می‌شود.
قابلیت اضافه شده به بلاک‌چین: اوراکل‌ها داده‌های خارجی برای بلاک‌چین‌ها ارائه کرده که برای انجام وظایف پیچیده ضروری است. اوراکل باعث می‌شود تا بلاک‌چین با داده‌های خارجی به جاز یک شبکه تعامل کند. بنابراین می‌توان از بلاک‌چین برای وظایف روزانه همچون خرید، فروش و سرمایه‌گذاری استفاده ‌کرد.	داده‌های غلط: اگر اوراکل اطلاعات غلطی را به‌دلیل اقدامات خرابکارانه یا مشکلات دیگر ارائه کند، ممکن است تصمیمات نامطلوبی گرفته شود. جهت حفظ امنیت، صرفاً استفاده از داده‌های امن و قابل اطمینان ضروری است.
صرفه‌جویی در عملیات و هزینه: اوراکل‌ها کاربران را ملزم به انجام تراکنش‌ها در بلاک‌چین نمی‌کنند. هنگامی که طراحی مناسب اوراکل، این ابزار می‌تواند قراردادهای هوشمند را در واکنش به یک عامل واکنش انگیز خارجی، اجرا کند.

کلام پایانی

می‌توان آینده درخشانی را برای اوراکل بلاک‌چین به‌دلیل ظرفیت بالای آنها، تصور کرد. از آنجایی که پیشرفت‌های فناورانه موجب حفظ چالش‌های کنونی خواهند شد، نقش اوراکل‌های بلاک‌چین و کارکرد آنها در اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز، بیش از پیش اهمیت خواهد یافت. نوآوری در حوزه اعتبارسنجی و راستی آزمایی داده‌ها، مکانیزم‌های اجماع و پروتکل‌های امنیتی باعث ارتقای قابلیت اطمینان و اعتماد به اوراکل‌ها می‌شوند. این رویکرد موجب می‌شود اوراکل‌ها نقشی حیاتی در صنایع مختلف ایفا کرده و کاربرد اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز گسترش یابد.

سوالات متداول

 اوراکل در بلاک‌چین چیست؟

اوراکل‌های بلاک‌چین، واحدهایی هستند که باعث ایجاد اتصال میان بلاک‌چین‌ها با سیستم‌های خارجی شده و موجب اجرای قراردادهای هوشمند بر اساس ورودی‌ها و خروجی‌ها از دنیای بیرون می‌شوند.

اوراکل‌ها در کریپتو چگونه کار می‌کنند؟

اوراکل‌های بلاک‌چین، فیدهای داده‌ای هستند که وظیفه تأمین منابع، راستی آزمایی و انتقال اطلاعات بیرونی به قراردادهای هوشمند در بلاک‌چین را دارند. در دنیای امور مالی غیرمتمرکز (DeFi)، اوراکل‌ها نقشی حیاتی ایفا می‌کنند. آنها به‌عنوان واسط ورودی و خروجی برای داده‌های به اشتراک گذاشته شده بین بلاک‌چین و دنیای بیرون، عمل می‌کنند.

بزرگ‌ترین اوراکل بلاک‌چین چیست؟

چین لینک (LINK) بزرگ‌ترین اوراکل بلاک‌چین در صنعت کریپتو است و بر اساس اطلاعات کوین مارکت کپ، ارزش بازار آن ۸ میلیارد دلار است.

نقش اوراکل در زبان سالیدیتی (Solidity) چیست؟

سالیدیتی، زبان برنامه نویسی برای قراردادهای هوشمند ماشین مجازی اتریوم (EVM) از اوراکل‌ها با اتصال داده‌های آن به دنیای بیرون، بهره می‌برد. این قابلیت سبب ارتقای ویژگی‌های قراردادهای هوشمند شده و می‌توانند به‌صورت آگاهانه بر اساس اطلاعات آفچین و بلادرنگ تصمیم گیری کنند.