Oracles : Combler le fossé entre les mondes on-chain et off-chain

1. Introduction

Les oracles sont essentiels dans l’écosystème de la blockchain, car ils servent de pont entre les mondes on-chain et off-chain. Sans oracles, les applications blockchain seraient isolées, incapables d’interagir avec les données du monde réel. Leur importance continue de croître avec l’essor de la finance décentralisée (DeFi), des NFT, de l’assurance et au-delà, permettant aux contrats intelligents de devenir réellement fonctionnels et adaptables aux situations du monde réel.

2. Que sont les oracles ?

Un oracle est un service qui fournit des données externes à une blockchain. Les réseaux de chaînes de blocs sont déterministes, ce qui signifie qu’à partir d’une même entrée, ils produisent toujours la même sortie. Cette prévisibilité garantit un consensus entre tous les nœuds du réseau, mais elle signifie également que les blockchains ne peuvent pas accéder de manière autonome à des données externes ou les valider, et que les oracles agissent comme des intermédiaires de confiance. Ils permettent aux smart contract de consommer des informations telles que des données financières, des conditions météorologiques ou autres.

3. Types d’oracles

Il existe trois dimensions :

• centralisé ou décentralisé
• Inbound ou outbound
• Spécifique ou universel

Oracles centralisés ou décentralisés

Oracles centralisés

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;

import "provableAPI.sol";

contract ExampleOracle is usingProvable {
    string public data;
    event LogNewProvableQuery(string description);
    event LogNewData(string data);

    function updateData() public payable {
        require(msg.value >= provable_getPrice("URL"), "Not enough ETH for query");
        emit LogNewProvableQuery("Provable query was sent, waiting for the answer...");
        provable_query("URL", "json(https://api.example.com/data).result");
    }

    function __callback(bytes32 _myid, string memory _result) public override {
        require(msg.sender == provable_cbAddress());
        data = _result;
        emit LogNewData(data);
    }
}

Dans cet exemple, la fonction provable_query est utilisée pour appeler une API externe, et le résultat est traité dans la fonction __callback. Cependant, cela introduit une dépendance centralisée sur le service Provable, ce qui le rend moins sûr que les alternatives décentralisées. Bien que plus simples, elles sont moins sûres que leurs équivalents décentralisés.

Oracles décentralisés

Inbound ou outbound

Inbound

Outbound

Spécifique ou universel

Spécifique

Les oracles spécifiques servent des smart contract spécifiques et ont des exigences particulières en matière de données. Ces oracles sont conçus pour répondre aux besoins uniques en matière de données d’un smart contract particulier. Par exemple, un oracle sur mesure peut être créé spécifiquement pour fournir des informations sur la chaîne d’approvisionnement pour une dApp particulière. Les données utilisées sont souvent très spécifiques et ne s’appliquent pas au-delà du cas d’utilisation particulier pour lequel elles ont été conçues. Ce type d’oracle est généralement étroitement intégré à la logique du contrat, ce qui garantit que les données exactes requises sont fournies.

Universel

Les oracles universels comme Chainlink servent une variété d’applications à travers différents écosystèmes de blockchain. Les oracles universels sont conçus pour être polyvalents et fournir un large éventail de flux de données qui peuvent être utilisés par de multiples smart contracts sur différentes blockchains. Par exemple, Chainlink peut fournir des flux de prix pour les applications DeFi, des données météorologiques pour les contrats d’assurance, ou toute autre information hors chaîne dont de nombreux contrats pourraient avoir besoin. Ces oracles sont évolutifs, ce qui permet aux développeurs d’utiliser des flux de données préexistants et bien audités au lieu de construire des solutions d’oracle sur mesure à partir de zéro.

4. Comment fonctionne un oracle ?

Les quatre étapes principales sont les suivantes :

• Demande de données : Un smart contract initie une demande de données hors chaîne.
• Sélection de l’Oracle et récupération des données : Un oracle, centralisé ou décentralisé, récupère les données à partir d’une source hors chaîne pertinente.
• Vérification des données : Dans les systèmes décentralisés, plusieurs fournisseurs de données garantissent l’exactitude des données par le biais de mécanismes de consensus.
• Livraison des données : Les données vérifiées sont réinjectées dans le contrat intelligent, qui s’exécute alors sur la base des données reçues. Exemple de cas d’utilisation : dans un protocole de prêt DeFi, un oracle fournit des flux de prix actualisés pour les actifs collatéraux, garantissant que les prêts restent correctement garantis et que les événements de liquidation sont déclenchés avec précision lorsque les seuils sont dépassés.

Oracle centralisé

Oracle décentralisé

5. Acteurs clés des oracles

Autres acteurs : Tellor, API3 et Switchboard sont d’autres solutions Oracle offrant diverses formes d’intégrité et de disponibilité des données.

6. Défis et risques

Intégrité des données et fiabilité

L’intégrité des données fournies par les oracles est cruciale. Par exemple, si un oracle météorologique centralisé est compromis, un smart contract d’assurance s’appuyant sur lui pourrait émettre des paiements incorrects. Pour garantir la fiabilité, il faut vérifier les sources de données et utiliser plusieurs nœuds pour agréger les résultats.

Risques liés à la centralisation

Les oracles à source unique peuvent compromettre la décentralisation des applications blockchain en introduisant un point de défaillance unique. Par exemple, un oracle centralisé de flux de prix pourrait être ciblé par des attaquants pour manipuler les prix des actifs sur les plateformes DeFi, ce qui entraînerait des pertes financières importantes. Les oracles centralisés sont particulièrement vulnérables aux pannes ou aux attaques car toutes les données proviennent d’un seul fournisseur. Cette centralisation pose le risque qu’une application entière puisse tomber en panne ou être manipulée si la source de données devient indisponible ou compromise.

Vulnérabilités de sécurité

Les oracles peuvent être la cible d’attaques telles que la manipulation de données, comme le montrent les attaques par manipulation d’oracle, où les attaquants ciblent les vulnérabilités pour en tirer un profit déloyal. Par exemple, en 2020, le protocole bZx DeFi a été victime d’une attaque par manipulation d’oracle qui a conduit à la liquidation injustifiée de prêts. Ces attaques consistent à fournir des données inexactes pour manipuler les résultats des smart contract, comme dans les protocoles de prêt et d’emprunt de DeFi. Un flux de prix manipulé pourrait entraîner un événement de liquidation injustifié, causant des pertes importantes.

Fiabilité des données

La fiabilité d’un oracle dépend de la source de données qu’il utilise. Par exemple, lors de la volatilité du marché des crypto-monnaies en 2021, certains oracles d’alimentation en prix ont fourni des données obsolètes, ce qui a entraîné des divergences dans les contrats DeFi. Si un oracle fournit des données incorrectes ou obsolètes, le smart contract associé peut échouer ou avoir des conséquences inattendues. Dans les systèmes décentralisés, l’utilisation de plusieurs sources de données peut atténuer ce risque, mais elle ajoute également de la complexité et des coûts. Garantir des données de haute qualité grâce à des mécanismes d’agrégation robustes est essentiel pour des services d’oracle fiables. Pour se protéger contre les données périmées, uniswap introduit le protocole TWAP

Coûts économiques

L’utilisation d’un service d’oracle décentralisé peut être coûteuse en raison des frais de réseau et de la nécessité d’une vérification des données multi-sources. Par exemple, l’utilisation de Chainlink sur Ethereum peut impliquer des frais de gaz élevés, ce qui rend les opérations coûteuses pour les petits projets DeFi. La complexité de l’agrégation de données provenant de plusieurs fournisseurs, de leur validation et de leur transmission à la blockchain implique des ressources informatiques et financières. Des frais de gaz élevés, en particulier sur des réseaux comme Ethereum, peuvent considérablement augmenter les coûts opérationnels, ce qui rend les solutions d’oracle décentralisées plus coûteuses que les solutions centralisées.

7. L’économie d’Oracle

Comme nous pouvons le voir, les oracles jouent un rôle crucial en garantissant que les applications blockchain sont fonctionnelles et fiables, mais qu’est-ce qui incite les participants à rejoindre le réseau d’oracles et à fournir des données précises ? Explorons le modèle économique qui motive les opérateurs d’oracles.

Incitations pour les nœuds Oracle :

• Les nœuds Oracle, comme ceux du réseau Chainlink, sont rémunérés pour les données qu’ils fournissent. Les smart contracts qui demandent des données doivent payer les nœuds, généralement sous la forme de la crypto-monnaie native. Pour Chainlink, les nœuds sont payés en jetons LINK. Cela crée une incitation économique directe pour les nœuds à participer activement et à fournir des données fiables.
• Récompenses pour le staking : Les oracles décentralisés exigent souvent des nœuds qu’ils mettent en jeu une certaine quantité de jetons (par exemple, LINK dans Chainlink) en guise de garantie. Cette mise sert de mécanisme d’assurance : si le nœud fournit des données erronées ou incorrectes, il peut perdre une partie de sa mise. Inversement, un comportement honnête peut donner lieu à des récompenses, ce qui incite les nœuds à rester dignes de confiance.
• Systèmes de réputation : Dans de nombreux réseaux d’oracles décentralisés, les nœuds acquièrent une réputation au fil du temps. Les nœuds ayant une meilleure réputation ont plus de chances d’être sélectionnés pour de futures demandes de données et donc de gagner plus d’argent. La combinaison du staking et de la réputation signifie que la fourniture de données précises et opportunes a un impact direct sur la rentabilité d’un nœud.

Comment les données provenant d’une blockchain externe comme eth ou polygon link sont-elles transférées ?

Si vous utilisez Link, vous devez utiliser une blockchain qui a une version *RC20 du link token (binance, eth, polygon….), votre smartcontract doit avoir un link à l’intérieur et vous transférez ce link sur la chaîne que vous êtes.

Pourquoi les participants jouent le jeu

• Gain économique : La principale motivation pour participer à des réseaux d’oracles est économique. Par exemple, les nœuds Chainlink sont rémunérés par les frais collectés auprès des smart contacts qui ont besoin de données, et ces frais peuvent être substantiels, en particulier dans les environnements à forte demande comme DeFi. Plus un nœud est précis et fiable, plus il recevra de demandes, ce qui se traduira par des revenus plus élevés.
• Croissance du réseau et appréciation des jetons : Les participants sont également incités à accepter le jeu parce qu’ils croient en l’avenir de l’écosystème. En étant des adopteurs précoces ou des participants réguliers, ils gagnent non seulement des récompenses, mais détiennent également des jetons qui pourraient prendre de la valeur au fur et à mesure que le réseau d’oracles se développe. Par exemple, une augmentation de l’utilisation des services Chainlink peut conduire à une appréciation de la valeur des jetons LINK, ce qui profitera directement aux nœuds détenant ces jetons.

8. Ecosystème sur la blockchain principale d’oracle

Voici l’écosystème en novembre 2024

Chainlink

pyth

Band

9. Conclusion