撰文：BiB Exchange

據 BiB Exchange 官網數據顯示，2023 年 6 月 10 日，LINK 價格 4.7 USDT，到 2023 年 12 月 10 日已經達到 17 USDT，半年時間，漲幅近 300%！是市值前 15 的項目（目前第 12 名）中漲幅是最大的之一，遠高於領頭羊 BTC、ETH 等主流幣、以及 L2 賽道、萊特、平臺幣、馬蹄擴容等一些亮眼的主流領軍項目。

一、預言機的定義

預言機（Oracle）是將現實世界的數據引入區塊鏈的工具，它實現了區塊鏈系統與現實世界數據的連接。預言機提取現實世界的數據源，並將這些數據引入到區塊鏈上，供智能合約調用和使用。它使區塊鏈系統能夠安全可靠地使用外部數據，擴展了智能合約的應用範圍。

這裡,大家介紹需要明白什麼是“智能合約”，我們通常說的智能合約通常是狹義的智能合約，也就是程序員和開發者將區塊鏈特定地址運行的代碼段，起到一個什麼樣的調取、分配或者智能撮合的功能。智能合約的實質是滿足特定條件後能夠執行各方協議的自動執行執行程序。

但是基於區塊鏈確定性的環境，不允許不確定事件發生，也就是智能合約通常只會運行一致的結果，所以相關虛擬機（Virtual Mechanism）禁止智能合約進行網絡調用（Network Call），智能合約不能進行 I/O（Input/Outpu），因此智能合約只能訪問鏈上數據，不能主動獲取鏈外數據，只能被動接受數據。這就賦予了預言機的使命——真實世界和鏈上信息的紐帶。

BiB Exchange 資管團隊認為，通過預言機的橋樑作用，賦予了智能合約使用外部數據作為輸入並基於這些輸入執行邏輯的能力，這對於依賴外部信息的去中心化預測市場至關重要。預言機本身並不是數據的原始提供方，而是對外部數據源進行查詢、驗證和認證的中間層。它過濾和確保數據的準確性，然後以可信的形式將數據傳入區塊鏈。預言機通過在鏈上的智能合約和鏈下的數據節點之間建立橋樑，實現數據的傳遞。

二、預言機的使用場景

舉一個例子，在 2022 年世界盃期間，Cosmo 預測阿根廷會奪得世界盃冠軍，於是他投注了 10 個 ETH 賭阿根廷將會奪得捧起大力神杯。基於這種情況，預測市場去中心化應用程序就需要預言機確認世界盃冠軍的結果，而這些預測因素將會從各大網絡博彩公司投注比、體育彩票賠率情況、線下盤口等各種場外因素；場內因素包括對戰雙方的人員配置、裁判、教練員等因素，甚至梅西、馬丁內斯、格列茲曼和姆巴佩這些球員的興奮度的狀態來進行判定最後的冠軍歸屬。同時也會對 Cosmo 的消費習慣、儲蓄情況、近期支付記錄等鏈下信息，並判定 Cosmo 是否有資格進行付款。

基於預言機在金融衍生品交易平臺、借貸平臺、物聯網、快遞追蹤 /IoT、穩定幣、博彩遊戲、保險、預測市場等領域有廣泛應用。BiB Exchange 團隊認為，特別是在 DeFi 領域，穩定幣、去中心化槓桿交易等項目都需要預言機來提供外部數據。

1.預言機在博彩公司的場景

大多數博彩遊戲都是線上生成隨機數，或者更多的是通過算法進行控制概率學的對手盤，相對而言，如果用戶在此處使用預言機準確的預測會降低博彩的隨機性和吸引力，損害博彩業的盈利，反過來莊家使用對手盤，普通玩家很難與預言機的預測抗衡，這有失公平。

博彩遊戲的核心是不可預測、可驗證的隨機數，從而決定賭注的最終結果，但是在鏈上是無法生成隨機數的或者說在鏈上的隨機數是可以被預測和破解的，這時候就需要預言機從外部給智能合約安全的、不可預測的隨機數。所以預言機對於博彩公司而言，是一個又恨又愛的角度，利用得好，可以通過大數據進行分析用戶消費投注習慣。如果沒有預言機防禦的技術手段，就會被一些預言機的網絡黑客盜竊資產。

2.預言機的在區塊鏈上使用場景

接下來，讓我們跟隨 BiB Exchange 團隊的視角，一起來弄清楚預言機的使用過程：

1. 數據提供：預言機從外部源（例如價格信息來源，交易所等）獲取相應的數據。

2. 數據驗證：預言機通常會使用一些機制來驗證其提供的數據的真實性和準確性。這可以包括多個數據源的比對，數字簽名等。

3. 數據提交到區塊鏈：一旦數據被驗證，預言機將這些數據提交到以太坊區塊鏈上，使其可供智能合約使用。

4. 智能合約執行：智能合約根據預言機提供的數據執行相應的操作，如調整抵押品比例、更新穩定幣的供應量等。

通過這個簡單的過程，我們不難看出對於 DeFi 等項目的運用，DeFi 項目中廣泛使用預言機，用於提供資產價格、抵押品價值、利率信息等。去中心化金融中流行的“價格預言機”（常用名稱）包括 Chainlink Price Feeds、Compound Protocol 的開放式喂價工具 (opens in a new tab)、Uniswap 的時間加權平均價格 (TWAP) (opens in a new tab) 以及 Maker 預言機 (opens in a new tab)。

MakerDAO 的需求

MakerDAO 中預言機作用有三個：首先是 MakerDAO 需要定期評估抵押品的價值，以確保它們足夠支持發行的穩定幣。預言機提供了外部數據，幫助系統確定抵押品的實時價值。

其次是通過預言機來預測 DAI 穩定幣的價格。它整合多個預言機的數據，根據這些數據來調整抵押率，控制 DAI 的發行量，以使其維持在 1 美元的軟錨定。

最後是預言機可以為系統的各種參數提供數據，例如穩定幣的利率、抵押品的最低要求等。這有助於調整系統以適應市場變化。

Curve 上的預言機

Curve 使用預言機來獲取外部數據，以便提供準確的價格信息，從而影響協議的運作和流動性提供者的收益。Curve 使用一種稱為"預言機喂價機制"的機制，這是一個通過預言機獲取資產價格的過程。以下是通常與 Curve 上的預言機喂價機制相關的一些關鍵方面：多源喂價結合權重方案，不同數據源不同權重；共識機制確定資產價格；頻繁更新的機制的層面。

三、預言機的分類

預言機的分類主要是根據預言機的通用標準而產生。通常由鏈上運行的智能合約和一些鏈下組件構成。鏈上合約接收其他智能合約的數據請求，並將這些請求傳送給鏈下組件（稱為預言機節點）。這類預言機節點可以查詢數據源—例如使用應用程序接口（API）—併發送交易將請求的數據存儲在智能合約的存儲中。根據不同的分類標準，BiB Exchange 資管團隊將預言機分為以下幾類：

1.關鍵數據分類

關鍵差異主要涉及數據來源、信任模型和系統架構。以下是對其中提到的因素的分類

• 數據來源：預言機的關鍵差異之一是其獲取數據的來源。預言機可能從一個或多個外部數據源中獲取信息，這些數據源可以包括互聯網上的各種數據，例如天氣、價格、事件結果等。

• 信任模型：預言機的信任模型指的是人們對其提供的數據的可信度和安全性的信任程度。中心化預言機由單一實體控制，而去中心化預言機通過多個信息來源和共識機制提高數據的可靠性。

• 系統架構：預言機的系統架構描述了其與區塊鏈和外部世界的交互方式。這包括三種主要模型：立即讀取，即實時獲取數據；發佈 - 訂閱，即訂閱特定事件並在發生時接收通知；請求 - 響應，即在需要時主動向預言機請求數據並等待響應。

2.中心化程度分類

1）中心化預言機：中心化預言機是由單一實體控制，該實體負責聚合鏈下信息並按照請求更新預言機合約的數據，其效率高。

存在單點故障風險：預言機提供者可能“信譽良好”，但這並不能排除有人行為不端或黑客篡改系統的可能性。

智能合約容易受到攻擊；預言機被破壞，智能合約將基於錯誤數據執行；

激勵兼容性差；中心化預言機的激勵往往設計不完善，激勵數據不能準確發送。

中心化的預言機服務機制比較典型的項目就是 Oraclize。Oraclize 充當了智能合約和外部數據源之間的中介。它從互聯網上獲取各種數據，如天氣信息、股票價格、體育比賽結果等。這些數據是智能合約所需的，但無法直接由區塊鏈獲取。Oraclize 的預言機服務是中心化的，這意味著 Oraclize 公司負責運行和維護這些服務。這也意味著公司有能力控制和提供外部數據。其基於亞馬遜 AWS 服務和 TLSNotary 技術，是一個可證明的誠實的預言機服務。

2）去中心化預言機：去中心化預言機旨在通過消除單點故障來打破中性化預言機的侷限性。去中心化預言機嘗試使用不同的方法實現數據的正確性。其中包括使用證明來證明返回信息的真實性和完整性，以及要求多個實體就鏈下數據的有效性集體達成一致。

避免單一失敗點：去中心化預言機服務由對等網絡中的多個參與者組成，總多參與者達成共識後，再發送數據到智能合約，證明返回信息的真實性和完整性，以及要求多個實體就鏈下數據的有效性集體達成一致。

提高數據可靠性，其中這一點需要強調傳輸層安全性 (TLS) 證明和可信執行環境 (TEE) 認證；前者是預言機節點通常使用基於傳輸層安全性 (TLS) 協議的安全 HTTP 連接從外部數據源檢索數據。 一些去中心化預言機使用真實性證明驗證傳輸層安全性會話（即，確認節點和特定服務器之間的信息交換），並確認會話內容未被改動。

可信執行環境 (TEE) 認證：可信執行環境 (opens in a new tab) (TEE) 是一種沙盒計算環境，它與主機系統的操作進程隔離。可信執行環境確保在計算環境中存儲 / 使用的任何應用代碼或數據都保持完整性、保密性和不可變性。 用戶還可以生成一個認證，證明應用程序實例正在可信執行環境中運行。

去中心化預言機採納了不同的激勵設計，避免預言機節點中出現拜占庭行為。

3.其他分類方法分類預言機

1）軟件預言機

處理在線數據，基於當前的歷史數據，採用機器學習、數據挖掘等算法技術來分析趨勢和模式，並加以分析。

持續收集市場信息和輸入新數據，以及改進預測算法、升級軟件、改善模型和軟件自身使預測結果更加準確。

2）硬件預言機

處理物理世界數據，比如計算預言機是一種在鏈下執行計算任務的預言機。這可以是為了提高效率，減輕區塊鏈負擔，或執行需要大量計算的任務。

採用定製化硬件電路，通過模擬生物神經網絡的連接方式來進行模式識別和預測，如傳感器數據等模式。

硬件系統一般較為固化，比較難修改和升級，系統性能和預測功能與硬件性能相關。

3）入站和出站預言機

入站：外部數據輸入；這指的是預言機檢索外部數據，將其提供給鏈上的智能合約使用。例如，獲取實時價格數據以調整金融合約。

出站：數據輸；將區塊鏈中的信息發送給鏈下應用程序。這可能涉及將智能合約執行結果傳遞給外部系統，影響現實世界的行為。

4）基於共識的預言機

來自預測市場的數據；市場上的做市商預言機均由提交抵押品資產的市場價格的鏈下對等節點網絡（“中繼者”和“饋送者”）和鏈上“中值器”合約組成，防止市場操縱；

謝林點機制；可以參考《BiB Exchange：全方位揭秘加密貨幣行業的博弈現象》中博弈論概念的延伸，其主要假設在沒有任何溝通的情況下，多個實體對同一個問題共同選擇的解決方案。

四、預言機的在鏈上具體項目

市面上，區塊鏈預言機項目眾多，隨著近幾年來 DeFi 的崛起，“預言機”這個詞也為更多的人所知曉。下面 BiB Exchange 資管團隊將為大家介紹市場上主要的預言機項目：

1.Chainlink

Chainlink 是一個分佈式的預言機網絡，它通過使用鏈下（off-chain）節點來連接區塊鏈與現實世界數據源，為智能合約提供可信賴的數據。Chainlink 通過使用多個節點來提供數據，進行數據聚合和驗證，以確保數據的可靠性和安全性。

大家耳熟能詳的是：以太坊上的第一個去中心化預言機的解決方案 Chainlink。最近， Chainlink 質押計劃迅速籌集 6.4 億美元。其“v0.2”社區質押機制於美國東部時間中午 12 點開放搶先體驗，在短短 30 分鐘內就有約 3280 萬個 LINK 被質押；而在六個小時後，社區池達到了新的更高容量 4087.5 萬個 LINK，為社區保留的部分很快也被佔據了。擴展後的質押池容量為 4500 萬個 LINK，高於 v0.1 下的 2500 萬個，該數字包括社區池分配以及單獨的節點運營商池。

為什麼會有這麼多質押呢？質押是該公司所謂的經濟 2.0 的一部分，旨在幫助保護 Chainlink 系統的安全。Chainlink 質押使節點運營商（幫助工程師獲取外部數據）和社區成員能夠通過質押 LINK 支持預言機服務的性能。人們還可以獲得獎勵。這也是我們在引言中討論到 LINK 代幣價格飆升的原因。

2. Band Protocol

Band Protocol 是一個跨鏈的預言機解決方案，允許區塊鏈智能合約訪問實時數據。其通過集成多個數據源，使用代理人節點來提供、聚合和驗證數據，以確保高質量的數據供智能合約使用。

3. Pyth

Pyth 是一個由 Solana 生態系統推出的預言機項目，它專注於提供金融市場的實時數據。其通過 Solana 區塊鏈上的特殊合約（Oracle 程序）來收集、驗證和傳輸金融市場數據。其目標是提供低延遲和高可靠性的實時數據。

4. Redstone

Redstone 是一個去中心化的預言機項目，旨在為區塊鏈上的金融合約提供實時和可驗證的數據。其通過使用去中心化的節點網絡，由節點提供和驗證數據，確保數據的可靠性和安全性。

這裡，BiB Exchange 資管團隊為市場上的預言機做了一個簡單的分類：

五、預言機的風險與挑戰

DeFi 項目中的攻擊事件強調了去中心化預言機的重要性，也揭示了中心化預言機可能面臨的風險。雖然預言機在區塊鏈和智能合約領域中有廣泛的應用，但它們也面臨一些潛在的風險與挑戰，BiB Exchange 團隊認為主要包括以下幾個方面：

1. 數據源的可信度：預言機的可靠性取決於其獲取信息的數據源。如果數據源不可信、易受攻擊或容易操縱，那麼預言機提供的信息可能是不準確或誤導性的。

2. 操縱風險：攻擊者可能試圖通過攻擊預言機的數據源或預言機本身來操縱信息，從而影響智能合約的執行。這可能導致合約執行不按預期進行，造成潛在的財務損失。

3. 成本問題：一些高質量的數據源可能會收取高昂的費用，從而增加使用預言機的成本。這可能成為採用預言機的項目面臨的挑戰之一。

4. 安全隱私問題：某些預言機可能涉及到敏感信息的傳輸，因此隱私和安全性成為關鍵問題。另外一些某些預言機可能涉及到敏感信息的傳輸，因此隱私和安全性成為關鍵問題。

5. 單點故障：如果一個預言機是系統中唯一的數據提供者，那麼它可能成為系統的單點故障。一旦預言機出現問題，整個系統的功能可能受到影響。

6. 合約安全性：如果智能合約過度依賴於預言機提供的數據，而未能適當處理異常情況，那麼合約可能容易受到攻擊。工程師需要確保他們的合約具有足夠的魯棒性來處理不同的情景。

前文中關於 CURVE 上預言機的使用，研究員 Daniel Von Fange 在其推特上發文披露 Curve 存在預言機操縱風險，並且該風險在攻擊時很難被檢測出。詳細點展開就是：在大多數池中，攻擊者只需在一個區塊，就能將 Curve 的價格預言機操縱至高出正常價格 10 倍至 500 倍。並且這種操縱可以被隱藏起來，以至於查看池子時根本無法發現其被操縱的跡象。

當然，防禦 Curve 價格預言機操縱的策略：首先是 Curve v1 池子有四個因素：實際價格、價格預言機、last_price 和 EMA 價格。一次操縱之後，對操縱 price_oracle 價格的單筆交易可以將所有這些重置為相同的數字。

BiB Exchange 團隊分析，核心攻擊問題是使實際價格、快速預言機和慢速規模三個因素對齊。實際價格很容易控制，因為它可以立即被操縱。攻擊者將價格短暫抬高，然後在下一個區塊恢復正常，並等待幾個區塊進行攻擊，直到下降的價格預言機遇到上升的 price_scale。實際價格只需在一個區塊中被維持在高位，就足以擾亂預言機，而 price_scale 則會跟隨。

2019 年 6 月，Synthetix（去中心化的符合資產（Synths）發行與交易平臺，通過提供鏈上資產作為抵押來發行 Synths）遭遇了中心化預言機攻擊事件，損失了 3000 多萬萬枚 sETH。其攻擊發生主要經過是：

1. Synthetix 依賴多箇中心化預言機提供比特幣等資產價格信息，根據價格數據來確定平臺中 Synths 的兌換比率。

2. 攻擊者通過攻擊控制其中一個預言機，改變了比特幣在 Synthetix 平臺上的價格信息。

3. 根據錯誤的價格信息，Synthetix 平臺允許攻擊者以很低的 ETH 抵押數量，兌換了大量的 sBTC（比特幣 Synth）。

4. 攻擊者在外部交易所將換來的 sBTC 兌換為正常比特幣，賺取了鉅額利潤。

這次攻擊事件暴露了 Synthetix 過於依賴中心化預言機的問題，其線下依靠定製的鏈下喂價機制。最尷尬的是 2019 年 12 月，在切換成去中心化預言機機制之後，Synthetix 再次遭遇攻擊，又損失 260 萬美金，原因是價格預言機操縱，其攻擊的具體操作為：

1. 在 Synthetics 購買 sMKR；

2. 在 Bitfinex、Kucoin 和 Uniswap 等現貨市場上購買 MKR，抬高價格；

3. 等待 Synthetics 的 oracle 價格更新；

4. 在 Synthetics 做空 MKR；

5. 在現貨市場出售 MKR，壓低價格；

6. 等待 Synthetics 的 oracle 價格更新，然後再回到第一步不斷循環。

通過以上操作步驟，我們不難發現，即使 Synthetix 認為使用的鏈下數據，但實際上仍然使用的是鏈上價格數據，這個操作背後的邏輯是攻擊者通過 Uniswap 交易，這使他們可以隨意移動 Synthetix 上 MKR 的價格。究其深層原因，BiB Exchange 團隊分析很可能是 Synthetix 所依賴的鏈下喂價實際上是依賴於 MKR 的鏈上價格，MKR 沒有足夠的流動性讓套利者將市場價格設置成最佳狀態。

六、預言機的未來發展

隨著預言機技術的不斷成熟，未來將有更多區塊鏈與現實世界數據交互的 DApp 成功落地。BiB Exchange 團隊認為，預言機的未來發展方向將受到區塊鏈和智能合約生態系統的需求、技術創新以及法規環境的影響。隨著這些因素的演變，預言機的功能和性能有望不斷提升，為區塊鏈應用提供更可靠、安全、高效的外部數據支持。

多模態預言：不僅可以基於語言進行預言，還可以分析圖像、視頻、聲音等多種模態的數據，進行更全面和準確的預測；預言機不僅能給出預測結果，還能解釋其根據地和推理鏈條，增加可信度和可解釋性。

多樣化的數據源：為了提高可靠性和抵抗攻擊，未來的預言機可能會更加註重多樣性的數據源。整合來自不同來源的信息，包括多個 API、多個數據提供商，可以降低單一數據源的風險。多維度預測，不再基於對單一事件進行預測，還可以分析事件之間的關聯，對一個事件的發生進行全面的預測。

合約模版化預測持續升級：隨著算法和計算能力的進步，預言機的準確度會不斷提高，預測時間範圍也會不斷延長。特定行業或應用場景的合約模板可能會變得更加普遍，以降低合約開發者的技術門檻，使更多的人能夠輕鬆地使用預言機服務。

鏈外計算和 AI 引入：隨著技術的不斷髮展，可能會出現更先進的鏈外計算技術，使得預言機能夠更有效地處理複雜的計算任務，並提供更多類型的數據。預言機將具有更強的自然語言理解和生成能力，能夠進行更加順暢和人性化的人工智能的交互。

更強大的安全機制：未來的預言機可能會採用更先進的加密技術和安全協議，以抵禦不斷進化的網絡攻擊，並確保數據的完整性和可靠性，同時注重對於用戶更加友好，更多隱私數據的保護的解決方案。

七、總結

本文，BiB Exchange 資管團隊主要解釋了預言機的相關機制、意義和底層邏輯等基礎分析，並沒有對預言機的具體項目進行過多的評判和未來的估值的分析。但我們不難發現，目前預言機在智能合約、DeFi 應用、幣圈交易都已經起到了舉足輕重的作用。而市面上成熟的預言機項目相對於成千上萬區塊鏈項目，以 L2 賽道的百花齊放，可以說是微不足道，或許僅有 Chainlink 能夠有一定市場熱度。BiB Exchange 團隊認為，也許預言機的各個未來巨頭的項目目前都還在一個封閉的屋子裡面，現在沒有陽光照射，缺少雨露滋潤和外部營養，一旦給這個屋子揭開一角，更多但預言機項目就會如雨後春筍競相湧出。我們相信，預言機在幫助 Web2 邁向 Web3 世界的過程中，必然會有亮眼的表現。