Oracle中區(qū)塊鏈的實現(xiàn)原理是什么

本篇文章給大家分享的是有關(guān)Oracle中區(qū)塊鏈的實現(xiàn)原理是什么，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學(xué)習(xí)，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

1、為什么智能合約需要預(yù)言機/Oracle？

在智能合約中執(zhí)行的邏輯不可以執(zhí)行區(qū)塊鏈之外的任何操作，例如它不可以訪問互聯(lián)網(wǎng)上的web服務(wù)。外部數(shù)據(jù)進(jìn)入智能合約的唯一方法是將其置入一個交易中，通過向系統(tǒng)發(fā)送一個新的交易來觸發(fā)區(qū)塊鏈狀態(tài)的更新。

試著考慮一下，如果智能合約在執(zhí)行時可以訪問外部的一個API來獲取數(shù)據(jù)，會出現(xiàn)什么情況？

如果今天部署這個合約，那么API可能會返回如下的數(shù)據(jù)：

{ "foo": "bar" }

但是明天再部署時，API可能就會返回新的數(shù)據(jù)，例如：

{ "foo": "baz" }

那么可以想像，一個月以后如果有人進(jìn)行以太坊區(qū)塊鏈的同步，這個智能合約就會被執(zhí)行，但是API的響應(yīng)數(shù)據(jù)是和一個月之前不同的，這就會導(dǎo)致新同步的區(qū)塊鏈狀態(tài)不同于之前已經(jīng)存在的節(jié)點狀態(tài)。

這就不再是完全自確定的區(qū)塊鏈了。經(jīng)歷相同的同步過程，我的區(qū)塊鏈和你的區(qū)塊鏈卻不一樣！

讓我們再換個說法：給定一組區(qū)塊，一個節(jié)點必須能夠從零開始重現(xiàn)區(qū)塊鏈的最終狀態(tài)，而無需互聯(lián)網(wǎng)連接。

那么這一點對于智能合約的開發(fā)者意味著什么？Oralce（預(yù)言機），開發(fā)者必須構(gòu)造一個預(yù)言機來和實現(xiàn)智能合約與外部世界的交互。

2、如何實現(xiàn)一個簡單的預(yù)言機/Oracle？

現(xiàn)在讓我們創(chuàng)建一個簡單的預(yù)言機/Oracle，來將外部的天氣數(shù)據(jù)傳入智能合約：

在最底層的區(qū)塊鏈平臺，我們需要部署一個智能合約，這個合約有一個方法updateWeather()用來更新天氣狀態(tài)，只有在合約白名單里的地址才可以調(diào)用這個方法。updateWeather方法接受天氣數(shù)據(jù)作為參數(shù)，同時觸發(fā)一個以太坊合約事件并將天氣數(shù)據(jù)作為事件的參數(shù)，這樣JavaScript應(yīng)用就可以訂閱這個事件并獲得異步通知了。

同時我們將創(chuàng)建兩個nodejs進(jìn)程，其中之一就是預(yù)言機/Oracle，它的實現(xiàn)邏輯就是周期性地輪詢第三方天氣API來獲取天氣數(shù)據(jù)，然后將天氣數(shù)據(jù)提交給智能合約以便進(jìn)行歷史審計。

另一個nodejs進(jìn)程則負(fù)責(zé)訂閱智能合約的天氣事件，然后在控制臺輸出事件參數(shù)。正如之前所述，每當(dāng)預(yù)言機/Oracle調(diào)用合約的updateWeather()方法時，都會觸發(fā)天氣事件。

需要指出的是，為了便于理解預(yù)言機的核心實現(xiàn)思路，下面的代碼進(jìn)行了簡化，剔除了必要的錯誤處理，因此并不適用于生產(chǎn)環(huán)境。

源代碼在這里：

• 預(yù)言機合約 - https://github.com/decentorganization/weather-oracle-contract

• 預(yù)言機服務(wù) - https://github.com/decentorganization/weather-oracle-service

接下來我們詳細(xì)講解這個簡單的預(yù)言機的實現(xiàn)。

3、預(yù)言機智能合約實現(xiàn)

智能合約有一個公開的oracleAddress狀態(tài)變量，用來表示允許調(diào)用智能合約的updateWeather 方法的賬戶地址，我們在構(gòu)造函數(shù)中對其進(jìn)行賦值：

contract WeatherOracle {  
  address public oracleAddress;
  
  constructor (address _oracleAddress) public {
    oracleAddress = _oracleAddress;
  }
  
  // ...
}

接下來我們要定義天氣事件，這個事件將在weatherUpdate()調(diào)用成功時觸發(fā)。同樣為了簡化，我們讓這個事件簡單的附帶一個表示溫度的字符串參數(shù)。

event WeatherUpdate (string temperature);

最后我們要實現(xiàn)updateWeather()方法。它的可見性為public，意思是可以從外部調(diào)用這個方法：

function updateWeather (string temperature) public {
    require(msg.sender == oracleAddress);
    emit WeatherUpdate (temperature);
  }

請注意require語句。只有當(dāng)調(diào)用地址（msg.sender）和白名單地址（oracleAddress）一致時才允許繼續(xù)執(zhí)行該方法，否則將回滾交易。

好了，就這么簡單。

4、預(yù)言機服務(wù)

我們的預(yù)言機就是一個簡單的nodejs服務(wù)。它使用request庫來調(diào)用外部天氣API，解析API的響應(yīng)，然后構(gòu)造并提交交易給智能合約，然后等一會兒，重復(fù)上面的工作，如此周而復(fù)始。

讓我們從訪問API開始，我們將API的地址放在一個環(huán)境變量里，以便在開發(fā)/生產(chǎn)環(huán)境切換時避免修改源代碼：

const options = { uri: process.env.WEATHER_URL, json: true };
const start = () => {
  request(options)
  .then(parseData)
  .then(updateWeather)
  .then(restart)
  .catch(error);
};

下面的代碼用來解析API的響應(yīng)結(jié)果：

const parseData = (body) => {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const temperature = body.main.temp.toString();
    resolve({ temperature });
  });
};

現(xiàn)在要做的就是構(gòu)造一個調(diào)用智能合約的updateWeather()方法的以太坊交易。注意account()是一個異步方法，它的作用是載入一個以太坊賬戶，contract是一個js對象，它包含了之前部署的WeatherOracle智能合約的部署地址和ABI接口數(shù)據(jù)。這些與智能合約相關(guān)的函數(shù)都來自于著名的web3開發(fā)包：）

const updateWeather = ({ temperature }) => {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    account().then(account => {
      contract.updateWeather(temperature, { from: account }, (err, res) => {
        resolve(res);
      });
    });
  });
};

最后，我們只需要在指定超時后重新啟動這個過程即可。 wait()函數(shù)將在指定的超時時間之后解析。

const restart = () => {
  wait(process.env.TIMEOUT).then(start);
};

搞定了！上面的代碼實現(xiàn)了一個簡單服務(wù)，它可以從API獲取數(shù)據(jù)，然后再輸入智能合約。

注意：

• 當(dāng)我們構(gòu)造以太坊交易時，我們使用{from:account}來指定調(diào)用賬戶，account所指向的這個賬戶需要有一些以太幣來支付交易的手續(xù)費。

• 我們使用環(huán)境變量來配置一個私鑰，用來實例化account對象。這個私鑰必須是用來部署 WeatherOracle智能合約時傳入的那個白名單地址所對應(yīng)的私鑰。

5、天氣事件的利用服務(wù)

這是另一個簡單的nodejs服務(wù)。同樣，contract是一個包含了合約的部署地址和ABI信息的js對象，調(diào)用WeatherUpdate并傳入一個回調(diào)就是我們訂閱天氣事件的所有代碼：

const consume = () => {
  contract.WeatherUpdate((error, result) => {
    console.log("NEW WEATHER DATA EVENT ON SMART CONTRACT");
    console.log("BLOCK NUMBER: ");
    console.log("  " + result.blockNumber)
    console.log("WEATHER DATA: ");
    console.log(result.args);
    console.log("\n");
  });
}

當(dāng)這個服務(wù)運行時，隨著交易成功入塊上鏈，它將會周期性地向控制臺輸出數(shù)據(jù)：

NEW WEATHER DATA EVENT ON SMART CONTRACT
BLOCK NUMBER:
  3424586
WEATHER DATA:
{ temperature: '74.75' }

以上就是Oracle中區(qū)塊鏈的實現(xiàn)原理是什么，小編相信有部分知識點可能是我們?nèi)粘９ぷ鲿姷交蛴玫降?。希望你能通過這篇文章學(xué)到更多知識。更多詳情敬請關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。