预言机的未来发展方向将受到区块链和智能合约生态系统的需求、技术创新以及法规环境的影响。

撰文：BiB Exchange

据 BiB Exchange 官网数据显示，2023 年 6 月 10 日，LINK 价格 4.7 USDT，到 2023 年 12 月 10 日已经达到 17 USDT，半年时间，涨幅近 300%！是市值前 15 的项目（目前第 12 名）中涨幅是最大的之一，远高于领头羊 BTC、ETH 等主流币、以及 L2 赛道、莱特、平台币、马蹄扩容等一些亮眼的主流领军项目。

www.bibvip.com

一、预言机的定义

预言机（Oracle）是将现实世界的数据引入区块链的工具，它实现了区块链系统与现实世界数据的连接。预言机提取现实世界的数据源，并将这些数据引入到区块链上，供智能合约调用和使用。它使区块链系统能够安全可靠地使用外部数据，扩展了智能合约的应用范围。

这里,大家介绍需要明白什么是“智能合约”，我们通常说的智能合约通常是狭义的智能合约，也就是程序员和开发者将区块链特定地址运行的代码段，起到一个什么样的调取、分配或者智能撮合的功能。智能合约的实质是满足特定条件后能够执行各方协议的自动执行执行程序。

但是基于区块链确定性的环境，不允许不确定事件发生，也就是智能合约通常只会运行一致的结果，所以相关虚拟机（Virtual Mechanism）禁止智能合约进行网络调用（Network Call），智能合约不能进行 I/O（Input/Outpu），因此智能合约只能访问链上数据，不能主动获取链外数据，只能被动接受数据。这就赋予了预言机的使命——真实世界和链上信息的纽带。

BiB Exchange 资管团队认为，通过预言机的桥梁作用，赋予了智能合约使用外部数据作为输入并基于这些输入执行逻辑的能力，这对于依赖外部信息的去中心化预测市场至关重要。预言机本身并不是数据的原始提供方，而是对外部数据源进行查询、验证和认证的中间层。它过滤和确保数据的准确性，然后以可信的形式将数据传入区块链。预言机通过在链上的智能合约和链下的数据节点之间建立桥梁，实现数据的传递。

二、预言机的使用场景

举一个例子，在 2022 年世界杯期间，Cosmo 预测阿根廷会夺得世界杯冠军，于是他投注了 10 个 ETH 赌阿根廷将会夺得捧起大力神杯。基于这种情况，预测市场去中心化应用程序就需要预言机确认世界杯冠军的结果，而这些预测因素将会从各大网络博彩公司投注比、体育彩票赔率情况、线下盘口等各种场外因素；场内因素包括对战双方的人员配置、裁判、教练员等因素，甚至梅西、马丁内斯、格列兹曼和姆巴佩这些球员的兴奋度的状态来进行判定最后的冠军归属。同时也会对 Cosmo 的消费习惯、储蓄情况、近期支付记录等链下信息，并判定 Cosmo 是否有资格进行付款。

基于预言机在金融衍生品交易平台、借贷平台、物联网、快递追踪 /IoT、稳定币、博彩游戏、保险、预测市场等领域有广泛应用。BiB Exchange 团队认为，特别是在 DeFi 领域，稳定币、去中心化杠杆交易等项目都需要预言机来提供外部数据。

1.预言机在博彩公司的场景

大多数博彩游戏都是线上生成随机数，或者更多的是通过算法进行控制概率学的对手盘，相对而言，如果用户在此处使用预言机准确的预测会降低博彩的随机性和吸引力，损害博彩业的盈利，反过来庄家使用对手盘，普通玩家很难与预言机的预测抗衡，这有失公平。

博彩游戏的核心是不可预测、可验证的随机数，从而决定赌注的最终结果，但是在链上是无法生成随机数的或者说在链上的随机数是可以被预测和破解的，这时候就需要预言机从外部给智能合约安全的、不可预测的随机数。所以预言机对于博彩公司而言，是一个又恨又爱的角度，利用得好，可以通过大数据进行分析用户消费投注习惯。如果没有预言机防御的技术手段，就会被一些预言机的网络黑客盗窃资产。

2.预言机的在区块链上使用场景

接下来，让我们跟随 BiB Exchange 团队的视角，一起来弄清楚预言机的使用过程：

1. 数据提供：预言机从外部源（例如价格信息来源，交易所等）获取相应的数据。
2. 数据验证：预言机通常会使用一些机制来验证其提供的数据的真实性和准确性。这可以包括多个数据源的比对，数字签名等。
3. 数据提交到区块链：一旦数据被验证，预言机将这些数据提交到以太坊区块链上，使其可供智能合约使用。
4. 智能合约执行：智能合约根据预言机提供的数据执行相应的操作，如调整抵押品比例、更新稳定币的供应量等。

通过这个简单的过程，我们不难看出对于 DeFi 等项目的运用，DeFi 项目中广泛使用预言机，用于提供资产价格、抵押品价值、利率信息等。去中心化金融中流行的“价格预言机”（常用名称）包括 Chainlink Price Feeds、Compound Protocol 的开放式喂价工具 (opens in a new tab)、Uniswap 的时间加权平均价格 (TWAP) (opens in a new tab) 以及 Maker 预言机 (opens in a new tab)。

MakerDAO 的需求

MakerDAO 中预言机作用有三个：首先是 MakerDAO 需要定期评估抵押品的价值，以确保它们足够支持发行的稳定币。预言机提供了外部数据，帮助系统确定抵押品的实时价值。

其次是通过预言机来预测 DAI 稳定币的价格。它整合多个预言机的数据，根据这些数据来调整抵押率，控制 DAI 的发行量，以使其维持在 1 美元的软锚定。

最后是预言机可以为系统的各种参数提供数据，例如稳定币的利率、抵押品的最低要求等。这有助于调整系统以适应市场变化。

Curve 上的预言机

Curve 使用预言机来获取外部数据，以便提供准确的价格信息，从而影响协议的运作和流动性提供者的收益。Curve 使用一种称为"预言机喂价机制"的机制，这是一个通过预言机获取资产价格的过程。以下是通常与 Curve 上的预言机喂价机制相关的一些关键方面：多源喂价结合权重方案，不同数据源不同权重；共识机制确定资产价格；频繁更新的机制的层面。

三、预言机的分类

预言机的分类主要是根据预言机的通用标准而产生。通常由链上运行的智能合约和一些链下组件构成。链上合约接收其他智能合约的数据请求，并将这些请求传送给链下组件（称为预言机节点）。这类预言机节点可以查询数据源—例如使用应用程序接口（API）—并发送交易将请求的数据存储在智能合约的存储中。根据不同的分类标准，BiB Exchange 资管团队将预言机分为以下几类：

1.关键数据分类

关键差异主要涉及数据来源、信任模型和系统架构。以下是对其中提到的因素的分类

• 数据来源：预言机的关键差异之一是其获取数据的来源。预言机可能从一个或多个外部数据源中获取信息，这些数据源可以包括互联网上的各种数据，例如天气、价格、事件结果等。
• 信任模型：预言机的信任模型指的是人们对其提供的数据的可信度和安全性的信任程度。中心化预言机由单一实体控制，而去中心化预言机通过多个信息来源和共识机制提高数据的可靠性。
• 系统架构：预言机的系统架构描述了其与区块链和外部世界的交互方式。这包括三种主要模型：立即读取，即实时获取数据；发布 - 订阅，即订阅特定事件并在发生时接收通知；请求 - 响应，即在需要时主动向预言机请求数据并等待响应。

2.中心化程度分类

1）中心化预言机：中心化预言机是由单一实体控制，该实体负责聚合链下信息并按照请求更新预言机合约的数据，其效率高。

存在单点故障风险：预言机提供者可能“信誉良好”，但这并不能排除有人行为不端或黑客篡改系统的可能性。

智能合约容易受到攻击；预言机被破坏，智能合约将基于错误数据执行；

激励兼容性差；中心化预言机的激励往往设计不完善，激励数据不能准确发送。

中心化的预言机服务机制比较典型的项目就是 Oraclize。Oraclize 充当了智能合约和外部数据源之间的中介。它从互联网上获取各种数据，如天气信息、股票价格、体育比赛结果等。这些数据是智能合约所需的，但无法直接由区块链获取。Oraclize 的预言机服务是中心化的，这意味着 Oraclize 公司负责运行和维护这些服务。这也意味着公司有能力控制和提供外部数据。其基于亚马逊 AWS 服务和 TLSNotary 技术，是一个可证明的诚实的预言机服务。

2）去中心化预言机：去中心化预言机旨在通过消除单点故障来打破中性化预言机的局限性。去中心化预言机尝试使用不同的方法实现数据的正确性。其中包括使用证明来证明返回信息的真实性和完整性，以及要求多个实体就链下数据的有效性集体达成一致。

避免单一失败点：去中心化预言机服务由对等网络中的多个参与者组成，总多参与者达成共识后，再发送数据到智能合约，证明返回信息的真实性和完整性，以及要求多个实体就链下数据的有效性集体达成一致。

提高数据可靠性，其中这一点需要强调传输层安全性 (TLS) 证明和可信执行环境 (TEE) 认证；前者是预言机节点通常使用基于传输层安全性 (TLS) 协议的安全 HTTP 连接从外部数据源检索数据。 一些去中心化预言机使用真实性证明验证传输层安全性会话（即，确认节点和特定服务器之间的信息交换），并确认会话内容未被改动。

可信执行环境 (TEE) 认证：可信执行环境 (opens in a new tab) (TEE) 是一种沙盒计算环境，它与主机系统的操作进程隔离。可信执行环境确保在计算环境中存储 / 使用的任何应用代码或数据都保持完整性、保密性和不可变性。 用户还可以生成一个认证，证明应用程序实例正在可信执行环境中运行。

去中心化预言机采纳了不同的激励设计，避免预言机节点中出现拜占庭行为。

3.其他分类方法分类预言机

1）软件预言机

处理在线数据，基于当前的历史数据，采用机器学习、数据挖掘等算法技术来分析趋势和模式，并加以分析。

持续收集市场信息和输入新数据，以及改进预测算法、升级软件、改善模型和软件自身使预测结果更加准确。

2）硬件预言机

处理物理世界数据，比如计算预言机是一种在链下执行计算任务的预言机。这可以是为了提高效率，减轻区块链负担，或执行需要大量计算的任务。

采用定制化硬件电路，通过模拟生物神经网络的连接方式来进行模式识别和预测，如传感器数据等模式。

硬件系统一般较为固化，比较难修改和升级，系统性能和预测功能与硬件性能相关。

3）入站和出站预言机

入站：外部数据输入；这指的是预言机检索外部数据，将其提供给链上的智能合约使用。例如，获取实时价格数据以调整金融合约。

出站：数据输；将区块链中的信息发送给链下应用程序。这可能涉及将智能合约执行结果传递给外部系统，影响现实世界的行为。

4）基于共识的预言机

来自预测市场的数据；市场上的做市商预言机均由提交抵押品资产的市场价格的链下对等节点网络（“中继者”和“馈送者”）和链上“中值器”合约组成，防止市场操纵；

谢林点机制；可以参考《BiB Exchange：全方位揭秘加密货币行业的博弈现象》中博弈论概念的延伸，其主要假设在没有任何沟通的情况下，多个实体对同一个问题共同选择的解决方案。

四、预言机的在链上具体项目

市面上，区块链预言机项目众多，随着近几年来 DeFi 的崛起，“预言机”这个词也为更多的人所知晓。下面 BiB Exchange 资管团队将为大家介绍市场上主要的预言机项目：

1.Chainlink

Chainlink 是一个分布式的预言机网络，它通过使用链下（off-chain）节点来连接区块链与现实世界数据源，为智能合约提供可信赖的数据。Chainlink 通过使用多个节点来提供数据，进行数据聚合和验证，以确保数据的可靠性和安全性。

大家耳熟能详的是：以太坊上的第一个去中心化预言机的解决方案 Chainlink。最近， Chainlink 质押计划迅速筹集 6.4 亿美元。其“v0.2”社区质押机制于美国东部时间中午 12 点开放抢先体验，在短短 30 分钟内就有约 3280 万个 LINK 被质押；而在六个小时后，社区池达到了新的更高容量 4087.5 万个 LINK，为社区保留的部分很快也被占据了。扩展后的质押池容量为 4500 万个 LINK，高于 v0.1 下的 2500 万个，该数字包括社区池分配以及单独的节点运营商池。

为什么会有这么多质押呢？质押是该公司所谓的经济 2.0 的一部分，旨在帮助保护 Chainlink 系统的安全。Chainlink 质押使节点运营商（帮助工程师获取外部数据）和社区成员能够通过质押 LINK 支持预言机服务的性能。人们还可以获得奖励。这也是我们在引言中讨论到 LINK 代币价格飙升的原因。

2. Band Protocol

Band Protocol 是一个跨链的预言机解决方案，允许区块链智能合约访问实时数据。其通过集成多个数据源，使用代理人节点来提供、聚合和验证数据，以确保高质量的数据供智能合约使用。

3. Pyth

Pyth 是一个由 Solana 生态系统推出的预言机项目，它专注于提供金融市场的实时数据。其通过 Solana 区块链上的特殊合约（Oracle 程序）来收集、验证和传输金融市场数据。其目标是提供低延迟和高可靠性的实时数据。

4. Redstone

Redstone 是一个去中心化的预言机项目，旨在为区块链上的金融合约提供实时和可验证的数据。其通过使用去中心化的节点网络，由节点提供和验证数据，确保数据的可靠性和安全性。

这里，BiB Exchange 资管团队为市场上的预言机做了一个简单的分类：

五、预言机的风险与挑战

DeFi 项目中的攻击事件强调了去中心化预言机的重要性，也揭示了中心化预言机可能面临的风险。虽然预言机在区块链和智能合约领域中有广泛的应用，但它们也面临一些潜在的风险与挑战，BiB Exchange 团队认为主要包括以下几个方面：

1. 数据源的可信度：预言机的可靠性取决于其获取信息的数据源。如果数据源不可信、易受攻击或容易操纵，那么预言机提供的信息可能是不准确或误导性的。
2. 操纵风险：攻击者可能试图通过攻击预言机的数据源或预言机本身来操纵信息，从而影响智能合约的执行。这可能导致合约执行不按预期进行，造成潜在的财务损失。
3. 成本问题：一些高质量的数据源可能会收取高昂的费用，从而增加使用预言机的成本。这可能成为采用预言机的项目面临的挑战之一。
4. 安全隐私问题：某些预言机可能涉及到敏感信息的传输，因此隐私和安全性成为关键问题。另外一些某些预言机可能涉及到敏感信息的传输，因此隐私和安全性成为关键问题。
5. 单点故障：如果一个预言机是系统中唯一的数据提供者，那么它可能成为系统的单点故障。一旦预言机出现问题，整个系统的功能可能受到影响。
6. 合约安全性：如果智能合约过度依赖于预言机提供的数据，而未能适当处理异常情况，那么合约可能容易受到攻击。工程师需要确保他们的合约具有足够的鲁棒性来处理不同的情景。

前文中关于 CURVE 上预言机的使用，研究员 Daniel Von Fange 在其推特上发文披露 Curve 存在预言机操纵风险，并且该风险在攻击时很难被检测出。详细点展开就是：在大多数池中，攻击者只需在一个区块，就能将 Curve 的价格预言机操纵至高出正常价格 10 倍至 500 倍。并且这种操纵可以被隐藏起来，以至于查看池子时根本无法发现其被操纵的迹象。

当然，防御 Curve 价格预言机操纵的策略：首先是 Curve v1 池子有四个因素：实际价格、价格预言机、last_price 和 EMA 价格。一次操纵之后，对操纵 price_oracle 价格的单笔交易可以将所有这些重置为相同的数字。

BiB Exchange 团队分析，核心攻击问题是使实际价格、快速预言机和慢速规模三个因素对齐。实际价格很容易控制，因为它可以立即被操纵。攻击者将价格短暂抬高，然后在下一个区块恢复正常，并等待几个区块进行攻击，直到下降的价格预言机遇到上升的 price_scale。实际价格只需在一个区块中被维持在高位，就足以扰乱预言机，而 price_scale 则会跟随。

2019 年 6 月，Synthetix（去中心化的符合资产（Synths）发行与交易平台，通过提供链上资产作为抵押来发行 Synths）遭遇了中心化预言机攻击事件，损失了 3000 多万万枚 sETH。其攻击发生主要经过是：

1. Synthetix 依赖多个中心化预言机提供比特币等资产价格信息，根据价格数据来确定平台中 Synths 的兑换比率。
2. 攻击者通过攻击控制其中一个预言机，改变了比特币在 Synthetix 平台上的价格信息。
3. 根据错误的价格信息，Synthetix 平台允许攻击者以很低的 ETH 抵押数量，兑换了大量的 sBTC（比特币 Synth）。
4. 攻击者在外部交易所将换来的 sBTC 兑换为正常比特币，赚取了巨额利润。

这次攻击事件暴露了 Synthetix 过于依赖中心化预言机的问题，其线下依靠定制的链下喂价机制。最尴尬的是 2019 年 12 月，在切换成去中心化预言机机制之后，Synthetix 再次遭遇攻击，又损失 260 万美金，原因是价格预言机操纵，其攻击的具体操作为：

1. 在 Synthetics 购买 sMKR；
2. 在 Bitfinex、Kucoin 和 Uniswap 等现货市场上购买 MKR，抬高价格；
3. 等待 Synthetics 的 oracle 价格更新；
4. 在 Synthetics 做空 MKR；
5. 在现货市场出售 MKR，压低价格；
6. 等待 Synthetics 的 oracle 价格更新，然后再回到第一步不断循环。

通过以上操作步骤，我们不难发现，即使 Synthetix 认为使用的链下数据，但实际上仍然使用的是链上价格数据，这个操作背后的逻辑是攻击者通过 Uniswap 交易，这使他们可以随意移动 Synthetix 上 MKR 的价格。究其深层原因，BiB Exchange 团队分析很可能是 Synthetix 所依赖的链下喂价实际上是依赖于 MKR 的链上价格，MKR 没有足够的流动性让套利者将市场价格设置成最佳状态。

六、预言机的未来发展

随着预言机技术的不断成熟，未来将有更多区块链与现实世界数据交互的 DApp 成功落地。BiB Exchange 团队认为，预言机的未来发展方向将受到区块链和智能合约生态系统的需求、技术创新以及法规环境的影响。随着这些因素的演变，预言机的功能和性能有望不断提升，为区块链应用提供更可靠、安全、高效的外部数据支持。

多模态预言：不仅可以基于语言进行预言，还可以分析图像、视频、声音等多种模态的数据，进行更全面和准确的预测；预言机不仅能给出预测结果，还能解释其根据地和推理链条，增加可信度和可解释性。

多样化的数据源：为了提高可靠性和抵抗攻击，未来的预言机可能会更加注重多样性的数据源。整合来自不同来源的信息，包括多个 API、多个数据提供商，可以降低单一数据源的风险。多维度预测，不再基于对单一事件进行预测，还可以分析事件之间的关联，对一个事件的发生进行全面的预测。

合约模版化预测持续升级：随着算法和计算能力的进步，预言机的准确度会不断提高，预测时间范围也会不断延长。特定行业或应用场景的合约模板可能会变得更加普遍，以降低合约开发者的技术门槛，使更多的人能够轻松地使用预言机服务。

链外计算和 AI 引入：随着技术的不断发展，可能会出现更先进的链外计算技术，使得预言机能够更有效地处理复杂的计算任务，并提供更多类型的数据。预言机将具有更强的自然语言理解和生成能力，能够进行更加顺畅和人性化的人工智能的交互。

更强大的安全机制：未来的预言机可能会采用更先进的加密技术和安全协议，以抵御不断进化的网络攻击，并确保数据的完整性和可靠性，同时注重对于用户更加友好，更多隐私数据的保护的解决方案。

七、总结

本文，BiB Exchange 资管团队主要解释了预言机的相关机制、意义和底层逻辑等基础分析，并没有对预言机的具体项目进行过多的评判和未来的估值的分析。但我们不难发现，目前预言机在智能合约、DeFi 应用、币圈交易都已经起到了举足轻重的作用。而市面上成熟的预言机项目相对于成千上万区块链项目，以 L2 赛道的百花齐放，可以说是微不足道，或许仅有 Chainlink 能够有一定市场热度。BiB Exchange 团队认为，也许预言机的各个未来巨头的项目目前都还在一个封闭的屋子里面，现在没有阳光照射，缺少雨露滋润和外部营养，一旦给这个屋子揭开一角，更多但预言机项目就会如雨后春笋竞相涌出。我们相信，预言机在帮助 Web2 迈向 Web3 世界的过程中，必然会有亮眼的表现。

参考文献：

1. https：//ethereum.org/zh/developers/docs/oracles/

2. https：//zhuanlan.zhihu.com/p/52369816

3. https：//www.coindesk.com/tech/2023/12/08/

4. https：//redstone.finance/

5. https：//pyth.network/

6. https：//www.bandprotocol.com/

7. https：//chain.link/

8. https：//twitter.com/danielvf/status/1729966217710956991

9. https：//www.tuoluo.cn/article/detail-10034319.html

10. https：//learnblockchain.cn/article/5580