اوراکل در بلاک‌چین چیست و چه نقشی ایفا می‌کند؟

با پیشرفت روزافزون فناوری و سیستم‌های مالی، برخورداری از اطمینان و شفافیت در انتقال داده‌ها و اطلاعات به یکی از چالش‌های بزرگ تبدیل شده است. فناوری بلاکچین به عنوان راهکاری مبتنی بر تمرکززدایی به منظور افزایش امنیت و کارایی در این حوزه‌ها مطرح و اجرایی شده است. در این میان، اوراکل‌ها به عنوان ابزاری حیاتی شناخته شده‌اند که نقش بسیار مهمی در اطمینان از صحت داده‌ها و اطلاعات ایفا می‌کنند.

در این مقاله، به نقش اوراکل در بلاک‌چین و ارزهای دیجیتال خواهیم پرداخت. بررسی انواع اوراکل، کاربردهای آن در بلاک‌چین، معرفی بهترین اوراکل‌ها و بررسی مزایا و چالش‌های مرتبط با این فناوری جهت ایجاد یک دید جامع و عمیق در مورد تأثیر اوراکل در فضای بلاکچین، از اهداف این مقاله به شمار می‌آیند.

اوراکل (Oracle) چیست؟

اوراکل‌ها در بلاک‌چین به عنوان یک مکانیزم برای جمع‌آوری و ثبت اطلاعات قابل اعتماد و ارتباط فعال بین دنیای واقعی و دیجیتال شناخته می‌شوند. این مکانیزم طراحی شده است تا اطلاعات مهم و مورد نیاز برای قراردادهای هوشمند را فراهم کند، که خود وظایف خاصی را در بلاک‌چین اجرا می‌کنند.

اوراکل‌ها به عنوان ابزارهای ارتباطی عمل می‌کنند که اقدامات و رویدادهای واقعی را به داده‌های دیجیتال تبدیل می‌کنند. به این ترتیب تنها راه ارتباطی بلاکچین با دنیای بیرون از خود از طریق اوراکل‌ها تامین می‌شود.

اوراکل‌ها در ایجاد اکوسیستم غیرمتمرکز وب ۳.۰ نقش مهمی را ایفا می‌کنند. آنها امکان دسترسی به منابع مختلف داده‌ها، سیستم‌های سنتی و محاسبات پیشرفته را فراهم می‌کنند. این امکانات توسط شبکه‌های غیرمتمرکز اوراکل (DONs) فراهم می‌شود که توانایی شناخت قراردادهای هوشمند ترکیبی را دارند. این قراردادها به ما اجازه می‌دهند که کد را درون یا برون از زنجیره بلاک‌چینی ترکیب کرده و برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps) را پشتیبانی کنیم، همچنین به رویدادهای دنیای واقعی و سیستم‌های سنتی واکنش نشان دهیم.

برای درک بهتر اوراکل به این مثال دقت کنید:

فرض کنید شخصی از یک آژانس هواپیمایی بلیط سفر خود را تهیه کرده است و طرفین روی بلاکچین قراردادی را تنظیم نموده‌اند که اگر پرواز بیش از یک ساعت تاخیر داشت نیمی از هزینه بلیط به او بازگردانده شود. به این ترتیب هزینه‌ای که مشتری پرداخت کرده است در قرارداد قفل می‌شود تا زمانی‌که هواپیما از زمین بلند شود. اگر کمتر از یک‌ساعت تاخیر داشته باشد پول برای آژانس واریز می‌شود و در غیر این‌ صورت نیمی از پول به مشتری و نیمی دیگر به آژانس منتقل می‌شود. اما بلاکچینی که قرارداد هوشمند بر روی آن تعریف شده چگونه به ساعت پرواز دسترسی دارد؟

اینجاست که اوراکل وارد می‌شود و انتقال مطمئن داده (در این مورد ساعت پرواز) را برای قرارداد هوشمند تامین می‌کند. اکنون خریدار و آژانس هواپیمایی با روشی ساده و در عین حال مطمئن، توسط بررسی اطلاعات ثبت شده در بلاک‌چین و تأیید شده توسط اوراکل می‌توانند اطمینان حاصل کند که ساعت پرواز، از منابع قابل اعتماد و اصلی به دست آمده است. این نشان‌دهنده نقش مهم اوراکل در تضمین امانت و اطمینان در معاملات دیجیتال است.

اوراکل (Oracle) چه مشکلی در بلاکچین را حل می‌کند؟

اوراکل‌ها به عنوان یک مکانیزم اساسی در بلاکچین تلاش بر غلبه بر یک محدودیت اساسی از قراردادهای هوشمند دارند. این مشکل عبارت است از این که قراردادها امکان تعامل با داده‌ها و سیستم‌های خارج از بلاکچین بومی خود را ندارند. این مشکل می‌تواند توانایی برنامه‌های بلاکچینی را که به دسترسی به داده‌های بیرونی وابسته‌اند، به شدت محدود کند.

راه‌حل برای حل این مشکل در بلاکچین، استفاده از اوراکل‌ها به عنوان یک درگاه ارتباطی میان بلاکچین و دنیای واقعی است. اوراکل‌ها می‌توانند داده‌ها و رویدادهای خارج از بلاکچین را به دقت به بلاکچین منتقل کرده و امکان ارتباط موثر بین این دو محیط مختلف را فراهم سازند.

مثال‌های متنوعی از کاربردهای اوراکل در بلاکچین وجود دارد، از جمله در حوزه‌های امور مالی غیرمتمرکز (Defi)، اطلاعات آب و هوا برای بیمه، قیمت دارایی‌ها در امور مالی، احراز هویت برای دولت‌ها، حسگرهای اینترنت اشیا (IoT) برای زنجیره تامین و سایر حوزه‌های صنعتی.

کاربردهای اوراکل در بلاکچین

اوراکل‌ها به عنوان یک ابزار حیاتی در بلاکچین، با توانایی اتصال این فناوری به دنیای واقعی و داده‌های خارج از زنجیره (Off-Chain)، کاربردهای گسترده‌ای دارند. در ادامه به برخی از کاربردهای مهم اوراکل در بلاکچین اشاره خواهیم کرد:

• ارائه داده‌های خارج از زنجیره

 یکی از اصلی‌ترین کاربردهای اوراکل در بلاکچین، امکان ارائه داده‌های خارج از زنجیره است. این داده‌ها ممکن است از منابع آفچین یا دیگر سیستم‌ها و شبکه‌ها به بلاکچین منتقل شده و در قراردادهای هوشمند بلاکچین استفاده شوند.

• تسهیل اجرای قراردادهای هوشمند پیچیده

 اوراکل‌ها با امکان اتصال به داده‌های بیرونی، به اجرای قراردادهای هوشمند پیچیده که به اطلاعات دقیق از دنیای واقعی نیاز دارند، کمک می‌کنند. این امکان باعث افزایش تنوع و کاربردی بودن قراردادها می‌شود.

• اطلاعات آب و هوا برای بیمه‌ها

 در صنایعی مانند بیمه، اوراکل‌ها می‌توانند اطلاعات آب و هوا و داده‌های جغرافیایی را به بلاکچین منتقل کرده و در قراردادهای هوشمند بیمه‌ها برای ارزیابی خطرات و پرداخت ادعاها مورد استفاده قرار دهند.

• استفاده در امور مالی غیرمتمرکز (Defi)

 در پلتفرم‌های امور مالی غیرمتمرکز، اوراکل‌ها به توانایی انتقال اطلاعات بازار، قیمت دارایی‌ها و داده‌های مالی مختلف بین بلاکچین و دنیای واقعی کمک می‌کنند.

• استفاده در احراز هویت برای دولت

اوراکل‌ها می‌توانند در سیستم‌های احراز هویت بلاکچین به اطلاعات ایمن و قابل اعتماد از دنیای واقعی دسترسی فراهم کنند. این امر به تأمین امنیت در احراز هویت افراد و سازمان‌ها کمک می‌کند.

• استفاده در حسگرهای اینترنت اشیا (IoT)

 اوراکل‌ها می‌توانند داده‌های حسگرهای اینترنت اشیا را به بلاکچین منتقل کرده و در زنجیره‌های تامین‌ و سایر حوزه‌ها مورد استفاده قرار دهند.

انواع اوراکل در بلاکچین

با توجه به گستره منابع خارج از زنجیره‌ها، اوراکل‌ها در بلاکچین انواع مختلفی دارند. قرارداد‌های هوشمند نیازمند انواع داده و محاسبات متنوع از خارج از زنجیره هستند و برای تحویل داده‌ها و تضمین صحت، از مکانیزم‌های گوناگونی بهره می‌برند. در اینجا، انواع مختلف اوراکل‌ها را مورد بررسی قرار می‌دهیم:

• اوراکل‌های ورودی (Input Oracles)

اوراکل‌های ورودی داده‌ها را از دنیای واقعی به شبکه بلاکچین منتقل می‌کنند. این نوع اوراکل‌ها معمولاً در تأمین فید‌های قیمت در بلاکچین‌ها استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، اوراکل‌های ورودی می‌توانند اطلاعات مالی و قیمت‌ها را به شبکه برای استفاده در قرارداد‌های هوشمند انتقال دهند.

• اوراکل‌های خروجی (Output Oracles)

این نوع اوراکل به قرارداد‌های هوشمند اجازه می‌دهد تا دستوراتی را به خارج از شبکه بلاکچین ارسال کنند. به عنوان مثال، یک اوراکل می‌تواند بعد از تایید شدن تراکنشی در بلاکچین، دستوری به یک آژانس هواپیمایی برای صدور بلیط ارسال کند.

• اوراکل‌های میان زنجیره‌ای (Interchain Oracles)

اوراکل‌های میان زنجیره‌ای اطلاعات را بین بلاکچین‌ها انتقال می‌دهند. این امکان را فراهم می‌کنند که داده‌ها و دارایی‌ها بین بلاکچین‌ها جابجا شوند. به عنوان مثال شروع یک عملیات در یک شبکه بلاکچینی مستلزم تایید گرفتن از شبکه‌ای دیگر است. اینجاست که اوراکل میان‌زنجیره‌ای وارد می‌شود.
برای ایجاد پل‌های بلاکچینی هم به این نوع از اوراکل‌ها نیاز داریم.

• اوراکل‌های محاسباتی (Computational Oracles)

اوراکل‌های محاسباتی از محاسبات ایمن خارج از زنجیره‌ها برای ارائه خدمات غیرمتمرکز استفاده می‌کنند. این نوع اوراکل می‌تواند اجرای خودکار قرارداد‌های هوشمند را بر اساس رویدادهای خاص تعریف شده فراهم کند.

معرفی 3 پروژه برتر اوراکل

در این بخش به معرفی 3 پروژه مهم در میان اوراکل‌های بازار ارزهای دیجیتال می‌پردازیم و به اختصار هر کدام را بررسی خواهیم کرد:

• چین لینک (Chainlink)

چین لینک به عنوان معتبرترین اوراکل بلاکچین، با حدود 9 میلیارد دلار مارکت کپ به عنوان یکی از قدرتمندترین بازیکنان در حوزه اوراکل بلاکچین شناخته می‌شود. چین‌لینک داده های خارج از زنجیره را به راه‌کارهای مختلف مبتنی بر بلاکچین مانند بلاکچین‌های لایه 1، راه‌کارهای لایه 2، برنامه‌های غیرمتمرکز (dApps) و زنجیره های جانبی ارائه می‌دهد. این اوراکل در سال 2019 بر روی شبکه اتریوم راه‌اندازی شد. این شرکت خدمات آنچین (On-chain) را به پلتفرم‌های مختلف بلاکچینی مانند Compound ، Avalanche و aave ارائه می‌دهد.

شهرت چین‌لینک به عنوان یک نمونه اوراکل برتر در فضای بلاکچین، در اطمینان از امنیت بالا با قابلیت‌های استفاده در چندین پلتفرم است. Chainlink به دو ویژگی مهم متکی است که عبارتند از عملکرد تصادفی تأیید شده و اتوماسیون. VRF یا Verified Random Function در چین‌لینک تابعی تصادفی است که مجموعه‌ای از مقادیر تصادفی در کنار اثبات رمزنگاری را تولید می‌کند. این پروتکل از قراردادهای هوشمندی پشتیبانی می‌کند که شامل نتایج غیرقابل پیش‌بینی هستند. ویژگی اتوماسیون چین‌لینک از مسئولیت نگهداری قراردادهای هوشمند پشتیبانی می‌کند.

• بند پروتکل (Band Protocol)

این اوراکل یک اوراکل متقابل زنجیره‌ای است که بر روی اکوسیستم کازماس (Cosmos) ایجاد شده و شامل شبکه‌های قابل تعامل مختلفی است. بند پروتکل داده‌هایی مطمئن برای قراردادهای هوشمند فراهم می‌کند که از BandChain، زنجیره‌باز عمومی این پروتکل استفاده می‌کنند.

در بلاکچین BandChain، اعتبارسنج‌ها (Validators) درخواست‌های داده را از طریق API‌ها یا دیگر منابع وب ارسال می‌کنند. سپس اعتبارسنج‌ها این داده‌ها را به نهادها و کاربران منتقل می‌کنند. این پروتکل می‌تواند براساس پروتکل ارتباط بین‌زنجیره‌ای یا IBC از Cosmos، داده‌ها را به شبکه‌های بلاکچین مختلف ارسال کند.

برجسته‌ترین ویژگی این اوراکل، انعطاف‌پذیری در ایجاد اسکریپت‌های اوراکل سفارشی است. کاربران می‌توانند برای دریافت جریان داده از منابع خارجی مختلف در دنیای واقعی، اسکریپت‌های اوراکل سفارشی ایجاد کنند. Band Protocol از مکانیزم توافقی به نام DPoS یا Delegated Proof of Stake بهره می‌برد. بنابراین، اعتبارسنج‌ها برای بازیابی داده و رای‌گیری در خصوص صحت داده، باید به سهام‌گذاری یا استیکینگ توکن آن یعنی BAND را روی بیاورند.

• ای پی آی 3 (API3)

یکی دیگر از اوراکل‌های مهم دنیای بلاکچین ای پی آی 3 (API3) است.این اوراکل غیرمتمرکز برای اتصال برنامه‌های وب 3 به جریان‌های داده‌های خارج از زنجیره مورد استفاده قرار می‌گیرد. API3 می‌تواند در تامین داده از بازارهای مختلف مانند ارزهای دیجیتال، سهام و کالاها انجام وظیفه کند. برجسته‌ترین ویژگی API3 را می‌توان،  استفاده از API‌های غیرمتمرکز برای جریان‌های داده مستقیم از منابع دست اول دانست.

ویژگی مهم دیگر این اوراکل، ایجاد میان‌افزار وب 3 به نام Airnode است که اتصال مستقیم برنامه‌های بلاکچین را با API‌های وب فراهم می‌کند. به این ترتیب، Airnode می‌تواند سازگاری هر API را با فناوری بلاکچین تضمین کند. نمونه‌هایی از شبکه‌های برتر بلاکچین که از API3 استفاده می‌کنند، Polygon و Fantom هستند.

چالش‌ها و راهکارهای امنیتی اوراکل‌ها

تا اینجا در مورد اوراکل‌ها و اهمیت حضور آن‌ها در فضای بلاکچین توضیح دادیم. حال نوبت به بررسی چالش‌ها و راهکارهای امنیتی مربوط آن رسیده است.

• چالش‌ها

• حفاظت از منابع داده:

یکی از چالش‌های امنیتی اوراکل‌ها، حفاظت از منابع داده‌هایی است که از آنها اطلاعات جمع‌آوری می‌شود. اگر این منابع دچار حملات یا نقص‌های امنیتی شوند، داده‌های اوراکل نیز ممکن است آسیب ببینند.

• حملات دستکاری:

حملاتی که به منظور تغییر داده‌ها و اطلاعات ارائه شده توسط اوراکل‌ها انجام می‌شوند، یک چالش مهم امنیتی هستند. اوراکل‌ها باید راهکارهایی برای تشخیص و پیشگیری از حملات دستکاری (Manipulation) پیاده‌سازی کنند.

• مسائل حریم خصوصی:

یکی دیگر از مسائل امنیتی این است که اوراکل‌ها باید امنیت اطلاعات حساس را کاملاً محفوظ نگه دارند و از دسترسی غیرمجاز به این اطلاعات جلوگیری کنند.

• حملات DDoS:

حملات DDoS می‌توانند به اوراکل‌ها آسیب بزنند و عملکرد آنها را تحت تأثیر قرار دهند. ایجاد راهکارهای مقابله با این نوع حملات امری ضروری است.

راهکارهای امنیتی:

1. رمزنگاری قوی:

استفاده از رمزنگاری قوی برای حفاظت از داده‌ها از مهمترین راهکارهای امنیتی است. این اقدام ممکن است از دسترسی غیرمجاز و تغییر داده‌ها جلوگیری کند.

1. استفاده از تکنولوژی‌های امنیتی پیشرفته:

پیاده‌سازی تکنولوژی‌های مانند امضاء دیجیتال، حافظه مستقل از متصل شدن و تمرکز بر امنیت شبکه می‌تواند امنیت اطلاعات اوراکل‌ها را تا حد زیادی تضمین کند.

1. نظارت فعال:

برنامه‌های مانیتورینگ و نظارت فعال برای تشخیص و پیشگیری از حملات امنیتی به اوراکل‌ها حیاتی هستند. نظارت بر فعالیت‌های ناخواسته و ترافیک شبکه می‌تواند از مسائل امنیتی جلوگیری کند.

1. توسعه تست امنیتی:

اجرای تست‌های امنیتی منظم و جدی بر روی سیستم‌های اوراکل از راهکارهای مؤثر در حفظ امنیت آنها است. تشخیص ضعف‌ها و نقاط آسیب‌پذیر می‌تواند به تقویت امنیت کمک کند.

تاثیر اوراکل‌ها بر دموکراتیک‌تر شدن بلاکچین

برای بررسی تاثیر اوراکل‎ها بر دموکراتیک‌تر شدن بلاکچین می‌بایست به 4 جنبه متفاوت از این تکنولوژی بپردازیم

توسعه دموکراتیک

استفاده از اوراکل‌ها می‌تواند به توسعه دموکراتیک در بلاک‌چین کمک کند. با این که برخی داده‌ها از منابع آفچین‌ جمع‌آوری می‌شوند، اوراکل‌ها این امکان را فراهم می‌کنند تا داده‌های بیرون از زنجیره نیز به شکل شفاف و قابل اعتمادی در بلاک‌چین درج شوند. این امر می‌تواند برای اطمینان از شفافیت و پویایی فرایندها در داخل بلاک‌چین مؤثر باشد.

صحت اطلاعات

استفاده از اوراکل‌ها می‌تواند به افزایش اطمینان از صحت اطلاعات در بلاک‌چین کمک کند. از آنجا که این اوراکل‌ها قادر به دریافت اطلاعات از منابع مختلف و مستقل هستند، امکان دسترسی به داده‌های متنوع و جامعی از سراسر شبکه را فراهم می‌سازند. این موضوع نقش مهمی در تحقق شفافیت و صحت اطلاعات در بلاک‌چین ایفا می‌کند.

کاهش تعصب و محدودیت:

استفاده از اوراکل‌ها می‌تواند به کاهش تعصب و محدودیت‌ها در اطلاعات منتقل شده از زنجیره به بیرون کمک کند. با اطلاعات دقیق و گسترده که توسط اوراکل‌ها ارائه می‌شوند، امکان تصمیم‌گیری بر مبنای اطلاعات بهتر و عدالت در توزیع داده‌ها افزایش می‌یابد.

چالش‌ها و راهکارها:

البته، همراه با تمامی این مزایا، چالش‌هایی نیز در استفاده از اوراکل‌ها برای دموکراتیک‌تر کردن بلاک‌چین وجود دارد. مسائلی مانند امنیت منابع داده، تطبیق با استانداردها و حفظ حریم خصوصی اطلاعات می‌توانند به عنوان چالش‌های اصلی مطرح شوند که نی

آینده اوراکل‌ها

با گسترش روز افزون تکنولوژی بلاک‌چین و اهمیت اوراکل‌ها در این زمینه، آینده این تکنولوژی با چالش‌ها و فرصت‌های فراوانی روبرو خواهد بود. یکی از جهاتی که در آینده ممکن است شاهد تغییرات باشیم، بهبود فناوری‌های اوراکل برای افزایش امنیت و دقت در انتقال داده‌هاست. این امر به افزایش اعتماد در استفاده از داده‌های بیرون از زنجیره در بلاک‌چین کمک خواهد کرد و نقش حیاتی اوراکل‌ها در اطمینان از شفافیت و صحت اطلاعات در فرآیندهای بلاک‌چینی را تقویت خواهد کرد.

یکی دیگر از جنبه‌های مهم، افزایش همکاری و اتصال بیشتر با دنیای خارج از بلاکچین است. با گسترش اتصالات اوراکل‌ها به منابع داده مختلف و افزایش میان‌زنجیره‌ای بودن آن‌ها، این تکنولوژی به طور مستمر در تجارت و فرآیندهای صنعتی متنوعی مورد استفاده قرار خواهد کرفت. از این رو، در آینده ممکن است بهبود و گسترش قابل توجهی در اوراکل‌ها مشاهده کنیم که به وسیله آن‌ها اطلاعات متنوع و ارزشمندی به بیرون از زنجیره منتقل می‌شود و بلاک‌چین به نقش اصلی در شفافیت و قطعیت فرآیندها و تصمیم‌گیری‌ها تبدیل شود.

در نهایت اشاره به این موضوع هم خالی از لطف نیست که اوراکل‌ها بخشی جدایی‌ناپذیر از بلاکچین هستند و با افزایش کاربرد بلاکچین استفاده از این اوراکل‌ها و ارزهای دیجیتال‌شان هم افزایش پیدا می‌کند. به همین دلیل است که رمزارزهایی مانند لینک (LINK)، بند پروتکل (BAND) و ای پی آی 3 (API3) در تمام هر صرافی ارز دیجیتال معتبری برای خرید و فروش در دسترس هستند. به طور کل اوراکل‌ها به عنوان یک دسته‌بندی خاص از ارزهای دیجیتال محسوب می‌شوند که سرمایه‌گذاران زیادی به آن‌ها علاقه‌مند هستند

جمع‌بندی

در این مقاله به نقش اساسی اوراکل‌ها در ارتقاء عملکرد بلاک‌چین پرداختیم. اوراکل‌ها با تامین ارتباط بلاک‌چین با داده‌های خارج از زنجیره، توانسته‌اند پلی بین دنیای آفچین و بلاک‌چین ایجاد کنند و این امکان را فراهم کنند که داده‌های واقعی و معتبر به سادگی به بلاک‌چین منتقل شوند.

در جریان این مقاله به انواع مختلف اوراکل‌ها و کاربردهای آن‌ها پرداختیم و همچنین چالش‌ها و راهکارهای امنیتی این تکنولوژی را بررسی نمودیم. با توجه به تحولات مستمر در فضای بلاک‌چین، می‌توان انتظار داشت که نقش بنیادی اوراکل‌ها در ایجاد اتصال مطمئن و بی‌واسطه بین دنیای واقعی و بلاک‌چین به طور بیشتری تقویت شود و این تکنولوژی به ایجاد اکوسیستم‌های بلاک‌چینی مطمئن‌تر و قدرتمندتر کمک بیشتری کند.