一文读懂Chainlink如何连通链下数据源并展开链下计算

重点摘要：

Chainlink并非单体预言机网络，而是一个通用框架，可以构建出无数个去中心化预言机网络。

Chainlink各个预言机网络并行，互不依赖，将链下数据源和计算资源连接至智能合约。

Chainlink框架可以用来打造安全的预言机网络，为智能合约应用提供喂价、储备金证明、可验证的随机数以及选举结果等。

背景介绍

过去几年中，智能合约生态快速增长，总锁仓量约至400亿美元。除此之外，生态中还涌现出种类繁多的去中心化应用。智能合约之所以能实现今天的增长势头，最大功臣非去中心化预言机网络莫属。如今，去中心化预言机网络的应用规模不断扩大，为智能合约接入原生区块链以外的数据源。预言机驱动了DeFi生态向前发展，实现了全新的链上抵押模式，并极大丰富了智能合约的功能。

然而，不同的智能合约用例需要接入不同的链下数据集和运算资源。因此，单一预言机网络无法满足高级智能合约应用所需的灵活性。比如合成资产协议需要输入实时喂价，以锚定黄金等大宗商品的实时价格发行通证；预测市场需要从官方渠道获取美国总统大选的最终结果，以进行结算；区块链游戏应用需要输入安全的链下随机数来发放游戏物品。

以上每种智能合约用例对预言机的需求都完全不同。因此，智能合约生态需要一个面向基础架构的框架，让开发者可以开发或接入任何类型的预言机网络，并能够定制网络中的节点、数据源、更新频率、传输方式、安全参数和聚合方式等。

Chainlink网络为用户提供了这样一种通用框架，灵活配置预言机网络，以满足智能合约应用的需求。Chainlink网络具有极高的兼容性，所有配置的预言机网络都可以同时并行。本文将探讨Chainlink框架的优势、开发者如何定制预言机网络以及Chainlink预言机的真实用例。

Chainlink异构网络的优势

去中心化网络通常采用单体设计模式，即同一组节点共同协作，按照预设定的规则提供具体的服务。区块链就是典型的单体设计模式，区块链网络中的所有节点都执行一套标准化的运算，包括验证签名、计算区块哈希值，最终对交易验证达成全局共识。每个区块链节点都执行同样的确定性运算，最终达成共识，它们之间的主要区别就是运算规模不同。

这个模式也许对区块链有用，但对预言机网络却并非如此。预言机网络需要对来自非确定性的现实世界的数据达成共识，通常需要支付费用或获得许可才能链接至链下数据源。预言机不适合采用这种单体模式，因为并非所有节点都可以随时访问所有需要访问的链下资源。强迫网络中每个节点都花钱订阅用户所需的付费数据源，这个方法不适用大规模的网络。另外，许多数据集只对少数人开放，比如企业后端数据库。因此，采用单体设计模式的预言机网络只能限制其服务范围，确保其网络中所有节点都可以交付服务，比如只从免费的开源API获取数据，而这些API往往无法提供优质的数据，也无法保障连接质量。

为了打破这一限制，Chainlink另辟蹊径，开发出异构网络，网络中多个独立的预言机网络并行，互不依赖。任何一个预言机网络的运行都不会对其他网络产生影响。每个网络都是专门设立的，为某一智能合约连接至链下数据源和链下运算，因此开发者拥有极大的灵活性。Chainlink框架无须许可，任何人都可以在其中创建自己的预言机网络。这将驱动预言机网络创新，并使Chainlink网络不断向前发展。

Chainlink是一个异构预言机网络，可以灵活定制预言机网络

这种异构模式的最大优势是Chainlink节点运营商可以定制节点服务。这可以提高预言机的成本效益，因为节点只需接入所在预言机网络要求的链下资源。比如，Chainlink喂价网络中的节点只需接入金融市场数据，而不用再接入体育比分、天气等其他不相关的数据。这样做可以降低运行Chainlink节点的门槛，也可以进一步使网络去中心化。当然，如果Chainlink节点希望同时接入多个数据源，他们也可以做到。

如果节点接入企业后端系统、物联网传感器和法币支付系统等需要权限的链下系统，那么它们可以将数据卖给智能合约。Chainlink网络通过这种异构网络模式支持数据提供商运行Chainlink节点，并将数据API直接卖给智能合约。

由于节点运营商拥有这样的灵活性，Chainlink可以将全世界所有数据传输至链上，极大丰富智能合约应用的类型。

使用Chainlink框架定制预言机网络

采用Chainlink框架开发的预言机网络设置了一系列参数，可以根据具体的应用场景调节。任何一个预言机网络的参数都不会影响其他网络，因此可以在最大程度上保障灵活性。以下是可定制的参数：

节点运营商：Chainlink节点可以任意组合成预言机网络，节点运营商包括专业DevOps团队运行、口碑过硬的数据提供商、传统企业以及其他实体。

数据源：Chainlink节点可以灵活设置数据源数量，数据源包括免费的开源API、付费API、设置权限的数据库以及传感器等。

链下运算：Chainlink节点不仅可以传输数据，还可以执行信任最小化链下计算，比如创建可验证随机数和计算保险额度等。

底层区块链：Chainlink可以兼容任何区块链，并支持各种链上环境，保障智能合约一直能够接入安全可靠的链下数据和运算资源。

更新频率：预言机网络的更新频率可灵活设置，可以选择基于偏差阈值更新（如：每上下浮动0.5%更新一次）、基于时间更新(如：每小时更新一次）以及按需更新等。

聚合方法：预言机网络可以根据数据类型采取不同的聚合方式，如取中位数、平均值、众数等，最终聚合成一个数据点。

安全参数：用户可以在服务协议中明确安全参数，如预言机质押金额、服务时长以及连接要求等。

除此之外，Chainlink预言机网络还可以采用多种方式将数据传输至链上智能合约。保险这类智能合约需要将链下数据推送至合约中，以得知自然灾害等真实世界中发生的事件；而货币市场这类智能合约则需要一个定期更新的链上数据源，合约采用“拉动”的方式随时获取数据，验证贷款的抵押率。以下是不同类型的预言机网络：

基本请求模式(推动式)：在一笔交易中创建并发送数据请求至Chainlink预言机，一段时间后在另一笔交易中获得响应，以此将智能合约连接至链下数据源（开源或付费API）。

去中心化数据模式(拉动式)：通过链上参考合约提供共享数据源，参考合约由多个用户共同出资，并由经过安全审核的独立Chainlink节点网络定期更新。因此智能合约可以在一笔交易内请求并获取链下数据。

当偶尔请求一个特殊数据集时，最好采用基本请求模式；而如果需要频繁请求常见的数据集，则最好采用去中心化数据模式，比如常用的Chainlink喂价。DeFi协议可以随时从这些喂价中获取安全可靠且及时的金融市场数据。有了这个预言机网络模型，开发者无需再亲自打造预言机网络,而是可以接入由众多独立项目共同支持的现成预言机网络。

ETH/USD喂价是一个预言机网络，为DeFi合约提供以太币的市场价格

Chainlink框架下的各类预言机网络

Chainlink灵活性极高的预言机框架催生出了许多独立的预言机网络，为智能合约应用连接至一系列链下数据集和链下运算资源。Chainlink框架可以实现无限创新的应用场景，下文将抛砖引玉介绍几个已经实现的预言机应用场景：

Chainlink喂价：Chainlink喂价为Aave和Synthetix等DeFi应用接入加密货币、稳定币、外汇、大宗商品、指数和证券等各类金融市场价格。

储备金证明：审计锚定法币的稳定币以及跨链资产的储备金，并在链上公布审计报告，帮助DeFi应用抵御抵押率不足的风险，最大程度上减少用户的损失。

可验证的随机数：PoolTogether等区块链游戏dApp利用Chainlink VRF获得可验证且防篡改的随机数，保障公平且可验证的用户体验。

天气数据：Arbol接入Chainlink预言机从美国国家海洋和大气管理局（NOAA）获取天气数据，为发展中国家的农民提供参数型农作物保险，在恶劣天气条件下快速理赔。

美国大选数据：接入Everpedia运行的Chainlink节点，将美联社签名的2020年美国总统大选结果发布到区块链上，并为链上预测市场结算。

数据提供商做节点：领先的数据提供商还接入Chainlink框架为多个区块链网络中的智能合约提供加密签名的数据集，并为数据来源提供权威认证。

Chainlink是开发预言机网络的通用框架，可以将智能合约生态接入任何链下数据源，极大丰富去中心化应用的种类。正如上世纪九十年代的互联网一样，去中心化预言机网络拥有巨大的发展潜力，数据驱动型智能合约将打造出一个信任最小化的经济模式。

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