HashKey 曹一新：详细说明流行去中心化借款商品预言机基本原理_跨链

HashKey 曹一新：详细说明流行去中心化借款商品预言机基本原理

从安全系数和时效性2个层面较为 MakerDAO、Aave 与 Compound 的预言机基本原理差别。

预言机在去中心化金融系统中的资产定价阶段至关重要，预言机价格的安全系数、时效性、精确度、成本费是大家理应重点关注的层面。文中全面解析流行去中心化借款商品选用的预言机基本原理并从安全系数和时效性这两个层面开展比照。

预言机做为一种关键基础设施建设已被普遍探讨，以往一般范畴地代指为区块链技术出示链外可靠数据信息的控制模块，文中讨论更加理论的预言机——依靠信息源为去中心化系统软件运输信息的设备。运输的信息不一而足，可能是用以贸易市场的价格、指数值、宏观经济主要参数等信息；或者用以预测分析销售市场的气侯、大选等信息。而依靠的信息源可来源于链上或链外，具备不一样的去中心化水平。

图 1. 不一样种类的信息源和预言机实例

图 1 得出了好多个实例：Coinbase 交易中心出示的经签字验证的 API 是典型性的由权威性信誉做作业的去中心化链外信息源；Uniswap 做为链上原生态的去中心化交易中心，出示的 TWAP 预言机有典型性的去中心化链上信息源。

这两大类信息源都有好坏，去中心化链外信息源存有经营方信贷风险，但能遮盖的信息种类较为全方位且一般及时性好、精确度高；去中心化链上信息源运用区块链技术去除开信贷风险，但现阶段以 AMM 价格预言机为主导，种类单一，且发生过几起被控制事情。

他们均能够做为理论预言机的根基，根据汇聚、互相导向等方法使之更具有鲁棒性和安全系数，并参加去管理中心系统软件的运行。比如，

MakerDAO 搭建了一个同盟预言系统，受权多个第三方链外信息源构成同盟为财产出示价格信息，能一定水平抵挡某些去中心化信息源的个人信用难题，但不清除同盟勾结腐坏风险性，现阶段依靠整治和激励制度多方面管理方法。

Chainlink 明确提出了更加去中心化的预言系统，根据经济发展激励制度和信誉管理信息系统不用批准的信息源。

Compound 明确提出一种将去中心化链外信息导向去中心化链上信息的计划方案，在保存去中心化信息源优点的另外加强风险控制。 文中从价格预言机考虑研究现阶段排名前三的去中心化借款商品的采取状况（如表 1 所显示），并对其基本原理及特性开展进行剖析及比照。

表 1. Top3 去中心化借款商品选用的预言机方式及信息源

MakerDAO 做为知名 DeFi 新项目，在 2017 年 6 月发布了单一导向 ETH 的稳定币 DAI （现改名为 SAI），并根据其建造的第一版预言机为抵押物 ETH 开展价格。该版预言机由 14 个得到 MakerDAO 批准的本人密名信息源（Feeds）出示 ETHUSD 的价格，并根据一个汇聚合约得到价格的中位值，最后喂价给 MakerDAO 系统软件的主合约。根据群体极化抵挡信息源连接点被控制或敲诈勒索的风险性。由 MakerDAO 整治机构对信息源的聘用、信息源总数等配备主要参数开展管理方法。

MakerDAO 在 2019 年 9 月发布 第二版预言机 ，相较第一版，除开适用多货币价格的作用改善和特性提高外，关键改善点取决于：

建议加上 DeFi 合作方做为组织 信息源（包含 dYdX、0x、Set Protocol、Gnosis）；

建议建立预言机团队角色及搭建预言机整治架构；

明确提出提升的预言机激励制度。

同盟预言机的风险性取决于使用人需信任信息源和整治组织 ，以上改善专注于使 MakerDAO 预言机更为去中心化：引进去中心化信息源能一定水平减轻去中心化信息源的信贷风险，但很有可能会引进大量被第三方控制的风险性；而整治体制和激励制度的改善系统对的危害通常是程增强的，没法立即见效。

MakerDAO 预言机基本原理

图 2 从左到右展现了 MakerDAO 预言机依靠链下批准信息源价格的步骤（有关 DeFi 合作方组织 信息源的获得方法并未寻找官方网表明，尚需进一步报导）。

图 2. MakerDAO 预言机构架（来源于：MakerDAO 官方网站 Docs）

为了更好地确保链下网络信息安全地传送到链上，每一个得到批准的信息源连接点运作一个手机客户端（Omnia Feed Client），将用以太币公钥签过名的价格信息根据名叫 scuttlebutt 的分布式系统 gossip 协议书广播节目到中继器（Omnia Relayer Network） 。

中继器监视这种签过名的信息，查验其特异性（liveness），并将价格数据信息和签字装包成一条以太币买卖，广播节目到以太币互联网，由链上预言机摸组进一步解决价格信息。

链上预言机摸组关键包含 Median 和 OSM 2个合约。Median 合约关键每日任务是依据第 2 步消息推送的价格及签字编码序列，认证时间格式、信息源是不是在授权管理、价格编码序列是不是按增长排列、用布隆过滤器认证价格来源于不一样的信息源，以上认证均根据后测算中位值并取代原值。Median 合约内维护保养了一个信息源授权管理，用以查验价格信息升级是不是来源于批准详细地址。MakerDAO 整治组织 根据升级授权管理来调节信息源，并有权利升级测算中位值所需至少信息源数量（现阶段设置是 13）。

OSM 是进一步提高预言机安全系数的智能化合约，关键用以对价格设定廷时体制进而为鉴别和回应潜在性的安全事故预埋時间。OSM 合约内维护保养了一个价格序列，全新的价格信息仅有在 1 个钟头以后才会被“中介人”Spotter 合约选用并供主合约（Vat）读取。

应急预言机

应急预言机有 MakerDAO 抵挡进攻的最终一道防御，由 MKR 持有者网络投票选中。应急预言机有权利单方开启应急停业整顿（Emergency Shutdown），因此能根据锁定单独预言机来减轻挤兑风险。

MakerDAO 预言机的时效性

根据上边的步骤剖析，我们可以发觉 MakerDAO 预言机的工作中时效性关键受下列阶段危害：

信息源升级頻率

信息源根据2个标准递交价格升级信息：a) 当今价格与之前递交价格区别超过要求阀值（现阶段设置为 1%）；b) 当之前递交价格超出 6 个钟头。

Median 合约升级頻率

及时，在于中继器传输頻率。Median 合约每每接受到中继器传输回来的价格编码序列，便会立刻实行认证步骤并在根据查验后升级中位值。

OSM 合约升级頻率

每过大概 1 钟头（最少）。一个外界 EOA 详细地址根据启用一个名叫 MegaPoker 的公共性合约，能大批量实行 OSM 合约内的 poke() 方式进行各质押财产 OSM 合约内价格序列的升级，然后先后开启 Spotter 合约载入全新价格。为了更好地保持这一升级頻率，OSM 合约内 poke() 方式限制了仅有在区块链时间格式间距达到高于或等于 3600 秒时才可以被再度启用。图 3 展现了现阶段 MakerDAO 预言机适用的 24 种质押财产的 OSM 合约详细地址及 Spotter 合约详细地址。

数据传输和区块链转化成时滞

这两个廷时都是在秒级，相对性 OSM 一个小时廷时可忽略。

图 3. MakerDAO 预言机适用的 24 种财产 OSM 合约详细地址及 Spotter 详细地址（来源于：MegaPoker 合约：0x7472e5830dc6402c22bb5b3abbca14d6a058e482）

由此可见 MakerDAO 预言机的价格升级頻率更快是 1 钟头一次，但会在木桶效应下受限于 Median 合约内价格升级頻率。我们可以根据 ETHUSD 的 Median 合约交易明细精确测量其升级頻率。从图 3 能够看得出，该合约升级价格的间隔时间在 9 分鐘和 219 分鐘上下发生最高值，有 70% 的几率在 60 分鐘内升级价格，即相匹配于 OSM 合约每过 1 钟头得到的价格是 1 钟头前升级过的；而剩余 30% 的几率超出 1 钟头，3.65 钟头是大部分状况时该预言机价格升级廷时的限制。

图 3. MakerDAO 预言机 ETHUSD Median 合约 LogMedianPrice 事情间隔时间遍布（来源于：Median 合约：0x64DE91F5A373Cd4c28de3600cB35C7C6cE410C85）

Chainlink 预言机的基本原理

Chainlink 预言机与 MakerDAO 预言机的构架事实上十分相近，较大 的差别取决于信息源不用得到 Chainlink 批准，其基本原理和经济发展激励制度在其他券商报告多有谈及，在这里不进行详细描述。Chainlink 系统软件可概述为两大类连接点的工作中：

链外连接点

回应汇聚合约的要求，将链外信息根据推送以太币链上买卖的方法传送给汇聚合约，汇聚合约在搜集到特定阀值总数的链外连接点回应方转化成汇聚价格。

链上连接点

在以太币上运作智能化合约，一般由小区客户自主冠名赞助建立，关键包含 p 代理商合约（Proxy）和汇聚合约（Aggregator），Proxy 內部储存了每个价格财产的全新 Aggregator 合约详细地址，收到客户合约的链上要求便浏览相对应 Aggregator 得到其储存的全新价格，并在同一笔链上买卖内将价格意见反馈至客户合约。

图 4. 客户启用 Chainlink 预言机步骤（来源于官方网 docs）

开启 Aggregator 合约打开新一轮汇聚价格的要素有两个：

间距之前汇聚价格廷时超出一定阀值；

合约会监视一些信息源的价格并与之前汇聚价格比照，当差价偏移一定阀值时开启。

图 4. Chainlink 预言行政机关于 ETH/USD 价格数据信息的汇聚页面（来源于：https://data.chain.link/eth-usd）

图 4 是 Chainlink 对 ETH/USD 的汇聚价格网页页面，由此可见现阶段有 21 个链外连接点参加工作中，价格误差阀值是 0.5%，廷时阀值 3 钟头。依据 ETHUSD 的 Aggregator 合约 NewRound 日志纪录頻率，我们可以检测具体的价格升级頻率。如图所示 5 所显示，升级间距最高值为 10 个区块链（约 2.5 分鐘），70% 的几率在 10 分鐘内升级，最大限制约 70 分鐘。

图 5. Chainlink 预言机 ETHUSD Aggregator 合约 NewRound 事情区块链间距遍布（来源于：Aggregator 合约：0x00c7A37B03690fb9f41b4C5AF8131734C7275446）

Compound 设计方案了一个名叫 OpenPriceFeed 的预言系统，该系统软件与以上同盟预言机和去中心化预言机各有不同，选用了去中心化信息源导向 AMM 链上价格的组成方式，关键有两个合约。

OpenOraclePriceData

随意去中心化信息源（Reporters）可向 OpenOraclePriceData 合约传输用公钥签字的价格数据信息，OpenOraclePriceData 合约承担保持中立地接受这种价格及签字信息并对外开放给第三方免批准启用。

UniswapAnchoredView

现阶段 Compound 本身系统软件只采取了 Coinbase Pro 出示的 API 数据信息。根据 UniswapAnchoredView 合约对 OpenOraclePriceData 储存的签字价格开展认证挑选，仅有 Coinbase 审签、而且价格坐落于 Uniswap 的 TWAP 预言机价格一定区段内，该合约才接受并升级。现阶段价格区段设置为较大 偏移导向价格的±20%。

非常值得表明的是，所有人都可以浏览 Coinbase Pro API 插口获取时间戳、价钱、签字信息内容，并将其递交至 UniswapAnchoredView 合同，只需能根据其认证，客户可得到及时价钱。也就是时效是三种预言机里最好是的，可是在 2020 年 11 月 26 日产生的 Compound 规模性结算事情中，Coinbase 交易中心内 DAI 的价钱产生强烈起伏，结算智能机器人运用这一差价，在一笔买卖内完成了质押物价钱升级和清算流程。

三款借贷商品分别选用了不一样的体制来对去中心化信息源的信贷风险、点射进攻风险性开展风险控制，但预言机安全系数和时效好像是鱼和熊掌不能兼顾。MakerDAO 以比较传统的方法为解决紧急事件预埋時间，造成价格有最少 1 个钟头的廷时；Chainlink 的价格頻率相对性较高，现阶段参加价格的去中心化连接点还较为少。这二者的用时关键受限于于好几个信息源的汇聚环节。Compound 的预言机现阶段只信赖一个去中心化信息源，不会有汇聚全过程，并容许随意第三方开启价钱升级，得到最佳时效。但导向体制设置的起伏范畴在±20%，在销售市场发生极端化市场行情下单独交易中心的出现异常价格非常容易被运用；且去中心化信息源产生服务器宕机或黑客攻击时，尽管能够全自动停止使用而依靠 AMM 预言机的价格，但这又将风险防控措施转嫁到 AMM 预言机里了。

表 2. Top3 去中心化借贷商品选用的预言机风险控制体制和时效比照

预言机做为关键的基础设施建设已被普遍谈及，预言机的安全系数决策了去中心化系统软件的抵御风险性工作能力和运作的鲁棒性，预言机价格的精确性和时效对 DeFi 业务流程的经营具有了尤为重要的功效，尤其是以借贷商品为意味着的新项目许多依靠超量质押方式，预言机对质押物使用价值的评定立即决策了是不是及其什么时候开启结算。根据对去中心化借贷商品预言机安全性和时效性的剖析，由此可见提升安全系数的体制一定水平上面消弱时效，综合性比照 Chainlink 的构架有希望在这里2个层面得到最佳衡量，但仍需大量链下连接点添加来提升其去中心化特点。在 Compound 的导向预言机方式下，提升规定的信息源总数，并保存导向 AMM 预言机的特点，降低起伏网络带宽，可能是改善方位。

发文：曹一新，任职于 HashKey Capital Research

审批：邹传伟，万向区块链顶尖经济师

图 1. 不一样种类的信息源和预言机实例

Compound 明确提出一种将去中心化链外信息内容导向去中心化链上信息内容的计划方案，在保存去中心化信息源优点的另外加强风险控制。 文中从价钱预言机考虑研究现阶段排名前三的去中心化借贷商品的采取状况（如表 1 所显示），并对其基本原理及特性开展进行剖析及比照。

表 1. Top3 去中心化借贷商品选用的预言机方式及信息源

图 2. MakerDAO 预言机构架（来源于：MakerDAO 官方网站 Docs）

图 3. MakerDAO 预言机适用的 24 种财产 OSM 合同详细地址及 Spotter 详细地址（来源于：MegaPoker 合同：0x7472e5830dc6402c22bb5b3abbca14d6a058e482）

图 3. MakerDAO 预言机 ETHUSD Median 合同 LogMedianPrice 事情间隔时间遍布（来源于：Median 合同：0x64DE91F5A373Cd4c28de3600cB35C7C6cE410C85）

图 4. 客户启用 Chainlink 预言机步骤（来源于官方网 docs）

图 4. Chainlink 预言行政机关于 ETH/USD 价钱数据信息的汇聚页面（来源于：https://data.chain.link/eth-usd）

图 5. Chainlink 预言机 ETHUSD Aggregator 合同 NewRound 事情区块链间距遍布（来源于：Aggregator 合同：0x00c7A37B03690fb9f41b4C5AF8131734C7275446）

表 2. Top3 去中心化借贷商品选用的预言机风险控制体制和时效比照

发文：曹一新，任职于 HashKey Capital Research

审批：邹传伟，万向区块链顶尖经济师

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