Blockchain thường được mô tả như một hệ thống có khả năng ghi nhận và xác minh dữ liệu mà không cần một trung tâm điều khiển duy nhất. Tuy nhiên, khả năng này chủ yếu áp dụng cho những thông tin đã nằm bên trong mạng lưới. Khi một hợp đồng thông minh cần biết giá của một tài sản, thời tiết tại một địa điểm, kết quả của một trận đấu hay tình trạng giao hàng ngoài đời thực, blockchain không thể tự mình truy cập các nguồn dữ liệu đó. Đây là khoảng trống mà oracle blockchain được tạo ra để giải quyết.
Oracle không phải là một loại tiền điện tử mới và cũng không đơn giản là một đường dẫn đưa dữ liệu từ Internet vào blockchain. Về bản chất, đó là một cơ chế thu thập, kiểm tra, truyền và đôi khi tổng hợp thông tin bên ngoài để hợp đồng thông minh có thể sử dụng. Cơ chế này đóng vai trò quan trọng trong tài chính phi tập trung, bảo hiểm, trò chơi và nhiều ứng dụng khác. Đồng thời, nó tạo ra một câu hỏi căn bản: nếu dữ liệu đầu vào sai, một hợp đồng được thực thi hoàn toàn tự động có thể đưa ra kết quả đúng hay không?
Blockchain biết gì và không biết gì?
Một mạng blockchain có thể kiểm tra trạng thái của chính nó. Chẳng hạn, mạng có thể xác định một địa chỉ đang nắm giữ bao nhiêu token, một giao dịch có hợp lệ hay một hợp đồng đã nhận được khoản thanh toán hay chưa. Những thông tin này được các nút mạng quan sát và xác nhận theo quy tắc chung.
Khó khăn xuất hiện khi hợp đồng cần dữ liệu không được tạo ra trong blockchain. Một hợp đồng bảo hiểm chuyến bay có thể cần biết chuyến bay có bị hủy hay không. Một nền tảng cho vay có thể cần giá tham chiếu của tài sản thế chấp. Một ứng dụng thanh toán theo điều kiện có thể cần biết hàng hóa đã được giao. Blockchain không có khả năng tự gọi một trang web hoặc tự kiểm chứng cảm biến ngoài đời thực. Nếu hợp đồng được phép tùy ý lấy dữ liệu từ một nguồn duy nhất, người vận hành nguồn đó sẽ trở thành điểm kiểm soát có ảnh hưởng rất lớn.
Oracle được xem như lớp kết nối giữa thế giới ngoài chuỗi và logic trên chuỗi. Nó không làm cho dữ liệu trở nên đúng một cách tự động. Nhiệm vụ thực tế của oracle là thiết kế một quy trình để thông tin được cung cấp theo cách có thể kiểm tra, hạn chế thao túng và phù hợp với loại ứng dụng đang sử dụng dữ liệu.
Oracle hoạt động theo những bước nào?
Một hệ thống oracle thường gồm nhiều thành phần. Trước hết, hợp đồng thông minh gửi yêu cầu hoặc xác định loại dữ liệu cần nhận. Các tác nhân cung cấp dữ liệu sau đó lấy thông tin từ nguồn bên ngoài, chẳng hạn một nền tảng dữ liệu thị trường, hệ thống doanh nghiệp hoặc thiết bị cảm biến. Dữ liệu có thể được ký, kiểm tra định dạng, đối chiếu với các nguồn khác và chuyển vào blockchain thông qua một giao dịch.
Trong mô hình đơn giản, hợp đồng chỉ nhận dữ liệu từ một nguồn. Cách này có thể dễ triển khai và chi phí thấp, nhưng rủi ro phụ thuộc rất lớn vào độ tin cậy của nguồn đó. Nếu nguồn bị lỗi, bị tấn công hoặc cố tình thay đổi thông tin, hợp đồng có thể thực thi một quyết định sai.
Mô hình nhiều nguồn tìm cách giảm rủi ro bằng cách thu thập dữ liệu từ nhiều nhà cung cấp rồi sử dụng một phương pháp tổng hợp. Hệ thống có thể tìm giá trị trung vị, loại bỏ những giá trị lệch quá xa hoặc yêu cầu một số lượng nhất định các bên cùng xác nhận. Tuy vậy, nhiều nguồn không đồng nghĩa với an toàn tuyệt đối. Các nguồn có thể cùng phụ thuộc vào một dữ liệu gốc, cập nhật chậm như nhau hoặc bị tác động bởi một sự kiện bất thường trên thị trường.
Oracle cũng có thể hoạt động theo kiểu đẩy dữ liệu hoặc kéo dữ liệu. Với mô hình đẩy, hệ thống thường xuyên đưa thông tin mới lên blockchain. Với mô hình kéo, hợp đồng hoặc người dùng chỉ yêu cầu dữ liệu khi cần. Lựa chọn giữa hai cách phụ thuộc vào mức độ cập nhật cần thiết, chi phí giao dịch và độ nhạy của ứng dụng trước biến động dữ liệu.
Vai trò của oracle trong các ứng dụng tiền điện tử
Trong tài chính phi tập trung, dữ liệu giá là một trong những trường hợp sử dụng phổ biến nhất. Một nền tảng cho vay cần biết giá trị tài sản thế chấp để xác định người dùng có đang vay vượt mức an toàn hay không. Nếu giá được ghi nhận thấp hơn thực tế, tài sản có thể bị thanh lý không đúng lúc. Nếu giá bị đẩy lên quá cao, hệ thống có thể cho phép người dùng vay nhiều hơn mức mà tài sản thực sự bảo đảm.
Các sản phẩm phái sinh cũng phụ thuộc vào oracle để xác định giá tham chiếu, thời điểm thanh toán hoặc điều kiện kết thúc hợp đồng. Trong những tình huống này, một sai lệch ngắn hạn có thể tạo ra tác động lớn, đặc biệt khi người tham gia có thể giao dịch dựa trên thông tin trước khi dữ liệu được cập nhật chính thức.
Trong bảo hiểm phi tập trung, oracle có thể truyền trạng thái của một sự kiện được định nghĩa trước. Chẳng hạn, hợp đồng có thể dựa trên dữ liệu thời tiết hoặc tình trạng gián đoạn của một dịch vụ. Hệ thống không cần nhân viên xử lý từng yêu cầu, nhưng điều đó chỉ có ý nghĩa khi dữ liệu về sự kiện được xác định rõ, có nguồn đáng tin cậy và khó bị can thiệp.
Oracle còn có thể hỗ trợ trò chơi blockchain, quản lý chuỗi cung ứng và các ứng dụng cần tương tác với hệ thống ngoài mạng. Dù vậy, mức độ phức tạp tăng lên theo số lượng loại dữ liệu và số lượng bên tham gia. Một ứng dụng ghi nhận quyền sở hữu kỹ thuật số có thể chỉ cần xác minh một sự kiện đơn giản, trong khi ứng dụng quản lý hàng hóa lại phải xử lý dữ liệu từ nhiều địa điểm, thiết bị và quy trình vận hành.
Những rủi ro không thể bỏ qua
Rủi ro lớn nhất là dữ liệu đầu vào không chính xác. Hợp đồng thông minh có thể thực hiện đúng đoạn mã nhưng vẫn tạo ra kết quả sai nếu thông tin mà nó nhận được đã sai ngay từ đầu. Đây là vấn đề khác với lỗi lập trình. Một chương trình được viết hoàn hảo không thể tự sửa dữ liệu sai do oracle cung cấp.
Rủi ro thứ hai là sự tập trung. Nếu một tổ chức duy nhất kiểm soát nguồn dữ liệu, máy chủ, khóa xác thực hoặc quyền cập nhật, hệ thống vẫn có điểm thất bại đơn lẻ dù phần còn lại được xây dựng trên blockchain. Người dùng cần xem xét ai cung cấp dữ liệu, ai có quyền thay đổi cấu hình và quy trình xử lý khi nguồn dữ liệu ngừng hoạt động.
Rủi ro thứ ba liên quan đến độ trễ. Giá tài sản, tỷ giá hoặc trạng thái của một sự kiện có thể thay đổi nhanh hơn tốc độ cập nhật lên mạng. Trong khoảng thời gian đó, một số người tham gia có thể giao dịch dựa trên thông tin mới chưa được phản ánh trong hợp đồng. Nếu cơ chế cập nhật quá thường xuyên, chi phí vận hành có thể tăng. Nếu cập nhật quá thưa, dữ liệu lại mất tính kịp thời.
Ngoài ra còn có nguy cơ thao túng kinh tế. Khi một ứng dụng có giá trị tài sản lớn nhưng nguồn dữ liệu thiếu thanh khoản hoặc dễ bị tác động, một bên có thể tìm cách làm sai lệch dữ liệu trong thời gian ngắn để hưởng lợi từ việc thanh lý, phát hành hoặc thanh toán. Vì vậy, đánh giá oracle không thể chỉ dựa trên tên của giao thức hay tuyên bố về tính phi tập trung.
Cách đánh giá một hệ thống oracle
Người dùng và nhà phát triển nên bắt đầu bằng việc xác định dữ liệu nào thực sự cần thiết cho ứng dụng. Không phải mọi loại thông tin đều có cùng mức độ quan trọng. Dữ liệu dùng để hiển thị trên giao diện có thể chấp nhận độ trễ nhất định, trong khi dữ liệu quyết định việc thanh lý tài sản cần tiêu chuẩn nghiêm ngặt hơn.
Tiếp theo, cần xem xét số lượng và sự độc lập của các nguồn cung cấp. Nhiều nguồn chỉ có giá trị khi chúng không cùng phụ thuộc vào một điểm dữ liệu duy nhất. Cơ chế tổng hợp cũng cần minh bạch để người dùng hiểu cách hệ thống xử lý giá trị bất thường, dữ liệu thiếu hoặc các nguồn có kết quả khác nhau.
Khả năng phản ứng khi xảy ra sự cố cũng quan trọng không kém. Một hệ thống tốt cần có phương án khi oracle ngừng cập nhật, dữ liệu mâu thuẫn hoặc thị trường biến động bất thường. Tùy thiết kế, hợp đồng có thể tạm dừng một chức năng, giới hạn mức giao dịch hoặc yêu cầu xác nhận bổ sung. Những biện pháp này không loại bỏ rủi ro, nhưng có thể giảm tác động của một lỗi đơn lẻ.
Cuối cùng, người dùng cần phân biệt giữa dữ liệu có thể xác minh trực tiếp trên chuỗi và dữ liệu phụ thuộc vào lời khai bên ngoài. Blockchain có thể giúp lưu lại lịch sử cập nhật sau khi dữ liệu được đưa vào mạng, nhưng lịch sử đó không chứng minh rằng dữ liệu ban đầu là đúng. Sự minh bạch của giao dịch vì thế cần đi cùng với minh bạch về nguồn gốc thông tin.
Oracle cho thấy giới hạn thực tế của tính phi tập trung
Oracle không làm mất đi nhu cầu tin cậy mà chỉ chuyển nhu cầu đó sang một lớp khác. Thay vì tin vào một cơ quan trung tâm duy nhất, người dùng có thể phải đánh giá một mạng lưới nhà cung cấp dữ liệu, cơ chế khuyến khích, quy trình xác thực và quyền quản trị. Đây là một sự thay đổi quan trọng, nhưng không phải là phép biến đổi khiến mọi ứng dụng trở nên phi tập trung hoàn toàn.
Trong nhiều trường hợp, thiết kế phù hợp nhất không phải là loại bỏ mọi bên trung gian mà là giới hạn quyền lực của từng bên, công khai quy tắc vận hành và tạo khả năng kiểm tra độc lập. Một oracle có thể được xem là đáng tin cậy hơn khi nguồn dữ liệu đa dạng, quyền cập nhật được kiểm soát, các thay đổi có thể truy vết và hợp đồng có biện pháp bảo vệ trước tình huống bất thường.
Đối với người dùng tiền điện tử, hiểu về oracle giúp nhìn rõ hơn rủi ro phía sau một giao thức. Một ứng dụng có giao diện đẹp, mã nguồn công khai hoặc hoạt động trên blockchain phổ biến vẫn có thể chịu ảnh hưởng bởi dữ liệu ngoài chuỗi. Trước khi cung cấp tài sản hoặc sử dụng một sản phẩm tài chính, người dùng nên tìm hiểu hợp đồng dựa vào thông tin nào, dữ liệu được cập nhật ra sao và điều gì xảy ra nếu oracle cung cấp giá trị sai.
Oracle là một trong những hạ tầng ít được nhìn thấy nhưng có ảnh hưởng sâu rộng đến hệ sinh thái blockchain. Nó mở rộng khả năng của hợp đồng thông minh bằng cách kết nối mã lệnh với các sự kiện trong thế giới thực. Đồng thời, nó nhắc nhở rằng tính tự động của blockchain không thể thay thế chất lượng của dữ liệu đầu vào. Khi các ứng dụng ngày càng gắn với tài sản và hoạt động ngoài chuỗi, câu hỏi quan trọng sẽ không chỉ là hợp đồng có chạy đúng hay không, mà còn là thông tin nào đã khiến hợp đồng đưa ra quyết định đó.
