Kiến trúc của Mạng oracle có thể lập trình

Sự chuyển đổi từ thiết kế tĩnh sang thiết kế có thể lập trình

Các oracle thời kỳ đầu thực hiện nhiệm vụ hẹp là lấy dữ liệu bên ngoài và đẩy nó lên blockchain. Mặc dù có chức năng, nhưng các hệ thống này bị hạn chế do không thể áp dụng logic hoặc bối cảnh trước khi cung cấp thông tin. Mạng oracle có thể lập trình mở rộng mô hình này bằng cách cho phép điện toán ngoài chuỗi diễn ra trong chính lớp oracle.

Thay vì chỉ truyền một giá trị API thô, một oracle có thể lập trình có thể lọc, tổng hợp, chuyển đổi hoặc thậm chí thực thi mã dành riêng cho miền trước khi kết quả đến được hợp đồng thông minh. Sự thay đổi này mở rộng phạm vi của các ứng dụng phi tập trung, cho phép chúng sử dụng thông tin không chỉ chính xác mà còn được xử lý theo ngữ cảnh và sẵn sàng để sử dụng tự động.

Các thành phần cốt lõi của mạng lưới oracle có thể lập trình

Ở cấp độ cao, kiến trúc của mạng oracle có thể lập trình bao gồm ba lớp phụ thuộc lẫn nhau: bên cung cấp dữ liệu, node oracle và lớp tích hợp trên chuỗi. Bên cung cấp dữ liệu là nguồn thông tin đáng tin cậy, có thể bao gồm API thị trường tài chính, dịch vụ thời tiết, thiết bị IoT hoặc bằng chứng trạng thái blockchain.

Các node Oracle là các toán tử độc lập truy vấn các nguồn này, thực hiện xác thực và điện toán, sau đó cung cấp kết quả đã ký. Lớp tích hợp bao gồm các hợp đồng thông minh nhận đầu ra của oracle và cung cấp cho các ứng dụng phi tập trung. Bằng cách tách biệt các vai trò này, mạng tránh được sự phụ thuộc vào bất kỳ bên nào và áp dụng tính mô-đun cho phép cập nhật hoặc thay thế ở mỗi lớp.

Người vận hành node và tính phi tập trung

Người vận hành node tạo thành xương sống hoạt động của mạng lưới oracle có thể lập trình. Mỗi người vận hành có trách nhiệm lấy dữ liệu từ các nguồn được chỉ định, thực thi logic lập trình và ký kết quả trước khi chúng được truyền trên chuỗi.

Để duy trì tính phi tập trung, các mạng lưới tuyển dụng nhiều người vận hành độc lập với nhiều thiết lập cơ sở hạ tầng khác nhau. Sự đa dạng này làm giảm khả năng một lỗi hoặc sự cố đơn lẻ có thể làm gián đoạn dịch vụ. Các cấu trúc ưu đãi, chẳng hạn như staking và phân phối phần thưởng, khuyến khích người vận hành hành xử trung thực và đáng tin cậy.

Hành vi sai trái hoặc thời gian ngừng hoạt động có thể bị phạt bằng cách giảm thu nhập hoặc slashing tài sản thế chấp, điều chỉnh các ưu đãi của người vận hành node theo tính toàn vẹn của hệ thống.

Cơ chế tổng hợp và đồng thuận

Vì nhiều node oracle thường báo cáo cùng một truy vấn nên mạng phải xác định cách đối chiếu đầu ra của chúng. Tổng hợp là quá trình kết hợp các báo cáo này thành một giá trị có thẩm quyền duy nhất.

Các chiến lược tổng hợp đơn giản bao gồm điện toán trung vị hoặc giá trị trung bình, trong khi các phương pháp phức tạp hơn có thể bao gồm các đóng góp có trọng số dựa trên uy tín hoặc hiệu suất. Một số mạng cũng sử dụng chữ ký ngưỡng, trong đó một tập hợp con các node được xác định trước phải cùng nhau ký vào một kết quả trước khi kết quả đó được chấp nhận. Các cơ chế này đảm bảo rằng dữ liệu đến được hợp đồng thông minh thể hiện sự đồng thuận giữa những người tham gia chứ không phải là tuyên bố của một node duy nhất.

Điện toán và khả năng lập trình ngoài chuỗi

Tính năng nổi bật của mạng lưới oracle có thể lập trình là khả năng thực hiện điện toán ngoài chuỗi một cách an toàn. Thay vì cung cấp dữ liệu chưa được xử lý, các oracle có thể chạy các tập lệnh chuyển đổi hoặc làm giàu thông tin trước khi cung cấp thông tin đó trên chuỗi.

Ví dụ, một hệ thống oracle có thể lấy dữ liệu nhiệt độ từ nhiều dịch vụ thời tiết, lọc các giá trị ngoại lệ, điện toán giá trị trung bình và xác định xem dữ liệu có vượt quá ngưỡng cần thiết để kích hoạt khoản thanh toán bảo hiểm hay không.

Điện toán cũng có thể bao gồm việc kết hợp nhiều loại dữ liệu, chẳng hạn như kết hợp nguồn cấp dữ liệu giá tài chính với chỉ số biến động để tạo ra dữ liệu đầu vào cho các hợp đồng phái sinh. Khả năng lập trình này mở rộng chức năng của blockchain mà không làm phình to điện toán trên chuỗi, vốn vẫn tốn kém và có phạm vi hạn chế.

Bảo mật và giảm thiểu tin cậy

Việc bảo mật mạng oracle có thể lập trình đòi hỏi nhiều lớp phòng thủ. Tính phi tập trung làm giảm sự phụ thuộc vào bất kỳ người vận hành đơn lẻ nào, trong khi chữ ký mật mã cung cấp bằng chứng có thể xác minh được về node nào đã cung cấp kết quả.

Các hợp đồng tổng hợp trên chuỗi đảm bảo rằng sự thao túng của một hoặc một vài node không thể ghi đè lên phần lớn. Các mạng cũng triển khai các hệ thống giám sát để phát hiện các bất thường trong dữ liệu được gửi đi, chẳng hạn như độ lệch đột ngột hoặc mối tương quan đáng ngờ giữa các node.

Đối với các ứng dụng có độ nhạy cao, một số kiến trúc kết hợp môi trường thực thi đáng tin cậy hoặc vùng bảo mật để đảm bảo các phép tính được thực hiện đúng như mong muốn, với bằng chứng có thể được xác minh trên chuỗi. Mục tiêu bao quát là giảm thiểu sự tin tưởng vào bất kỳ thành phần đơn lẻ nào và phân bổ quyền hạn cho nhiều tác nhân và cơ chế mã hóa.

Các ưu đãi kinh tế và tính bền vững

Tính bền vững của mạng lưới oracle có thể lập trình phụ thuộc vào thiết kế kinh tế mạnh mẽ. Người vận hành node phải chịu chi phí truy cập dữ liệu, điện toán và cơ sở hạ tầng, phải được bù đắp bằng phí thu từ người dùng mạng. Các khoản phí này có thể được cấu trúc theo yêu cầu hoặc gộp vào các mô hình đăng ký.

Các yêu cầu staking bổ sung thêm một lớp trách nhiệm giải trình bằng cách đặt vốn của người vận hành vào tình trạng rủi ro nếu họ không thực hiện một cách trung thực. Theo thời gian, sự kết hợp giữa phần thưởng cho hành vi đúng đắn và hình phạt cho hành vi sai trái sẽ tạo ra một hệ thống tự duy trì, trong đó người tham gia có động lực kinh tế để duy trì độ tin cậy. Cấu trúc quản trị quyết định cách các thông số này phát triển, đảm bảo hệ thống thích ứng với các yêu cầu mới trong khi vẫn duy trì tính công bằng.

Tương tác với hợp đồng thông minh

Theo góc nhìn của một ứng dụng phi tập trung, tương tác với một oracle có thể lập trình được rất đơn giản. Hợp đồng đưa ra truy vấn, thường bằng cách gọi hàm yêu cầu trong hợp đồng trên chuỗi của oracle. Các node oracle phát hiện yêu cầu này, thực hiện các điện toán ngoài chuỗi cần thiết và trả về phản hồi đã ký của chúng.

Hợp đồng tổng hợp xử lý các phản hồi này và công bố kết quả, sau đó hợp đồng yêu cầu có thể sử dụng kết quả này trong logic của mình. Đối với nhà phát triển, quy trình này giúp loại bỏ sự phức tạp của việc xử lý dữ liệu ngoài chuỗi trong khi vẫn đảm bảo tính phi tập trung và khả năng xác minh. Do đó, oracle trở thành phần mở rộng chức năng của hợp đồng, cung cấp khả năng truy cập đáng tin cậy vào thông tin và điện toán bên ngoài.

Các mẫu kiến trúc mới nổi

Một số mô hình mới đang định hình kiến trúc của mạng lưới oracle có thể lập trình. Một là sử dụng các khuôn khổ điện toán mô-đun, nơi các nhà phát triển có thể tải lên các chương trình nhỏ mà các node oracle thực thi một cách an toàn. Một cách khác là tích hợp chuỗi chéo, trong đó các oracle không chỉ cung cấp dữ liệu mà còn đóng vai trò là lớp truyền tin giữa các blockchain khác nhau.

Các mô hình kết hợp cũng đang nổi lên, kết hợp báo cáo phi tập trung với phần cứng chuyên dụng như vùng an toàn để đảm bảo tính toàn vẹn của điện toán. Những phát triển này phản ánh vai trò ngày càng tăng của oracle không chỉ là bên cung cấp dữ liệu: chúng đang phát triển thành môi trường thực thi mục đích chung giúp mở rộng khả năng của blockchain trong khi vẫn duy trì tính phi tập trung.

Nền tảng kiến trúc cho sự phát triển trong tương lai

Mạng lưới oracle có thể lập trình đại diện cho sự phát triển cơ bản về cách blockchain tương tác với thế giới. Bằng cách kết hợp việc cung cấp dữ liệu phi tập trung, điện toán ngoài chuỗi và cơ chế tổng hợp mạnh mẽ, chúng cho phép thực hiện các ứng dụng mà nếu chỉ dựa vào logic trên chuỗi thì sẽ không thể thực hiện được. Kiến trúc của chúng cân bằng các nhu cầu cạnh tranh về tính phi tập trung, chi phí, hiệu suất và bảo mật.

Khi các mạng lưới tinh chỉnh cấu trúc ưu đãi và tích hợp nhiều công cụ mã hóa tiên tiến hơn, chúng sẽ tiếp tục mở rộng phạm vi ứng dụng mà hợp đồng thông minh có thể hỗ trợ. Kiến trúc được thiết lập ngày nay sẽ tạo thành nền tảng cho các hệ thống ngày càng tinh vi hơn, kết nối blockchain một cách liền mạch với các sự kiện và điện toán trong thế giới thực.