Met een beschrijving zijn orakels diensten van derden die het mogelijk maken dat slimme contracten binnen blockchains externe gegevens van buiten hun ecosysteem ontvangen. Ze zijn ontworpen om te fungeren als een gegevensbron die direct kan worden ingevoerd in een slim contract waardoor ze toegang hebben tot real-time gegevens die niet op de blokketen staan. In de meeste gevallen hebben ze toegang tot de real-time prijs van de activa.
Hoewel de orakels zelf geen gegevensbronnen zijn, fungeren ze als lagen die de gegevens op de keten in verband met de werkelijke gebeurtenissen authenticeren en vervolgens leggen ze de gecumuleerde gegevens voor aan slimme contracten.
Vandaag de dag zijn bedrijven die actief zijn in de decentrale financiële ruimte (DeFi) sterk afhankelijk van oracles voor real-time on-chain data. Met name zeven van de top 10 DeFi-apps worden volledig ondersteund door gecentraliseerde of semi-centrale orakels voor essentiële externe informatie bij gebrek aan snelle en veilige gedecentraliseerde orakels.
Het belang van orakels ontstaat doordat er geen on-chain gegevens in de ecosystemen worden opgeslagen. Om naar deze gegevens te verwijzen, wordt de informatie normaal gesproken afkomstig van grote crypto-uitwisselingen zoals Coinbase en Binance. Ze hebben applicatieprogrammeringsinterfaces die orakels in staat stellen om queries uit te voeren.
Types Of Oracles
Orakels worden geclassificeerd op basis van de bron van de informatie, de richting van de informatie en de mate van vertrouwen. De bron van de gegevens kan zowel hardware als software zijn. Hardware orakels zijn ontworpen om gegevens rechtstreeks uit de fysieke wereld te verzamelen; en deze te veranderen in digitale waarden die kunnen worden ingevoerd in de slimme contracten.
Ze omvatten barcodescanners en sensoren die meestal actief of passief gegevens verzamelen en deze vervolgens doorsturen naar het slimme contract. Aan de andere kant verkrijgen software orakels informatie uit online bronnen; ze surfen op hun sites en bieden vervolgens de meest actuele informatie aan het smart contract.
Deze informatie is afkomstig van crypto-uitwisselingen in het geval van blockchains. De richting van de informatie kan zowel uitgaand als inkomend zijn. Terwijl de inkomende orakels het netwerk in staat stellen om informatie van externe gegevensbronnen naar de slimme contracten te sturen; de uitgaande orakels laten slimme contracten toe om gegevens naar externe bronnen te sturen.
Gecentraliseerde orakels werken als één enkele entiteit die gegevens uit externe bronnen aanbiedt aan een slim contract dat functioneert met een set beveiligingsfuncties. Toch is er slechts één knooppunt verantwoordelijk; hetzelfde als het traditionele financiële systeem waar er slechts één punt van mislukking is; het wordt minder veilig en zeer kwetsbaar om beschadigd te worden en blootgesteld te worden aan kwaadaardige gegevens die in het slimme contract worden ingevoerd.
Aan de andere kant zijn decentrale orakels afhankelijk van vele externe bronnen om de geloofwaardigheid van de gegevens die aan de slimme contracten worden geleverd, te vergroten. Ze werken aan de Schelling-punten speltheorie waarbij alle deelnemers data geven zonder met elkaar samen te spannen. Het Schelling spel bepaalt of de voorgestelde consensus gegevenspunten of amendementen op de software geldig en acceptabel zijn na het filteren op eventuele bestaande onnauwkeurigheden.
Waarom vereist het DeFi Ecosysteem Decentrale Orakels?
Orakels zijn bekende tussenpersonen die het vertrouwen in het DeFi-ecosysteem vergroten. In de eerste plaats worden binnen de DeFi-ruimte vooral decentrale orakels gebruikt, omdat het gebruik van gecentraliseerde orakels indruist tegen het ethos van de DeFiproducten/toepassingen. DeFi-toepassingen zijn financiële instrumenten die ontworpen en aangedreven worden op een blokketen. In de meeste gevallen zijn ze gebouwd op het Ethereum-netwerk.
De gecumuleerde/totale waarde die in de decentrale financiën is vergrendeld, of TVL, is het totale saldo van Bitcoin Loophole (BTC); Ether (ETH), en ERC-20 penningen die binnen de slimme contracten van de DeFi-toepassingen worden gehouden. De snelle stijging van TVL van 675 miljoen dollar begin 2020 tot meer dan 7 miljard dollar in het derde kwartaal van 2020 is een belangrijke indicatie van de impact die blockchain oracles hebben in DeFi.
Deze impact is ook duidelijk zichtbaar in de exponentiële jaarlijkse rendementen op de investering, zoals blijkt uit de governance tokens; van de grote gedecentraliseerde orakelaanbieders; Band Protocol (met zijn BAND token) en Chainlink (met zijn LINK token) in vergelijking met Bitcoin.
De grotendeels populaire hybride DeFi-protocollen die zorgen voor gedecentraliseerde netwerken en tegelijkertijd volatiliteit vermijden, werken door crypto activa te koppelen aan conventionele financiële systemen, met name die welke gekoppeld zijn aan de Amerikaanse dollar.
Risico’s van het gebruik van orakels in DeFi
Het orakelprobleem en de latentie zijn de grootste risico’s van het lopen van orakels op een blokketen. Problemen ontstaan door een vertrouwensconflict dat gecentraliseerde systemen van derden introduceren in slimme contracten en blokketensystemen die gedecentraliseerd zijn. Aangezien de gegevens die door orakels worden geleverd direct worden ingevoerd in de slimme contracten, die volgens deze gegevens werken, is het duidelijk dat orakels hiërarchische macht hebben in de werking van de slimme contracten.
Als gevolg van deze immense implicaties is het voor DeFi-apps en -protocollen van vitaal belang om orakels te hebben die betrouwbare gegevens hebben gekoppeld aan weinig tot geen latentie. Over het algemeen kunnen orakeloplossingen worden ingedeeld in veilige maar langzame en snelle maar onveilige categorieën. De tweede categorie is van toepassing op de gedecentraliseerde orakels, aangezien deze een lage latency hebben.
ShellingCoin Mechanisme
Door de kwetsbaarheid voor verschillende speltheoretische aanvallen werken de meeste DeFi-applicaties op gecentraliseerde en semi-centrale orakels. Een meerderheid van de gedecentraliseerde orakels maakt gebruik van het ShellingCoin-mechanisme. In dit geval rapporteren onafhankelijke bronnen de gegevens zonder te coördineren met andere bronnen. Omdat dit contact ontbreekt, rapporteren deze bronnen/agenten „ware“ data naar het beste van hun mogelijkheden, terwijl ze verwachten dat andere bronnen hetzelfde doen.
Het is bekend dat dit mechanisme kwetsbaar is voor veel problemen, waaronder collusie tussen partijen, signalering en ook omkoping. In het geval van een hacker die de datafeed aanvalt, aangeduid als een man-in-the-middle aanval; er is geen vergeldingsmechanisme ingesteld. Zelfs een onjuiste waarde kan aanzienlijke gevolgen hebben voor de toepassing die afhankelijk is van het orakel.
Gecentraliseerde orakels worden ingedeeld in de categorie „veilig maar traag“. Wanneer ze tegen de gedecentraliseerde orakels worden opgezet, zijn ze robuust met elementen van de speltheorie. Ze gebruiken handmatige stemmingen en ‚geschilrondes‘ om aanvallen te overwinnen die hun gegevens proberen te manipuleren.
Maar aangezien deze methoden bestaan uit langere wachtperiodes, die soms wel enkele weken duren, worden DeFi-toepassingen normaal gesproken ontmoedigd om ze te gebruiken als hun orakel naar keuze. Niettemin, ondanks hun bescherming tegen game theory aanvallen, hebben ze tegenpartij risico; en laat een hogere kans op effectieve hacks vanwege een enkel punt van mislukking, het minimaliseren van de veiligheid van DeFi-toepassingen in dit specifieke opzicht.
Hoe DeFi-toepassingen de Oracle-beperkingen overwinnen
Robuuste beveiliging op basis van speltheorie bij geschillen kan meerdere potentiële oplossingen bieden voor het orakelprobleem. Zoals blijkt uit de beveiligingsfouten van Synthetix en bZx, zijn blockchain oracles kwetsbaar voor aanvallen van vele malafide hackers; die de prijsafwijkingen willen uitbuiten door oracles tot hun doelwit te maken.
Orakels worden blootgesteld aan deze aanvallen omdat ze, theoretisch gezien, buiten het consensusmechanisme van de blokketen vallen. Daarom is het veiligheidsmechanisme van de blokketen niet op hen van toepassing.
Het domein van de ontwikkeling van orakels wordt geleid door platforms als Band Protocol, Chainlink en Compound, met zijn Open Price Feed. Chainlink heeft al samengewerkt met reuzen als Gartner, China’s Blockchain Service Network, Google, Binance en Oracle Corporation. Het is ook in gesprek met SWIFT, een wereldwijde standaard voor communicatie tussen financiële entiteiten.
Grootste populaire DeFi-protocollen die Orakels uitvoeren
Open uitleen- en leenprotocollen zoals UniSwap, MakerDAO, Aave en Compound gebruiken orakels om externe gegevens te verkrijgen terwijl ze op de Ethereum-blokketen werken.
MakerDAO is een van de populairste open uitleenprotocollen van DeFi, en zijn Dai-token is gekoppeld aan de Amerikaanse dollar en wordt voornamelijk ondersteund door crypto activa. MakerDAO gebruikt een orakelsmodule die de real-time prijs van digitale activa bepaalt. De module bestaat uit witte lijsten met adressen van oracles en een aggregatorcontract.
De oracles sturen periodiek prijsupdates naar een aggregator die een mediaanprijs vindt die vervolgens als referentieprijs op het platform kan worden gebruikt.
Compound daarentegen is een geldmarktprotocol dat gebruikers in staat stelt om rente te verdienen en activa te lenen tegen onderpand. Net als MakerDAO gebruikt Compound ook orakels om prijsinformatie te verzamelen die later wordt doorgestuurd naar de prijsfeed. Het wordt beheerd en gecontroleerd door ‚administrateurs‘ die houder zijn van COMP, Compound’s native token.