区块链是一个去中心化的信任系统，它的设计初衷是为了实现数据的不可篡改和可信任性。区块链中的数据是通过节点间的共识机制来达成一致的。每笔交易在写入区块之前都需要超过一定数量的节点达成共识，只有超过一定数量的节点共识成功，交易才会被真正认可，并写入区块链账本中。
如果账本在形成过程中，依赖于某个外部的API调用结果，那么在不同时间、不同环境下，区块链状态机的回放结果就会不一样，这将破坏区块链的确定性，这种情况是区块链所不允许的。对区块链而言，通过外部 API 调用数据不是一个确定性操作，无法将外部数据直接写入区块链，所以智能合约没有实现外部 API 调用的功能。
**由于智能合约无法调用外部 API 这一特性，所以诞生了预言机这个机制用来帮助智能合约获取外部数据。**除了提供数据，预言机广义上的功能也包括提供随机数和作为触发器实现智能合约执行，它们都算是链下的工具来和链上的合约进行交互。
从技术架构方面来看，预言机是连接智能合约与区块链外部世界的中间件（Middleware），是区块链重要的基础设施，它的作用是为区块链上的智能合约（Smart Contract）提供数据信息。
总而言之，预言机在区块链技术中的作用是连接现实世界和区块链，为区块链应用提供外部数据支持。通过数据源的选择、数据验证和数据传输等过程，使得区块链应用能够更加智能和灵活地运行。
海峡链去中心验证器
海峡链去中心验证器 SC-DValidator（StraitsChain Decentralized Validator）是一种向链上写入可信链外信息的分布式可信验证协议，强调对写入信息的准确性和可信性的验证过程。
SC-DValidator 的设计初衷是为了解决区块链系统中的信息不对称问题，确保链外数据的准确性和可信性。在传统的区块链系统中，链上的数据主要来自于链内交易，而链外的信息往往无法直接被链上智能合约所使用。这就导致在很多场景下的数据缺失和不可信，限制了区块链的应用范围。
为了解决这个问题，**SC-DValidator 采用了去中心化的设计，通过建立一个验证器网络来提供可信的验证服务。**验证器网络由一组验证器节点组成，这些节点可以自主运行，避免中心化的控制和单点失效风险。验证器节点负责将链外的信息写入区块链，并生成验证器报告以反映外部事件和计算状态。此外，通过对验证节点的信誉评估，SC-DValidator 确保信息的准确性和可信性。
**SC-DValidator 不仅包含预言机的功能，即将链外数据引入链上，还提供了主子链之间的数据锚定、信息跨链以及 IPFS 网络数据验证等多种功能。**这使得验证器网络成为一个可信的数据源，为区块链系统的应用提供了更广阔的可能性。
SC-DValidator总体设计思路
SC-DValidator 从功能设计上可以分为三个功能模块，分别是基础设施、可信验证者集群、验证器实现。验证器的功能模块如下图所示：
海峡链去中心验证器功能模块示意图
- 基础设施
基础设施是验证器集群的基础组件，包括海峡链的可验证去中心化标识符 SC-VDID （StraitsChain Verifiable Decentralized Identifier）、灵魂绑定（Soulful Tethering，简称SFT）、支持零知识证明的密码学组件等基础设施。在这个模块中，海峡链采用了去中心化的验证器网络（DON），通过将验证器的身份信息、信用和工作能力等信息记录在 SC-VDID 文档中来进行验证。同时，海峡链还采用了零知识证明的方式，来确保验证者的私密性和完整性。
- 可信验证者集群
海峡链的去中心验证器集群是一种去中心化的验证机制，可以让验证者以分布式的方式参与海峡链的各类验证工作，如参与区块链共识、ipfs重节点、跨链验证、随机数生成等。
在海峡链中，验证者可以通过在链上注册 SC-VDID 来建立自己的验证者身份。SC-VDID 是海峡链分布式标识（SCID）的组件，通过区块链技术确保身份的唯一性和可信度。海峡链分布式标识（SCID）达到了 W3C DIDsv1.0 正式推荐标准规范要求，并被 W3C DIDs 国际标准规范收录。
验证者可以在 SC-VDID 文档上声明自己的验证者节点或者通过其他 SC-VDID 给验证者颁发验证者节点证明。这样，验证者就能够证明自己的身份和工作能力，并与 SC-VDID 进行绑定，确保验证者的信誉和工作能力可信可靠。
一批验证者节点可以组成一个验证器，形成一个验证者集群。验证器可以选择建立联盟或者通过质押加入。同时，验证器也可以自定义激励机制，为其他用户提供验证服务。通过验证者和用户之间的交易和重复博弈，信任逐渐增加，验证器的安全性和可信度也会提高。这种机制能够维护一个安全可信的验证器集群，同时增加验证者和用户的收益，提高整个系统的效益。
- 验证器实现
验证器实现模块是验证器集群中具体的验证器实现，它包括验证器的激励模型、加入条件和共识要求。每个验证器可以支持验证一类数据，而同一类验证器可以由不同的验证节点组成。这样的设计能够满足不同数据验证的需求，并且允许多个验证节点共同参与验证过程，提高验证的准确性和可信度。
验证器内部可以自定义激励模型、加入条件和共识要求。这种灵活性使得验证器能够根据自身需求和场景特点进行定制，提供更加适应性强的验证服务。
同时，验证器可以选择接入统一的SFT验证器中。SFT 是一种将验证者的信誉和工作能力与其身份进行绑定的方式。通过接入 SFT 验证器，验证者的有效验证可以为其本身和验证者提供信誉积分，进一步增强验证者的可信度和声誉。
不同的验证器适应不同的场景。在线下已经建立信任的情况下，验证器只需要作为一个存证的工具，效率较高。而在信任只依赖线上的情况下，链上需要对验证器的共识进行验证，只有通过共识和验证的信息才可信，效率相对较低。用户可以根据对信任和效率的不同要求来建立或选择不同的验证器，以满足自身需求。
**验证器的主要组成部分包括存储验证器（Validator）和验证逻辑验证器（Verifier）。**存储验证器负责存储验证器标准上传的信息（data）及其相关的验证信息（verifyData），而验证逻辑验证器则负责处理与验证相关的逻辑和信息。
海峡链去中心验证器结构示意图
在海峡链中，验证器标准并不限制信息的验证方式。在通用验证器实现（verifier-vote）中，信息的验证是由一群可信的验证者（voter）通过投票来完成的。具体来说，验证者会根据验证逻辑对信息进行验证，并将验证结果以投票的形式表达出来。验证者的选择和投票结果的确定会根据具体的实现在验证逻辑验证器中进行。
对于使用者来说，他们信任信息的前提是信任这群验证者及其验证逻辑。也就是说，使用者需要相信这群验证者具有可信度和可靠性，并且他们的验证逻辑是正确的。只有在这种前提下，使用者才能够相信验证器提供的信息。
因此，在 SC-DValidator 结构中，存储验证器和验证逻辑验证器是相互配合的。存储验证器负责保存验证器标准上传的信息和验证结果，而验证逻辑验证器负责处理验证逻辑和验证者的投票结果。通过这样的结构，海峡链能够提供可信的验证服务，满足使用者对于信息可信度的需求。
海峡链去中心验证器的应用场景
验证器在海峡链中起到至关重要的作用，验证器的任务不仅仅是对数据进行验证，还包括生成并传输验证器报告，准确反映外部事件和计算的状态。验证器节点软件可以接入区块链和 API 接口读写数据，执行链下计算，并生成验证器报告。验证器主要应用场景：
1.建立一个标准的数据验证市场，让数据的上传和验证更加去中心化。
为了让数据的上传和验证更加去中心化可信，海峡链建立了一个标准的数据验证市场，并采用了一系列与区块链相似的机制，例如去中心化验证、加密签名以及经济激励和声誉机制，以确保验证器报告的信任最小化。验证器在海峡链中相当于一个可信的第三方，它们能够快速、准确地验证数据，并生成验证器报告。为了保证验证器报告的可信度，海峡链在服务等级协议（SLA）中规定了声誉机制，以激励验证器提供可靠的服务。
验证器采用了去中心化的验证器网络（DON）传输聚合的 Data Feeds，从而降低了从数据源、计算到传输上链等各个环节的单点失效风险。这种方法不仅能够保证数据的真实性和准确性，还能够提高整个验证过程的效率和安全性。总之，海峡链的验证器在建立标准的数据验证市场方面具有创新性，采用了一系列的技术手段保障验证器报告的可信度，为整个海峡链系统提供了坚实的保障。
2.通过灵魂绑定（SFT）的形式绑定验证者的信用和工作能力。
在海峡链上，验证器的信用和工作能力是非常重要的。为了保证验证器的可信度，海峡链采用了一种叫做灵魂绑定（Soul Binding）的机制。这个机制可以将验证者的身份、信用和工作能力绑定在一起，确保他们不会在验证过程中作弊或者出现失误。
SFT 机制是一种去中心化的验证机制，它可以让验证者在不同的区块链上工作，并且在不同的验证场景下保持一致。通过SFT机制，海峡链能够确保验证者的身份真实可信，并且能够准确反映他们的工作能力。这种信用绑定机制可以防止验证者恶意操作或提供虚假的验证结果，从而保证整个系统的安全性和可靠性。
3.解耦验证过程，可以支持投票、零知识证明等多种验证方式。
验证器的解耦验证过程是海峡链的另一个创新点。这个过程可以支持多种验证方式，例如投票、零知识证明等。这种解耦验证过程的设计使得海峡链能够适应不同的场景和需求，提供更加灵活和多样化的验证机制。
在投票验证方式中，验证者通过对特定事件或计算结果进行投票来达成共识。这种方式可以利用验证者的集体智慧，确保验证结果的准确性和可信度。而零知识证明则是一种基于密码学的验证方式，验证者可以通过提供只包含必要信息的证明来证明自己的有效性，而无需披露敏感数据。
通过支持多种验证方式，海峡链能够满足不同应用场景的需求，提供更加灵活和安全的验证机制。无论是需要集体共识的场景，还是注重隐私保护的场景，海峡链都能够提供相应的解决方案，确保验证的准确性和可信度。这种灵活性使得海峡链在各个行业和领域都能够得到广泛应用，推动区块链技术的进一步发展和应用。
4.结合门限签名，生成不可操控的海峡链可验证随机数 SC-VRF。
在区块链中，随机数是一种关键的组件，它能够为系统中的不确定性提供保障。区块链中的随机数的产生通常基于一些不可预测的变量，如区块哈希值、交易数据、时间戳等。
目前，区块链中的随机数存在一些局限性，比如在某些情况下，它可能受到“前瞻性攻击”，攻击者通过预见未来的区块信息来影响随机数。
海峡链引入门限签名、 VRF（可验证随机函数）等技术并结合验证器，对随机数进行优化，以增强随机数生成的安全性。**海峡链可验证随机数 SC-VRF（StraitsChain Verifiable Random Number）**是基于门限确定性DSA的可验证随机数生成方案，其生成的随机数具有可验证性和不可操控性。
共建海峡链去中心验证器网络
SC-DValidator 具有许多创新点，如建立标准的数据验证市场、引入零知识证明等加密技术、采用可自定义激励和加入方式等。这些创新点不仅保障了验证过程的安全和准确性，还让各类验证者可以自主运行，从而实现了真正意义上的去中心化。
海峡链去中心验证器网络是一个基于 SC-DValidator 的创新性解决方案，旨在为区块链提供准确、可信的验证服务。通过建立可信验证者集群和灵活的验证器实现，确保了区块链写入信息的可信度和安全性。
随着区块链技术的发展和应用，建立可信的去中心化验证器网络也变得越来越重要。我们热忱欢迎各大数据服务提供商、IPFS服务存储节点运营商、开放许可链节点运营商、去中心化预言机网络建设者等加入海峡链的去中心验证器网络建设中来。我们将秉承着“共建、共识、共治、共享”的原则，与更多的合作伙伴携手共建海峡链的去中心验证器网络，并共享验证器网络建设的成果。让我们携手合作，共同打造一个更加开放、透明、可信的区块链世界！
