1. 區塊鏈如何獲取現實世界的數據？

由于網絡、節點處理速度等原因，各節點直接獲取外界數據時可能會有偏差，從而造成結果不同。

eg. 理想的區塊鏈和預言機1對1模型（實際上是不行的）

1.1 預言機提供的解決方案

通過第三方發送一筆區塊鏈交易，交易中附加需要的數據,交易會將數據嵌入區塊,并同步到每個節點,從而保證數據的完全一致。

• 第三方將數據推送進區塊鏈

1.2. 保證數據的可靠性
1.3. 監管性和隱私性

監管性和隱私性是兩個相互矛盾的性質。強監管性必然導致弱隱私性,而強隱私性必然弱化監管。
eg. 強隱私弱監管的mlb系統 , 基于加密CryptoNote協議通過環簽名實現。

2. 系統整體架構

2.1 審計端架構

2.1.1 審計鏈

• 功能： 服務端的信譽機制、數據源的準入機制

• 本質： 一個區塊鏈系統, 有別于其他的區塊鏈交易系統, 功能更多的是用于存證以及數據共識從而保讓該數據的可靠性。

• 審計鏈不需要驗證交易的有效性, 因為審計鏈本身不涉及交易的功能。

2.1.2 服務節點

• 減輕審計鏈中共識節點的工作量,同時分攤共識節點的責任與能力,防止共識節點作惡。
• 監督共識節點的運行,共識節點也同樣評估服務節點的工作信譽和能力, 兩兩相互制約,達到審計監管的目的。

2.1.3 四層架構

• 存儲層
  使用 Redis 數據庫作為緩存,MySQL 數據庫持久保存數據。（Redis 數據庫是非關系型數據庫,存取速度快用于系統和數據庫之間的緩存）

• 數據層
  系統主要有三類數據: 統計各服務節點的信譽指數、數據源的信用以及安全等級 、數據饋送記錄(記錄服務端和數據源通信請求和回復便于今后監管時有跡可循)

• 共識層
  對三種數據達成共識:服務節點數據、通信記錄以及數據源數據。這三種數據使用同一種共識算法—實用拜占庭將車協議(Practi-cal Byzantine Fault Tolerance.PBHFT)算法。

• 應用層

  • 投票模塊
    主要針對的是服務節點的信譽指數,各節點將各自的結果發送給各個共識節點，共識節點先各自參與服 務的節點的信譽值,然后將結果達成一致后存入鏈中作為各個服務節點信譽指數的更新。

  • 智能合約
    針對數據源的信任等級，數據源將自己的申請以及證明材料遞交給入審計鏈觸發準入審計智級智能合約的運行,合約順序執行,執行到重要節點時，將此時的運行狀態經過共識存入審計鏈中，直到合約運行完成，數據源獲得準入權限，結果共識上鏈。

  • 通信模塊
    針對服務端和數據源之間的通信問題,審計鏈作為第三方,保存有服務端的請求以及雙方的通信記錄便于監管,這些記錄都是用密鑰進行加密，保證隱私性。

  • 數據操作。
    數據操作主要是面向內部和外部提供查詢接口,主要提供查詢的數據的通信記錄數據、服務節點信息及信譽指數、數據源的相關信息及信任等級、最基本的區塊信息查詢等。

2. 2.通信層架構

通信主要指的是服務端、審計端以及數據源的通信過程。

2.2.1 三種通信過程

• 服務節點與審計鏈之間的通信
• 數據源與審計鏈之間的通信
• 服務節點與數據源之間的通信

2.2.2 三點通信基本原則

• 服務節點可以和審計鏈直接通信
  服務節點向審計鏈發送消息時向審計鏈中所有共識節點同時發送請求或信息。審計鏈向服務節點返回結果時是所有共識節點同時向服務節點返回,超時返回的數據視為無效數據。
• 數據源可以和審計鏈直接通信
  數據源向審計鏈發送審計數據,審計鏈觸智能合約的執行,結果共識后上鏈,并向數據源返回共識結果,也是共識節點同向數據源發送結果數據,數據源選擇多數節點提供的結果。
• 服務節點和數據源的通信必須有審計鏈的參與,否則不可以直接單獨通信。
  因為服務節點和數據源的通信紀錄要上鏈,使用的算法是基于第三方區塊鏈的安全通信算法,該算法保證了通信記錄一定上鏈后,服務節點和數據源才能正常通信。

2.2.3 安全通信協議

在引入了一個第三方分布式系統的前提下,完成了服務端與數據源的通信過程。一次請求完成過程需要執行兩次共識,一次共識請求并存入區塊鏈中,另一次是共識通信記錄并存入鏈中。

• 服務節點與審計鏈、數據源和審計鏈的通信都是單節點對多節點的通信
• 單節點指的是服務節點和數據源，多節點就是審計鏈中的共識節點,共識節點分別處理請求后,對結果達成共識，結果數據存入鏈中。
• 所有共識節點都會將結果發送給服務節點或者數據源。
• 單節點在有效時間內收到回復后,將大多數共識節點回復的數據作為最后的結果。
• 服務節點與數據源的通信就是一個單節點對單節點的通信,審計鏈的參與只是作為第三方存證,并沒有實際參與通信。
• 在服務節點與數據源的通信過程中, 由于第三方的加入,不可避免地會有和第三萬的交互過程,這個交互過程可以今照上述的單節點對多節點的交互過程。

在本系統中單對多的通信是單對單通信的基礎。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的智能合约重构社会契约 （4）预言机基础说明的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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