RAC:深探DeFi Oracles/預言機

前言

AI人工智能，和區塊鏈都是當下最熱門的話題。但兩者卻格格不入。AI是模糊的，追求的是概率性大多數的，而區塊鏈追求的卻是確定性共識。

通常我會把區塊鏈當作網絡來評估其價值，然而網絡的價值在于結構洞，存在“結構洞“位置的節點斷開了，通過他傳播信息的節點間就無法再通信了。預言機就是存在于結構洞這樣的位置，他聯接著鏈上鏈下。

DeFi智能合約需要用到Oracles/預言機的鏈下數據才能自動執行，預言機向鏈上“確定”能真實反映現實世界供求關系的市場數據，如ETH/USD匯率等，因為一上鏈“確認”就無法更改，合約自動執行。預言機向鏈上輸入的是一種確定性。

目前預言機的喂價都是由多節點抓取，維度單一，未來如果能通過5G,IoT等技術多維度抓取較驗，才有可能更智能地向鏈上“確認”鏈下數據。并且無論區塊鏈多么去中心化，如果預言機不去中心化，也會嚴重影響DeFi的去中心化程度。

AFirstLookintoDeFiOracles/深探DeFi預言機

https://arxiv.org/pdf/2005.04377.pdf

BowenLiu,SingaporeUniversityofTechnologyandDesignSingaporePawelSzalachowski,SingaporeUniversityofTechnologyandDesignSingapore

摘要

新興的去中心化金融智能合約推動加密貨幣的進一步發展，利用去中心化的鏈上網絡將傳統金融產品轉變成為一個無中央機構運行的無需許可的透明協議。然而，這些DeFi智能合約通常需要關鍵的外部信息，如貨幣或商品匯率，依賴于特殊DeFiOracle/預言機的喂價。在這篇論文中，我們深入研究了實踐中部署的DeFiOracle/預言機。首先，我們研究了依賴于預言機喂價的主流DeFi智能合約的設計。令人驚訝的是我們發現，預言機在這些設計中并沒得到重視。然后，我們大規模測量的實踐部署預言機的鏈上數據。我們發現，預言機報告的價格經常偏離當前的匯率，預言機運營也存在問題并造成報告異常的情況。最后，我們比較了DeFiOracle/預言機的設計并提出了潛在的改進。

1簡介

去中心化的加密貨幣是在不需要中心信任實體下運行，使得資金和支付變得普遍可用。去中心化金融是在加密貨幣的一個拓展，建立在區塊鏈的智能合約平臺之上的新穎金融工具。與傳統金融相比，DeFi具有多種優勢。首先，它繼承了區塊鏈的特性，如去中心、開放性、無需許可和抗審查等。其次，DeFi具有高度的靈活性，允許通過組合、堆疊或連接不同的金融工具進行快速迭代創新。最后，DeFi提供了可互操作的服務。新的DeFi項目無需從零開始，可以通過分叉或組合其他DeFi平臺來構建或組合，像搭樂高積木。

DeFi生態系統中的一個日益增長的趨勢是混合協議，它試圖吸取不同DeFi項目的優勢，來消除了密碼數字資產的高波動性，高波動性阻礙了DeFi的廣泛應用。通過將加密資產與傳統金融工具相連接來試圖解決這一點。一個突出的例子是DeFi發展最快的分類，去中心化借貸協議。MakerDAO是一種抵押品支持的去中心化借貸協議，任何人都能夠利用其抵押品資產，通過一個動態的抵押債務合約CDP生成新的穩定代幣DAI。一旦產生新的DAI，它們就可以像其他任何加密貨幣一樣使用而且DAI相對美元是穩定的。用戶在付清債務和費用后，可以提取抵押物并結清貸款。在MakerDAO成功之后，其他DeFi貸款平臺，如Compound也相繼推出。通過取消傳統的信貸審檢，并自動化合約執行降低成本，Compound市場實際上是一個資產池，其算法是根據特定資產的供求關系得出利率。這些資產的貸款人和借款人直接與協議進行互動，以便分別賺取和支付浮動利率，而無需就到期日或利率等任何條款進行談判。截至2020年3月，DeFiPulse報告稱，四個去中心化貸款協議的活躍未償貸款超過2億美元。

所有這些系統都要求實時了解用作抵押品和贖回的資產的市場價格。由于加密資產抵押物的價值是不穩定的，我們如何獲得安全的市場價格呢？為了實現這一功能，DeFi協議引入Oracle/預言機，報告來自真實世界的市場資產價格。Oracle/預言機充當數據源，這些數據將被輸入到智能合約中。盡管預言機在DeFi生態系統中起著至關重要的作用，但它的基本機制是模糊和未經驗證的。首先，它們的部署實踐，包括價格更新的頻率、如何從多個節點聚合價格值等，既不透明，也不負責，為各種不當行為留下了空間。第二，預言機中的信任程度不清楚，即使是生態系統的許多參與者很可能也不知道。最后，一個潛在的惡意預言機對DeFi生態系統的影響程度也沒有被審查過。

Paradigm已向法院提交支持Coinbase起訴SEC的非當事人意見陳述:5月11日消息，Paradigm 法律負責人 Rodrigo 發推表示，Paradigm 提交了一份支持 Coinbase 訴訟的非當事人意見陳述（amicus brief），該訴訟旨在迫使美國證券交易委員會（SEC）對該公司未決的規則制定請愿書做出回應。Rodrigo 表示 SEC 有法律義務通知加密行業，允許個人遵守法律，并將其觀點置于司法審查的考驗之下。[2023/5/11 14:56:39]

在本文中，我們會闡明這些問題，提出了預言機的研究報告。首先，我們將解釋實際部署的預言機設計。其次，我們系統地研究了四個流行的DeFi合約平臺的預言機部署，它們依賴外部預言機來獲取價格信息。我們對外部預言者提供的信息與實際價格之間的偏差進行了詳細的測量。此外，我們還通過事務圖分析來衡量預言機的健壯性和部署實踐。最后，我們比較了部署的平臺，并對潛在的改進提出建議。

2背景

DeFi協議是通過部署在區塊鏈上的智能合約來實現的，但無法獲取任何外部鏈下資源。因此，在這種設計中，priceoracle/預言機是一個基本組件，它將加密資產與外部鏈下信息連接起來。在本節中，我們將介紹主要的DeFi協議及其oracle設計的背景。目前絕大多數DeFi平臺，都建立在以太坊之上。

2.1MakerDAO

MakerDAO是最為流行的去中心化借貸協議，其中每個代幣SAI都與美元掛鉤，并由加密資產形式的抵押品支持。由于處理加密資產的波動性是一個問題，MakerDAO提供了加密的可編程性，而不會帶來傳統加密貨幣波動性的負面影響。通過將他們的加密資產作為抵押品納入債務抵押頭寸合同，用戶能夠生成SAI代幣，這些代幣可以以與任何其他加密貨幣相同的方式進行交易。作為回報，CDP根據抵押比率計算出被稱為超額抵押貸款的債務(即，抵押比）。目前的抵押比率設定為150%，這有助于對沖借款人的風險。當用戶想要取回他們的抵押品時，他們必須支付CDP中的債務，加上債務隨時間持續累積的穩定費用，這些費用只能用MakerDAO的本地代幣支付。除了支付穩定費外，MKR代幣還可以對平臺的迭代治理演進進行投票，并根據擁有的MKR數量比例投票，在MakerDAO的治理中發揮重要作用。SAI作為stablecoin和MKR作為治理標記的結合確保了系統的平衡。MKR持有人直接受益于SAI的使用，SAI的使用由能夠保護系統的持有人管理。

MakerDAO引入了預言機模塊來獲取資產的實時價格。該信息的準確性至關重要，因為它決定了CDP是否鎖定了足夠的抵押資產，以及何時觸發清算。預言機模塊由許多白名單上的預言機節點地址和一個聚合器契約組成。預言機節點定期向聚合器發送更新市場價格，聚合器聚合它們，計算中間價格作為參考價格，并以此參考價格更新平臺。每種資產類型都有一個獨立的聚合器合同，用于從授權的oracle節點收集信息。我們在圖1中對這個體系結構進行了概述。聚合器合約實現訪問控制邏輯，允許添加和刪除喂價的預言機節點地址。此操作由管理者-MKR持有者決定，他們投票并更新預言機地址上的更改。此外，邏輯允許設置控制聚合器行為的其他參數，例如，接受新中值所需的最小預言機節點數。因此，在這種治理機制中，預言機可以被MKR持有者操縱。實施類似于51%的攻擊，一個聯盟可以通過操縱治理來“竊取”系統抵押品而獲利。

2.2Compound

Compound是一個基于區塊鏈的DeFi借貸平臺，參與者可以將他們的加密資產借出并從中賺取利息。參與者將其加密資產作為抵押品存入Compound智能合約，并以此為抵押借款。該合同自動匹配借款人和貸款人，并根據供求動態調整利率。與MakerDAO類似，Compound使用oracle作為pricefeed，并由Compound的COMP令牌的持有者管理和控制。Compound平臺對任何變更的提出、投票和實施合規持有人管理和升級進行管理。可以包括調整利率模型或擔保因素、管理聚合器合同和選擇oracle的來源等更改。

美聯儲6月加息25個基點的概率為18.9%:金色財經報道，據CME“美聯儲觀察”：美聯儲6月維持利率不變的概率為81.1%，加息25個基點的概率為18.9%；到7月維持利率在當前水平的概率為58.0%，累計降息25個基點的概率為30.2%，累計加息25個基點的概率為11.9%。[2023/5/10 14:53:12]

Compound合約中價格更新的邏輯如圖2所示，在開始時，管理員部署一個錨定合約，然后創建一個包含min、錨定和公差集的聚合器合約，其中min是計算默認設置為1的新中值所需的最小報告數，錨定表示錨定的合同地址和公差設為10%。Compound中的oracle系統允許多個授權來源向聚合器合同報告價格數據。reporters可以是交易所、其他DeFi項目、應用程序、場外交易臺等。聚合器從reporters那里接收參考價格，對其進行驗證并計算中間值，然后將其存儲起來，以便被Compound市場訪問。更新資產參考價格的機制是基于錨定價格以及檢查聚合器計算的中值價格的上下限。如果新的中間價格和錨定價格之間的比率超出界限，則不會更新資產的官方參考價格。

2.3AmpleForth

由于比特幣等加密資產因其固定的供應及生產時間無法有效應對需求變化，使它們價格的穩定性容易受到經濟沖擊和通貨緊縮的破壞。為了解決這一缺點，AmpleForth創建AMPL令牌來自動將資產價格信息傳播到supply中。根據AMPL和美元之間的價格匯率，通過按比例地擴大或收縮每個持有者的代幣數量，這種反周期的，非稀釋性的自動價格供應平衡。AMPL最初與美元掛鉤，但并非永久掛鉤，因為該平臺考慮到消費者價格指數，以平衡未來美元通脹。因此，AmpleForth的目標是通過根據對AMPL代幣的需求改變供應來穩定購買力。更具體地說，當需求大于供給時，平臺會自動增加AMPL的總量，以防止商品的相對價格上漲。同樣，當總需求小于供給時，數量也相應減少。

對于以價格-供應均衡為目標的協議來說，有一個可靠和準確的市場價格信息來源是至關重要的。AmpleForth的核心功能如圖3所示。平臺管理員在聚合器合約初始化期間設置其min、delay和expire參數，其中min指有效報告的的最小預言機節點數目，以認為聚合報表有效。delay是自報告可用之前必須通過等待的秒數。而expire表示報告被視為過期的秒數，在AmpleForth中，該值默認為12小時。有效報告必須在鏈上公開至少1小時，然后才能被使用，如果在12小時后未提供新報告，則該報告將在鏈上過期。這意味著只有在有效時間戳內提交的報告才被視為有效報告。我們在圖4中描述了這個邏輯，并假設聚合器在T0檢索價格信息。正確的AMPL/USD價格是聚合器根據授權oracles提交的報告計算得出的中間價。T0?expire≤validtimestamp≤T0?delay

Chainlink。像以太坊這樣的智能合約平臺，本身就缺乏將智能合約與非鏈上資源連接起來的能力。Chainlink的目標是通過充當一個去中心化的oracle網絡來解決這個問題，該網絡是連接鏈上智能合約和鏈下環境的橋梁。它通過提供智能合約api來實現這一點，允許DeFi合約請求鏈外資源，如市場數據、銀行支付、零售支付、后端系統、事件數據或web內容。Chainlink由多個分散的、獨立的oracle和聚合器組成的網絡，這些oracle和聚合器收集和處理鏈外數據，并根據請求將其傳遞到智能合約。AmpleForth是與Chainlink集成的平臺的一個例子。

2.4Synthetix

Synthetix平臺允許用戶創建和交換黃金、白銀、加密貨幣和傳統貨幣等資產的合成版本。Synthetix的目的是允許創建“合成資產”，其價格可以跟蹤貨幣、加密貨幣和大宗商品。Synthetix涉及兩種不同類型的令牌。用戶首先購買Synthetix的本地令牌SNX并將其鎖定到Synthetix合同中，該合同作為支持其他synth令牌的抵押品。2這些synth是通過Synthetix平臺創建的合成資產。請注意，Synthetix平臺總是將合成資產之一sUSD的價值定為1美元。synth的價格也是通過oracles來確定，oracles將資產的外部真實價格報告給聚合器，然后進行中值計算。如圖5所示，當前的oracle和聚合器是通過Chainlink提供。每種資產類型都提供一個獨立的Chainlink聚合器，它由許多oracle節點源維護。為了確保準確的數據輸入，oracles會在短時間內更新鏈上價格。

Horizen EON宣布集成區塊鏈數據查詢和索引平臺 Covalent:4月28日消息，Horizen的公共EVM兼容側鏈和智能合約平臺Horizen EON宣布集成區塊鏈數據查詢和索引平臺Covalent，該集成將使開發人員能夠利用越來越多的區塊鏈數據點在Horizen EON上高效地構建和部署去中心化應用程序(DApp)。Horizen EON目前在其永久性公共測試網Gobi上運行，測試網由包括Covalent在內的產品、集成和工具網絡提供支持。該集成還使Horizen的Gobi公共測試網數據現在可以在由Covalent提供支持的API鏈上使用，主網上的數據提供計劃于今年晚些時候實現。[2023/4/28 14:32:36]

3測量/MEASUREMENTS

在本節中，我們將詳細介紹我們的測量研究。我們對AmpleForth、Synthetix、MakerDAO和Compound平臺，進行詳細測量并報告以下內容：a）平臺資產的市場價格波動，b）市場價格與預言機報告價格之間的偏差，c）預言機的故障和異常行為，d）預言機與生態系統交互的交易圖。

3.1價格波動

在這一部分中，我們將演示旨在消除波動性的DeFi資產的價格波動性。我們總結了市場價格的每日變化。可以觀察到，盡管目標是穩定，但所有平臺在一天內都經歷了1%或5%的價格變化。此外，在調查的30%左右的時間里，AMPL的市場價格每天變化超過10%。價格隨時間的波動如圖6所示，價格的快速變化主要是由交易量的變化、外部事件或投機行為引起的。所有的結果表明，這些DeFi協議和依賴于其資產的協議需要實時準確的參考價格數據來對沖高波動性的風險。

3.2價格偏差

在本節中，我們將測量市場實時價格與這四個主要DeFi平臺的oracles報告的價格之間的偏差。我們還調查了“異常值”的可能原因—oracle報告的偏差比其他報告高得多。為了進行這項研究，我們從MakerDAO、Compound和Synthetix中選擇了報告最頻繁的ETH/USD匯率。對于AmpleForth，我們調查其官方市場預言機，該預言機每12小時報告一次AMPL/USD匯率。我們使用以太坊的BigQuery數據庫來獲取有關預言機與其DeFi平臺交互的數據。對于每個預言機，我們通過提取其數據和元數據、將數據解析為可讀的價格格式并將其與預言機應該遵循的真實價格源進行比較來分析其所有交易事務。在我們的實驗中，我們將預言機的數據源視為給定資產價格的基準。此外，由于oracle的價格報告方法沒有嚴格規定，對于每個基準源，我們還顯示了其實時“原始”價格和超過1、5、10和60分鐘的中值。

結果。我們首先調查了Synthetixoracle，通過分析其3,308價格公告，并將其與來自不同交易所的數據進行比較。由于Synthetix與Chainlink集成，我們發現他們oracle的ETH價格來源是Coinmarketcap、Bitfinex和Bittrex。因此，在圖7中，我們顯示了oracle報表與其價格來源之間的ETH/USD價格偏差。如我們所見，偏差數量很大，大多數偏差在±2%范圍內。

類似地，在圖8中，我們展示了MakerDAOETH/USDoracle的價格偏差。由于oracle沒有指定其來源，我們使用與Synthetix中相同的基線進行評估，除了Bittrex，它僅提供自2018年6月以來的ETH/USD價格信息。如我們所見，存在大量的偏差，其中大多數偏差都在5%的范圍內，這表明MakerDAOoracle不如以前的Synthetixoracle有效。此外，還有一些異常值報告，偏差超過10%。

Web3應用程序Kresus完成2500萬美元A輪融資:金色財經報道，連續創業者和前美國駐奧地利大使 Trevor Traina 為其 Web3 應用程序 Kresus 籌集到 2500 萬美元 A 輪融資，Liberty City Ventures 領投，其他投資方包括 Franklin Templeton、JetBlue Ventures 和 Salesforces 的 Marc Benioff 等。

Kresus 尚未推出，網站描述為Part Exchange, Part Wallet and Part Guide。這些資金將用于繼續構建該應用程序，并促進招聘工作和關鍵合作伙伴關系。[2023/3/7 12:47:50]

在AmpleForth中，oracle的聲明來源是Anylock-analytics，但是，它不提供公共API來檢索的實時價格。因此，我們考慮與Synthetix中相同的基線，但Bittrex不跟蹤AMPL/USD匯率。我們為AmpleForthoracle分析了980筆交易，并將結果與Coinmarketcap和Bitfinex進行對比。如圖9所示，大多數偏差都在5%的范圍內，與Synthetixoracle類似。有趣的是，有一個異常值報告具有非常大的偏差值，我們將在本節中進一步討論。

Compound的預言機使用Kraken和CoinbasePro作為其ETH/USD來源。我們對Compoundoracle進行評估，總共分析了2,144個事務，并將得到的結果顯示在圖10中。如我們所見，大多數偏差在4%以下，只有少數偏差在5%以上。

比較。在圖11中，我們顯示了所有平臺的每個源的平均偏差。在大多數情況下，考慮到加密資產的波動性，平均偏差小于2%

比較。在圖11中，我們顯示了所有平臺的每個源的平均偏差。在大多數情況下，平均偏差在2%以下，考慮到加密資產的波動性，可以看作是相對精確的信息。從圖11a到圖11c，我們可以看到平均偏差從原始數據增加到60分鐘中值。在Synthetix中，Bittrex比Coinmarketcap和Bitfinex更精確。在MakerDAO中，Bitfinex對于實時價格、1分鐘和5分鐘中間值更為準確，而Coinmarketcap對于10分鐘和60分鐘中間值更為準確。對于Compound，觀察到CoinbasePro比Kraken精確得多。此外，AmpleForthoracle的結果表明，與其他三個平臺的趨勢相反。這很可能是由oracle在向聚合器報告之前處理較長時間內的平均價格引起的.

為了更好地說明oracles/預言機之間的差異，我們還給出了表2中的具體數字。我們可以觀察到，除了AmpleForth，相對較高的偏差之外，大多數的發布行為的偏差都是≤1%和≤5%。一個可能的原因可能是我們測量的基準線與他們使用的基準線不同。然而，我們測量的平均偏差約為2.5%，與其他平臺相比似乎是可以容忍的。

異常值。由于實時價格的突然變化或Oracles/預言機本身的錯誤，每個oracle可能會面臨一些不可避免的異常值，因此在表3中，我們提供了一些在第3.1節中觀察到的較大偏差值的選定報告。在AmpleForth，市場oracle在2007年3月5日有一個明顯的發布錯誤，當時oracle以十六進制格式提交的價格為0x5667f2bb31e073c7，與當時的匯率偏差273.7%。我們沒有發現任何原因導致這種異常，我們懷疑是輸入錯誤。另一個有趣的異常報告有50.2%的偏差。這種不一致的輸入很可能是由于匯率突然下降，達到了過去四個月的最低價格。由于加密資產匯率在過去三個月內突然下降，MakerDAO的oracle有兩個異常報告，分別偏離12.8%和12.2%。在Synthetix和Compound中，前兩個異常值報告的百分比遠小于前兩個平臺，只有5%左右。Synthetix中最大的異常值也來自于實際價格的突然下跌，而第二大異常值很可能是由于最近美國股市的波動。

數字權利倡導組織敦促美國立法者保護隱私權，Ledger、Protocol Labs等組織簽署公開信:1月11日消息，數字權利倡導組織Fight for the Future在其網站上發布了一封公開信，鼓勵立法者保護隱私權，支持端到端加密并保護個人數據。信中提到了Filecoin、ZCash、MobileCoin和幾個通信協議的名稱，并敦促立法者起草并通過逾期已久的立法，重點保護人們的隱私并打擊政府和商業監視。[2023/1/11 11:06:19]

3.3故障

在本節中，我們將研究oracle故障。對于MakerDAO、Compound和AmpleForth，我們檢查了它們的oracle提交但由于Ethereum網絡處理失敗的所有事務。對于Synthetix，由于與Chainlink的集成，我們檢查所有受支持資產的oracle節點，找出它們從中收集的真實來源，然后測量這些oracle。

MakerDAO。MakerDAO中的參考價格ETH/USD由聚合器更新，聚合器整理來自多個外部來源的價格數據。如表4所示，在總共7042個事務中，有54個失敗的事務是由于ETHoracle中的GAS錯誤而發生的，失敗率為0.77%。另外三個oracles的故障率分別為2.17%、1.39%和0.53%，也存在類似的問題。

AmpleForth。接下來，我們調查所有源自AmpleForth預言機的交易。在表4中，我們發現，到2020年4月，在AmpleForth的兩個市場倉中發生了3015和3416筆逆轉交易。

Synthetix。Synthetix與feed服務的Chainlink完全集成。Synthetix中支持的每種資產類型都有一個對應的Chainlink節點集合，用于完成類似于oracle的作業。我們進一步檢查所有交換對的節點-ETH/USD、BTC/USD、AUD/USD、EUR/USD、CHF/USD、GBP/USD、JPY/USD、XAG/USD和XUG/USD，以找出潛在故障。

在表5中，我們給出了有關預言機節點的詳細信息、它們各自的來源以及遇到的問題。我們發現一些問題，如Anyblock和SimplyVC提交的事務隨后被以太坊網絡還原。到2020年2月14日，AlphaVantage收到了來自Chainlink的17個請求，但都忽略了它們，沒有提交任何成功的響應。LinkPool采用兩種外部資源，即CryptoCompare和AlphaVantage，用于ETH、BTC、AUD和XAG匯率。然而，Alpha的優勢是不可靠的，這使得LinkPool也不可靠。Fiews,Cosmostation,Validation等，是穩定的節點，沒有發現異常，而stake.fish魚池和Chainlayer不是公開的，因此不能被公開審計。

3.4預言機的活動分析

oracle地址可以與大量以太坊地址交互，這些地址可以是ERC-20令牌合約、onchain服務、來自其他協議的實體或外部帳戶地址等。在本節中，我們將重點分析DeFi平臺的oracle的事務活動。我們使用BigQuery對oracle的整個事務歷史進行爬行，然后構建事務圖，找出oracle與哪些最常見的地址進行交互，它們與哪些實體或外部帳戶進行通信，以及它們涉及哪些有趣的活動。

AmpleForth。我們從AmpleForth的oracle收集了132119筆交易，發現有47個不同的地址與oracle交互。如圖12a所示，整個事務的很大一部分是與Chainlink的聚合器的交互，顏色為綠色。紅色節點表示預言機有161筆交易需要升級AmpleForth的代理合約來設置或更新某些參數。藍色和橙色的是外部賬戶地址，涉及48筆和1筆交易。oracle在2020年3月13日連續向bluenode發送了48個沒有輸入數據的事務。

MakerDAO。類似地，我們使用ETH/USDMakerDAOoracle作為度量目標，提取4,914個事務，對它們進行分析，并在圖12b中顯示結果。如圖所示，oracle與來自七個不同地址的四種類型的實體進行交互。大多數交易都是關于價格過賬行為的，但是，有兩個失敗的交易是由于GAS不足錯誤造成的。它有四個代理活動，只有三個SAI和DAI的令牌傳輸。此外，當平臺決定進行SAI和DAI轉換時，還有一個遷移活動。

Compound。我們在Compound中選擇ETH/USD預言機，并分析其所有11,458筆交易。所有事務都是關于價格報告操作與三個onchain聚合器交互。與其他平臺的預言相反，事務歷史不包含與其他參與者或服務的交互。

Synthetix。Synthetixoracle的142,422事務圖如圖12d所示，與其他平臺類似，該ETH/USDoracle主要與綠色標記的活動聚合器契約交互。一個例外是聚合器18之一，該聚合器在沒有明確原因的情況下自毀。除此之外，oracle還參與了與Synthetix網絡合約的2,056筆交易，大部分是從平臺獲取參數值。一個有趣的活動是總共667個事務在沒有輸入數據的情況下發送給自己。

4討論

4.1去中心化

在這部分，我們討論不同的DeFioracles設計。其中一些依賴于中心化的聚合器來檢索參考價格，而另一些依賴于與Chainlink的feed提供者建立合作關系。在本節中，我們將研究oracles系統在實踐中是如何實現的，以及它如何影響平臺的去中心化。

表6描述了影響oracles去中心化的屬性。MakerDAO和Compound有相似的架構——它們使用一個聚合器定期從外部白名單oracle節點檢索價格信息。即使這些系統的其他組件部署在去中心化的智能合約平臺上，這種設計由于預言機喂價的中心化而引入了固有的中心化缺陷。AmpleForth部分使用Chainlink來提供oracle功能，這也減輕了單個聚合器的中心化風險。然而，它仍然依賴一個聚合器合約從四個oracle節點收集數據。因此，我們將其歸類為半去中心化的設計。Synthetix已經宣布Synthetix與Chainlink集成到以太坊上運行，提供完全去中心化的喂價。數據饋送將被轉到由Chainlink組成的去中心化oracle節點網絡中，參考價格由多個獨立節點在經濟激勵的支持下而不是由任何中心第三方在鏈上傳輸。因此，就目前而言，它的設計最接近于去中心化。

4.2建議

我們的研究，初步看來oracle/預言機生態系統并不成熟。因此，在本節中，我們試圖從我們的觀察中學習并洞察未來oracle平臺的潛在改進。

Transparency/透明度。如第3.2節所述，oracles報價的處理方法沒有明確說明。甚至oracle檢索來源對于平臺用戶來說也是不明確的。這導致oracle平臺缺乏透明度和潛在的不可察覺的錯誤行為，因為目前沒有實體能夠證明oracles報告的價格的準確性。我們對未來oracle設計的第一個建議是要求oracles顯式聲明其清單。這樣的清單將包含oracle元數據、部署的數據源、oracle更新的預期頻率以及價格推導的精確描述。

Accountability/問責。我們認為，oracles，成為關鍵的信任方，應該為他們的行動負責。在區塊鏈生態系統中，我們可以預見實現責任的一種可行方式是加密激勵。因此，為了激勵oracles以承諾的頻率報告準確的價格，我們可以想象，平臺實施的機制將懲罰oracles違反其清單或平臺策略的行為，例如，延遲或丟失報告等事件，或高價格偏差等可證明的不當行為。這種機制可以通過智能合約部分實現，但它需要oracles存儲大量的加密資產作保證。

OperationalRobustness/操作穩健性。我們發現，令人驚訝的是，盡管oracle的交互相對簡單，但它們并沒有擺脫基本的操作問題。由于oracle報告在DeFi生態系統中起著至關重要的作用，我們鼓勵運營商通過提高GAS和GAS價格來過度供應。前者必須保證在整個交易執行過程中有足夠的GAS消耗。后一個參數對于報告的延遲很重要，當以太坊網絡擁塞時，這一參數可能特別重要。高昂的GAS價格將使oracle的報告能夠更快地廣播到區塊鏈中。

5相關工作

我們目前并不知道是否還有其他測量或分析DeFioracles的工作，但是，下面我們討論下最相關主題的工作。

OracleDesigns/預言機設計。TownCrier是一個經過認證的智能合約數據喂送系統。實體TC充當智能合約和現有網站之間的橋梁，這些網站已經被非區塊鏈應用程序普遍信任。它將區塊鏈前端與受信任的硬件后端結合起來，以抓取支持HTTPS的網站，并根據智能合約提供源認證數據。由于SGXenclave的集成，在TC中有可能執行正確代碼的遠程證明。TC建立與網站的安全TLS連接并解析其內容，然后可以將其用作智能合約的輸入。然而，TC的一個潛在限制是它將Intel定位為執行遠程認證所需的可信方。

TLS-N是一個通用的TLS擴展，它為TLS協議提供了安全的不可否認性。TLS-N修改TLS堆棧，以便對服務器發送的TLS記錄進行身份驗證。因此，TLS-N客戶端可以將接收到的TLS-N記錄呈現給第三方，第三方可以驗證它，只需信任服務器。一般來說，TLS-N生成關于TLS會話內容的非交互式證明，這些證明可由第三方和基于區塊鏈的智能合約有效驗證。因此，TLS-N增加了對web上提供的內容的責任，并使web內容成為一個實用且分散的區塊鏈oracle。然而，它的主要缺點是可部署性。它需要對TLS協議進行重大更改，采用過程相當緩慢。

實用數據饋送服務是一個擴展內容提供商的系統，它包含了數據透明性和一致性驗證的新功能。它允許內容提供商將其web實體與區塊鏈實體鏈接起來。在PDF中，數據通過區塊鏈進行身份驗證，但不會破壞TLS信任鏈或修改TLS堆棧。此外，內容提供商可以指定他們想自由使用的數據格式，因此數據可以很容易地被解析和定制為智能合約。PDFS使內容提供商保持可審計性，并減輕其惡意活動并允許他們創建新的業務模型。缺點是，智能合約中的驗證邏輯不太輕量級或高效，而且證明更短的設計可能是PDF的潛在改進。

DeFiSurveys/DeFi調查。提供了一個關于主流DeFi協議的調查，主要集中在stablecoins的設計上。和系統地討論了現有DeFi平臺的總體設計。通過將這些設計分解為各種組成部分，即掛鉤資產、抵押品數量、價格信息和治理機制，這些調查旨在探索DeFi平臺的優缺點，以確定未來的發展方向。

AttackingDeFi。詳細探討了DeFi生態系統以太坊網絡上的閃貸款機制。分析了兩個已有的ROI大于500k%的攻擊向量，并將基于閃貸款的攻擊參數作為優化問題進行求解。它還顯示了如何“提升”兩個先前執行的攻擊，從而分別獲得829500美元和110萬美元的利潤，分別提升了2.37倍和1.73倍。劉易斯等人。探索設計的弱點如何導致DeFi危機。本文討論了MakerDAO的過度抵押和治理攻擊，提出了一種新的金融傳染病。

對于加密貨幣中的拉高出貨的問題，通過建立一個模型來預測拉高出貨之前在加密交易所上市的所有資產的拉高出貨可能性，來調查412個拉高出貨活動，并發現與拉高出貨方案相關聯的加密市場中的模式。Josh等人。從經典的經濟文獻中檢查關于拉高出貨方案的現有信息，將其與加密貨幣進行綜合，并提出可用于定義加密貨幣拉高出貨的標準。這些模式可以顯示異常行為，用于定位異常交易活動的點，以標記潛在的拉高出貨活動

Philip等人提出了去中心化交易所的套利策略，這些交易所由支付高額交易費用并優化其網絡延遲以提前處理普通用戶交易的機器人執行。通過對bot盈利和區塊鏈特定策略的實證研究，正式模擬了在GAS優先拍賣中，bot為爭奪礦商提供的交易優先權而相互競爭的行為，表明在許多情況下，bot從純收入套利中獲得的收入遠遠超過以太坊區塊獎勵，并且交易費用。

6結論

在這篇文章中，我們提出了第一個DeFioracles的研究。通過對MakerDAO、Compound、AmpleForth和Synthetix四個著名的開放DeFi平臺上部署的oracle進行大規模測量，我們研究了實時price和oracle節點提供的價格信息之間的差異引起的價格偏差的細節。我們比較了部署平臺的價格偏差，對oracles的穩定性、責任性和部署模式進行了詳細的度量。我們發現，與聲稱來源的偏差以及操作故障相當頻繁。最后，我們討論了這類平臺可能面臨的潛在安全漏洞，并提出了一些建議，可以改進發現的一些缺陷。

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