Ares Protocol: 跨鏈預言機世界的Rollup

?DeFi世界對預言機服務的需求

隨著開放金融 - DeFi的發展繁榮，為DeFi提供資料服務的預言機的作用越來越得到了體現，預言機作為區塊鏈的底層基礎設施的重要性在一次次的DeFi攻擊性事件中得到了驗證，

回顧DeFi的發展路程，從第一代產品MakerDAO里面，我們已經看到了預言機的影子，MakerDAO用預言機獲取到的價格來標定價格，以此來釋放穩定幣DAI，Compound將我們帶到了DeFi第二代產品，這個聲稱要做數字世界銀行的DeFi應用，帶來了流動性挖礦，通過質押數字資產帶來流動性來獲取收益，其中的借貸功能需要獲得資產的實時價格作為資產的定價和清算標準，下面我們看一張圖：

上面所列的DeFi專案中，絕大多數都或多或少的使用了預言機服務，預言機的需求呈指數級增長，這也是為何Chainlink能到達市值前10位置的原因，

預言機的發展與Rollup技術的結合

區塊鏈是一個封閉的環境，鏈上是無法主動獲取鏈外真實世界的資料，所以區塊鏈需要預言機來滿足對外界資料互動的需求，預言機是區塊鏈世界中的資料代理商，負責查找和驗證真實世界的資料，并以加密的方式將資訊提交給區塊鏈系統，

Vitalik 在《回顧區塊鏈近 5 年經濟學進展，以及新出現的問題》一文中，將預言機問題的重點放在了獲取真實資料上，可見如何確保資料的真實有效是預言機需要解決的一大難題，回顧Layer2的發展歷程，從最開始雷電網路的狀態通道，到Plasma的子鏈，再到強調鏈上驗證的Rollup，以太坊一直在追逐資料的安全可靠，

我們再來看下預言機的發展流程，通過治理中心化實作的Chainlink，到強調報價節點隨機性的Band、DOS等區塊鏈網路，Ares Protocol從之前優秀的預言機方案中汲取營養，在保證報價資料隨機性的同時結合了Optimistic Rollup的樂觀挑戰模型，設計了通過鏈上驗證來確認資料安全可信的機制，

Ares Protocol結合了Optimistic Rollup資料驗證模型，并且在Optimistic Rollup的基礎上，兼收并蓄Rollup方案先進的資料驗證優勢，Ares開發者深耕在以太坊技術社區，通過對比各種技術設計，考慮到驗證每一個資料的復雜度，最終選擇理論借鑒Optimistic Rollup的樂觀挑戰模型，假設全網只要有一個誠實挑戰者，即可驗證鏈上資料的真實可靠，

以太坊已經確認了以 Rollup 為中心的 2.0 路線圖，而Optimistic Rollup正是以太坊Rollup擴容方案的主力軍，Optimistic Rollup 是2021 年以太坊生態至關重要的技術之一，

作為跨鏈預言機世界的Rollup，Ares Protocol將吸收以太坊社區Rollup方案的優秀設計經驗， 將目前最高安全級別的鏈上驗證機制帶入到預言機領域，將真實可信的資料從中心化機構帶入到去中心化的節點領域，從而打造頂尖質量的預言機解決方案，

Ares Protocal的架構設計與具體功能

Ares Protocol的架構設計中包含如下幾部分：

• 分布式資料源，

• 隨機的報價礦工，

• 礦工聲譽系統，

• 時刻驗證資料的挑戰者，

• 仲裁機構：網路安全的守護者，

一級價格過濾：

正常情況下，報價礦工會處理網路上的價格請求，礦工與分布式資料源進行加密鏈接從而獲取價格，并將價格按聚合演算法提交到鏈上，這是一級價格過濾，

二級價格過濾：

當鏈上收集夠足夠的礦工報價后，會通過聚合演算法剔除掉非法資料并生成可用的價格，這是二級價格過濾，

三級價格過濾：

正常情況下流程到此已經結束，當網路中出現惡意報價礦工時，挑戰者將發起價格挑戰，將惡意報價資料和真實資料傳遞到仲裁機構，

仲裁機構中的仲裁成員一般為聲譽值較高的礦工，仲裁成員在收到價格挑戰時，向自身連接的分布式資料源提出請求，去查詢價格的正確性并給出自己的投票結果，

最后拿到結果后如果挑戰成功，將懲罰惡意報價的節點，罰沒礦工一大部分質押資產，并將其從報價礦工成員中剔除，罰沒的一部分金額將給予挑戰者和仲裁機構作為獎勵，還有一部分會流入國庫，對于造成價格損失的DeFi使用方進行資料補償，這是價格的3級過濾，

Ares Protocol的具體功能是什么？

下面將列舉Ares Protocol中使用的具體功能點和功能比較：

• Reputation POS機制

Ares通過引入RPOS機制 （Reputation POS），讓普通用戶也可參與到節點運營商里面，通過Staking經濟來管理廣大節點的行為，誠實運行節點的運營商可以積累聲譽值，Reputation POS將和可驗證隨機函式（VRF）結合，聲譽值的增加可以獲得更多的出塊權重，通過POS的一整套流程來保證節點網路的安全，

• 報價節點隨機性

報價節點的可預測性會影響到網路激勵的分配，EOS網路出塊被詬病的其中一大原因是21個節點輪流出塊，出塊節點很容易被預測到，這是DeFi難以在EOS爆發的原因，Ares基于Polkadot網路與Substrate區塊鏈架構構建，因此借助BABE共識演算法，便捷地使用VRF功能進行隨機選擇報價的節點，讓報價節點被預測的可能變得幾乎為零，

• 仲裁聯盟管理節點安全性

當報價節點將分布式資料源的資料提交到鏈上，在真實的拜占庭環境下，任何節點處于自身的利益都有作惡的可能，對作惡節點如何懲罰和對誠實的節點錯誤懲罰考驗著區塊鏈系統的設計，當挑戰者檢測到網路記憶體在惡意報價節點，可以通過類似DAO的聯盟來做鏈上懲罰，建立仲裁聯盟將在保持去中心化的同時兼顧鏈上治理的效率，聯盟內的仲裁成員通過自發驗證資料有效性然后對資料發起投票，可以極大地提高網路安全性，

• 預言機價格上鏈無延遲問題

在區塊鏈資產中，價格時刻都在發生著變化，當價格波動大的時候，需要頻繁提交價格更新到鏈上，對于復雜的區塊鏈系統來說，由于承載的DeFi專案眾多，這個時候鏈上存在大量因價格變動而自動觸發的交易，當交易量大的時候GAS值會暴漲，此時發送的交易由于GAS費的原因可能無法及時上鏈，然后全市場推高的GAS費要求使得一些價格資訊最終無法上鏈，這樣回圈往復，會造成巨大的價格延遲，Chainlink曾因巨大的市場波動發生過六個小時內未更新ETH/USD價格，導致了巨大的市場恐慌，Ares通過將礦工和報價進行系結，可以保證預言機價格的實時上鏈，不會發生類似的價格延遲問題，

• 鏈上結合鏈下資料篩選

目前市面上有些預言機依附以太坊網路，報價節點無共識，這帶來了一些網路安全性的問題，Ares通過BABE共識演算法和Offchain worker（鏈下作業機）的結合，利用了Polkadot的兩大創新，使價格的獲取更加的去中心化和安全，通過Offchain worker來安全地訪問鏈下真實世界的資料，然后再將資料通過簽名傳遞到Wasm（WebAssembly）智能合約里，真正實作了資料的安全獲取，Ares會將從鏈下獲取的資料與鏈上的資料做整合，剔除掉一些惡意資料，將真實有效的資料做鏈上資料聚合，實作了資料的二次過濾，

• Wasm合約的優越性

當前大部分預言機都基于以太坊生態構建，EVM兼容性不足，256位的機器碼極大地影響了性能，通過引入Wasm，可以提升資料執行的效率，為在瀏覽器上直接運行提供了可能，借助于Wasm的優秀性能和多樣的資料介面，能定義出兼容性和可視化的資料結構，我們可以構建出一個功能強大的預言機模塊，

• 可升級的自適應配接器

立足于面向數字經濟發展提供資料層面，我們需要不同型別的配接器來決議資料，數字世界資料千差萬別，在網路啟動的時候只能決議一部分資料，而通過波卡的鏈上升級，可以根據外部世界的需求，不斷更新資料配接器，將優質的鏈上資料帶入鏈上世界，真正實作Web3的宏大愿景，

• 去中心化的聚合式資料源

在資料源方面，Ares使用分布式的資料源來獲取價格，每個資料源都不只是簡單的獲取交易所的價格，而是會將一些行情網站的資料做聚合，因為行情網站已經提取了各個交易所的價格，將行情網站的價格做聚合獲得的結果更加真實，在分布式資料源和報價節點之間的互動上，Ares使用了ECDHE臨時橢圓曲線DH秘鑰交換協議來保證資料更加安全，

Ares Protocol將在波卡和以太坊兩大平臺同時上線，通過跨鏈和衍生品協議實作資料和資產的互動，打造跨鏈預言機世界的Rollup，