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Themis 一种漫衍式预言机办理方案

多资产价值
数据提供者通过付出链上手续费以及质押必然 Themis(ERC-20)来得到 Themis(ERC-20);而验证者通过挑战赢利,假如不是恶意挑战,那么验证者将没有任意风险。因此对验证者而言,其本钱收益相对较为清晰。对数据提供者而言,其质押的局限抉择得到的收益。
可验证随机函数 Verifiable Random Function(VRF)。简朴来说,也就是团结了非对称密钥技能的哈希函数,好比 result = VRF_Hash(SK,info),SK 是私钥,不果真,奥秘生存,和 SK 配对的 PK 是公钥,需果真给验证者。
关于更多Themis 信息:https://www.themisoracle.com

仲裁节点对验证功效举办仲裁,假如证明上传的随机数无法通过验证,那么数据上传者这笔生意业务质押的 Themis(ERC-20)将会作为嘉奖分发给数据验证者和仲裁节点。
验证者:假如某个数据提供者提供了数据,验证者可以对该数据举办挑战。验证者可以通过 VRF,可验证计较东西,尺度链上资产价值等对指认的数据举办校验。并将校验功效提交给仲裁节点, 仲裁节点对挑战举办仲裁,假如仲裁乐成,验证者将得到对方质押的 Themis(ERC-10), 从而得到收益。
我们通过提高进攻者的成原来防御进攻:
数据提供者利用可验证随机函数 Verifiable Random Function(VRF)生成可验证的随机数,并将随机数和质押的 Themis(ERC-20)传入智能合约。数据验证者可以对上传的随机数举办验证,将验证功效传入仲裁节点。
5.假如一段时间内没有人能提供证据证明数据提供者造假,那么数据提供者将得到任务提倡者提供的 Themis(ERC-20)佣金。 
2. 当前预言机的主要应用场景

可验证随机数
1)去中心化生意业务:现行的去中心化生意业务以点对点报价笼络生意业务为主,而拥有自由做市商制度的新型去中心化生意业务所更切适用户的需求,做市商双向提供报价,并双向参加生意业务。去中心化生意业务所需要获取客观公允的链上资产价值,方可均衡自有报价体系。 
在区块链中,只能获取到链上的数据,而不能会见到链外真实世界的数据,这意味着区块链世界是与外界关闭的,区块链内部本身举办流转但无法与外部取得接洽,当某些成果可能说智能合约需要读取外界信息时是吸收不到信号的,也就是说智能合约无法主动去获取链外的数据,只能被动接管数据,这也就是其降生预言机的主要原因。
当我们拥有了可验证算力时,依赖于算力产物便可以设计了,譬喻:

预言机(oracle),它是可觉得链上智能合约提供链外数据源的系统。“oracle”一词来自希腊神话,代表可以或许与神灵交换的人,他们可以看到将来的愿景。在的上下文中,预言机是一个可以答复区块链外部问题的系统,实现毗连链上与链外数据的桥梁。在抱负环境下,预言机是无信任的系统, 这意味着它们不需要被信任,因为它们是凭据去中心化的原则运行的。Themis 同样出自希腊神话,合理女神。我们但愿通过 Themis 的办理方案为链上的智能合约提供合理公正精确实时的数据处事。 
–> result 
1. 计较任务提倡者,上传需要执行的代码,并提供佣金。
4.仲裁节点通过从头执行计较任务,可能真实计较功效,对造假的一方质押的 Themis(ERC-20)将凭据必然比例分发给验证者和仲裁节点。
4. Themis 的应用

抱负环境下,预言机提供了一种无信任或至少近乎无信任的方法来获取现实世界的信息,譬喻于平台上的智能合约。它们还可用于直接将数据安详地中继到前端。因此,可以将预言机视为弥合链外世界与智能合约之间差距的机制。答允智能合约基于真实世界的事件和数据来强制执行合约干系,从而大大扩展了它们的范畴。 

带密钥的哈希函数:(info, secret)–> result
所谓的验证通过,就是指 proof 是否是通过 info 生成的,通过 proof是否可以计较出 result,从而推导出 info 和 result 是否对应匹配、证明者给出的质料是否有问题。在整个操纵流程中,证明者始终没有出示本身的私钥SK,验证者却可以推导出 info 和 result 是否对应匹配。
从数据提交到预言机的时间算起,任何一条数据的有效期都是有限的。
时间和隔断数据:基于精准的 SI(国际单元制)时间怀抱的事件触发器。
验证者在指认数据后,需要提供一条新的数据。假如验证者挑战失败,验证者质押的 Themis(ERC-20)将被按必然比例分给数据提供者和仲裁节点。数据挪用者:挪用 Themis 的预言机合约并付出必然的 Themis(ERC-20)作为用度,任何合约和账户都可以成为价值挪用者。数据挪用者付出的Themis 也将凭据必然比例分发给数据提供者。
为防备用户恶意生成错误的数据,每条数据都有一个较长的验证期,暂定为 40 小时。在这个期间内,验证者都可以对数据举办挑战。验证期事后,没有被挑战乐成的数据称之为生效数据,生效数据将会获得挖矿嘉奖。
可验证计较性算力
2.数据提供者发明这个任务,认为佣金可以接管,执行计较任务并将计较功效答和质押的 Themis(ERC-20)传入智能合约。
Themis 提供一整套技能办理方案,主要针对随机数预言机、主要针对随机数预言机、多资产价主要针对随机数预言机、多资产价主要针对随机数预言机、多资产价、指认验证、防备进攻算法以及可验证随机函数 VRF,仲裁协议等模块,构成一套完整的Themis -Protocol。

因为 Themis 的处罚机制,绝大大都数据提供者城市提供正确的数据,这样会导致一个功效就是验证者无利可图。验证者在整个生态里是担保安详性的重要一环,假如没有人愿意充当这个脚色,会粉碎整个系统的安详性。
也可以从哈希函数的演化汗青角度做个总结:

预言机的成果是给链上提供真实世界的数据的中介,其最重要的特性是需要担保预言机这其中介自己没有作恶,没有改动数据。智能合约只是在满意相应条件下,才到达触发状态的措施。也就是说智能合约的触发和运行不能没有数据源,当智能合约接管到了这些确定性数据才气举办下一步的运行。所以假如没有预言机,就会导致区块链与外部世界的断绝。所有需要与外部世界交互的应用场景,都无法实现。这会大大限制区块链生态的成长。 
假如挪用 Themis 的局限较大,大概存在进攻者。进攻者改动某个正常数据,可能进攻者恶意挑战,以期数据一直不更新(因为数据一旦被挑战将无法被采用并更新)。进攻者愿意牺牲掉质押的 Themis(ERC-20),以换来更大的收益。
以太币市场价值:譬喻 gas 价值预言机。
假如数据提供者提供的数据没有问题,那么将获得 Themis(ERC-20)作为数据提供嘉奖,质押的 Themis(ERC-20)也将在隔断一按时间后返回给数据提供者。
5、数据提供者把 PK,info 递交给验证者;
4、数据提供者把 result 和 proof 递交给数据验证者;
3) 期货、期权类产物:雷同于借贷类产物,一般意义的期货、期权类产物都需要中心化机构举办强制平仓等,而去中心化平台拥有链上价值预言机机制,可以及时捕获链上价值,从而自动完成产物合约的实现,不包袱中心化风险。
数据提供者:协议中提供各类数据的参加者,包括可验证随机数,多资产价值,可验证算力的提供者。任何人只要持有必然量的 Themis都可以成为数据提供者,数据提供者提供数据时需要质押必然的Themis (ERC-20)。假如提供的数据最终生效,那么数据提供者将得到Themis (ERC-20)嘉奖。
2)淹灭大量的计较时间的迭代计较。有些迭代运算像是 SPV 证明会淹灭大量的时间,假如全部在链长举办运算,所有节点都要运算一遍,以完成共鸣。这样会导致整个链上的运行效率低落。假如把这些运算放到链外,并通过事件监听机制举办回调,将会办理上述问题。 
物理随机数源或熵源(譬喻量子现象或热现象):如在彩票智能合约中公正地选出获奖者。
天气数据:譬喻基于天气预报的保险费计较器。
公钥版本的哈希函数(即 VRF):(info, SK)–>(proof, verified by PK)
3、数据提供者计较 proof = VRF_Proof(SK,info);
为了担保生态,Themis 设计了一个称为累积奖金的机制。根基道理就是,仲裁节点会随机选择部门提案,作为数据提供者给堕落误的数据(称为 forced error),当有 Verifier 提出挑战时,数据提供者不会受处处罚,而 Verifier 则会得到累积奖金作为嘉奖。 
Themis 主要存眷于随机数预言机、多资产价值预言机、计较性的预言机等应用场景。 
要领略 VRF 的事情道理,首先要领略哈希函数好比 SHA256,SHA3 等等,不必具体接头。一个抱负的哈希函数,其值域应该是离散的、匀称漫衍的,给定差异的输入值,其输出值应该没有纪律,随机的洒落、漫衍在值域区间内。
当我们拥有了多资产价值时,,更多的 DeFi 类产物便可以依托于 Themis来开展应用了,譬喻:
当我们拥有可验证随机数时,依赖于随机数的产物便可以设计了,譬喻:
3)由于链上存储本领受到限制,导致无法在链长举办大量数据计较。譬喻一些运算需要大量数据支持,这些数据因为以太坊存储本领的限制,无法存储在以太坊上。将运算和运算数据放到链外,并通过可验证机制举办验证将有效的办理这些问题。 
数据提供者质押的局限为 n1,那么验证者的质押局限 n2=m*n1,个中 m>1,即验证者必需以一倍以上的质押局限来挑战。我们以 m=2 为例,初始质押为 n=100 个 Themis(ERC-20),则跟着不绝的挑战,n1=200,n2=400,n3=800…以此类推。进攻者需要耗费极大的价钱才气使市场的价值在一段时间内失真。
假如到达什么条件,就会触发什么功效,这就是智能合约执行的进程。可是智能合约无法本身读取链外的数据,必需要一个外部的数据源汇报它产生了什么,它才气够执行相应的内容。举个例子:假如我们在智能合约里要基于全球人口总数量 M 做一些运算。那么这就是一个系统外的信息,是不确定的,在差异节点去外界拿这个数据 M 获得的功效大概是纷歧样的,甚至同一节点差异时间去外界拿的功效都大概是纷歧样的。因此节点之间并不能彼此验证正确性。
2)自结算型抵押借贷:这也是今朝应用最遍及的 DeFi 处事,由于拥有了链上价值,涉及到平仓可能自动结算的借贷合约,即可引用该价值完成某些条件的触发,使得借贷行为体系自动完成。
并且跟着更多的节点插手网络,新的节点需要把之前区块链上的所有生意业务重放一遍,这个时候去取得全球人口总数量 M 也是有大概完全纷歧样的,新节点也没法去确认链上原本的数据是否是正确的。这样区块链的共鸣机制就会瓦解。因此区块链不能开这个主动的同步的获取外界数据的网络端口。
其次,为了放大进攻者的本钱,对所有验证者的质押局限举办如下布置:
1、数据提供者生成一对密钥,PK、SK;
同时有
一种简朴的哈希函数变种,即团结了密钥 secret 的哈希函数,好比 result = SHA256(secret,info),那么要获得功效 result,仅仅拥有 info是不足的,必需要知道 secret 才气计较出来,这就是带密钥的哈希函数。
数据有效期和验证期
1. 为什么需要预言机?
6、数据验证者计较 result = VRF_P2H(proof)是否创立,若创立,继承下面的步调,不然中止;
系统暂定从提交数据生意业务被记录到区块起,颠末 30 个区块后失效。对付链上资产价值,在有效期内的数据将凭据必然算法举办计较生成可查询价值,对外提供价值查询处事 。

大概由预言机提供的更大都据示例包罗:
生态设计
首先,验证者举办挑战时,必需质押一笔 Themis(ERC-20)。验证者举办挑战时必需留下一个新的数据和资产。这意味着验证者挑战后,要么留下正确的数据,要么失去更多的 Themis(ERC-20),市场上一定会有其他验证者来套利并批改数据。
数据提供者资产,价值以及质押的 Themis(ERC-20)提交到报价合约后,任意验证者认为该价值有问题,便可以对该价值举办指认。之后仲裁节点将举办仲裁,仲裁节点会按照报价地址区块确定报价时间,然后按照时间查询当前头部生意业务地址这一时间的真实价值,假如数据提供者提供的价值和真实价值存在的毛病大于阈值,那么数据提供者将失去质押的 Themis(ERC-20)。这一机制担保了报价是市场上的公允价值。

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