分散型台帳テクノロジーの堅固な発展により、中央集権的な仲介者の介入なしに取引が透過的かつ不可逆的に実行されるデジタル信頼の強固な基盤が確立されました。ただし、ブロックチェーン ネットワークの核となるアーキテクチャ上の特徴は、分離性と決定性です。これらのシステムは、データの整合性とネットワーク ノード間の合意を保護する自己完結型エンティティとして設計されています。
この設計の結果、スマート コントラクト自体は、為替レート、スポーツの試合結果から気象情報、貨物の物流状況に至るまで、オフチェーンで行われるデータやイベントにアクセスできなくなります。 Tan Phat Digital の専門家チームの分析によると、Oracle システムは重要な技術的中間層として機能し、現実世界とブロックチェーン環境の間で情報を送信、認証、保護するための橋渡し役として機能し、単純な金融取引から実生活と直接対話する複雑な自動化システムまでブロックチェーンの適用範囲を拡大します。
アーキテクチャの性質とシステム Oracle の緊急の必要性
ブロックチェーンに Oracle が必要な理由を理解するには、次のことが必要です。コンセンサスメカニズムの性質を考慮してください。ブロックチェーン ネットワークは、ネットワーク内のすべてのノードが同じ入力データ セットを処理した後に同じ状態に到達する必要があるという原則に基づいて動作します。スマート コントラクトにより、外部 API からのデータへの任意のアクセスが、異なる時間または異なる地理的位置から許可される場合、ネットワークの遅延やデータの絶え間ない変動により、ノードは異なる値を受け取る可能性があります。これにより、システムの決定論が即座に壊れ、ノードが台帳の次の状態について合意できなくなり、ネットワークの分割 (フォーク) が発生します。
スマート コントラクトの決定論と分離
スマート コントラクトは、合意された条件が満たされた場合に自動的に実行されるコードの一部です。ただし、このソース コードはブロックチェーン上にすでに存在する変数のみを処理できます。この分離は設計上の欠陥ではなく、重要なセキュリティ機能であり、ブロックチェーンが従来のインターネットからの不確実性の影響を受けないようにするのに役立ちます。
ただし、この分離により、現実世界のシナリオでのスマート コントラクトの適用可能性が制限されます。たとえば、農業保険は農業地域の実際の降雨量を知っている場合にのみ自動的に補償できます。分散型金融 (DeFi) プラットフォームは、資産の市場価格をリアルタイムで取得する場合にのみ担保を清算できます。オラクルは、オフチェーンでデータを収集し、暗号化メカニズムを通じてその正確性を検証し、スマート コントラクトがネットワークのコンセンサスを失うことなくそのデータを使用できるように、そのデータをオンチェーン トランザクションに記録するエンティティとして機能することで、この問題を解決します。
オラクルの問題と信頼のパラドックス
オラクルは、データ接続の問題を解決する一方で、「オラクルの問題」と呼ばれる新しい課題を生み出します。ブロックチェーンは分散化の哲学に基づいて構築されており、単一のエンティティを信頼する必要がありません。ただし、分散型スマート コントラクトがデータを集中型の Oracle に依存している場合、システム全体の安全性は最も弱いリンクである Oracle と同じになります。
この集中型の Oracle が攻撃されたり、障害が発生したり、誤ったデータが提供されたりすると (偶然か意図的かにかかわらず)、それが「単一障害点」となり、誤った契約の実行につながり、取り返しのつかない経済的損失が発生します。したがって、外部との接続を確保しながらブロックチェーンの中核特性を維持するには、分散型 Oracle ネットワーク (DON) の構築が前提条件となります。
機能と構造による Oracle システムの分類
ブロックチェーン アプリケーション シナリオの多様性により、多くの異なるタイプの Oracle が形成されます。各タイプは特定の目的に最適化され、異なるレベルのセキュリティを備えています。
データ フローの方向に応じた分類
モバイル デバイスで簡単にモニタリングできるよう、Tan Phat Digital はデータ フローの方向に従って Oracle の種類を次のようにまとめています。
インバウンド オラクル (インバウンド データ):
移動の方向: 現実世界 (オフチェーン) からブロックチェーン (オンチェーン) へ。
機能: スマート コントラクトのロジックをアクティブにするために外部に情報を提供します。
例: 金価格、BTC/USD 為替レート、またはスポーツの試合結果をコントラクトに更新します。
アウトバウンド Oracle (データ出力):
方向動き: ブロックチェーン (オンチェーン) から外の世界 (オフチェーン) DeFi へ。一方、アウトバウンド オラクルは、ブロックチェーンをエンタープライズ インフラストラクチャやモノのインターネット (IoT) に統合する上で重要な役割を果たします。
データ ソースと収集方法による分類
情報の出所に基づいて、オラクルは 3 つの主要なグループに分類されます。
ソフトウェア オラクル: Web サイト、データベース、API などのオンライン デジタル データ ソースから情報を取得します。為替レートや株価情報など、急速に変化する変数に適しています。
ハードウェア オラクル: 温度センサー、バーコード スキャナー、GPS ロケーターなどのデバイスを通じて物理エンティティと直接対話します。 Đây là thành phần then chốt trong quản lý chuỗi cung ứng.
人間の神託: Những cá nhân hoặc nhóm chuyên gia thực hiện xác thựcác sự kiện phức tạp mang tính chủ quan.情報をチェーンに送信する前に、暗号化手法を使用して身元を確認します。
信頼モデルに基づく分類
集中型オラクル: 単一エンティティの制御下で動作します。導入は簡単ですが、集中化による大きなリスクが生じます。このエンティティが侵害されると、データは簡単に操作される可能性があります。
分散型オラクル: 多くの独立したノードのネットワークを使用してデータを収集します。最終データはコンセンサス メカニズムを通じて集約され、エラーが排除され、高可用性と耐改ざん性が保証されます。
関連項目: 仕組みブロックチェーンの仕組み
データ送信と集約の技術メカニズム
ガスコスト、データ遅延、セキュリティのバランスを最適化するために、Oracle システムは 2 つの主要な分散モデルを適用します。
プッシュ モデルとプル モデル
プッシュ モデルは、定期的なデータ更新メカニズムに従って、または所定の変動しきい値に基づいて動作します。利点は、データが常にオンチェーンで利用できることですが、欠点は、継続的な更新によるガスコストの高さです。
対照的に、プル モデルは、ユーザーから特定のリクエストがあった場合にのみデータをチェーンに配置します。このモデルはコスト効率が高く、非常に大規模なデータ スケーリングが可能ですが、検証プロセスで多少の遅延が発生する可能性があります。
データ集約アルゴリズムと操作耐性
最大の課題の 1 つは、多くの異なるレポートから 1 つの値を導き出す方法です。算術平均を使用すると、不正なノードによって結果が歪む可能性があります。
$$Aggregated\_value = Median(v_1, v_2,..., v_n)$$
この問題を解決するために、Chainlink のようなネットワークは中央値アルゴリズムの使用を好みます。中央値は極端な逸脱に対して耐性があります。攻撃者が結果を変更するには、ノードの 50% 以上を制御する必要があります。さらに、TWAP (時間加重平均価格) メカニズムも、短期の価格変動を平滑化するために一般的に使用されます。
Chainlink エコシステムの詳細な分析
Chainlink は現在、世界をリードする Oracle ネットワークであり、DeFi 市場の大部分にインフラストラクチャを提供し、従来の金融セクターにも強力に拡大しています。
オフチェーン レポーティング テクノロジー (OCR および OCR2)
OCR により、ノード間の通信が可能になります。オフチェーン ピアツーピア (P2P) ネットワークで相互に通信します。各ノードが個別のレポートをブロックチェーンに送信するのではなく、すべての参加ノードが署名した単一のレポートに集約されます。
主な利点は次のとおりです。
コスト削減: オンチェーンのガス料金を 90% 以上削減します。
分散化の強化: ルート コストを増やさずにノード数を拡張できます。
高信頼性: ラウンドロビン メカニズムを使用して、ノードがオフラインの場合でもシステムが常に稼働していることを保証します。
クロスチェーン相互運用性プロトコル (CCIP) とリスク層セキュリティ
CCIP (クロスチェーン相互運用性プロトコル) は、ブロックチェーン間の安全な通信インフラストラクチャです。このアーキテクチャには、メインの Oracle ネットワークと並行して実行されるリスク管理ネットワーク (RMN) が含まれています。 RMN は異常を検出するためにすべてのアクティビティを監視し、リスクのあるトランザクションを一時停止する「拒否権」権限を持ち、ユーザー資産を保護します。
ステーキング v0.2 のメカニズムと経済力学
ノードの誠実な運用を保証するために、Chainlink はステーキング v0.2 をデプロイします。ノードは担保として LINK トークンをステーキングする必要があります。虚偽のデータを入力した場合、このLINK番号の一部が切り取られます（スラッシュ）。これにより、dApps ユーザー、運用ノード、ステーカー コミュニティの間にプラスの経済ループが生まれます。
Oracle システム セキュリティ: 過去のエクスプロイト
セキュリティへの取り組みにもかかわらず、Oracle は依然として高度な攻撃の標的となっています。以下は、Tan Phat Digital によってまとめられた典型的なエクスプロイトのリストです:
マンゴー市場 (2022 年 10 月):
被害額: 1 億 1,600 万ドル。
メカニズム: 取引所での MNGO トークン価格の操作
結果: 攻撃者は仮想資産を使用して、USDC、SOL などの他の貴重なトークンを借用し、流出させます。
bZx (2020 年):
被害: 350,000 米ドル。
メカニズム: フラッシュ ローンを使用して 1 回の取引で為替レートを操作します。
結果: 価格の誤報により流動性プロバイダーに損失が発生します。
これらの事件は、Oracle がデータ ソースをフィルタリングするメカニズムを備えていることの重要性を浮き彫りにし、
高度なセキュリティ テクノロジー: TEE とゼロ知識Oracle
信頼された実行環境 (TEE)
TEE (Intel SGX など) は、プロセッサ内に分離されたメモリ領域を作成します。 Oracle が TEE 内のデータを処理する場合、オペレーティング システム管理者であってもそのデータにアクセスしたり変更したりすることはできません。これは、銀行情報などの機密データのプライバシーを保護するのに役立ちます。
ゼロ知識オラクル (ZK オラクル)
ZK オラクルは、ゼロ知識証明 (ZKP) を使用して、情報そのものをオンチェーンで明らかにすることなく、情報の一部が正しいことを証明します。たとえば、ユーザーは実際の生年月日をパブリック ブロックチェーンに送信しなくても、スマート コントラクトを使用して自分が「18 歳以上」であることを証明できます。
実用的なアプリケーションと将来
オラクルは多くの業界でイノベーションを推進しています:
DeFi と実物資産 (RWA): 不動産の価値を検証し、上場のための金
保険: 気象データに基づいて災害補償を自動化します。
サプライ チェーン: IoT センサーを介して食品の保管状況を監視します。
従来の金融: Swift は Chainlink CCIP と提携して 11,000 の銀行をネットワークに接続しました
Tan Phat Digital は、Oracle の将来は「検証可能な Web」の構築に結びつくと考えています。そこでは、すべてのデジタル情報の出所を認証することができ、フェイク ニュース (ディープフェイク) の問題を解決し、Web3 時代の透明性を向上させることができます。
オラクルの典型的な事例トップ 10
以下は、Tan Phat Digital が配布する Oracle テクノロジーの威力と教訓を示す典型的な実際の事例 10 件です。分析:
マンゴー市場 - 価格操作に関する教訓: 攻撃者アヴィ アイゼンバーグは、非流動性取引所で MNGO トークンの価格を操作するために 1,000 万ドルを使用しました。オラクルはこの「仮想」価格をシステムに正確に報告し、そのプロトコルにより攻撃者がさらに 1 億 1,600 万ドルの資産を借りたり引き出したりできるようになりました。
bZx プロトコル - オラクル攻撃の始まり: 2020 年初頭、bZx が悪用され、1 回の取引で為替レートを操作するフラッシュ ローンを通じて約 350,000 米ドルを失い、DeFi におけるセキュリティ リスクの新時代が始まりました。
Swift と Chainlink のコラボレーション - 11,000 の銀行を接続: Swift は、Chainlink CCIP を使用して従来の金融インフラをさまざまなブロックチェーンに接続するテストの実施に成功しました。このテストにより、UBSやANZなどの大手銀行は、既存のバックエンドシステムを変更せずにデジタル資産取引を実行できるようになります。
Arbol - 実際のデータに基づく気象範囲: Arbol は、IPFS と Chainlink の Oracle ネットワークを使用して、NASA と NOAA から 10 億を超える気象データ ポイントを保存および取得します。このシステムは、実際の降雨量や気温の測定値が契約のしきい値に違反した場合に、手動による評価を必要とせずに自動的に農家に補償を発動します。
Etherisc – アフリカの農業保険: Etherisc は、ACRE Africa と提携して、ケニアの 120 万人以上の農家にブロックチェーンベースの保険プラットフォームを導入しました。オラクルは、干ばつが発生したときに自動的に補償金を支払うために地域の気象データを提供し、保険運営コストを最大 41% 削減します。
Axie Infinity - ゲームにおける透明なランダム性:Sky Mavis は Chainlink VRF を統合して、Axie キャラクターのランダムで公平な属性を作成しました。これにより、ゲーム内の育成と戦闘のプロセスが開発チームやプレイヤーによる干渉から完全に解放されます。
Maple Finance - 企業信用のトークン化: Maple は Oracle を使用して、民間信用部門の 11 億ドルを超える未払い債務を管理しています。オラクルは、資産価値の認証と支払いの追跡に役割を果たし、DeFi から実際のビジネスへの資本の流れを効果的に結び付けるのに役立ちます。
ChainUp - 物流および不動産の自動化:ChainUp は、所有権登録データを確認するために不動産プラットフォームに Oracle ソリューションを導入しています。物流では、商品が港で通関手続きを完了したことをオラクルが（IoTセンサーを通じて）確認すると、システムが自動的に支払いを行います。
Polyhedra ネットワーク - zkBridge と優れたセキュリティ: zk-SNARKs テクノロジーを使用して、Polyhedra は非常に高いセキュリティでブロックチェーン間でデータを送信するための zkBridge を構築しました。このシステムのオラクルには、データを送信するだけでなく、宛先チェーンが仲介者を信頼する必要なしに自身を認証できるように、ゼロ知識証明も含まれています。
Pyth ネットワーク - 高頻度取引向けの機関レベルのデータ: 114 以上のライブ データ プロバイダー (Binance、Cboe、Jump Trading) のネットワークにより、Pyth は 500 以上の金融データ ソースを 1 秒未満のレイテンシで提供します。 Pyth の「プル オラクル」モデルにより、Drift のようなデリバティブ取引所は、市場のボラティリティが強い時期であっても資産を正確に清算できます。
よくある質問 (FAQ)
ここでは、Tan Phat Digital チームがコミュニティから定期的に寄せられる、次のテーマに関する最も一般的な 10 の質問を示します。 Oracle:
ブロックチェーンはなぜ独自に外部データにアクセスできないのですか? ブロックチェーンは「決定論的」原則に基づいて動作します。スマート コントラクトがランダムなインターネット ソースからデータを取得する場合、ネットワーク内のノードは異なる時点で異なる結果を受け取る可能性があり、合意に達することができず、チェーンの整合性が損なわれる可能性があります。
「Oracle 問題」とは正確には何ですか? これは、実際のデータの必要性とブロックチェーンの分散化との間の矛盾です。分散型スマート コントラクトが単一の集中型データ ソースを使用する場合、そのセキュリティは完全にそのソースに依存し、「単一障害点」が作成されます。
ソフトウェア Oracle とハードウェア Oracle の最大の違いは何ですか? ソフトウェア Oracle は、API や Web サイトなどのデジタル ソースからデータを取得します。一方、ハードウェア オラクルは、IoT センサーやバーコード スキャナーなどの物理デバイスを使用して、物理世界からブロックチェーンに情報を取り込みます。
分散型 Oracle (DON) はどのようにして正確なデータを保証しますか? DON は、独立して運用される多数のノードと多数の異なるデータ ソースを組み合わせます。データは (通常は中央値を取得して) 集約され、少数の個々のノードからの虚偽または不正なレポートが排除されます。
Chainlink のステーキング メカニズムはネットワークをどのように保護しますか? 運用ノードは担保として LINK トークンをステーキングする必要があります。ノードが不正確なデータを提供したり、パフォーマンスが低下したりすると、これらのリンクの一部が切断され、ノードが正直であり続けるための大きな経済的インセンティブが生まれます。
プッシュ モデルとプル モデルの違いは何ですか? プッシュ モデルは、誰も使用していないときでもブロックチェーンにデータを定期的に更新し、データを常に利用できるようにしますが、ガスを消費します。プル モデルは、特に要求された場合にのみ更新するため、コストが節約され、価格に敏感なアプリケーションのより高い更新頻度がサポートされます。
ZK-Oracle はユーザーのプライバシーをどのように保護しますか? オラクルは、ゼロ知識証明 (ZKP) を使用して、機密の詳細をパブリック ブロックチェーンに公開することなく、一部の情報 (ローンに十分な銀行残高など) を検証できます。
なぜ Oracle は依然として DeFi 攻撃で操作されているのですか? エクスプロイトの大部分は、Oracle がハッキングされたことによるものではなく、「市場操作」によるものです。オラクルが監視している流動性の低い取引所で攻撃者が価格変動を引き起こし、オラクルが誤って誤った価格をスマートコントラクトに報告してしまいます。
Oracle セキュリティにおける TEE の役割は何ですか? TEE (信頼された実行環境) は、Oracle コードが独立して実行される安全な領域をハードウェア上に作成します。これにより、秘密キーの盗難 (ホットキーのリスク) が防止され、サーバー管理者であってもデータが改ざんされないことが保証されます。
Chainlink と比較した Band Protocol の違いは何ですか?Chainlink は Ethereum エコシステムと独立したノード ネットワークに焦点を当てていますが、Band Protocol は Cosmos SDK (BandChain) 上に構築され、相互運用性と非常に高速なデータ応答速度を最適化します。
Oracle システムはブロックチェーンの「感覚」として機能し、調整された「頭脳」のスマート銅線を可能にします。現実と相互作用します。数十億ドルを確保する分散型ネットワークから世界金融をつなぐクロスチェーンプロトコルに至るまで、オラクルはブロックチェーンを実現する決定的な要素です。 Tan Phat Digital の綿密なソリューションのサポートにより、企業はこのテクノロジーを活用して、デジタル時代に業務を最適化し、データを保護できます。
シェア
