Was sind Blockchain-Orakel und wie funktionieren sie

Blockchain-Orakel sind Algorithmen, die als Datenkanal zwischen einem Smart Contract und einer Quelle außerhalb des Netzwerks dienen, in dem er eingesetzt wird.

Die Orakel-Technologie wird von dezentralen Anwendungen in Bereichen wie DeFi, GameFi, Versicherungen, NFT und anderen weit verbreitet genutzt.

Der größte Anbieter von Blockchain-Orakeln ist Chainlink. Auch Band Protocol, Berry Data, Kylin Protocol, DIA und andere Projekte sind in diesem Segment aktiv.

Welches Problem lösen Blockchain-Orakel?

Die meisten Vorgänge in dezentralen Anwendungen laufen über Smart Contracts. Damit sie funktionieren, benötigen sie möglicherweise unterschiedliche Daten aus externen Quellen: zum Beispiel, um das genaue Kursverhältnis einer Kryptowährung zu einer anderen während eines Exchanges zu berechnen.

Daten aus externen Quellen – insbesondere von Plattformen, die Handels- und Kursdaten vieler Börsen aggregieren – ermöglichen es, den „fairsten“ Preis zu berechnen, der so nah wie möglich am Markt liegt.

Ein Smart Contract ist jedoch nicht in der Lage, Informationen außerhalb der Blockchain zu erhalten, auf der er eingesetzt wird. Genau hier kommen Orakel ins Spiel, die eine vermittelnde Funktion zwischen dem Contract und der benötigten Datenquelle übernehmen.

Blockchain-Orakel sind Algorithmen, die in der Regel auf einer bestimmten Blockchain basieren.

Welche Arten von Blockchain-Orakeln gibt es?

Orakel lassen sich nach verschiedenen Kriterien einteilen: nach dem Funktionsprinzip, den Quellen der empfangenen Daten und ihrer Richtung sowie nach der Organisationsform. Nachfolgend die gängigsten Typen.

Software und Hardware

Der erste Typ bezieht Daten aus digitalen Quellen: Datenbanken, Servern und Cloud-Speichern, und überträgt sie in Echtzeit an den Empfänger. Hardware-Orakel sammeln Daten mithilfe physischer Geräte: Smart-Sensoren, Chips, Barcodescanner, RFID-Tags und so weiter.

Inbound und Outbound

Orakel können eine spezifische Spezialisierung haben – entweder die Übertragung von Informationen oder deren Empfang aus externen Quellen. Dies kann notwendig sein, um die Zuverlässigkeit zu verbessern und den Single Point of Failure zu beseitigen.

Zentralisiert und dezentralisiert

Ein zentrales Orakel wird von einem einzelnen Betreiber kontrolliert, der es in der Regel in einer bestimmten Anwendung verwendet. Dieser Typ von Orakel erschien zuerst; aufgrund von Problemen mit den Schwachstellen eines solchen Systems stellte die Kryptoindustrie jedoch nach und nach auf den Standard des dezentralen Blockchain-Orakels um. Dabei handelt es sich um Systeme, die viele Orakel kombinieren, wobei jedes Orakel seinen eigenen „Abschnitt“ der Anfrage bearbeitet. Das erste Projekt, das das Prinzip eines dezentralen Blockchain-Orakels umsetzte, war Chainlink Oracle.

Contract-orientiert

Ein kostenintensiver und zeitaufwendiger Typ, bei dem ein einzelnes Orakel einen bestimmten Smart Contract bedient. Wenn Sie mehrere Smart Contracts bereitstellen müssen, müssen Sie eine entsprechende Anzahl von Orakeln entwickeln.

Crosschain-kompatibel

Dienste, die dafür entwickelt wurden, Daten zwischen verschiedenen Blockchain-Plattformen zu übertragen. Sie lösen das Problem der Inkompatibilität von Netzwerken untereinander. Sie können für dezentrale Anwendungen nützlich sein, die Cross-Chain-Operationen nutzen, etwa die Übertragung eines Krypto-Assets in ein anderes.

Computing

Spezielle Orakel, deren Aufgabe es ist, rechenintensive Berechnungen durchzuführen, die aufgrund technischer und finanzieller Einschränkungen in der Blockchain unpraktisch wären.

Wofür werden Blockchain-Orakel verwendet?

Heute werden Orakel in der Kryptoindustrie zur Übertragung von Datenströmen verwendet, insbesondere von Price Feeds. Letztere sind Tabellen mit einer Liste von Kurswerten für verschiedene Daten und deren Quelle. Feeds ermöglichen es Smart Contracts, Kryptowährungskurse von zentralisierten Handelsplattformen und Handelsaggregatoren zu empfangen.

Zum Beispiel werden in einem Projekt für Blockchain-Orakel namens Band seit Juni 2022 Referenzpreise für 75 Kryptowährungen unterstützt, und jede davon verfügt über einen eigenen Satz von Quellen. So wird beispielsweise der Preis von Cosmos (ATOM) durch die Aggregation von Kursen von CoinGecko, CryptoCompare, CoinMarketCap, Binance, Huobi Pro und Coinbase Pro ermittelt.

Die Orakel-Technologie wird in Stablecoins eingesetzt. Ein Beispiel ist Ampleforth. Der Preis der stabilen AMPL-Coin wird durch das Rebase-Modell unterstützt. Um die Bindung an den Dollar im Verhältnis 1:1 aufrechtzuerhalten, ändert sich die Anzahl der Stablecoins in den Wallets der Halter ständig proportional zum Marktpreis von AMPL.

Dafür liefern Chainlink-Orakel dem Ampleforth-Protokoll aggregierte Daten zum Kurs des Handelspaares AMPL/USD von mehreren Aggregatoren. Darüber hinaus übertragen die Orakel auch den aktuellen Wert des Verbraucherpreisindex in den Vereinigten Staaten, der aus offiziellen Quellen bezogen wird, an das Protokoll, was es ermöglicht, die US-Inflation bei der Neugewichtung zu berücksichtigen.

Datenquellen sind nicht auf kryptobezogene Anwendungen beschränkt. Je nach Zweck des Programms, in dem sie verwendet werden, können Orakel mit einer Quelle verbunden werden, die beispielsweise Wetterstatistiken oder einen Verbraucherpreisindex in einem bestimmten Land bereitstellt.

Welche weiteren Funktionen hat ein Blockchain-Orakel?

Orakel können nicht nur Kurse bereitstellen. Bei Chainlink ist es möglich, eine Funktion für verifizierbare Zufälligkeit (VRF) in Anwendungs-Contracts zu erhalten, bei denen ein zufälliges Ergebnis wichtig ist, zum Beispiel in Blockchain-Spielen.

Das Projekt Polychain Monsters verwendet die VRF-Methode, um den Inhalt der Boxen zu bestimmen sowie die Eigenschaften des NFT Tokens zu randomisieren und den Gewinner für Airdrops auszuwählen.

Auch Spiele nutzen VRF, um spannendes und unvorhersehbares Gameplay zu erzeugen, insbesondere um die Eigenschaften von Spielfiguren zufällig auszuwählen. In Aavegotchi sammelt ein Nutzer wertvolle Kristalle auf einer Spielkarte und nimmt an verschiedenen Minispielen mit „NFT-Geistern“ (Aavegotchi) teil. Wenn ein Teilnehmer zu Beginn des Spiels Aavegotchi erhält, wird ihm mithilfe von VRF ein zufälliges Level zugewiesen.

Welche Projekte entwickeln ein Blockchain-Orakel?

Chainlink ist ein anerkannter Marktführer im dezentralen Orakelmarkt. Sein Ökosystem umfasst mehr als 1.300 Projekte in den Bereichen DeFi, NFT und Game-Fi. Chainlink verfügt über kein eigenes Netzwerk: Das Projekt setzt Nodes in verschiedenen Blockchains und Anwendungen ein, in denen es als Dienstleister fungiert. Chainlink-Orakel arbeiten in Solana, Ethereum und EVM-kompatiblen Netzwerken, einschließlich BNB Chain, Arbitrum, Optimism, Polygon, Avalanche und Fantom.

Auch Band Protocol, das etwa 80 Integrationen hat, kann unter den Orakeln hervorgehoben werden. Im Gegensatz zu Chainlink läuft das Projekt auf der eigenen Blockchain BandChain, die mit dem Cosmos SDK erstellt wurde. Band entwickelt außerdem Tools für WebAssembly-Entwickler, mit denen sich ein Orakel erstellen lässt. BandChain wird von einem Netzwerk aus Validatoren verwaltet. Es arbeitet mit Anwendungen auf den Netzwerken Celo, Oasis und Cronos. Die native Coin des Projekts ist BAND.

Weitere große Orakel-Anbieter sind:

• Berry Data ist ein Orakelsystem im Netzwerk BNB Chain. Wenn Sie Office-Daten anfordern, konkurrieren die Berry-Data-Orakeloperatoren darum, Daten an eine spezielle „Datenbank“ (Berry data bank) zu übertragen, die allen Anwendungen auf BNB Chain zur Verfügung steht. Im April 2022 gab es etwa 170 Integrationen.
• DIA (Decentralized Information Asset) ist eine crosschain-kompatible Open-Source-Informationsplattform, die dezentralen Anwendungen Zugriff auf validierte Marktdaten bietet. Das Projekt verfügt über seinen DIA-Governance-Token.
• Kylin Network ist eine dezentrale Orakel- und Dateninfrastrukturplattform für DeFi und Web3 auf Basis des Polkadot-Substrate-Frameworks.

Schwächen von Blockchain-Orakeln

Die Hauptfunktion des Orakels in der Blockchain besteht darin, verlässliche Informationen zu übertragen. Wenn das Orakel also falsche Daten übermittelt, funktioniert der Smart Contract nicht korrekt. Dies kann beispielsweise von der Quelle abhängen, aus der das Orakel die Informationen bezieht. Die Daten können jedoch auch durch Hacker-Manipulation verfälscht werden. Darunter leiden vor allem zentralisierte Blockchain-Orakel.

Ein weiterer Nachteil von Orakeln sind die Kosten. Beim Senden externer Daten an einen Smart Contract werden Netzwerkressourcen verbraucht. Im Ethereum-Netzwerk ist das zum Beispiel Gas.

Fazit

Mit dem wachsenden Interesse an Blockchain-Technologie und der Notwendigkeit ihrer Integration in verschiedene Tätigkeitsbereiche steigt also auch der Bedarf an Blockchain-Orakeln. Orakel in der Blockchain spielen eine wichtige Rolle als Vermittler. Viele Unternehmen auf dem Markt bieten solche Dienste an: Chainlink, Oraclize und Augur. Die Zahl der Unternehmen sowie der Bedarf an qualifizierten Fachkräften wird weiter steigen.