Blockchaintechnologie heeft de afgelopen jaren aanzienlijk aan populariteit gewonnen vanwege het potentieel om vrijwel elke industrie op de een of andere manier te revolutioneren. Maar om goed te kunnen werken, hebben blockchains betrouwbare databronnen nodig. En daar komen blockchain-oracles om de hoek kijken.
In dit artikel leggen we uit wat blockchain-oracles zijn, bekijken we de verschillende soorten blockchain-oracles, en bespreken we de voor- en nadelen van deze technologie.
TL;DR
Een blockchain oracle vormt een brug tussen een blockchain en externe gegevensbronnen. Hierdoor kunnen smart contracts op die blockchain communiceren met data uit de echte wereld.
De oracle controleert data voordat die aan de blockchain wordt toegevoegd. Zo weet je zeker dat de data klopt en niet is aangepast.
Er bestaan zowel gecentraliseerde als gedecentraliseerde oracles. Een gecentraliseerde oracle is één entiteit die data verzamelt uit verschillende bronnen en die aan de blockchain doorgeeft. Een gedecentraliseerde oracle is een netwerk van nodes die samenwerken om data aan de blockchain te leveren.
Traders hebben te maken met een blockchain-oracle als ze een platform gebruiken dat actuele prijzen van crypto's laat zien. De oracle zorgt ervoor dat die prijsgegevens op het platform terechtkomen.
Oracles hebben veel voordelen: ze verbeteren de functionaliteit van smart contracts en zorgen voor nauwkeurigere en betrouwbaardere data. Maar er kleven ook nadelen aan, zoals beveiligingsrisico's, complexiteit en hoge kosten.
Wat is een blockchain-oracle?
Een blockchain-oracle fungeert als een brug tussen een blockchain en externe gegevensbronnen. Het zorgt ervoor dat smart contracts kunnen werken met data uit de echte wereld.
Oracle's zijn essentieel om blockchains om efficiënt te laten werken in echte scenario's. De oracle dient als betrouwbare databron en controleert informatie voordat die aan de blockchain wordt toegevoegd. De rol van de oracle is cruciaal, omdat die ervoor moet zorgen dat de data op de blockchain correct en onveranderbaar is. Daarmee is het een onmisbaar onderdeel van het blockchain-ecosysteem.
Hoe werkt een blockchain-oracle?
Blockchain-oracles werken als een brug tussen de blockchain en externe gegevensbronnen. Zo kunnen smart contracts op de blockchain communiceren met data uit de echte wereld. Het proces om via een oracle data aan een blockchain te leveren bestaat meestal uit drie stappen:
Dataverzoek: Als een smart contract op de blockchain data nodig heeft van een externe bron, stuurt het een verzoek naar de oracle.
Dataverificatie: De oracle controleert de data dan met behulp van betrouwbare bronnen zoals API's, webcrawlers of andere offchain databronnen. De gegevens worden gecontroleerd op juistheid en integriteit. Als de data geldig wordt bevonden, wordt die teruggestuurd naar het smart contract.
Data-overdracht: De data wordt vervolgens naar de blockchain gestuurd, waar het als transactie wordt toegevoegd. Deze transactie wordt dan geverifieerd en gevalideerd door de nodes van de blockchain, om de juistheid en onveranderlijkheid van de data te waarborgen.
Soorten blockchain-oracles
Er zijn twee hoofdtypen blockchain oracles: gecentraliseerd en gedecentraliseerd.
Gecentraliseerde oracles
Een gecentraliseerd oracle is één enkele entiteit die data aan de blockchain levert. Het is vaak een vertrouwde externe partij die data verzamelt en controleert uit externe bronnen voordat die aan de blockchain wordt doorgegeven. Gecentraliseerde oracles zijn meestal sneller en betrouwbaarder dan gedecentraliseerde oracles, maar ook kwetsbaarder voor aanvallen en manipulatie.
Gecentraliseerde oracles
Een gedecentraliseerde oracle is een netwerk van nodes die samenwerken om data aan de blockchain te leveren. Het gebruikt een consensusmechanisme om de juistheid en integriteit van de data te verifiëren. Hierdoor zijn gedecentraliseerde oracles veiliger en beter bestand tegen manipulatie, maar ze kunnen wel trager en minder betrouwbaar zijn dan gecentraliseerde oracles.
Naast deze twee categorieën zijn er ook nog een paar subtypen oracles, waaronder:
Hardware-oracles: Deze oracles gebruiken fysieke apparaten zoals sensoren of RFID-chips om data aan de blockchain te leveren.
Software-oracles: Deze oracles gebruiken softwareprogramma's om data te verzamelen uit externe bronnen en die aan de blockchain te leveren.
Voorspellende oracles: Deze oracles leveren data over toekomstige gebeurtenissen, zoals de uitslag van een sportwedstrijd of aandelenkoersen.
Reputatie-oracles: Deze oracles gebruiken reputatiesystemen om te bepalen hoe betrouwbaar databronnen zijn en leveren data op basis van die reputatie.
Het type oracle dat wordt gebruikt, hangt af van de specifieke toepassing en het vereiste niveau van vertrouwen en veiligheid.
Daarnaast kunnen oracles ook worden ingedeeld als inbound en outbound, wat verwijst naar de richting waarin data stroomt tussen een blockchain en de externe bron. Een inbound oracle brengt data naar een blockchain, terwijl een outbound oracle data van een blockchain naar een externe bron verplaatst. Inbound oracles worden tegenwoordig het meest gebruikt.
Vertrouwensuitdagingen bij blockchain-oracles
Hoewel blockchain-oracles een cruciale rol spelen om blockchains te laten communiceren met de echte wereld, zijn er ook vertrouwenskwesties verbonden aan hun gebruik. Deze problemen zijn onder andere:
Centralisatie: Gecentraliseerde oracles zijn kwetsbaar voor aanvallen en manipulatie omdat ze afhankelijk zijn van één vertrouwde partij om data aan de blockchain te leveren. Als deze partij gecompromitteerd raakt, kan er onjuiste of kwaadaardige data in de blockchain terechtkomen.
Dataverificatie: De juistheid en integriteit van de data die de oracle levert, hangt af van de kwaliteit van de gebruikte databronnen en het verificatieproces van de oracle. Als deze bronnen of processen onbetrouwbaar of gecompromitteerd zijn, kan er onjuiste of frauduleuze data aan de blockchain worden toegevoegd.
Interoperabiliteit: Verschillende blockchains kunnen verschillende soorten data uit verschillende bronnen nodig hebben, waardoor het lastig is om de data die oracles leveren te standaardiseren. Dit kan leiden tot problemen met interoperabiliteit en de bruikbaarheid van de data beperken.
Veel mensen zien gedecentraliseerde oracles als de oplossing voor bovenstaande uitdagingen, omdat die niet afhankelijk zijn van één centrale partij om de juistheid en integriteit van de geleverde data te verifiëren.
Blockchain-oracles in DeFi
Decentralized finance (DeFi) heeft de afgelopen jaren een enorme groei doorgemaakt, met een totale vergrendelde waarde van $ 82,2 miljard halverwege 2024. Oracle-tokens zijn vooral populair geworden in de DeFi-community vanwege hun nut en historische prestaties.
Blockchain oracles hebben een belangrijke rol gespeeld in de ontwikkeling van DeFi, omdat ze de betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van data in verschillende DeFi-protocollen verbeteren. Verschillende DeFi-protocollen hebben prijs-oracles gelanceerd om gebruikers transparante prijsgegevens te bieden. Zo kondigde het geldmarktprotocol Compound in augustus 2020 zijn gedecentraliseerde prijs-oracle aan, de Open Price Feed (OPF). In de OPF kunnen prijsvermelders (zoals cryptobeurzen, DeFi-protocollen en OTC-handelsbureaus) prijsgegevens voor margehandel en leningen indienen met behulp van een bekende public key. Gebruikers kunnen de vermelde prijsgegevens opvragen via de openbare API van de prijsvermelders. De prijs-oracle is gedecentraliseerd, omdat het aanleveren en opvragen van prijsgegevens kan gebeuren zonder de infrastructuur van het Compound-protocol te gebruiken.
De groeiende populariteit van gedecentraliseerde oracleplatforms (met name Chainlink) heeft ook bijgedragen aan de recente groei van DeFi. Chainlink biedt gedecentraliseerde oracles die financiële gegevens ophalen en leveren voor derivaten en leningen. Chainlink claimt dat hun oracles data hebben opgehaald voor meer dan 90% van het volume aan derivatenleningen op openbare blockchains. Deze gegevens worden gebruikt door DeFi-derivatenaanbieders zoals Synthetix, Nexus Mutual en MCDEX.
Door gebruik te maken van gedecentraliseerde oracleplatforms kunnen DeFi-protocollen tijd en middelen besparen, terwijl ze innovatie op andere gebieden van gedecentraliseerde financiën stimuleren.
Voorbeelden van blockchain-oracles
Er zijn verschillende voorbeelden van blockchain-oracles die in de praktijk worden gebruikt:
Chainlink:Chainlink is een gedecentraliseerd oraclenetwerk dat betrouwbare data levert aan smart contracts op verschillende blockchains. Het gebruikt een netwerk van nodes om de nauwkeurigheid en integriteit van data uit verschillende bronnen te verifiëren, waaronder API's en datafeeds.
Band Protocol:Band Protocol is een gedecentraliseerd oraclenetwerk dat cross-chain data levert voor verschillende blockchains. Het gebruikt een combinatie van gedelegeerde Proof of Stake- en Proof of Authority-consensusmechanismen om de nauwkeurigheid en integriteit van de data te verifiëren.
Augur: Augur is een gedecentraliseerd voorspellingsmarktplatform dat een oracle gebruikt om data over de uitkomst van gebeurtenissen te leveren. Gebruikers kunnen weddenschappen afsluiten over de uitkomst van gebeurtenissen zoals sportwedstrijden, verkiezingen en financiële markten en de oracle levert gegevens over de uitkomst.
Oraclize: Oraclize is een gecentraliseerde oracledienst die data levert aan verschillende blockchains, waaronder Ethereum, Bitcoin en EOS. Het gebruikt betrouwbare databronnen zoals API's en webcrawlers om data te leveren aan smart contract platforms.
Harbinger: Harbinger is een gedecentraliseerde oracledienst die prijsdata levert voor verschillende digitale assets, waaronder cryptocurrency’s en stablecoins. Het gebruikt een netwerk van nodes om de nauwkeurigheid en integriteit van de data te verifiëren en levert data aan smart contracts op verschillende blockchains.
Voordelen van blockchain-oracles
Blockchain-oracles bieden verschillende voordelen voor het blockchain-ecosysteem.
Verbeterde functionaliteit voor smart contracts
Door echte data te leveren, ondersteunen blockchain-oracles de werking van complexere en geavanceerdere smart contracts die kunnen interacteren met externe data en processen kunnen automatiseren op basis van die data.
Verbeterde nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van gegevens
Door data uit betrouwbare bronnen te verifiëren, zorgen blockchain-oracles ervoor dat de data die aan de blockchain wordt toegevoegd nauwkeurig en onveranderbaar is. Dit verhoogt de betrouwbaarheid van de data en vermindert het risico op fouten of fraude.
Betere interoperabiliteit tussen blockchains
Blockchain-oracles kunnen cross-chain data leveren om interoperabiliteit tussen blockchains mogelijk te maken, waardoor data en assets naadloos kunnen worden uitgewisseld tussen blockchain-ecosystemen.
Nieuwe toepassingen voor blockchaintechnologie
Blockchain-oracles openen nieuwe mogelijkheden voor blockchain-technologie, zoals voorspellingsmarkten, supply chain management en Internet of Things-toepassingen, waarbij echte data essentieel is voor het effectief functioneren van de blockchain.
Hoe kunnen blockchain-oracles in de praktijk worden gebruikt?
De mogelijkheid voor blockchains en smart contracts om toegang te krijgen tot off-chain data uit verschillende bronnen biedt een grote verscheidenheid aan praktische toepassingen.
Oracles zouden bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt om logistiek te optimaliseren door systemen in real-time te updaten met volledige traceerbaarheid. Als een zending te maken krijgt met verstoringen zoals slecht weer of bederf, kunnen de smart contracts die het systeem aansturen worden bijgewerkt om de nieuwe omstandigheden weer te geven. Alle wijzigingen kunnen worden getraceerd voor volledige transparantie tussen alle betrokken partijen, terwijl de smart contracts autonoom worden uitgevoerd op basis van de nieuwe omstandigheden.
Uitdagingen met blockchain-oracles
Hoewel blockchain-oracles verschillende voordelen bieden voor het blockchain-ecosysteem, zijn er ook enkele uitdagingen verbonden aan het gebruik ervan.
Beveiligingsrisico's bij gecentraliseerde oracles
Gecentraliseerde oracles zijn kwetsbaar voor aanvallen en manipulatie omdat ze afhankelijk zijn van één vertrouwde partij om data aan de blockchain te leveren. Als deze partij gecompromitteerd raakt, kan er onjuiste of kwaadaardige data in de blockchain terechtkomen.
Een voorbeeld hiervan is de man-in-the-middle-aanval. Hierbij krijgt een kwaadwillende toegang tot de datastroom tussen de oracle en het smart contract. De kwaadwillende wijzigt of vervalst vervolgens de data, wat de kwaliteit van de door blockchain-oracles geleverde data vermindert.
Problemen bij het verifiëren van data van gedecentraliseerde oracles
Hoewel gedecentraliseerde oracles het risico op aanvallen en manipulatie kunnen verminderen, kan het verifiëren van de juistheid en integriteit van de data een uitdaging zijn. Het consensusmechanisme dat gedecentraliseerde oracles gebruiken moet robuust en veilig zijn om te voorkomen dat kwaadwillende nodes frauduleuze data introduceren.
Regelgevingskwesties bij het gebruik van externe databronnen
Het gebruik van externe databronnen kan regelgevingsrisico's met zich meebrengen. Deze bronnen voldoen mogelijk niet aan wettelijke eisen en kunnen onnauwkeurige of frauduleuze data in de blockchain introduceren.
Complexiteit en kosten
Een blockchain-oracle implementeren kan ingewikkeld en duur zijn, en vereist veel middelen en expertise. Bovendien kunnen de kosten voor het gebruik van oracles hoog oplopen, omdat dataleveranciers kosten kunnen rekenen voor het aanleveren van data aan de blockchain.
Blockchainontwikkelaars en gebruikers kunnen verschillende strategieën gebruiken om deze uitdagingen aan te pakken. Het ontwikkelen van nieuwe technologieën en protocollen kan bijvoorbeeld helpen om de complexiteit en kosten van blockchain-oracles te verminderen. Zo worden ze toegankelijker voor een bredere groep gebruikers.
Tot slot
Blockchain-oracles zijn essentieel om blockchains met de echte wereld te laten communiceren. Hierdoor kunnen smart contracts echte data gebruiken en daarop te handelen. Ze bieden verschillende voordelen voor het blockchain-ecosysteem, zoals verbeterde functionaliteit van smart contracts, nauwkeurigere en betrouwbaardere data, betere samenwerking tussen blockchains en nieuwe toepassingen voor blockchaintechnologie.
Maar er kleven ook uitdagingen aan het gebruik ervan. Denk aan beveiligingsrisico's bij gecentraliseerde oracles, problemen met het verifiëren van data van gedecentraliseerde oracles, regelgevingskwesties bij het gebruik van externe databronnen, en de complexiteit en kosten. Naarmate blockchaintechnologie volwassener wordt, verwachten we meer innovatieve toepassingen van blockchain-oracles te zien. Deze ontwikkeling kan ook leiden tot nieuwe technologieën en protocollen om de huidige uitdagingen aan te pakken.
