本技术提供了一种针对实时感知数据的去中心化预言机服务系统及其实现方法,包括电子设备和可读存储介质。该系统通过收集传感器数据,并基于预设模型评估网络中各节点的状态,以实现数据的实时处理和智能决策。
背景技术
物联网正在不断拓展其应用领域,它通过网络将带有传感器的物理设备互连,以实现无缝通信和数据交换。这些传感器来自智能家电、工业机器以及可穿戴设备。然而,物联网的迅速落地与广泛部署也逐渐引起了人们对传感器之间的相互信任、隐私泄露与安全漏洞等问题产生担忧。为应对这些问题,以区块链技术为基础的智能合约被用来降低隐私入侵和安全漏洞等风险。这是因为智能合约可以安全且自动执行不可信传感器之间的协议,同时具有代码不可变、访问控制与安全审计等特性。
智能合约与现实世界的传感器无缝交互对于推广基于区块链的物联网系统的应用非常重要。例如,农业保险智能合约从田间传感器收集天气数据,自动赔付恶劣天气造成的农作物损失;物流智能合约在货物上使用物联网跟踪器来监控其位置,以便在成功交付后自动发放付款。尽管智能合约可以为这些应用提供许多好处,但它们无法主动与现实世界的传感器进行交互。
为了实现这一目标,预言机服务(即第三方服务,又名数据馈送服务)被用于向智能合约提供真实世界的数据。现有研究主要采用去中心化服务模型来防止单点故障。简而言之,他们使用特殊的链上合约来聚合来自多个独立节点(共同维护预言机服务系统)的数据,然后将数据传输到目标合约。然而,数据源可能提供低质量数据甚至拜占庭数据(即由恶意节点或故障节点产生的不可靠或错误数据),这种提供拜占庭数据的数据源被称为拜占庭源,它可能导致智能合约的执行结果产生缺陷。同时,预言机服务节点可能会操纵来自数据源的数据,这些节点被称为拜占庭节点,这将损害智能合约的一致性和确定性结果。目前关于预言机服务的研究主要涉及数据认证和数据验证。前者通过可信执行环境(TrustedExecution Environment)、TLSNotary证明或零知识证明将未篡改的数据从经过身份验证的网站传输到智能合约;后者通过投票机制或真值发现机制从潜在冲突的数据源中提取最准确的数据。
然而,在物联网场景中,海量质量参差不齐的物联网传感器生成质量各异的流式数据,这些数据随时间不断变化,而现有的真值发现机制无法同时满足准确性和实时性要求。其次,预言机服务节点可能会动态地加入或离开网络,而现有静态的拜占庭容错(Byzantine Fault Tolerant)共识可能会遇到活跃性问题。活跃性问题是指部分节点加入或离开网络时,整个网络在达成新共识前可能会因节点动态调整而暂时停滞甚至无法达成共识,从而无法保证预言机服务系统的持续可用。
实现思路