Entendiendo ADOS (Airtrace Descentralized Oracle System) y la necesidad de los oráculos

El problema principal de una blockchain es que no puede tener comunicación directa con el mundo real. Mediante los oráculos descentralizados (DON) y los Smart Contracts híbridos donde se comunican Blockchain-Oráculo se obtienen datos del mundo real. Airtrace ofrece el uso de un sistema de oráculo descentralizado combinado con inteligencia artificial llamado ADOS (Airtrace Descentralized Oracle System) aportando así un factor de calidad del dato (DQF).

¿Qué es un Oráculo o Middleware?

Los oráculos son puentes de información (conocidos como middleware) entre blockchains (On-Chain) y el mundo real (Off-Chain). Envían y verifican información relevante para una blockchain o Smart Contract mediante proveedores de datos, APIs web ó dispositivos IoT. La razón principal de su existencia es debido a que las cadena de bloques son deterministas y simplemente se limitan a obtener información que ya está dentro de la misma red y no fuera de ella. Los Contratos Inteligentes de la cadena de bloques se ejecutarán en función de las entradas y salidas del mundo real. Un Smart Contract híbrido es un contrato inteligente del oráculo que recibe actualizaciones de datos mediante consultas API.

⦁ Oráculo de hardware
Están diseñados para interactuar con el mundo físico y obtener información del mismo para aportárselo a los Smart Contracts. Un ejemplo para la transmisión de dicha información podría ser mediante sensores o sistemas RFID convirtiendo los valores del mundo real en valores entendibles para los contratos inteligentes.

⦁ Oráculo de Software
Suministran información a tiempo real y eso los hace uno de los más comunes para casos DeFi o Dapps, como por ejemplo apuestas. El oráculo extrae datos mediante APIs a fuentes información de terceros y se las manda al contrato inteligente de la cadena de bloques.

El problema del oráculo

Los oráculos son una pieza muy importante en el ecosistema blockchain debido a que los contratos inteligentes ejecutarán decisiones en funcion de los datos que proporcione el oráculo. Es por ello, que si el oráculo se ve comprometido, el contrato inteligente también, conociéndose esto como “El problema del oráculo”. Por norma general, todo lo que esté centralizado es más susceptible de ser atacado. En el caso de los oráculos centralizados, son más propensos a ataques como main-in-the-middle donde se interceptan los datos entre la blockchain y los oráculos para modificar dichos datos. Es por ello que los oráculos centralizados no se consideran seguros.

Oráculos descentralizados

Los oráculos descentralizados (DON) junto con la creación de Smart Contracts híbridos obtienen la información de múlitples fuentes y de una forma descentralizada. El resultado se comunica al Smart Contract mediante un consenso donde se acepte lo que la mayoría de las fuentes digan, aportando así un mayor grado de confianza. El uso de redes descentralizadas de oráculos es un siguiente paso para la adopción de uso de Blockchains y Smart Contracts mediante la corroboración de datos Off-Chain. De esta forma se mantiene la descentralización en todo momento, confidencialidad, una alta escalabilidad y una alta fiabilidad. Por ejemplo, en una red de múltiples oráculos sencilla la aprobación de la veracidad de los datos se podría dividir en múltiples partes donde para verificar los datos, un oráculo necesita comparar los datos recibidos x de un sensor con los datos obtenidos y por el oráculo dando un valor 0/1 en función del resultado (true si coindicen, false si no).

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ADOS (Airtrace Descentralized Oracle System)

ADOS tiene como objetivo principal captar las anomalías que existen entre los datos recogidos por los distintos sensores y aportar un grado de fiabilidad del dato útil. Mediante el uso de la Inteligencia Artificial para aportar un factor de calidad del dato (DQF) y un sistema de oráculo distribuido en la plataforma iExec se pueden aprovechar las relaciones ontológicas entre los sensores del mercado para la detección de anomalías de las lecturas recogidas de los sensores IoT.

      Arquitectura principal de ADOS

Los dispositivos IoT van generando los datos recogidos y van enviándolos a la plataforma Airtrace de forma periódica. Los datos se irán mandando a la Blockchain seleccionada según lo establezcan los clientes (por ejemplo durante 24 horas acumulando todas las lecturas del día e incluyéndolas en una única transacción de Blockchain). En este caso, antes de inyectar en la blockchain, AirTrace envía el conjunto acumulado de lecturas de IoT a ADOS donde en primer lugar se compartirán las lecturas con el sistema iExec Doracle. Mediante un modelo de detección de anomalías descentralizado con un conjunto de “trabajadores” se procesan los datos de entrada y se devuelven a ADOS los mismos junto a un factor de calidad de datos (DQF).

Cada trabajador independiente mantendrá una copia de la aplicación docker que se ejecutará en un TEE (entorno de ejecución de confianza) y tomará los pesos del modelo y los metadatos de IPFS / S3 mediante un algortimo de consenso configurado en la plataforma iExec. Estos datos serán reenviados a Airtrace para emitir una nueva transacción de blockchain que incluya los datos originales y el DQF (junto con el hash, información del modelo de detección de anomalías, algoritmo de consenso utilizado y otros metadatos). Finalmente, ADOS actualiza de una forma periódica las ponderaciones del modelo y los metadatos necesarios, en función del entrenamiento contino del modelo de IA y su posterior almacenamiento en IPFS y/o S3 donde se adquieren los parámentros del modelo por el conjunto de “trabajadores”.

Toda está información podrá ser muy relevante para posibles auditorías posteriores, además de todos los beneficios comentados en el anterior artículo. Airtrace tiene también como objetivo que el código sea código abierto para la comunidad ONTOCHAIN.