ماهي مشكلة الأوركل في تقنية البلوكتشين
ترجمة سالم الراجح & جهاد العتيق
(شبكة الأوركل بلوكتشين هي برمجية تقوم بربط العقود الذكية المحمله على شبكة البلوكتشين ببيانات العالم الحقيقي)
تعد مشكلة شبكة أوراكل بلوك تشين واحدة من أهم العوائق التي يجب التغلب عليها لتمكين العقود الذكية على شبكات مثل الإيثيريوم لكي يستخدمها الجميع عبر مجموعة واسعة من الأسواق وحالات الاستخدام.
كما تمت مناقشته سابقاً في سلسلة البلوك تشين التعليمية الخاصة بنا، توفر العقود الذكية التي تعمل على شبكة البلوك تشين إمكانات هائلة لتحديد الطريقة التي تشارك بها العديد من الأطراف المختلفة في الاتفاقيات التعاقدية المشتركة وقيمة عملية التبادل. حجم اقتصاد العقود الذكية هو النسبة الأكبر من الاقتصاد الرقمي الغير قائم على تقنية البلوك تشين، والذي يتكون من جميع الأجهزة المتصلة بالإنترنت التي تقوم حالياً بعمل الحسابات أون لاين. أحد المنتجات الثانوية الناشئة عن هذه البنية التحتية الرقمية هو وجود خزان من البيانات وواجهات برمجة التطبيقات تتوسع باستمرار لكي توفر رؤى حول كيفية عمل العالم؛ على سبيل المثال تُظهر نتائج البحث على الإنترنت الموضوعات الشائعة للنقاش في المجتمع أو أجهزة استشعار إنترنت الأشياء التي تعرض أنماط حركة المرور الشائعة.
تتمتع العقود الذكية القائمة على شبكة البلوك تشين واقتصاديات البيانات التقليدية وواجهة برمجة التطبيقات بإمكانيات هائلة لتكون اللبنات الأساسية المستقبلية للأتمتة القائمة على البيانات، ولكن السؤال هو كيف يتواصل هذان العالمان؟ هذا هو جوهر مشكلة “شبكة الأوركل”، والتي ستكون محور هذه المقالة.
سيتم تقسيم المقالة إلى خمسة أقسام رئيسية هي:
تعريف مشكلة الأوركل
التعرف على وظيفة شبكة الأوركل
مناقشة لماذا شبكات البلوك تشين مثل شبكة الإيثريوم لا تقد حلول أصلية لشبكة الأوركل.
التعرف على المخاطر الأمنية لمركزية لشبكة الأوركل
التعريف بــ التشين لينك، معيار شبكات الأوركل اللامركزية المعتمدة والأمنة.
مشكلة شبكة الأوركل
تدور مشكلة أوراكل بسبب وجود أحد القيود البسيطة للغاية، لا تستطيع البلوكشين سحب البيانات أو دفعها إلى أي نظام خارجي كوظيفة مدمجة. على هذا النحو، فإن شبكات البلوك تشين عبارة عن شبكات معزولة تشبه إلى حد كبير جهاز كمبيوتر بدون اتصال بالإنترنت. إن عزل شبكة البلوك تشين هو الخاصية الدقيقة التي تجعله آمناً وموثوقاً به للغاية، حيث لا تحتاج الشبكة إلا إلى تكوين إجماع على مجموعة أساسية جدًا من أسئلة الصواب/الخطأ باستخدام البيانات المخزنة بالفعل داخل دفتر الأستاذ الخاص بها — على سبيل المثال: هل وقع صاحب المفتاح العام المعاملة باستخدام مفتاحه الخاص المطابق، هل يمتلك العنوان العام أموالاً كافية لتغطية
المعاملة، وهل نوع المعاملة صالح ضمن العقد الذكي المحدد؟ التركيز الضيق للغاية لإجماع البلوك تشين هو سبب الإشارة إلى العقود الذكية على أنها حتمية؛ يتم تنفيذها تماماً حسب ما هو مكتوب بدرجة تأكد أعلى من الأنظمة التقليدية.
ومع ذلك، لكي تحقق العقود الذكية أكثر من 90٪ من حالات الاستخدام المحتملة، يجب أن تكون مرتبطة بالعالم الخارجي. على سبيل المثال، تحتاج العقود المالية الذكية إلى معلومات السوق لتحديد التسويات، وتحتاج عقود التأمين الذكية إلى إنترنت الأشياء وبيانات الويب لاتخاذ قرارات بشأن سياسة المدفوعات، وتحتاج عقود التمويل التجاري إلى مستندات تجارية وتوقيعات رقمية لمعرفة وقت إصدار المدفوعات، والعديد من العقود الذكية تريد تسوية العملة الورقية على شبكة المدفوعات التقليدية. لا يتم إنشاء أي من هذه المعلومات داخل شبكة البلوك تشين، ولا يمكن الوصول إلى هذه الخدمات التقليدية بطبيعتها.
يتطلب تجسير الاتصال بين شبكة البلوك تشين (على السلسلة) والعالم الخارجي (خارج السلسلة) وجود جزء إضافي ومنفصل من البنية التحتية يعرف باسم “شبكة الأوركل”.
ماذا تفعل شبكات الأوركل بلوك تشين؟
شبكة الأوركل بلوك تشين هي عبارة عن برمجيات وسيطة آمنة تسهل الاتصال بين شبكات البلوك تشين وأي نظام خارج السلسلة، بما في ذلك موفرو البيانات وواجهات برمجة تطبيقات الويب وواجهات المؤسسة الخلفية ومقدمو الخدمات السحابية وأجهزة إنترنت الأشياء والتوقيعات الإلكترونية وأنظمة الدفع وشبكات البلوك تشين الأخرى وغيرها. تقوم شبكات الأوركل بلوك تشين بعدة وظائف رئيسية تشمل:
استماع — مراقبة شبكة البلوك تشين للتحقق من وجود أي مستخدم وارد أو طلبات عقد ذكي لبيانات خارج السلسلة.
استخراج — جلب البيانات من نظام خارجي واحد أو عدة أنظمة خارجية مثل واجهات برمجة التطبيقات خارج السلسلة المستضافة على خوادم ويب تابعة لجهات خارجية.
تنسيق — تمكين نظامين من التواصل البيني عن طريق تنسيق البيانات المسترجعة من واجهات برمجة التطبيقات إلى صيغة قابل للقراءة عبر البلوك تشين (مدخلات) و/أو جعل بيانات البلوك تشين متوافقة مع واجهة برمجية خارجية (مخرجات).
التحقق من الصحة — إنشاء إثبات تشفير للتحقق من أداء شبكات الأوركل باستخدام أي مجموعة من توقيع البيانات، وتوقيع معاملات البلوك تشين، وتوقيعات بروتوكول طبقة المقابس الآمنة، وشهادات بيئة التنفيذ الموثوقة، والإثبات بلا كشف، وغيرها.
الحساب — إجراء نوع من الحساب على البيانات، مثل حساب المتوسط من عمليات إرسال أوراكل المتعددة أو تشغيل مهام أكثر تعقيدًا مثل إنشاء عرض أسعار تأمين من عدة أنواع من البيانات (ملف تعريف المخاطر الشخصية، ومعدلات السوق، وتكلفة رأس المال، وما إلى ذلك).
البث — توقيع وبث المعاملة على شبكة البلوك تشين كوسيلة لإرسال البيانات وإثباتها المطابق على السلسلة لاستخدام العقد الذكي
المخرجات (اختياري) — إرسال البيانات إلى نظام خارجي عند تنفيذ عقد ذكي مثل ترحيل تعليمات الدفع إلى شبكة دفع تقليدية أو التأثير على نظام إلكتروني فيزيائي.
لتقديم الوظائف المذكورة أعلاه، يجب أن يعمل نظام أوراكل داخل وخارج سلسلة البلوك تشين في وقت واحد. المكون الموجود داخل السلسلة مخصص لإنشاء اتصال بشبكة البلوك تشين (للاستماع للطلبات)، وبث البيانات، وإرسال البراهين، واستخراج بيانات البلوك تشين، وفي بعض الأحيان إجراء الحساب على البلوك تشين. المكون الموجود خارج السلسلة مخصص لمعالجة الطلبات، واسترداد البيانات الخارجية وتنسيقها، وإرسال بيانات البلوك تشين إلى أنظمة خارجية، وربما إجراء العمليات الحسابية في شبكات الأوركل الأكثر تقدماً.
لماذا لا تستطيع شبكات البلوك تشين حل مشكلة أوراكل
تعتبر البلوكشين آمنة وموثوقة للغاية بسبب بعض مبادئ التصميم المحددة. كما هو موضح أعلاه، فهم بحاجة فقط إلى اتخاذ قرارات بشأن الأسئلة الأساسية للغاية باستخدام البيانات التي تم إنشاؤها فقط داخل بيئتها الخاصة والتي يمكن إثبات صحتها أو خطأها. بالإضافة إلى ذلك، يستخدمون اللامركزية للتحقق بشكل متكرر من نفس جزئية البيانات من خلال جميع العُقد في الشبكة والتأكد من أن عقدة واحدة أو مجموعة صغيرة من العقد لا يمكنها تغيير قواعد خوارزمية الإجماع (خوارزمية دليل العمل، خوارزمية إثبات صحة حصة، إلخ) وتقوم سيبيل بمهاجمة الشبكة، على سبيل المثال الحصول على 51٪ من التحكم في معدل الهاش (معدل التجزئة)، وهو وحدة لقياس قدرة الشبكة على معالجة المعاملات. توفر هذه الخصائص ضمانات قوية حول الحتمية، خاصة في شبكة شديدة اللامركزية ومقاومة هجوم سيبيل.
ومع ذلك، فإن البلوكشين ليست مناسبة تماماً للإجابة على الأسئلة التي تبدأ في الخوض في عالم الذاتية أو تتطلب بيانات خارجية لا يمكن الوصول إليها لكل عقدة في الشبكة. على سبيل المثال، سؤال بسيط مثل “ما هو سعر السوق لعملة البيتكوين؟” أو “ما هو الطقس في نيويورك؟” يمكن أن يُعطي مجموعة واسعة من الإجابات المختلفة التي قد تختلف اعتماداً على مصدر البيانات الذي يستخدمونه ومتى يطلبون البيانات من المصدر. يصبح السؤال إذن، ما هي الإجابة الصحيحة؟
يؤدي تقديم الذاتية في الطبقة الأساسية من البلوك تشين إلى فتح صندوق باندورا حول مجموعة كاملة من مخاوف الأمان والموثوقية والحوكمة، مما يعرض القيمة ذاتها التي تهدف البلوك تشين لعرضها للخطر — — حتمية غير متحيزة لمعاملات الحوسبة.
أحد الشواغل الرئيسية هو كيفية ضمان جودة البيانات عندما لا يكون لكل عقدة نفس الوصول إلى البيانات. حتى طلب البيانات الأساسية لسعر البيتكوين يمثل تحدياً كبيراً لأن مجرد النظر إلى موقع ويب أو تبادل واحد لن يكون دقيقاً أو موثوق به مثل اشتراك مدفوع لواجهة برمجة التطبيقات لمُجمِع بيانات محترف مع حوافز مالية للحفاظ على خدمات عالية الجودة وعقود خبرة في تصفية البيانات وإنشاء تغطية السوق التي تمثل جميع بيئات التداول. من الصعب للغاية إدارة وفرض مراقبة الجودة للبيانات خارج السلسلة التي ترسلها عُقد البلوك تشين نظراً لأن أي شخص يمكنه تشغيل عقدة مجهولة المصدر ولديهم جميعاً فرصة متساوية لتقديم إجابات،
ومع ذلك قد لا يكونون جميعاً على استعداد لشراء اشتراك في واجهة برمجة تطبيقات عالية الجودة خارج السلسلة كما أنها ليست قابلة للتنفيذ بسهولة.
مصدر قلق رئيسي آخر هو قابلية التوسع. في كل مرة يلزم فيها إضافة مصدر بيانات جديد إلى الشبكة أو تعديل طريقة تجميع البيانات الحالية، يتطلب الأمر تنسيقًا هائلاً للحوكمة الاجتماعية لجعل كل عقدة في الشبكة توافق على برامجها وترقيتهاها. هذه الحوكمة تبطئ من تطوير الميزات الأساسية الأخرى للبلوك تشين (مثل خوارزمية إثبات صحة حصة)، وتحد من سرعة ابتكار أوراكل. في النهاية، كلما زاد التعقيد الموجود في الطبقة الأساسية من البلوك تشين، زاد سطح الهجوم والمخاطر على جميع التطبيقات التي تعمل عليها. حتى التطبيقات التي لا تستخدم أوراكل أو لا تشارك في طلبات بيانات المواجهة ستقع في مرمى النيران ومن المحتمل أن تتعطل إذا توقفت السلسلة بأكملها بسبب مشكلة أوراكل.
لهذه الأسباب وغيرها الكثير، لم يتم دمج أوراكل في الطبقة الأساسية لأي بلو تشين رئيسي، ولكن بدلاً من ذلك تعمل كشبكات منفصلة. هذا يضمن أن البلوك تشين لها سطح هجوم أقل وتحتفظ بحتميتها من خلال التركيز الفردي على إجماع البلوك تشين، بينما تتمتع شبكات الأوركل بالمرونة المطلوبة لإنتاج الحتمية من عالم معقد وغير موضوعي خارج السلسلة دون خلق تبعيات وقيود تعرض السلسلة بأكملها للخطر.
تقدم شبكات أوركل المركزية مخاطر كبيرة
الهدف الكامل للعقد الذكي هو تحقيق الحتمية من خلال التنفيذ التكنولوجي لشروط العقد بدلاً من التنفيذ الاحتمالي الذي يتم تنفيذه بواسطة التنفيذ البشري. لتحقيق هذه الغاية، لا يمكن أن تحتوي البلوك تشين على أي نقطة فشل واحدة، والتي يجب أن تمتد إلى أوراكل للحفاظ على هذه الخصائص طوال دورة الحياة الكاملة للعقد. لماذا يعمل عقد بملايين الدولارات كعقد ذكي على بلوك تشين لامركزي بالكامل إذا كان بإمكان أوراكل مركزي واحد التحكم في المدخلات التي تحدد نتيجة العقد؟
شبكة الأوركل المركزية هي نقطة الفشل المركزية في العقد الذكي
سواء كان فريق تطوير تطبيق العقد الذكي الذي يدير أوراكل بنفسه أو يعتمد على خدمة أوراكل لجهة خارجية، فإن كلا السيناريوهين يمنحان قوة مفرطة لكيان واحد للتأثير على العقد من خلال التحكم في أوراكل. على الرغم من أن مشغل أوركل المركزي قد يعمل بأفضل النوايا، إلا أنه لا يزال خاضعاً لجميع المشكلات المركزية الشائعة اليوم مثل التعطل وهجمات هجمات الحرمان من الخدمات والقرصنة وعدم الكفاءة العرضية، وكلها تُعَرض أموال المستخدمين لخطر كبير.
حتى أكثر الكيانات المركزية نبلاً يمكن أن تتعرض للضغط بمجرد أن تتسع قيمة العقد، مما يفتحها أمام الرشاوى والتخويف والضغط التنظيمي، الأمر الذي يتطلب في النهاية شخصاً واحداً فقط مشاركاً في تشغيل أوراكل المركزي ليكون محتال. هذا النموذج غير قابل للتطوير ولا يتناسب مع فكرة أن البنية التحتية اللامركزية هي المحرك الرئيسي لأتمتة آمنة وموثوقة.
من أجل التغلب على أوجه القصور هذه، تحتاج أوراكل إلى إنشاء نفس ضمانات الأمان والموثوقية للبلوك تشين، على الرغم من اختلاف طريقة حلها نظراً للاختلافات العديدة في كيفية حل مشكلة شبكة أوركل مقارنة بتحقيق توافق البلوك تشين.
تشين لينك Chainlink: معيار شبكات أوركل الآمن والموثوق
من أجل جلب الحتمية إلى طبقة أوراكل، طورت شبكة تشين لينك أوراكل لامركزية يمكنها توفير العديد من الضمانات المختلفة التي يمكن استخدامها في أي مجموعة لتوفير حلول أوراكل مخصصة لأي حالة استخدام.
· المصدر المفتوح — كونها تقنية مفتوحة المصدر تسمح لمجتمع البلوك تشين الأوسع بالتحقق بشكل مستقل من أمان وموثوقية كود المصدر ووظائف ، بالإضافة إلى المساهمة في تحسينها.
· المحولات الخارجية — تسمح للعُقد بتخزين مفاتيح واجهة برمجة التطبيقات بشكل آمن وإدارة عمليات تسجيل الدخول إلى الحساب لتمكين العقود الذكية من استرداد البيانات من أي نظام خارجي وواجهة برمجة تطبيقات، بما في ذلك تلك المحمية بكلمة مرور / بيانات إثبات.
· اللامركزية — يضمن استخدام اللامركزية على مستوى العقدة ومصدر البيانات عدم وجود نقطة فشل واحدة أو مصدر بيانات واحد، مما يوفر للمستخدمين ضمانات قوية بأن البيانات سيتم تسليمها في الوقت المحدد وتظل مقاومة للتلاعب.
· توقيع البيانات — تسمح العُقد التي تقوم بالتوقيع المشفر على البيانات التي تقدمها للعقود الذكية للمستخدمين بتحديد العُقد التي أرسلت البيانات وإلقاء نظرة على سجلهم السابق لتحديد جودة أدائهم
· اتفاقيات الخدمة — باستخدام اتفاقيات داخل السلسلة ملزمة بين العقد الذكي الطالب ومزود شبكة الأوركل الذي يحدد شروط خدمة أوراكل والعقوبات/ المكافآت للأداء، يتوفر للمستخدمين ضمانات قابلة للتنفيذ بشأن طلب البيانات خارج السلسلة.
· أنظمة السمعة — تتيح تغذية البيانات الموقعة داخل السلسلة في أنظمة السمعة للمستخدمين اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن العقد الجيدة والعقد التي لا تستند إلى مجموعة متنوعة من المقاييس مثل الوظائف الناجحة، وخدمة العملاء، ومتوسط وقت الاستجابة، إلخ.
· خدمات التوثيق/الشهادات — تمكين العُقد من زيادة أمانها وموثوقيتها للمستخدمين من خلال الحصول على أي عدد من الشهادات يمكن أن توفر ضمانات رئيسية معينة مثل أعرف عميلك والموقع الجغرافي للعقدة ومراجعات الأمان للبنية التحتية الخاصة بهم وغيرها.
التشفير والأجهزة المتقدمة — إن توفير المرونة لمزيد من التشفير المتقدم (مثل الإثبات بلا كشف) والأجهزة (مثل بيئات التنفيذ الموثوقة) يُمكن شبكات أوراكل من أداء وظائف إضافية مثل إثبات أصل البيانات إلى عقد ذكي (على سبيل المثال، بيانات محددة جاءت من خادم محدد)، والحفاظ على سرية البيانات من شبكة الأوركل نفسها، وإجراء العمليات الحسابية خارج السلسلة، وغيرها.
هذه ليست سوى بعض الميزات العديدة التي تقدمها تشين لينك والتي توفر للمستخدمين مجموعة كاملة من الضمانات لضمان آلية عمل عالية الأمان والموثوقية لشبكة أوركل. في المقالات التعليمية المستقبلية، سوف نتعمق في كل منها للحصول على فهم أكثر شمولاً لشبكة .
من خلال بناء هذه الميزات الرئيسية على تشين لينك، يمكن الآن للعقود الذكية على أي بلوك تشين الوصول إلى البيانات خارج السلسلة دون التضحية بقيمتها الأساسية المتمثلة في الحتمية، مما يوفر أساساً قوياً يمكن من خلاله بناء مستقبل الأتمتة القائمة على البيانات.
