康奈爾大學叢林：從預言機看 Web3 的窘境與希望

作者：羅漢論道

在web3技術所設想的去中心化理想國中，信息的準確性始終是重中之重，是一個無信任（trustless）的世界良好运作的基本保障。於是，在區塊鏈生態中，一種名為預言機（oracle）的組件便被寄予了促進信息交換的厚望。我們今天介紹的研究即著眼於區塊鏈中的預言機難題，窺探web3技術在現實世界中面臨的困境及破局之法。

Oracle，譯為"神諭"，源自拉丁語 ōrāre，意為"說話"，或指代傳達預言的人或事物。

古希臘最重要的神諭當屬德爾斐箴言（Delphic maxims）。當前我們或許最熟知的是以 Oracle 命名的數據庫服務供應商甲骨文公司（Oracle Corporation）。此外，在統計學習與高維統計理論中，Oracle 也被用作命名一種理想化的估計量。

不過，今天我們要討論的"神諭"是區塊鏈生態中的一種關鍵基礎設施（又譯作"預言機"）。從定義上講，預言機是一種將區塊鏈外部信息寫入區塊鏈內部的機制，是連接智能合約與現實世界的橋樑。

前段時間，來自康奈爾大學 Johnson 商學院的叢林教授主講了一場羅漢論道，從區塊鏈預言機所面臨的難題談起，引入了一個全新的概念：預言機不可能三角（Oracle Trilemma）。他認為任何一個預言機系統都無法同時滿足以下三個特徵：

• 去中心化（Decentralization）

• 真实性（Truthfulness）

• 可擴展性（Scalability）

隨後，叢林教授分享了在當前技術背景下如何緩解這一難題，並針對去中心化技術的局限，以及中心化與去中心化生態的結合進行了探討。

區塊鏈生態並不"開放"

儘管以比特幣，以太坊等為代表的開放區塊鏈向所有人敞開了大門，但其生態系統本身仍是封閉的。換句話說，儘管我們可以自由地加入到這兩個生態中，但比特幣與以太坊之間並沒有一個天然存在的橋梁。

事實上，對於任意兩個數字平台來說，在我們人為地引入一種溝通渠道之前，平台之間默認都是沒有交互的。這種交互的缺失不僅存在於平台與平台之間，也廣泛存在於平台與現實之間。

不妨設想一下，兩個人在以太坊上簽署了一份智能合約，打賭明天的天氣狀況。我們十分清楚：只有真實的天氣狀況在現實世界被揭露之後，這份合約才能夠進行下去。為了推動合約的執行，我們需要將現實世界 (off-chain) 的信息帶到以太坊 (on-chain) 之中。正是由於這種生態間的相互獨立，我們認為區塊鏈尚不夠"開放"，因此需要預言機及預言機網絡來促進信息的交換。

在實踐中，預測市場平台 Polymarket 依托 UMA (Universal Market Access) 協議的預言機系統取得了相當成功的表現，這一去中心化的機制為我們帶來了一種出色的加總信息的方式。我們還看到預言機行業正在與 SWIFT，Google Cloud 等傳統金融機構進行合作，也觀察到從業人員正在進行一些有趣的嘗試，例如如何將 AI 代理引入預言機網絡，自動收集現實世界的信息，以及如何制定鏈與鏈之間交互的標準以促進交流。

從區塊鏈預言機的難題談起

接下來，我們將首先介紹預言機難題的詳細背景，並回顧預言機行業為解決這一難題所歷經的發展歷程。

正如我們前面所講，單個區塊鏈是一個孤立的系統，其本身並不具備獲取外部數據的權限，我們需要預言機為區塊鏈帶來信息。之所以將其稱作"難題"，是因為我們無法確保這些外來的信息是準確可靠的，尤其是當我們過度依賴中心化的預言機的時候。當然，這並不是在貶低中心化的預言機，事實上它們在部分領域的表現相當優秀。但在許多情景中，我們仍然希望有一個去中心化的系統。

從經濟學的角度來看，我們並不是要特意推崇某種形式。如果去中心化的系統能幫助我們達到既定的目標（如準確、公平、包容等），那我們自然樂意接受它。而且，就目前的觀察來講，我們的最優選擇更有可能是中心化與去中心化系統的結合。但無論如何，此刻我們應該多關注業界所提出的去中心化結構，以及他們所取得的進展。

需要注意的是，去中心化的預言機網絡仍然存在許多問題，比如預言機節點之間可能會達成合謀，又比如存在多重均衡並缺少充分的溝通時，我們無法確定自己會走向何方。在實踐中，我們也見到過諸多由去中心化的預言機網絡引發的事故，如 bZx 預言機攻擊事件、Pyth BTC 價格異常事件等。正因如此，我們需要更好地理解預言機網絡的優勢與局限。

什麼是預言機不可能三角

我們將引入一個全新的概念：預言機不可能三角。

大家或許聽說過一個類似的概念，叫區塊鏈不可能三角，即一個區塊鏈公鏈無法同時滿足去中心化(decentralization)，安全性(security)和可擴展性(scalability)三重特徵。

我們認為這一全新的概念提出了一個更具挑戰性的難題。我們知道對於區塊鏈來說所有的信息都在鏈上，比如比特幣，所有的交易信息都可在線上獲得，因此信息的驗證並不是那麼困難。

但對於預言機網絡來講，我們需要加總大量來自區塊鏈生態外部的信息，這意味著我們首先需要擔心這些信息是否可以信賴。其次，我們需要思考以何種方式來加總並報告信息，上傳至區塊鏈中。

要解決這些問題，我們需要精妙的機制設計與信息設計來提供正確的激勵，這也正是經濟學家在這一領域的優勢。

具體來講，預言機不可能三角指的是任何一個預言機系統都無法同時滿足去中心化 (decentralization)，真实性(truthfulness)以及可擴展性(scalability)三重特徵。

我們可以思考一個簡單的例子：假設這裡存在一個基本的事實，但預言機網絡中的任何一個節點都無法完美觀測到這一事實，單個預言機的觀測會受到噪聲的干擾。

但當預言機的數量足夠多時，我們假設觀測的均值將足夠接近真實值。在觀測到各自的信號之後，每一個預言機需要決定向系統報告何種信息，它們可以誠實地報告自己的觀測值，儘管這與真實值存在偏差，它們也有可能撒謊，畢竟只有它們自己才清楚自己的觀測。在接收到所有預言機節點的報告後，系統會將所有的信息進行加總，從而給出最終的預測。

上述的三個特徵是在理想狀態下我們希望預言機網絡能夠具備的性質，但不妨設想一下，假設我們的預言機網絡已經滿足了去中心化和可拓展性，大量的預言機節點將向系統報告信息，這導致單一節點的如實報告為整個系統帶來的邊際貢獻微乎其微。而當部分預言機獲取信息的成本過高時，它們自然而然會產生搭便車的想法。出於這一擔憂，加總信息的真实性並不是唯一的均衡狀態。類似的，其餘兩種情形也可以得到論證。 歐陽書淼（牛津大學）：當預言機節點的數量足夠多時，根據大數定律，噪聲項將相互抵消掉，以確保我們能夠得到一個精確的信號。從這一角度來看，是否有可能平衡信息的準確性與系統的規模？ 叢林：是的，我們當然希望增加節點的數量來幫助我們將噪聲抹消掉。但這裡的問題是各個節點並不一定會真實地報告它們的觀測，而這是一個激勵問題。在一個"好"的均衡裡，如果我知道所有人都將如實報告，那我大概率也會說真話，但過高的信息獲取成本完全有可能扭轉我的意願，從而拉低加總結果的質量，令其遠離真實值。我們剛剛描述的不可能三角甚至只是一个弱形式(weak form)，即同時達到三個目標是困難的。事實上，這裡還有一個強形式(strong form)：同時達到任意兩個目標都是相當困難的。想象一下，如果我們的預言機網絡同時具備去中心化與可擴展性，這意味著大量的節點在向區塊鏈提供信息，但我們知道區塊鏈的容量是有限的，其受到能源等因素的限制，要將所有數據放到鏈上在技術上講是十分困難的。換句話說，暫且不顧信息的真实性，運營這樣一個區塊鏈本身就是一件難事。

我們能否解決難題

作為經濟學家，我們將用經濟學獨特的方式來嘗試解決這些（強形式）難題。

第一，架構創新可在一定程度上緩解去中心化與可擴展性之間的矛盾。我們剛剛提到在鏈上加總所有信息的成本是相當高的，但如果我們能夠讓預言機網絡在鏈下完成信息的報告與加總，僅將最終的加總信息上傳到區塊鏈，這一過程的成本將大大降低，從而保證了可擴展性。更重要的是，成本的降低將帶來更為積極的結果：更多的預言機節點願意參與到區塊鏈生態中，從而推動去中心化。

第二，引入預警機制可以同時加強真实性與可擴展性。具體來講，當生態的參與者認為當前的加總信息與真實值相去甚遠時，我們允許其發出預警。隨後，可信但驗證成本較高的第三方可對警報進行驗證或駁回。如果該警報被判定為有效，參與故障的預言機將受到懲罰，而發起預警的一方將得到獎勵，反之亦然。這一機制可以巧妙地平衡成本，風險與激勵，從而使信息的真实性得到保證。不過，由於我們往往假設成本高昂的驗證機制的確存在於此，且難以被操縱，對可信第三方的依賴自然成為了這一機制的局限。

第三，當前區塊鏈的激勵設計幾乎都是靜態的，而作為經濟學家，我們更習慣於思考動態的激勵結構。設想一下，當加密貨幣寒冬到來時，token的價值降低，其所能提供的激勵是有限的。通過引入合適的動態激勵，我們希望各個預言機節點能夠在"寒冬"維持良好的表現，因為它們清楚自己此刻建立起的聲譽將在未來帶來可觀的回報。如此一來，動態機制設計便可以解決去中心化與真实性的問題。

不過，即便完全解決了預言機不可能三角，我們還是不能從根本上消除區塊鏈的安全隱患，更無法保障生態系統的長期可持續性。區塊鏈預言機在技術和經濟學層面均存在諸多脆弱性，我們需要健全的架構設計和機制設計來完善這些漏洞。

預言機網絡的前景如何

除提供數據之外，預言機網絡還可以通過多樣化的方式與金融、貿易等行業進行集成，與預言機網絡的集成也將影響區塊鏈及協議的性能、穩定性及互連性。

舉例來說，叢林教授近期的研究分析了自2021年初至2024年11月期間的4988個DeFi協議，以評估預言機集成帶來的影響。他們發現與去中心化預言機網絡集成的協議在集成完成後的第一個月內，協議資產增長了75%，市值增長了43%。這一效果在應用上線前就完成集成的協議中尤為顯著。

展望未來，預言機網絡為學術研究和產業發展勾勒出了前景廣闊的方向。總的來看，預言機不可能三角仍是核心挑戰，未來的研究應優先開發在可擴展系統中保證真实性的遞歸激勵機制，而完全的去中心化或許並非是我們的終極目標，融合中心化與去中心化要素的混合架構或許能夠更優地平衡速度、成本與安全性。此外，探索高效、穩健的治理模式對於解決預言機不可能三角、構建長期可持續的治理架構至關重要。 陳龍（羅漢堂）：我非常欣賞為機制設計與科技的結合做出努力的經濟學家。當今關於web3的研究讓我回想起上世紀七八十年代，那時大量的量化從業者來到了華爾街。但我認為，這與今日這個領域存在的一个根本區別是：當前的web3是更具革命性的，他們想要創造一個無信任的世界，從而替代當前以制度為主導的世界。我有三個問題以及最後一點評論：

第一，你剛剛提到你並不是去中心化系統的擁護者，你想要確保這些系統是真正有效的。通過你多年的研究與觀察，你認為除了DeFi之外，這一領域真正的進展有哪些？

第二，你能否想象出除了加密貨幣之外的另一種有用的去中心化的世界？並且這樣一個世界是我們真正需要的。如果這樣的世界真的存在，它應該是何種樣貌？或者說未來將是中心化與去中心化世界的結合，那兩者的邊界又在哪裡？

第三，你所談論的預言機網絡的影響到底有多大，它會帶來應用層面爆發式（或相當高）的增長嗎？去中心化的系統似乎最終還是要融入到這個中心化的世界中，這樣來看，預言機所帶來的邊際提升是否十分有限？

最後我還有一點評論。我認為正如你向我們所展示的那樣，值得信賴的數據仍是十分重要的，而這與當前世界的制度背景是密切相關的。我認為無信任的世界離我們仍然十分遙遠，或者說，這種去中心化的系統終究只是對我們現實世界的一種補充，而不是一種替代。而最能從中受益的領域會是能夠將二者相得益彰地結合的領域。 叢林：你的評論實際上已經回答了你的問題！首先是關於進展的問題，與生成式AI相比，DeFi及去中心化系統的進展實際上是十分緩慢的。我認為至今為止最成功的應用是穩定幣(stablecoin)，尤其是在一個多極化的世界中，它們有維持增長的潛力。

此外，政府與各種機構似乎並不完全反對穩定幣，甚至於說他們對此持有的態度比央行數字貨幣更加開放。另一個例子是去中心化交易所(DEX)，儘管從規模上看它們還不成氣候，不至於達到能夠挑戰傳統交易所的地步，但它們所引入的機制相當有趣，這些新興的應用都是相當活躍的。而且我認為現實世界資產的代幣化一定是件大事，不管我們應用中心化還是去中心化的系統，預言機網絡都是十分相關的。

關於第二個問題，事實上我也很難想象出一個完全去中心化的世界，不過這一點對於經濟學家來說實際上是很符合直覺的。我們知道所有事都是關於取捨的，不管是中心化還是去中心化，它們都有各自的優勢與缺點，而我們大概率會得到一個最優的內點解。這一點肯定沒辦法討好那些區塊鏈狂熱愛好者，他們肯定希望"為了去中心化而去中心化"。這樣的群體總歸是有的，但我對他們顛覆任何市場力量的能力持懷疑態度。我認為人終究還是由激勵驅動的，如果中心化的系統是有幫助的，為什麼不留下它們呢？從這個意義上講，我所能想象到的是一個伴隨著web3成長的，虛擬化程度更高的世界。

最後，鑑於我們所考慮的是中心化與去中心化系統的結合，我認為預言機網絡的影響還是相當大的。中心化的系統有不少問題，比如市場集中度太高，單個數字平台擁有的市場權力太大等等。近期我們看到京東引起了大量公眾的關注，平台表達了他們對外賣員極大的誠意。但從經濟學的角度來看，在一個平台成長為壟斷勢力之後，我們誰也無法保證其不會回過頭來壓榨員工，供應商以及消費者。

我認為去中心化的結構正是解決這一問題的一種方式。否則，我們將不停地討論反壟斷問題，不得不將一個大平台拆分，從而失去規模給我們帶來的效益。

從這種意義上講，我認為如果我們處於一個混合的模式中，預言機網絡的作用將非常大，因為預言機是數字化的關鍵，而數字化是一個基本的議題。如果我們願意相信一個哈耶克式的設定，即信息是非常局部化的，使用中心化的節點進行信息加總將是十分困難的，而這恰好為構建一個去中心化的系統提供了合理的動機。 陳龍（羅漢堂）：我認為正確的方向是探索各個世界中無效率的缺點，並找到一種能夠結合各自強項的機制 叢林：還有一點是，當我們考慮信息與信任時，我們甚至看到，即使在中心化的web2平台上都已經出現了去中心化的趨勢。

舉例來說，由於信息的爆炸，如今我們不再有可信任的、中心化的信息源了。此時，如何驗證信息就成了一個問題，這對於整個社會的信息生產與加總是十分麻煩的。或者我們走web3的路，為信息源提供合適的激勵，或者我們引入更多的監管與信息源的驗證。

如果我們不加任何限制地放任平台生長的話，實話講我不知道該如何相信這些信息，這對於一個社會來說絕對是個大問題。 唐博（香港科技大學）：在你所介紹的預言機不可能三角中，你認為哪一條特徵是最至關重要的？在一個中心化與去中心化結合的混合模式中，你認為哪些功能可以委託給中心化系統？哪些功能又必須保持去中心化？

其次，你認為當前將AI與預言機結合的主要挑戰是什麼？當兩者糾纏到一起後，我們是否會遇到新的系統性風險或倫理困境。 叢林：我先回答第二個問題。我認為有一個能夠不間斷地監控與報告信息的AI代理是有用的，這種自動化的程序可以很好地替代我們的部分工作。

其次，當我們需要對一個系統進行壓力測試的時候，我們可以借助AI代理進行仿真，這相較於傳統的ABM方法也是有優勢的，這一點不單單適用於預言機網絡，還可以被應用於傳統的經濟形態中。

對於相關的研究來說，如果你的文章中同時有"AI"和"web3"兩個流行詞彙，考慮到我們這個專業比較保守，有人可能會講"啊，你只是在追熱點"。這種批評有時不無道理，但不管怎麼說，我認為寫一篇學術文章將二者聯繫起來還是有挑戰性的。

不過對於業界來講，我認為從業者正在探索AI與預言機的結合，儘管他們可能有點兒過於樂觀，並且總是急著尋找下一個增長點。

但這也是為什麼我一直相信經濟學家可以參與到這個行業中，提供我們的見解。比如什麼是真正的創新？什麼在技術上可行，卻在經濟學上不現實？這都需要我們嚴謹的分析。

回到你的第一個問題，我認為我們關於去中心化的觀點是一致的，"為了去中心化而去中心化"這條路大概率是行不通的。在此基礎上，我認為可擴展性並不算十分困難，至少我們在技術層面有很多可以參考的經驗。我個人的看法是：真实性更具挑戰性，也更為重要。

不管是鏈下信息的質量，還是加總信息的機制，這些挑戰都需要在當前的機制上做出改變，而當前我們太缺乏關於最優機制設計的思考，這對於經濟學家來說是一個巨大的機會。互聯網（dot-com）浪潮到來的時候，我們遲到了20年。如今面臨新一輪的web3與數字網絡浪潮，我認為此刻是一個絕佳的機會。