Einleitung
Blockchain-Orakel sind ein wichtiger Teil der Infrastruktur, die Smart Contracts die Kommunikation mit externen Daten und Systemen ermöglichen, die nicht unbedingt in ihrem Blockchain-Ökosystem existieren. Spezialisierte Organisationen schaffen Verbindungen zwischen dezentralen Netzwerken und externen Ressourcen, wodurch sie im Wesentlichen die Fähigkeiten von Blockchain-Anwendungen erweitern.
Das Blockchain-Ökosystem läuft unter bestimmten isolierten Bedingungen, was für hohe Sicherheit und Konsensprozesse sorgt. Trotzdem ist diese Isolation ein großes Problem, wenn Smart Contracts Zugang zur realen Welt bieten oder in externen Systemen aktiv werden müssen.
In einem realistischen Fall sind zwei Parteien an einem Smart Contract beteiligt, um eine Wette auf das Ergebnis eines Sportspiels abzuschließen. Die Blockchain kann zwar ihr Geld treuhänderisch verwahren, aber sie kann nicht selbst überprüfen, wer das Spiel gewonnen hat. Hier kommen Orakel ins Spiel, weil sie die richtigen Spielergebnisse aus vertrauenswürdigen Quellen abrufen und die Ergebnisse dieser Quellen auf sichere Weise an die Blockchain übermitteln.
Ein Beispiel dafür, wie Oracles dieses Problem lösen können, ist die Bereitstellung einer sicheren und zuverlässigen Verbindung zu Off-Chain-Datenquellen und Rechenressourcen.
Oracle-Netzwerke verstehen
Oracle-Netzwerke sind Gruppen von autonomen Knotenbetreibern und Datenquellen, die zusammenarbeiten, um dezentrale Datenlieferdienste auszuführen. Oracle-Netzwerke ermöglichen die Existenz von hybriden Smart Contracts, die On-Chain-Code mit Off-Chain-Infrastruktur verwenden, um fortschrittliche dezentrale Anwendungen zu unterstützen, die auf Ereignisse in der realen Welt reagieren.
Die Architektur von Oracle-Netzwerken umgeht die Einschränkungen, die Blockchains haben, wenn sie versuchen, auf externe Infos zuzugreifen. Oracle-Netzwerke schließen diese Lücke, indem sie Daten aus verschiedenen Quellen einbeziehen und sie über dezentrale Prozesse an das externe System weiterleiten.
Zentrale Orakel-Lösungen passen nicht zu den dezentralen Eigenschaften von Blockchain-basierten Systemen. Wenn eines der Orakel nicht richtig funktioniert oder beschädigt ist, kann das ganze System des Smart Contracts entweder ausfallen oder mit falschen Daten arbeiten. Dieses „Garbage in, garbage out”-Problem ist besonders gefährlich, weil die Transaktionen/Blöcke in der Blockchain automatisch und nicht rückgängig zu machen sind.
Die Lösung sind dezentrale Orakel-Netzwerke, die durch verschiedene Grade der Dezentralisierung den Single Point of Failure beseitigen.
Das Oracle-Problem ist ein zentrales Thema der Blockchain-Technologie, bei dem Smart Contracts von Natur aus keinen Zugriff auf Daten oder Systeme außerhalb ihrer eigenen Welt haben. Das ist ein Nachteil der meisten möglichen Smart-Contract-Anwendungen, vor allem in Bereichen der dezentralen Finanzwirtschaft, wo Preise und Marktinfos von realen Vermögenswerten gebraucht werden.
Dezentrale Oracle-Architektur
Dezentrale Orakel verhindern Datenmanipulation, Ungenauigkeiten und Systemausfälle, indem sie das Vertrauen auf viele unabhängige Komponenten verteilen. Dezentrale Oracle-Netzwerke kombinieren mehrere Knotenbetreiber mit verschiedenen vertrauenswürdigen Daten, um eine durchgängige Dezentralisierung zu erreichen.
Die Netzwerke können drei verschiedene Dezentralisierungsstufen haben:
- Oracle-Netzwerkebene
- Datenquelle
- Node-Betreiber-Ebene
Dieses mehrschichtige Modell beseitigt alle Single Points of Failure und ermöglicht es Smart Contracts, sich sicher auf externe Daten zu stützen, indem sie On-Chain-Code ausführen, der reibungslos mit der Off-Chain-Infrastruktur zusammenarbeitet.
Das Ergebnis sind hybride Smart-Contract-Systeme, bei denen On-Chain-Code sicher auf einer Off-Chain-Infrastruktur ausgeführt wird.
Arten von Blockchain-Orakeln
Bei der Vielzahl von Offchain-Ressourcen werden je nach Mechanismus der Datenübermittlung und Sicherheitsanforderungen verschiedene Arten von Oracles benötigt.
Pull-basierte Orakel
Pull-basierte Oracles sind die bekannteste Art von Oracles, die durch die Richtung des Datenflusses und die Art der externen Ressourcen definiert sind, auf die zugegriffen wird und die an Blockchain-Netzwerke geliefert werden, um als Smart Contract verwendet zu werden. Beim pull-basierten Modell holen Oracles proaktiv die Finanzmarktdatenfeeds ab, und die Informationen werden bei Bedarf oder in festgelegten Zeitintervallen an die dezentralen Finanzanwendungen geliefert.
Das ist gut, wenn du regelmäßig ziemlich stabile Infos wie Vermögenspreise oder Wettervorhersagen aktualisieren musst.
Push-basierte Oracles
Push-basierte Oracles funktionieren umgekehrt, indem Smart Contracts Befehle an Off-Chain-Systeme senden und bestimmte Aktionen auslösen. Diese Oracles ermöglichen es Blockchain-Anwendungen, mit der bestehenden Infrastruktur zu kommunizieren und ihr Befehle zu erteilen, z. B. indem sie Bankennetzwerke auffordern, Zahlungen durchzuführen, oder IoT-Geräte anweisen, physische Aktionen auszuführen.
Push-basierte Orakel sind besonders nützlich, wenn die Unternehmensanwendung Interoperabilität und die Einbindung der Blockchain-Logik in bekannte Geschäftsprozesse erfordert.
Kettenübergreifende Orakel
Cross-Chain-Oracles unterstützen Interoperabilität und können Infos über mehrere Blockchain-Netzwerke hinweg lesen und schreiben.
Kettenübergreifende Funktionen
Dank Cross-Chain-Funktionen können Apps die gepolsterten Features von mehr als einer Chain nutzen: Infos in einer Blockchain können Berechnungen in einer anderen ermöglichen, oder Assets können zwischen zwei oder mehr Blockchain-Umgebungen verschickt werden und dabei ihre Funktionalität und ihren Wert behalten.
Sie können verwendet werden, um Folgendes durchzuführen:
- Komplizierte Berechnungen
- Kryptografische Beweise erstellen
- Biete Anwendungen nachprüfbare Zufälligkeit
- Automatische Ausführung von Smart Contracts unter bestimmten Bedingungen
- Erstelle kryptografische Nachweise, um die Privatsphäre zu schützen
- Mach verifizierbare Zufallszahlen für Spiele und NFTs
Diese Rechenleistungen gehen weit über die Grenzen der Datenverarbeitung in Bezug auf die Oracle-Leistungsüberwachung hinaus.
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Oracle Reputation und Leistungsüberwachung
Die Offenheit der Blockchain-Technologie ermöglicht die Offenheit der Oracle-Leistung im Laufe der Zeit. Da Oracles signiert und in unveränderbare öffentliche Ledgersysteme geschrieben werden, können ihre historische Genauigkeit und Zuverlässigkeit analysiert und in interaktiven Dashboards und Überwachungssystemen angezeigt werden.
Reputationsrahmen geben Nutzern und Entwicklern die Infos, die sie brauchen, um die richtige Entscheidung bei der Auswahl eines Oracles zu treffen. Diese Systeme überwachen:
- Richtigkeit der Daten
- Häufigkeit der Aktualisierung
- Systemverfügbarkeit
Das gibt den Leuten, die die Apps nutzen, die Chance, das Orakel auszuwählen, das ihren Vorstellungen von Zuverlässigkeit entspricht, basierend auf der On-Chain-Leistungshistorie und der Off-Chain-Geschäftsmoral des Systemanbieters.
Mit diesem doppelten Reputationsmodell können Nutzer Orakel-Dienste anhand ihrer gesamten Leistungshistorie bewerten, statt nur anhand von Marketingaussagen.
Anwendungen von Blockchain-Orakeln
Entwickler von Smart Contracts nutzen Oracles, um fortschrittliche dezentrale Anwendungen in vielen verschiedenen Branchen und Szenarien zu entwickeln.
Preis-Orakel und Produktintegration
Die Integration einer sicheren Blockchain-Infrastruktur und vertrauenswürdigen Zugriffs auf externe Daten bietet Chancen für Innovationen in traditionellen Branchen. Die Kreditplattformen nutzen Preis-Feeds, um die Kreditkapazität zu berechnen und die im Liquidationsprozess zu verwendende Besicherungsquote zu verfolgen. Synthetische Vermögensfonds basieren auf Oracles, um Vermögenswerte an physische Vermögenswerte zu binden.
Preis-Orakel werden von automatisierten Market Makern genutzt, um die Liquiditätskonzentration um bestehende Marktpreise zu maximieren, was zu einem kapitaleffizienteren Handel und einer besseren Liquiditätsbereitstellung durch Händler und Liquiditätsanbieter führt. Diese Finanzanwendungen zeigen, wie Orakel die Ausführung komplexerer Finanzanwendungen in Blockchain-Netzwerken ermöglichen können.
Dynamische NFTs und Gaming-Anwendungen
Oracles können für nicht-finanzielle Smart-Contract-Anwendungen genutzt werden, vor allem bei der Erstellung von sich dynamisch ändernden nicht fungiblen Token als Reaktion auf äußere Bedingungen. Gaming-Apps können ihr Aussehen, ihre Eigenschaften oder Funktionen basierend auf Faktoren wie Wetter, Tageszeit oder Sportergebnissen ändern, indem sie Computing-Oracles verwenden, die überprüfbare Zufälligkeit erzielen.
Die Integration der pull-basierten Datenüberprüfungsfunktion und der push-basierten Zahlungsfunktion ist ein unternehmensweites System, das es Versicherungsanwendungen ermöglicht, mit minimalem manuellem Aufwand zu arbeiten und die Transparenz und Fairness in Schadenslisten zu gewährleisten.
Unternehmensintegration
Diese Infrastruktur ermöglicht es Institutionen, Daten in mehreren Blockchains zu schreiben und zu lesen und komplexe Logik auf die Bereitstellung von Assets und Daten anzuwenden.
Die Integration von Enterprise Oracle macht es einfach, Blockchains schnell einzuführen, weil es den technischen Aufwand für die Verbindung zu Netzwerken im Einzelfall reduziert. Unternehmen können neue Blockchain-Dienste, die Nutzer oder Geschäftspartner brauchen, schnell einrichten, ohne sie aufwendig entwickeln zu müssen.
Ökologische Nachhaltigkeit
Hybride Smart Contracts fördern die ökologische Nachhaltigkeit, indem sie durch eine verbesserte Überprüfung der Umweltauswirkungen verbesserte Anreizsysteme für umweltfreundliche Praktiken entwickeln. Oracle versorgt Smart Contracts mit Umweltinformationen aus Sensornetzwerken, Satellitenbildern und maschinellen Lernberechnungen.
Die Funktionen werden genutzt, um bewährte Smart Contracts automatisch zu belohnen:
- Wiederaufforstungsmaßnahmen
- Bewusster Konsum
- Andere nachhaltige Praktiken
Neue Märkte für Emissionszertifikate und die Verfolgung von Umweltauswirkungen werden auch durch die Verwendung von Oracle-gestützten Verifizierungssystemen unterstützt.
Die nächste Generation von Anwendungen, die die Sicherheit dezentraler Systeme zusammen mit den Möglichkeiten der traditionellen Infrastruktur nutzen, wird durch die Oracle-Technologie ermöglicht, die sichere und zuverlässige Verbindungen zwischen isolierten Blockchain-Umgebungen und anderen externen Ressourcen bietet.
Die weitere Entwicklung der Oracle-Technologie wird wahrscheinlich die Anzahl der Einsatzmöglichkeiten von Blockchain-Systemen in Branchen und anderen Anwendungen erhöhen, die ohne die Einschränkungen der Blockchain-Technologie bisher nicht umsetzbar waren. Eine solche Entwicklung stärkt die übergeordnete Vision eines zweifelsfrei überprüfbaren Webs, in dem Nutzer über ihre Vermögenswerte mitentscheiden können und Zugang zu transparenten und automatisierten Systemen haben, die auf die Realität vor Ort reagieren.
Oracle-Anwendungen im Gaming-Bereich
| Anwendung | Anwendungsfall | Vorteil |
|---|---|---|
| Zufällige Beute-Generierung | Manipulationssichere Zufälligkeit | Nützlich in der Versicherungs- und Risikomanagementbranche |
| Turnier-Matchmaking | Faire Spielerpaarung | Transparente und überprüfbare Prozesse |
| Preisverteilung | Automatische Belohnungen | Weniger menschliche Eingriffe und mehr Transparenz |
Das Konzept der Wechselwirkung zwischen orakelbasierten digitalen Systemen und der physischen Umgebung hat eine neue Dimension digitaler Interaktionen erreicht.
