オラクル：暗号世界と現実世界をつなぐ橋梁

著者：IOBC Capital

ブロックチェーンは現実世界から独立して動作するシステムです。暗号世界のデータはチェーン上で生成され、またチェーン上で使用され続けます。チェーン外の世界のデータは直接ブロックチェーンに伝達することはできません。

しかし、特定のスマートコントラクトのアプリケーションシナリオでは、外部世界のデータを使用する必要があります。たとえば、特定のDeFiコントラクトでは、スマートコントラクトの実行パラメータとして外部資産の価格を取得する必要があります。これらのシナリオでは、オラクル（Oracle）が必要です。オラクルは、チェーン上のスマートコントラクトにチェーン外データを伝達するツールであり、チェーン上のデータをチェーン外の世界に伝送することもできます。

オラクルは、チェーン上のスマートコントラクトとチェーン外の世界をつなぐ橋渡しであり、スマートコントラクトがチェーン外データを取得する手段です。オラクルがなければ、スマートコントラクトが使用できるのはチェーン上で生成されたデータのみで、外部データを使用することはできません。

さまざまなプロトコル間の相互作用が増えるにつれて、相互間のデータ依存性も徐々に強化され、オラクルはブロックチェーンの重要なインフラストラクチャとなりつつあります。

表面的には、オラクルはチェーン外データをチェーン上に伝達する問題を解決しています。しかし、実際には、これはそれほど難しいプロセスではなく、これらのデータが本当に信頼できるものであることを保証することが、オラクルが本当に解決すべき問題です。

つまり、オラクルが解決するのは信頼の問題です。オラクルは、技術とメカニズムの設計を通じて、自ら提供するデータがデータの需要者に受け入れられ、信頼されるようにする必要があります。

オラクルの分類

前述のように、提供するデータに対する信頼を得ることは、オラクルの最重要課題です。

信頼の生成メカニズムの違いに基づいて、オラクルはいくつかの異なる種類に分けることができます：

1. 中央集権型オラクル

2. 非中央集権型オラクル

3. アライアンスオラクル

中央集権型オラクル

中央集権型オラクルは、単一の中央集権機関がスマートコントラクトにデータを提供します。この場合、データの需要者は、このオラクルが彼らを欺かないと信じる必要があるため、この中央集権型オラクルは自らが信頼できることを証明する必要があります。

中央集権型オラクルには2つの実装メカニズムがあります：

• 1つ目は、アルゴリズムなどの真実性証明メカニズムを通じて、自らが信頼できる実行環境で動作していることを証明し、提供するデータがデータソースのある時点での真実で改ざんされていないデータであることを示します。データ使用者は、中央集権機関そのものを信頼する必要はなく、中央集権機関が使用する技術とメカニズムを信頼すればよいのです。
• 2つ目は、データソースが提供する公式オラクルです。これらのデータソースは通常、チェーン外の信頼できる機関であり、比較的良好な信用と評判を持っており、データ使用者は機関そのものを信頼すればよいのです。このモデルは、従来のインターネットに似ており、ユーザーは機関が提供するサービスを利用し、これらのサービスプロバイダーを全面的に信頼します。

中央集権型オラクルには、自身の利点と欠点があります。

データが単一の機関によって提供されるため、ユーザーの機関への信頼がオラクルの信用を決定します。単一のデータソースでは単一障害点を避けることができず、悪意のある行為に対する制約も難しく、安全性を保証することが困難です。

さらに、中央集権型オラクルは通常、他のオラクルに接続することが難しく、そのため提供するデータの範囲が制限されます。
しかし、複数のノードの調整や競争が不要なため、大量の時間を節約し、効率を向上させることができ、また複数のノードがサービスを支える必要がないため、複数ノードネットワークの費用を支払う必要もなく、使用コストが低くなります。

非中央集権型オラクル

非中央集権型オラクルは、ブロックチェーンの非中央集権の設計精神に従い、メカニズムの設計を通じてデータの信頼性を確保します。非中央集権型オラクルでは、多くのノードが分散型ノードネットワークを構成し、協力してデータを提供し、相互に競争し制約し、経済モデルを通じて悪意のある行為の可能性を減少させ、全体のシステムのフォールトトレランス能力を向上させます。

複数のノードが共同で作業する必要があるため、非中央集権型オラクルのノードネットワークの規模は、提供するデータの信頼性に影響を与えます。規模が大きいネットワークが提供するデータは、より高い信頼性を持つため、システムは通常、より多くのノードが参加するように経済的インセンティブを提供します。

サービスを提供するノードは、データを提供する際に通常、一定のトークン（一般的にはプロジェクトトークンそのもの）を担保として預けることが求められます。一旦システムがノードに悪意のある行為を発見すると、担保として預けたトークンは没収されます。

非中央集権型オラクルの設計時には、以下のいくつかの問題を考慮する必要があります：

• 1. ノードの共謀問題、複数のノードが結託して悪意のある行為を行った場合、どのように対処するか；
• 2. データプライバシー、ノードのデータがオープンに伝送され、照会される場合、これらのデータのプライバシーをどのように保護するか；
• 3. データ取得のタイムリーさ、複数のノード間のデータ調整と確認時間をどのように減少させるか；
• 4. ノードが他のノードからデータをコピーする問題、ノードがデータソースからデータを取得するのではなく、他のノードから直接データを取得するのをどのように防ぐか；

非中央集権型ノードネットワークは、中央集権型オラクルの単一障害点を回避できますが、相応に、複数のノードにサービス費用を支払う必要があるため、非中央集権型オラクルの使用はより高価になります。

アライアンスオラクル

アライアンスオラクルは、非中央集権型オラクルの一種の特殊な形式です。構成するノードネットワークには、通常のノードだけでなく、特定の信頼できる機関もノードとして含まれています。たとえば、MakerDAOのv2バージョンのオラクルでは、そのノードにはdYdX、0xなどの機関が含まれています。

アライアンスオラクルの信頼の源は、前の2つのタイプよりも複雑で、業界での評判のある機関としてのノードへの信頼、全体のネットワークの抑制メカニズムへの信頼、オラクルプロジェクトがノードを選択するメカニズムへの信頼が含まれます。データ使用者は、これらの関連者が利益のために自身の評判を損なう行動を選択しないことを信頼する必要があります。

このようなノードネットワークの構成方法は、ある程度の中央集権的な特性を持っていますが、高コストパフォーマンスのトレードオフとして、業界の発展初期には悪くない選択肢です。ただし、この中央集権的な信頼メカニズムは、価値の大きなスマートコントラクトの要求を支えるのが難しいかもしれません。

上記の説明から、アライアンスオラクルが直面する問題は明らかです：

• 1. 信頼できるノードの身元の秘密度が、ノードが脅迫や賄賂を受けるかどうかに影響し、ネットワークの安全な運用に影響を与える；
• 2. 信頼できるノードが提供するデータが、自身の利益に大きく関連しているかどうか、結局のところ、自身の利益が関与する場合、データが悪意を持って操作される可能性を避けることは難しい。

オラクル分野の代表プロジェクト

以下では、オラクル分野のリーダープロジェクトであるChainlinkと、NFTオラクルの代表プロジェクトであるBankseaを簡単に紹介します。

Chainlink

オラクルの作業メカニズムは次のように要約できます：データを必要とするユーザーのスマートコントラクト（User-SC Contract）がオラクルコントラクトにデータをリクエストし、オラクルは外部データソースAPIからデータを取得し、集約処理を行った後、ユーザーのスマートコントラクトに加重結果を返します。

このプロセスには、いくつかの主要な役割があります：データの需要者（ユーザーのスマートコントラクト）、オラクル、チェーン外データソース。

Chainlinkは非中央集権型のオラクルであり、その分散型ノードネットワーク内の複数のノードはデータの需要を受け取ると、外部の複数のデータソースにデータをリクエストします。その後、各ノードは収集したデータをチェーン上でデータ集約を行うオラクルコントラクトに送信し、このコントラクトは収集したデータを審査し、異常値を除外した後、平均データをデータの需要者に送ります。

Chainlinkには、評判コントラクト、注文マッチングコントラクト、集約コントラクトの3つの主要なスマートコントラクトがあります。

評判コントラクトは、オラクルノードが提供するサービスの履歴パフォーマンスを記録します；注文マッチングコントラクトは、サービスレベルアグリーメント（SLA）を通じてデータの需要者に適切なノードネットワークソリューションをマッチングします。参考要素には、ノードの評判、価格、ノードネットワークのノード数などが含まれます；集約コントラクトは、オラクルノードが提供するデータを集約処理し、最終的な結果データを提供します。

ユーザーは、価格レベル、ネットワーク規模、ノードの評判などのパラメータを選定し、ニーズに合ったオラクルノードサービスプロバイダーをフィルタリングし、SLA提案を確定します。提案は注文マッチングコントラクトに提出され、その後、選定されたサービスプロバイダーノードが入札するかどうかを選択します。入札時には担保金（一定量のLINKトークン）が必要で、担保金はノードが悪意のある行為を行うのを防ぐために使用されます。一旦悪意のある行為が発生すると、担保金は没収されます。入札ノードの数が要求に達すると、新しいノードの入札は受け付けられず、以前に入札したノードの中から最終的なサービス提供者が選ばれます。選ばれなかったノードの担保金は返還されます。

選ばれたノードは、チェーン外でデータを収集し、最終的に複数のデータソースから受け取ったデータを集約コントラクトに提出します。集約コントラクトは、明らかに偏ったデータを除外したり、加重計算を行ったりするなどの処理を行います。ユーザーのスマートコントラクトは、LINKトークンを使用してデータを提供するサービスプロバイダーノードに料金を支払います。

ノードがサービスを提供する過程で、評判コントラクトはノードのパフォーマンスを記録します。主に、割り当てられたリクエストの総数（完了した応答と未完了の応答）、完了したリクエストの総数、完了率、受け入れられたリクエストの総数、契約に受け入れられたリクエストの総数、正確率、平均応答時間、担保金額、罰金額などが含まれます。

Banksea

NFTオラクルは、NFTFi業界の重要なインフラストラクチャとして、市場におけるNFTの評価価格を提供し、後続の金融サービスの展開を支えます。

比較的典型的なアプリケーションシナリオは、NFTの担保貸付です。NFTオラクルのデータを利用することで、貸付サービスプロバイダーは借り手が借りられる金額を特定し、市場価格が変動した場合に担保のNFTが清算される必要があるかどうかを判断し、迅速に損失を防ぐことができます。

Bankseaの公式ホワイトペーパーによれば、Bankseaは分散型のNFTオラクルであり、NFTデータ分析、NFT評価、NFT総合リスク評価などの機能を統合しています。

Banksea NFTオラクルは、データ集約器、AI分析、ユーザーインターフェースで構成されています。データ集約器は、チェーン上のデータ、NFT取引市場での取引活動、ソーシャルメディアでのユーザーの意見などの生データを収集し処理します；AI分析は、AIモデルを通じてNFT評価、24時間平均価格、フロア価格、リスク評価などのデータを生成し、スマートコントラクトに提供します；ユーザーインターフェース（Oracle Contract / Banksea API）は、これらの評価を外部に出力することができます。

結論

オラクルが誕生した当初は、アプリケーションシナリオが不足していたため、あまり注目されませんでした。

しかし、スマートコントラクトのアプリケーションシナリオが徐々に増え、さまざまなDeFiやNFTFiアプリケーションが登場するにつれて、ブロックチェーンはますますチェーン外の世界と相互作用する必要があり、オラクルも次第にブロックチェーンの重要なインフラストラクチャとなっています。

中央集権型オラクルはコストが低く効率が高いですが、その設計は非中央集権の精神に反しており、信頼性と安全性に関する疑問から永遠に逃れることはできません。対照的に、非中央集権型オラクルは効率がやや低いものの、単一障害点のリスクを効果的に回避でき、ネットワークノード間の競争と抑制も悪意のある行為を減少させることができます。

根本的に、オラクルが解決すべき問題は信頼と安全性の問題です。非中央集権は問題解決の方向性の一つであり、今後他の方向性や製品が登場するかどうか、私たちも注目していきたいと思います。