Ein Oracle bezieht sich im Zusammenhang mit Blockchain-Smart Contracts auf eine vertrauenswürdige Informationsquelle Dritter, die die Kette mit Informationen versorgt, die aus Quellen und Abfragen außerhalb der Kette stammen. Zu den abgefragten Daten können unter anderem Token-Preise, Transaktionsaktivitäten und Wallet-Guthaben gehören. Darüber hinaus fungieren Orakel als Vermittler und verbinden die stark fragmentierte Blockchain-Welt, indem sie riesige Datensätze analysieren und eine Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) bereitstellen, die es ihnen ermöglicht, Berechnungen auf der Grundlage realer Ereignisse und Daten durchzuführen. Kurz gesagt: Oracles sammeln, fragen ab, verifizieren und validieren Daten aus verschiedenen Quellen und übermitteln sie an Smart Contracts. Dies unterscheidet sich funktional von zkOracles.

Was ist mit zkOracle?

zkOracles nutzt Zero Knowledge Proofs (ZKPs) als vertrauenswürdiges Medium, über das Daten frei übertragen werden können und gleichzeitig ein robuster Standard an Sicherheit, Datenschutz und Kosteneffizienz gewahrt bleibt.

Das „zk“ in zkOracle steht für „Zero-Knowledge“. Ein zkOracle ist ein fortschrittlicher Orakeltyp, der wissensfreie Beweise beinhaltet, eine kryptografische Methode, die es einer Partei ermöglicht, einer anderen Partei zu beweisen, dass eine Aussage wahr ist, ohne andere Informationen preiszugeben. Durch die Integration von Zero-Knowledge-Proofs kann zkOracles Daten für Smart Contracts auf eine Weise bereitstellen, die sowohl privat als auch überprüfbar ist.

Der Prozess zur Datenprüfung in zkOracles beginnt außerhalb der Kette, wo Off-Chain-Prüfer (Knoten) zk-SNARKs verwenden, um nachzuweisen, dass sie über spezifische Informationen verfügen und Berechnungen basierend auf Quellinformationen ausgeführt haben.

Verbraucher interagieren dann über intelligente Verträge mit der Blockchain und senden Anfragen, die es ihnen dann ermöglichen, sich auf die von diesen Off-Chain-Prüfern generierten Daten und Beweise zu verlassen, um eine fundierte Entscheidung zu treffen. Smart Contracts müssen diese Daten dann verarbeiten und eine Entscheidung über die Gültigkeit dieser Daten und ihre Vertrauenswürdigkeit treffen. Die Tatsache, dass die anfängliche Datenberechnung und die darüber erfolgende zkProof-Generierung außerhalb der Kette erfolgen, ermöglicht es Benutzern, Berechnungen lokal auszuführen und dabei die Flexibilität zu haben, benutzerdefinierte Vorgänge beliebig oft durchzuführen, ohne dass hohe zusätzliche Kosten entstehen. Die Off-Chain-Daten und zkProof werden dann zur Überprüfung in der Kette präsentiert, um die Richtigkeit und Sicherheit der bereitgestellten Daten sicherzustellen.

Die Zero-Knowledge-Proof-Generierung wird verwendet, um die Integrität der Berechnung durch den Oracle-Knoten sicherzustellen. Dieser vertrauenswürdige Ansatz erhöht die Sicherheit eines zkOracle, da derzeit herkömmliche Oracle-Daten leichter ausgenutzt werden können, was den Stakern schaden kann. Dieser Schaden ist hauptsächlich auf die relativ geringe Anzahl von Datensätzen zurückzuführen, auf die sich ein Oracle verlassen kann. Die wirtschaftliche Strafe, wenn abgesteckte Token wegen böswilliger Aktivitäten verwirkt werden, kann ebenfalls eine unzureichende Abschreckung darstellen, und Transaktionen, bei denen Daten übertragen werden, können theoretisch immer noch im Vordergrund stehen, da diese Informationen öffentlich einsehbar sind, was möglicherweise die Integrität dieser Daten untergräbt.

Vorteile von ZKOracles

Der Hauptvorteil von zkOracles ist ihre Fähigkeit, den Datenschutz zu wahren und gleichzeitig die Integrität und Authentizität der weitergegebenen Informationen sicherzustellen.

Herkömmliche Orakel übertragen Daten öffentlich oder transparent an die Blockchain, was beim Umgang mit sensiblen oder privaten Informationen ein Problem darstellen kann. zkOracles hingegen kann Datennachweise erbringen, ohne die Daten selbst preiszugeben, was sie ideal für Anwendungen macht, die sowohl Transparenz als auch Datenschutz erfordern.

Anwendungen in der realen Welt

Zu den einzigartigen Anwendungen von zkOracles gehören vertrauliche Abstimmungssysteme, bei denen das Ergebnis überprüft werden kann, ohne dass einzelne Stimmen preisgegeben werden, Finanzsysteme, die Transaktionsgeheimhaltung erfordern und gleichzeitig die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften gewährleisten, und Lieferkettensysteme, die die Echtheit von Produkten validieren müssen, ohne proprietäre Informationen preiszugeben.

Darüber hinaus kann zkOracles in Bereichen wie der Identitätsüberprüfung, in denen der Datenschutz der Benutzer von größter Bedeutung ist, verwendet werden, um die Authentizität eines Benutzers zu überprüfen, ohne die Details seiner Datensätze preiszugeben. Insgesamt bietet zkOracles für viele Branchen eine optimale Lösung, die das Bedürfnis nach Transparenz mit der Forderung nach Datenschutz in Einklang bringt.

Das Problem, das ZKOracles löst

Die Datenverfügbarkeit auf Ethereum steht vor einer Hürde: Nur die aktuellsten 256 Blöcke auf der Ethereum-Blockchain können in der Kette abgefragt werden, was die Bereitstellung zusätzlicher Daten durch Drittanbieteranwendungen wie Etherscan erforderlich macht. Weniger als eine Stunde Ethereum-Daten sind leicht zugänglich, weshalb Apps von Drittanbietern unerlässlich sind, um diese Datenlücke zu schließen, denen Benutzer vertrauen müssen.

Bei Daten außerhalb der Kette besteht die Gefahr von Manipulationen, sodass Benutzer andernfalls ihre eigenen Datenbankverwaltungssysteme (DBMS) aufbauen müssen. Allerdings ist die lokale Verwaltung von Petabytes an Daten kostspielig und ineffizient.

zkOracles überwindet diese Probleme und macht die Indizierung durch Dritte oder die lokale Speicherung überflüssig. Durch Zero-Knowledge Proofs (ZKPs) wird die Datenintegrität gewahrt, sodass Entwickler vertrauenswürdigen Zugriff auf Daten erhalten, ohne auf einen Drittanbieter angewiesen zu sein.

Autor : Misha Komarov, Gründer von =nil; Stiftung.

Misha ist ein führender Entwickler von Infrastruktur für die effektive Zero-Knowledge-Proof-Generierung (ZKP). Er ist Forscher und Entwickler in den Bereichen Kryptographie und Datenbankmanagementsysteme (DBMS). Seine Reise in die Technologie begann im Jahr 2013, als er anfing, an BitMessage mitzuwirken, einem Peer-to-Peer-verschlüsselten Kommunikationsprotokoll. Anschließend arbeitete er mit dem Blockchain-Netzwerk BitShares und Steemit, der ersten Anwendung, die auf der Steem-Blockchain aufbaute. Mikhail arbeitete von 2017 bis 2018 an einem Fork von Steem, bevor er =nil; Gründung im April 2018