什么是链下数据和链下计算？
- Chainlink
- 发布于 2023-11-30 17:39
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本文介绍了链下数据和计算的概念，以及它们在Web3生态系统中的重要性。链下数据是指区块链外部的真实世界数据，而链下计算是指在区块链之外进行的计算。Chainlink通过去中心化预言机网络（DONs）安全地连接区块链与链下资源，从而扩展智能合约的功能，实现更高级的应用和用例。
定义
链下数据，有时也被称为真实世界数据，是指区块链外部的任何数据。
什么是链下数据？链下数据，有时也被称为真实世界数据，是指区块链外部的任何数据，例如体育比赛得分、天气数据和金融市场数据，以及其他区块链上的数据。区块链本质上是孤立的系统，因此将区块链连接到链下数据就像将计算机连接到互联网一样——它使孤立的系统能够与现实世界互动。在访问链下数据时，必须维护区块链的高安全性保证，这就是为什么 Chainlink 最小化信任服务已成为行业标准。
另一种提高区块链实用性的链下机制是链下计算，其中包括可验证的随机性、交易排序服务和智能合约自动化。链下计算仅仅是在区块链之外进行的计算。预言机网络可以提供一种最小化信任的链下计算形式，以扩展区块链的功能——这被称为 预言机计算。用链下计算赋能区块链就像将笔记本电脑连接到像 AWS 这样的云服务；它可以成倍扩展可用的计算能力，并支持构建高性能且经济高效的应用程序。
为什么链下数据和计算对于 Web3 生态系统如此重要？90% 的智能合约用例需要访问链下数据，包括许多去中心化金融 (DeFi) 用例、参数化保险和 动态 NFT。链下计算有助于这些应用程序以经济高效且保护隐私的方式进行扩展，并引入更高级的功能，例如自动化和随机性。链下数据和链下计算共同使开发人员能够构建功能丰富且可扩展的混合智能合约，这些合约可以帮助解决数百万甚至数十亿用户的实际问题。
在本文中，你将了解预言机如何将区块链连接到链下数据和计算、链下数据与链上数据之间的区别、探索链下资源释放的优势，并了解为什么 Chainlink 是将链下资源连接到区块链的领先解决方案。
使用去中心化预言机网络将链下资源连接到区块链
当区块链连接到链下资源时，智能合约可用的计算能力和数据会大大扩展。虽然可以利用 Web2 中那些中心化的链下服务，但这会引入单点故障，从而破坏区块链提供的安全保证。
为了将区块链连接到链下数据，开发人员需要克服“预言机问题”，该问题描述了区块链无法以高度安全和防篡改的方式连接到外部资源。Chainlink 通过使去中心化预言机网络 (DON) 能够作为连接链下资源到区块链的安全中间件层来解决预言机问题。Chainlink 网络是行业领先的预言机网络，负责帮助保护 Web3 生态系统中价值数百亿美元的资产。
去中心化预言机网络 (DON) 以最小化信任的方式扩展了区块链和智能合约的数据可访问性和计算能力，以不损害安全性。DON 通过启用 混合智能合约 来增强区块链的性能、功能和互操作性。这些合约将区块链的最小化信任属性与链下计算资源和数据的功能丰富性结合在一起，从而支持仅使用链上系统无法实现的更高级的应用程序和用例。
去中心化预言机网络 (DON) 使智能合约能够安全地连接到外部数据和系统。
链上与链下
区块链是由完整节点网络保护的不可变、确定性、高度安全且抗审查的账本。虽然这种设计赋予了区块链高度的安全性和确定性，但也意味着区块链通常必须在隐私、速度和去中心化方面做出权衡。但是，通过将区块链与链下系统相结合，区块链能够扩展其功能，从通过将计算转移到链下来降低成本和提高吞吐量，到在链上执行中整合真实世界的信息。
混合智能合约将链上代码与链下去中心化预言机网络相结合，以实现更高级的基于区块链的应用程序。
链上数据
链上数据仅限于可以在区块链网络中本地生成的数据。这包括帐户地址及其关联的余额，以及 智能合约 状态。
链上数据包括：
- 帐户——区块链帐户是可以发送和接收交易的个人地址。
- 余额——帐户拥有的原生币数量，例如比特币区块链上的 10 BTC 或以太坊上的 100 ETH。
- 智能合约——存储在区块链全局状态中的分布式计算机程序，例如 ERC20 代币合约或 自动化做市商 (AMM) 应用程序。
链下数据
链下数据是区块链外部的信息。使区块链能够与现实世界互动，从而在许多不同的行业中实现多种 智能合约用例。
Chainlink DON 以高度安全可靠的方式将各种链下数据集带到链上，供智能合约使用：
- 金融数据——Chainlink 价格信息 通过超可靠且全球精确的价格数据为 DeFi 经济提供支持，这些数据用于去中心化稳定币、借贷协议等等。
- 天气数据——Chainlink 数据信息 将降雨、温度和其他天气数据传递到天气预测市场、对冲市场和动态 NFT。例如，Arbol 通过 Chainlink 数据信息获取天气数据，以支持其向发展中国家的农民提供参数化作物保险。
- 体育、供应链和经济数据——数据信息还在链上传递各种数据，例如体育统计数据、供应链信息、选举结果、通货膨胀率等等。
- 储备数据——Chainlink 储备证明 提供对法定货币支持的稳定币和跨链资产储备的审计，帮助 DeFi 应用程序减轻部分储备活动的负面影响。
- 身份数据——Chainlink 预言机可以使用电子签名、凭据和域名以保护隐私的方式验证去中心化应用程序的用户身份。
- 任何 API——Chainlink Any API 使开发人员能够以向后兼容的方式使用现有的 Chainlink 节点访问任何外部数据源。
Chainlink 数据信息和其他最小化信任服务总共提供了超过 20 亿个数据点，为区块链生态系统中的数百个项目提供支持，包括行业领先的协议，如 Aave、Compound、dYdX、Liquity、Synthetix 等等。
可视化链下资源和链上资源之间的交互。
链上计算
区块链在执行特定类别的计算和生成关于交易的强大共识方面具有独特的优势。虽然它们擅长验证所有权、执行不可变的智能合约以及提供单一的事实来源，但它们缺乏链下系统提供的功能丰富性。
链上计算的示例包括：
- 验证所有权——当用户从其帐户进行交易时，区块链将检查所使用的私钥签名是否与公钥匹配。
- 执行智能合约——当智能合约函数接收到输入时，例如在 去中心化交易所 上交易代币，区块链会计算交易并执行状态更改。
- 添加新区块——节点定期向区块链添加新的交易区块，其他节点通过重新执行区块中的所有交易来进行检查。
链下计算
通过预言机网络执行的最小化信任的链下计算，由于成本、可扩展性或其他问题而无法或不适合在链上执行的计算可以在链下执行，然后中继到链上。
Chainlink 网络执行的链下计算包括：
- 可验证的随机性——Chainlink VRF 生成由加密证明支持的随机性，然后将其传递并在链上验证。这使链上游戏 dApp 能够引入不可预测的游戏事件，并使 NFT 铸币以可证明的公平方式进行。
- 智能合约自动化——Chainlink 自动化 提供了一种去中心化交易执行服务，可用于自动触发关键的智能合约功能，例如执行清算、重新调整代币、结算限价单等等。这通过执行部分智能合约链下来检测是否需要调用链上函数来实现。
- 链下报告——Chainlink 数据信息中的多个节点可以通过 链下报告 (OCR) 协议将其响应链下聚合到单个预言机报告中，从而提高成本效率，支持更大的节点委员会，并提高区块链网络极度拥塞期间的可靠性。
链下数据和链下计算的优势
链下资源释放了高级智能合约功能，并使开发人员能够构建功能丰富的应用程序。
链下数据优势
如果没有链下资源，区块链将仅限于简单的功能，例如创建和转移代币。将链下数据引入区块链网络使开发人员能够构建更高级的应用程序，例如参数化保险、预测市场、稳定币等等。
为区块链提供访问现实世界信息的能力可以实现多个高级用例：
- 对冲金融风险——金融市场数据使交易者能够使用预测市场对冲金融头寸。
- 参数化保险——参数化保险有助于减轻现实世界风险的财务影响。例如，天气数据使农民可以通过购买基于区块链的参数化作物保险来防止因干旱造成的经济损失。
- 供应链跟踪——RFID 跟踪、物联网传感器和海关清关数据使协议能够验证供应链中货物的位置。
- 身份验证——通过将电子签名或生物识别数据与安全数据库进行交叉引用，应用程序可以验证用户身份。
- 支持可持续性——物联网传感器和卫星图像可用于测量温室气体排放和植树造林项目，并且可以将这些数据引入链上以实现多个智能合约用例，例如碳信用验证。
- 储备验证——验证稳定币和跨链资产的储备有助于用户确保代币得到充分支持。
链下计算优势
通过从区块链节点卸载工作，开发人员能够构建仅通过链上计算无法实现的用例。
DON 提供的最小化信任的链下计算通过以下功能扩展了区块链网络的功能：
- 增强的隐私——完成链下计算可以确保私有用户数据（例如身份相关信息）不会发布在公共区块链账本上供任何人查看。
- 速度和可扩展性——可以在链下快速执行大量计算，并在链上记录其输出，从而使开发人员能够构建快速且可扩展的 dApp。
- 成本效益——在单个交易中链下聚合数据后再将其发布到链上可以显着降低成本。
- 灵活性——链下计算允许用户确定他们愿意做出的安全性和性能之间的具体权衡。他们可以自定义其去中心化程度、加密经济安全性和其他安全因素。
由 Chainlink DON 提供支持的链下资源
Chainlink 网络是将区块链连接到链下资源（包括数据和计算）的行业领先解决方案。Chainlink 生态系统中的服务积极支持十几个区块链上的数百个高级智能合约，并且目前正在帮助保护 Web3 经济中价值数百亿美元的资产。
在此视频中，了解 Chainlink 如何通过提供现实世界数据和链下计算为去中心化应用程序带来无与伦比的实用性：
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- 原文链接： chain.link/education-hub...
- 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～
