详解 DeFi 世界中的预言机

区块链中的预言机是什么？

预言机是一种第三方服务，它允许区块链内的智能合同从其生态系统之外接收外部数据。

预言机作为一个数据源，可以被输入到智能合同中，并使其能够访问区块链之外的实时数据，通常来说是资产的实时价格。但是预言机本身并不是数据源，而是验证与真实事件相关的链上数据，然后将累积数据提交给智能合约的层。

目前，运行于去中心化金融领域的公司依赖于预言机以获取实时链上数据。事实上，由于缺乏快速、安全且分散的预言机，前10名的DeFi应用程序中有7个都是由中心化或半中心化的预言机提供关键外部信息的。

对预言机的需求之所以出现，是因为区块链在其生态系统中没有保存链上数据。为了引用这些数据，这些信息通常来源于主要的加密交易所，如Binance和Coinbase，它们拥有允许预言机执行查询的应用程序编程接口。

预言机的类型

预言机的分类是依据信息来源、信息流向和信任程度来区分的。

数据的来源可以是硬件也可以是软件。硬件预言机直接从实体世界收集数据，并将其转换成数字价值，然后传入智能合约。这些设备包括条形码扫描器和传感器，它们可以主动或被动地收集数据并将其传输到智能合约中。软件预言机则是从网上获取信息，通过浏览他们的网站，从而为智能合约提供最新信息。对于区块链，这些信息通常来自加密货币交易所。

信息的方向可以是入站或出站。入站预言机允许网络从外部数据源向智能合约发送信息，而出站预言机则允许智能合约向外部数据源发送数据。

中心化预言机作为一个单一实体，能够从外部源向智能合约提供数据，并且有着一定的安全特性。然而，类似于传统金融系统那样，由于只有一个节点负责，它变得不那么安全，更容易被输入智能合约的恶意数据破坏和攻击。

另一方面，去中心化预言机则依赖于多个外部来源以提高数据的可信度。去中心化预言机是基于谢林点博弈论的，在该理论中，所有参与者提供数据且不相互串通，而谢林博弈在过滤任何不准确的信息后，才会决定那些对软件提出的一致数据点或修正是否有效和可接受。

DeFi生态系统需要去中心化预言机的理由

预言机是确保DeFi生态系统中信任的中介。

首先，在DeFi的生态系统中，因为使用中心化预言机违背了DeFi产品/应用的精神，所以去中心化预言机便得到了使用。DeFi应用程序是建立在区块链，或者在大多数情况下，是建立在以太坊网络上的金融工具。

在DeFi中锁定的总价值（TVL）与在DeFi应用程序的智能合约中所持有的ETHer (ETH)、Bitcoin (BTC)和ERC-20代币的总额是保持平衡的。而总锁定价值（TVL）从2020年初的6.75亿美元快速增长到今年第三季度的70亿美元这一数据也表明了区块链预言机对DeFi的深刻影响。与比特币相比，这种影响还可以从预言机的主要去中心化供应商Chainlink(及其LINK代币)和Band协议(及其BAND代币)从年初至今治理代币投资的指数型回报中看出。

越来越受欢迎的混合DeFi协议通过将加密资产与传统金融工具(尤其是那些与美元挂钩的金融工具)连接起来，在提供去中心化的网络的同时，也消除了波动性。

在DeFi中使用预言机的风险

预言机的问题和延迟是在区块链上运行预言机的主要风险。

预言机问题的出现是由中心化第三方系统给智能合约和去中心化的区块链系统带来的信任冲突所引起的。由于预言机提供的数据是直接输入到智能合约中的，而智能合约也是基于这些数据而运行的，所以很明显，预言机在智能合约的执行中有着等级权力。鉴于这些巨大的影响，对于DeFi应用程序和协议来说，拥有可靠数据和极小或没有延迟的预言机就会是至关重要的。

从广义上讲，预言机解决方案可以分为两类：一类是快速但不安全的，另一类则是安全但缓慢的。第一类主要适用于去中心化预言机，因为它们有着低延迟率。鉴于各种博弈论攻击的漏洞，大多数DeFi应用程序是在中心化或半中心化的预言机上运行的。

大多数去中心化预言机使用的是ShellingCoin机制，其独立来源的数据报告不与其他来源相协调。由于缺少这种联系，这些来源/代理便会尽其所能报告“真实”的数据，同时也期望其他来源也这样做。这一机制容易受到多方串通、信号传递甚至贿赂等问题的影响。在黑客攻击数据传递的情况下，即所谓的中间人攻击，是不存在适当的回击机制的。对于依赖于预言机的应用程序来说，即使是一个单一错误的值也会造成严重的后果。

中心化预言机属于“安全但缓慢”的类别。当与去中心化预言机对抗时，这些预言机有着博弈论的元素。他们利用人工投票和“辩论回合”来克服试图操纵他们数据的攻击。但是因为这些方法需要更长的等待时间，有时甚至会持续几周，所以DeFi应用程序通常不建议将它们作为预言机的选择。然而，尽管它们能够抵御博弈论攻击，但它们也着对手风险，并且由于单点故障，其受有效攻击的几率更高，因此也降低了DeFi应用程序在这方面的安全性。

DeFi应用程序克服预言机限制的方法

基于博弈理论的强安全可以为预言机问题提供可能的解决方案。

从Synthetix和bZx的安全漏洞中可以看出，区块链预言机很容易受到流氓黑客的攻击，这些黑客常常通过将预言机作为他们的目标来利用定价异常。对于这些攻击，预言机是脆弱的，因为从理论上讲，他们是在区块链共识机制之外的，因此，区块链的安全机制并不适用于他们。

预言机开发领域的先锋有诸如Chainlink、Band Protocol和Compound及其Open Price Feed等平台。Chainlink已经与谷歌、甲骨文公司、Gartner、Binance等巨头合作，甚至与中国的区块链服务网络合作了，同时也在与全球金融机构间通信标准的SWIFT进行洽谈。

运行预言机的最流行的DeFi协议

开放的借贷协议，如MakerDAO，Compound，Uniswap和Aave在基于以太坊运行的同时，使用预言机来获取外部数据。

MakerDAO是最受欢迎的DeFi开放借贷协议之一，它的Dai代币与美元挂钩，并由加密资产支持。MakerDAO利用预言机模块来确定资产的实时价格。该模块由预言机的白名单地址和聚合器合约组成。预言机会定期向聚合器发送价格更新，而后聚合器确定中间价以在平台上作为参考价格。

Compound是一种货币市场协议，允许用户赚取利息或以抵押品借入资产。与MakerDAO类似，Compound也使用预言机来收集价格信息，然后将这些信息转发到它的价格提要，价格提要由持有Compound的本代币COMP的“管理员”所管理和控制的。