Het oracleprobleem uitgelegd

Welkom bij Orakels en integratie van externe gegevens! In deze les onderzoeken we een fundamentele uitdaging van blockchain: hoe krijgen smart contracts informatie uit de echte wereld?

Deze uitdaging staat bekend als het orakelprobleem. Het gaat om het veilig en betrouwbaar verbinden van de geïsoleerde wereld van de blockchain met externe gegevens.

Zie een blockchain als een uiterst veilige, zelfstandige computer. Deze is ontworpen om deterministisch te zijn: elk knooppunt dat het netwerk uitvoert, moet voor elke transactie exact hetzelfde resultaat bereiken.

Om dit te behouden, zijn blockchains afgeschermd van de buitenwereld. Ze kunnen niet rechtstreeks websites, API's of databases aanroepen om informatie op te halen.

Hoewel isolatie goed is voor de beveiliging, hebben smart contracts vaak gegevens uit de echte wereld nodig om nuttig te zijn. Denk bijvoorbeeld aan een contract voor:

• Verzekeringen: heeft weersgegevens nodig om oogstverzekeringen uit te betalen.
• DeFi: heeft wisselkoersen van cryptovaluta nodig om onderpand voor leningen te berekenen.
• Games: heeft willekeurige getallen nodig voor gebeurtenissen in het spel.
• Toeleveringsketen: heeft updates over de status van zendingen nodig.

Zonder deze gegevens zijn veel krachtige toepassingen onmogelijk.

Als een smart contract externe gegevens nodig heeft, hoe krijgt het die dan? En nog belangrijker: hoe kan het die gegevens vertrouwen?

De kracht van een blockchain komt voort uit het feit dat je geen vertrouwen in een bepaalde partij hoeft te stellen. Als externe gegevens uit één bron komen, ontstaat er een mogelijk zwak punt dat kan uitvallen of worden gemanipuleerd.

Daar komen orakels om de hoek kijken! Een orakel is in feite een externe dienst die als brug tussen de blockchain en de buitenwereld fungeert.

Het haalt gegevens uit de echte wereld op en brengt deze op een manier naar de blockchain waarop smart contracts ze kunnen begrijpen en gebruiken.

In de kern is de taak van een orakel eenvoudig:

1. Een smart contract vraagt specifieke gegevens buiten de blockchain op.
2. Het orakel haalt deze gegevens op uit externe bronnen, zoals API's en gegevensfeeds.
3. Het orakel stuurt deze gegevens vervolgens terug naar het smart contract op de blockchain.

Dit klinkt eenvoudig, maar de echte uitdaging is ervoor zorgen dat de gegevens juist en beschermd tegen manipulatie zijn.

Orakels kunnen over het algemeen in twee hoofdtypen worden ingedeeld:

• Gecentraliseerde orakels: één entiteit of server levert de gegevens.
• Gedecentraliseerde orakels: meerdere onafhankelijke entiteiten werken samen om gegevens te leveren en te valideren.

Elk type heeft zijn eigen voor- en nadelen op het gebied van beveiliging, betrouwbaarheid en kosten.

Gecentraliseerde orakels zijn eenvoudiger te implementeren, maar brengen aanzienlijke risico's met zich mee:

• Eén punt van uitval: als het orakel offline gaat, stopt het contract met werken.
• Gegevensmanipulatie: de enige entiteit kan opzettelijk onjuiste gegevens leveren.
• Censuur: de eigenaar van het orakel kan weigeren gegevens voor bepaalde verzoeken te leveren.

Deze risico's ondermijnen het vertrouwensloze karakter van blockchain.

Gedecentraliseerde orakels proberen de problemen van hun gecentraliseerde tegenhangers op te lossen door:

• Gegevens te verzamelen: gegevens uit meerdere bronnen te verzamelen.
• Consensusmechanismen: meerdere onafhankelijke orakelknooppunten te verplichten overeenstemming over gegevens te bereiken.
• Reputatiesystemen: eerlijk gedrag te stimuleren en kwaadwillende partijen te bestraffen.

Deze gedistribueerde aanpak verbetert de beveiliging en betrouwbaarheid, waardoor de gegevens betrouwbaarder worden.

Het orakelprobleem komt hierop neer: hoe krijgen we externe gegevens op een blockchain op een manier die net zo veilig, betrouwbaar en gedecentraliseerd is als de blockchain zelf?

Orakels zijn de oplossing, maar ze moeten zorgvuldig worden ontworpen om niet opnieuw gecentraliseerd vertrouwen en kwetsbaarheden te introduceren.

In deze les hebben we het cruciale orakelprobleem onderzocht: de uitdaging om smart contracts veilig met gegevens uit de echte wereld te verbinden.

• Blockchains zijn geïsoleerd en deterministisch.
• Smart contracts hebben voor veel toepassingen externe gegevens nodig.
• Orakels fungeren als bruggen: ze halen gegevens op en brengen deze naar de blockchain.
• Gedecentraliseerde orakels beperken de risico's van gecentraliseerde gegevensleveranciers.

In de volgende les gaan we dieper in op praktische oplossingen voor het integreren van orakels zoals Chainlink!