Oráculos Descentralizados

Debido a sus limitaciones, los contratos inteligentes no pueden interactuar directamente con datos externos, lo que resalta la importancia del oráculo blockchain para cerrar esta brecha.

‍

El problema de las blockchains

La blockchain es un sistema de registro distribuido donde cada nodo debe obtener el mismo resultado final con la misma entrada, lo cual garantiza una arquitectura [determinista](https://es.wikipedia.org/wiki/Algoritmo_determinista#:~:text=En ciencias de,secuencia de estados.). Por ejemplo, al enviar $5 de Bob a Alice, se suma $5 al saldo de Alice y se resta $5 del saldo de Bob. Todos los nodos pueden replicar esta operación fácilmente y alcanzar el mismo estado.

Si una blockchain utilizara APIs para validar transacciones, podrían surgir problemas. Supongamos que queremos enviar una cantidad variable a Alice desde la cuenta de Bob basada en el precio de ETH. El contrato llamaría a una API para obtener el precio de ETH y luego enviaría la cantidad correspondiente a Alice. Sin embargo, si los nodos llaman a la API en diferentes momentos, obtendrían diferentes precios y, por ende, diferentes resultados, lo que impediría la concordancia sobre el estado de la blockchain.

Por eso, Ethereum y la mayoría de las blockchains están diseñadas para ser deterministas. Esto asegura que repetir cada transacción siempre llevará al estado correcto. Incluir llamadas a APIs u otras fuentes no deterministas podría causar fallos en la validación de transacciones debido a posibles errores o hackeos en estas fuentes. Aquí es donde los oráculos juegan un papel crucial.

¿Qué es un Oráculo en Blockchain?

El termino Oráculo se refiere a cualquier ente que comunique la blokchain con información del mundo real. Se trata de una capa de software que consulta, verifica y autentica fuentes de datos externas, transmitiendo esta información a la blockchain. Es importante tener claro que el Oráculo no es la fuente de datos en sí, sino un middleware que facilita la comunicación entre blockchains y sistemas externos, permitiendo que los contratos inteligentes accedan a datos y eventos del mundo real de manera confiable. Algunas de las características son:

• Escuchar: Monitorean la red blockchain para detectar solicitudes de datos fuera de la cadena.
• Extraer: Obtienen datos de sistemas externos, como APIs y servidores web.
• Formatear: Convierten datos externos en un formato compatible con la blockchain y viceversa.
• Validar: Generan pruebas criptográficas para certificar la autenticidad de los datos y servicios del oráculo.
• Computar: Realizan cálculos seguros fuera de la cadena para los contratos inteligentes.
• Transmitir: Firman y envían transacciones en la blockchain para compartir datos y pruebas con los contratos inteligentes.
• Salida (opcional): Envían datos a sistemas externos tras la ejecución de un contrato inteligente, como instrucciones de pago o acciones de sistemas ciber-físicos.

Existen diferentes tipos de oráculos estos son algunos:

• Oráculos de software
• Oráculos de hardware
• Los oráculos entrantes
• Los oráculos salientes
• Oráculos basados en consenso (Básicamente todos los oráculos descentralizados)

Si deseas ampliar el concepto de los distintos tipos de oráculos visita este enlace. Todo lo que acabas de leer es muy bueno pero ahora, debemos comprender los problemas a los que se enfrentan los oráculos.

Problema del Oráculo

El problema del oráculo combina dos desafíos fundamentales:

1. Las blockchains no pueden acceder a datos externos por sí solas.
2. Los oráculos centralizados eliminan las ventajas de los contratos inteligentes y presentan graves riesgos de seguridad.

Recordemos la filosofía de blokchain, construir sobre sistemas descentralizados en el que no es necesario confiar en intermediarios. Sin embargo, los datos deben provenir de alguna fuente externa. Si utilizamos datos de un único nodo o fuente, eliminamos el propósito de la blockchain. Un oráculo centralizado otorga poder a una sola entidad sobre su contrato inteligente, haciéndolo tan vulnerable como un contrato normal. Incluso con buenas intenciones, un oráculo centralizado puede ser hackeado, atacado, quedar obsoleto o no mantenerse, llevando a resultados desastrosos.

Oráculos Descentralizados

Un oráculo descentralizado, o una red de oráculos descentralizada, es un grupo de oráculos blockchain independientes que proporcionan datos a una cadena de bloques. Cada nodo u oráculo independiente en esta red recupera datos de manera autónoma de fuentes externas y los introduce en la cadena. Estos datos se agregan para alcanzar un valor determinista y veraz para cada punto de datos. Los oráculos descentralizados resuelven el problema de los oráculos al evitar la dependencia de una única fuente de verdad, lo que aumenta la confiabilidad de la información proporcionada a los contratos inteligentes.

Los oráculos descentralizados comparten los mismos objetivos que las blockchains públicas: evitar el riesgo de contraparte. En lugar de depender de una única fuente de datos, un contrato inteligente consulta múltiples oráculos para determinar la validez y precisión de la información, lo que les permite ser denominados oráculos de consenso. Este enfoque distribuye la confianza entre numerosos participantes de la red, similar a cómo una blockchain distribuye la confianza, fortaleciendo así la seguridad y la equidad de los contratos inteligentes.

Al distribuir la carga de la verificación de datos entre varios oráculos, se reduce el riesgo de manipulación y compromiso que puede afectar a los oráculos centralizados. Por esta razón, numerosos proyectos de blockchain, como Chainlink (LINK), Pyth Network (PYTH), Augur (REP) y otros más son proyectos de oráculos descentralizados.

Oráculos centralizados vs. Oráculos descentralizados

Comparar oráculos descentralizados y centralizados es crucial para entender los compromisos y elegir la solución más adecuada para un proyecto blockchain. Veamos un comparativo con algunos factores clave:

Oracle Exploit

Como hemos visto a lo largo de este análisis los oráculos desempeñan un papel crucial al transmitir datos externos a los contratos inteligentes. Sin embargo, estos datos pueden ser vulnerables a errores o manipulaciones intencionales. Estos exploits ocurren cuando los oráculos reportan información inexacta debido a fuentes comprometidas.

Por ejemplo, un precio de activo reportado incorrectamente puede desencadenar liquidaciones injustas en contratos inteligentes, resultando en pérdidas financieras significativas para los usuarios.

Estos exploits no solo afectan directamente a los usuarios y proveedores de liquidez, quienes enfrentan mayores costos de transacción y pérdidas por arbitraje, sino que también impactan la experiencia general del usuario al provocar ejecuciones tardías y deslizamientos en las operaciones.

Oracle Extractable Value

Por otro lado, el Valor Extraíble de Oráculos (OEV) se relaciona estrechamente con el Maximo Valor Extraible (MEV), refiriéndose a las oportunidades económicas creadas por las discrepancias temporales entre los precios en cadena y los valores del mundo real antes de las actualizaciones del oráculo. Aquí es donde surgen estrategias que explotan OEV como:

• Front-Running: Bots priorizan transacciones para obtener ganancias de discrepancias de precios antes de las actualizaciones.
• Arbitraje: Explotación de diferencias de precios entre plataformas después de las actualizaciones del oráculo.
• Liquidaciones: Liquidación rápida de posiciones infragarantizadas después de las actualizaciones de precios para obtener bonificaciones.

Impacto Económico

• Las actividades de OEV aumentan los costos de transacción y las tarifas de gas para los usuarios.
• Los proveedores de liquidez enfrentan reducción de ganancias debido a pérdidas comerciales relacionadas con el oráculo.
• Las aplicaciones sufren un rendimiento degradado y la insatisfacción del usuario. el front-running, arbitraje y liquidaciones rápidas para aprovechar estas discrepancias y capturar valor antes de que los precios se actualicen oficialmente en la cadena.

Estas actividades no solo aumentan los costos de transacción y las tarifas de gas para los usuarios, sino que también reducen las ganancias de los proveedores de liquidez debido a pérdidas comerciales relacionadas con las actualizaciones del oráculo. Además, pueden llevar a un rendimiento degradado de las aplicaciones y una insatisfacción general del usuario debido a ejecuciones desfavorables y experiencias deficientes en el uso de plataformas blockchain.

Para comprender mejor todo lo relacionado con MEV puedes leer este primer reporte sobre el MEV que hicimos para la PBS Foundation ahí podrás entender todo de una manera clara y concisa.

Estrategias para Abordar OEV

Soluciones Tecnológicas

• Implementación de subastas de flujo de órdenes (OFA) para optimizar la secuenciación de transacciones y reducir las externalidades negativas del MEV.

Innovaciones en Plataformas

• Ejemplos como OEV-Share de API3 y el modelo de Pyth Network para mejorar la precisión del oráculo y reducir la latencia.

Comparativa entre Oracle Exploit & Oracle Extractible Value

Panorama actual

En el ecosistema existen varios proyectos de oráculos descentralizados, vamos a verlos de forma general enfocandonos en EOV y como se aborda desde los distintos proyectos

El futuro de Oráculos descentralizados

A medida que las aplicaciones DeFi dependen cada vez más de datos de mercado precisos y en tiempo real, los oráculos descentralizados se volverán fundamentales. Esto subraya la creciente necesidad de sistemas de oráculos avanzados que manejen entradas de datos diversas mientras priorizan la privacidad y la seguridad.

Investigaciones como la de Al-Breiki et al resaltan los desafíos persistentes y la necesidad de oráculos robustos y confiables. Estos desafíos incluyen mejorar la precisión de los datos, la escalabilidad y la interoperabilidad, aspectos cruciales a medida que la tecnología blockchain madura.

Tendencias Emergentes en Redes de Oráculos

1. Integración con Soluciones de Capa 2: Las redes de oráculos integrarán soluciones de Capa 2 como rollups y sidechains para mejorar la escalabilidad y simplificar el acceso a datos del mundo real.
2. Oráculos Multi-Cadena: Facilitarán la interoperabilidad entre diversas redes blockchain, ampliando el alcance y la utilidad de las aplicaciones descentralizadas (dApps).
3. Mecanismos Avanzados de Consenso: Exploran mecanismos como la computación descentralizada y las pruebas criptográficas para fortalecer la integridad y seguridad de los datos.
4. Medidas Mejoradas de Privacidad: Tecnologías como la computación segura multiparte (MPC) y pruebas de conocimiento cero (ZKP) protegerán la privacidad de los datos en entornos descentralizados.

Innovación y Gobernanza en Redes de Oráculos

1. Mercados de Oráculos Descentralizados: Plataformas emergentes facilitarán la creación e implementación de redes de oráculos, fomentando la competencia y simplificando la integración para desarrolladores.
2. Oráculo como Servicio (OaaS): Proveedores de servicios en la nube ofrecerán soluciones de oráculo, simplificando el acceso a estas funcionalidades sin necesidad de gestionar la infraestructura subyacente.
3. Enfoques Híbridos: Los modelos híbridos combinarán características descentralizadas y centralizadas para equilibrar confiabilidad, escalabilidad y eficiencia según las necesidades específicas.
4. Integración de Inteligencia Artificial: Mejorará la calidad de los datos, optimizará las capacidades predictivas y mejorará la entrega de feeds de datos en tiempo real, optimizando las funcionalidades de los contratos inteligentes.