コーネル大学のジャングル：オラクルから見るWeb3の窮地と希望

著者：羅漢論道

web3技術が想定する非中央集権的理想国において、情報の正確性は常に最も重要な要素であり、信頼のない（trustless）世界が良好に機能するための基本的な保障です。そこで、ブロックチェーンエコシステムの中で、情報交換を促進することが期待される「オラクル（oracle）」と呼ばれるコンポーネントが登場しました。本日紹介する研究は、ブロックチェーンにおけるオラクルの問題に焦点を当て、web3技術が現実世界で直面する困難とその解決策を探ります。

オラクルは「神託」と訳され、ラテン語のōrāreに由来し、「話す」という意味を持ち、予言を伝える人や事物を指します。

古代ギリシャで最も重要な神託はデルフィの格言（Delphic maxims）です。現在、私たちが最もよく知っているのは、オラクルという名前のデータベースサービスプロバイダーであるオラクル社（Oracle Corporation）です。また、統計学習や高次元統計理論においても、オラクルは理想化された推定量を指すために使用されます。

しかし、今日私たちが議論する「神託」は、ブロックチェーンエコシステムにおける重要なインフラストラクチャ（または「オラクル」とも訳される）です。定義としては、オラクルはブロックチェーン外部の情報をブロックチェーン内部に書き込むメカニズムであり、スマートコントラクトと現実世界をつなぐ橋渡しの役割を果たします。

先日、コーネル大学のジョンソンビジネススクールのソングリン教授が、ブロックチェーンオラクルが直面する問題について講演し、「オラクル不可能三角（Oracle Trilemma）」という新しい概念を導入しました。彼は、どのオラクルシステムも以下の3つの特性を同時に満たすことはできないと考えています：

• 非中央集権（Decentralization）

• 真実性（Truthfulness）

• 拡張性（Scalability）

その後、ソングリン教授は、現在の技術的背景においてこの問題をどのように緩和するかを共有し、非中央集権技術の限界や、中央集権と非中央集権エコシステムの統合について議論しました。

ブロックチェーンエコシステムは「オープン」ではない

ビットコインやイーサリアムなどを代表とするオープンブロックチェーンがすべての人に門戸を開いているにもかかわらず、そのエコシステム自体は依然として閉じています。言い換えれば、私たちはこれらの2つのエコシステムに自由に参加できますが、ビットコインとイーサリアムの間には自然に存在する橋がありません。

実際、任意の2つのデジタルプラットフォームにおいて、私たちが人為的にコミュニケーションチャネルを導入する前は、プラットフォーム間の相互作用はデフォルトで存在しません。この相互作用の欠如は、プラットフォーム間だけでなく、プラットフォームと現実の間にも広く存在します。

例えば、2人がイーサリアム上でスマートコントラクトに署名し、明日の天気について賭けをしたとしましょう。私たちは明確に理解しています：現実世界での実際の天気が明らかになるまで、この契約は進行できません。契約を実行するためには、現実世界（オフチェーン）の情報をイーサリアム（オンチェーン）に持ち込む必要があります。このようなエコシステム間の相互独立性のため、私たちはブロックチェーンがまだ「オープン」ではないと考え、情報の交換を促進するためにオラクルとオラクルネットワークが必要です。

実際には、予測市場プラットフォームPolymarketは、UMA（Universal Market Access）プロトコルのオラクルシステムに依存してかなり成功した実績を上げており、この非中央集権的なメカニズムは私たちに優れた情報集約の方法を提供しています。また、オラクル業界がSWIFTやGoogle Cloudなどの伝統的な金融機関と協力していることや、AIエージェントをオラクルネットワークに導入し、現実世界の情報を自動的に収集する方法や、チェーン間の相互作用の標準を策定して交流を促進するための興味深い試みが行われていることも観察されています。

ブロックチェーンオラクルの問題から始める

次に、私たちはまずオラクルの問題の詳細な背景を紹介し、この問題を解決するためにオラクル業界が経てきた発展の歴史を振り返ります。

前述のように、単一のブロックチェーンは孤立したシステムであり、外部データを取得する権限を持っていません。私たちはオラクルにブロックチェーンに情報をもたらしてもらう必要があります。「問題」と呼ぶ理由は、これらの外部情報が正確で信頼できるかどうかを保証できないからです。特に、中央集権的なオラクルに過度に依存する場合はなおさらです。もちろん、これは中央集権的なオラクルを貶めるものではなく、実際には特定の分野でのパフォーマンスは非常に優れています。しかし、多くの状況において、私たちは依然として非中央集権的なシステムを望んでいます。

経済学の観点から見ると、私たちは特定の形式を特に推奨するわけではありません。もし非中央集権的なシステムが私たちの目標（正確さ、公平性、包摂性など）を達成するのに役立つのであれば、私たちはそれを喜んで受け入れます。また、現在の観察によれば、私たちの最適な選択は、中央集権と非中央集権システムの組み合わせである可能性が高いです。しかし、いずれにせよ、今は業界が提案する非中央集権的な構造と、彼らが達成した進展にもっと注目すべきです。

注意すべきは、非中央集権的なオラクルネットワークにはまだ多くの問題が存在することです。例えば、オラクルノード間で共謀が成立する可能性や、複数の均衡が存在し、十分なコミュニケーションが欠如している場合、私たちは自分たちがどこに向かうのかを確定できません。実際には、bZxオラクル攻撃事件やPyth BTC価格異常事件など、非中央集権的なオラクルネットワークによって引き起こされた多くの事故を目にしています。したがって、私たちはオラクルネットワークの利点と限界をよりよく理解する必要があります。

オラクル不可能三角とは何か

ここで、新しい概念「オラクル不可能三角」を導入します。

皆さんは、ブロックチェーン不可能三角という類似の概念を聞いたことがあるかもしれません。これは、ブロックチェーンのパブリックチェーンが非中央集権（decentralization）、安全性（security）、拡張性（scalability）の3つの特性を同時に満たすことができないというものです。

私たちは、この新しい概念がより挑戦的な問題を提起していると考えています。ブロックチェーンにとって、すべての情報はチェーン上に存在します。例えば、ビットコインでは、すべての取引情報がオンラインで入手可能であるため、情報の検証はそれほど難しくありません。

しかし、オラクルネットワークにとっては、ブロックチェーンエコシステム外部からの大量の情報を集約する必要があります。これは、まずこれらの情報が信頼できるかどうかを心配しなければならないことを意味します。次に、どのように情報を集約し、報告してブロックチェーンにアップロードするかを考える必要があります。

これらの問題を解決するためには、巧妙なメカニズム設計と情報設計が必要であり、これが経済学者のこの分野での強みです。

具体的には、オラクル不可能三角とは、どのオラクルシステムも非中央集権（decentralization）、真実性（truthfulness）、および拡張性（scalability）の3つの特性を同時に満たすことができないことを指します。

簡単な例を考えてみましょう：ここに基本的な事実が存在すると仮定しますが、オラクルネットワーク内のどのノードもこの事実を完璧に観測することができません。単一のオラクルの観測はノイズの影響を受けます。

しかし、オラクルの数が十分に多い場合、観測の平均が真実の値に十分近づくと仮定します。それぞれの信号を観測した後、各オラクルはシステムに報告する情報を決定する必要があります。彼らは自分の観測値を誠実に報告することができますが、これは真実の値と偏差があるかもしれません。また、彼らは嘘をつく可能性もあります。結局のところ、彼ら自身が自分の観測を最もよく知っています。すべてのオラクルノードからの報告を受け取った後、システムはすべての情報を集約し、最終的な予測を提供します。

上記の3つの特性は、理想的な状態でオラクルネットワークが持つべき性質ですが、仮に私たちのオラクルネットワークが非中央集権と拡張性を満たしているとしましょう。大量のオラクルノードがシステムに情報を報告することになりますが、単一のノードの誠実な報告が全体のシステムに与える限界的な貢献は微々たるものです。そして、一部のオラクルが情報を取得するコストが高すぎる場合、彼らは自然にタダ乗りの考えを持つようになります。この懸念から、情報の真実性を集約することは唯一の均衡状態ではありません。類似の他の2つの状況も証明できます。 欧陽書淼（オックスフォード大学）：オラクルノードの数が十分に多い場合、大数の法則により、ノイズ項は相互に相殺され、正確な信号を得ることができるでしょう。この観点から、情報の正確性とシステムの規模を両立させることは可能でしょうか？ ソングリン：はい、私たちは確かにノードの数を増やしてノイズを消し去ることを望んでいます。しかし、ここでの問題は、各ノードが自分の観測を誠実に報告するとは限らないということです。これはインセンティブの問題です。「良い」均衡の中では、もし私が皆が誠実に報告することを知っていれば、私は高い確率で真実を言うでしょう。しかし、情報取得コストが高すぎると、私の意欲が変わり、集約結果の質が低下し、真実の値から遠ざかる可能性があります。私たちが今述べた不可能三角は、実際には弱い形式（weak form）であり、3つの目標を同時に達成することが困難であることを示しています。実際には、強い形式（strong form）も存在します：任意の2つの目標を同時に達成することも非常に困難です。もし私たちのオラクルネットワークが非中央集権と拡張性を同時に持っていると仮定すると、それは大量のノードがブロックチェーンに情報を提供することを意味しますが、私たちはブロックチェーンの容量が限られていることを知っています。エネルギーなどの要因によって制約されており、すべてのデータをチェーン上に置くことは技術的に非常に困難です。言い換えれば、情報の真実性を無視しても、こうしたブロックチェーンを運営すること自体が難しいのです。

私たちは問題を解決できるのか

経済学者として、私たちは経済学独自の方法でこれらの（強い形式の）問題を解決しようとします。

第一に、アーキテクチャの革新は、非中央集権と拡張性の間の矛盾をある程度緩和することができます。私たちは、チェーン上ですべての情報を集約するコストが非常に高いことを先ほど述べましたが、もしオラクルネットワークがオフチェーンで情報の報告と集約を行い、最終的な集約情報だけをブロックチェーンにアップロードできれば、このプロセスのコストは大幅に削減され、拡張性が保証されます。さらに重要なのは、コストの削減がより積極的な結果をもたらすことです：より多くのオラクルノードがブロックチェーンエコシステムに参加する意欲を持ち、非中央集権を促進します。

第二に、警告メカニズムを導入することで、真実性と拡張性を同時に強化できます。具体的には、エコシステムの参加者が現在の集約情報が真実の値から大きく離れていると考える場合、警告を発することを許可します。その後、信頼できるが検証コストが高い第三者が警告を検証または却下します。警告が有効と判断された場合、故障に関与したオラクルは罰せられ、警告を発した側は報酬を得ることになります。逆もまた然り。このメカニズムは、コスト、リスク、インセンティブのバランスを巧妙に取ることで、情報の真実性を保証します。ただし、私たちは通常、高コストの検証メカニズムが実際に存在し、操作が難しいと仮定するため、信頼できる第三者への依存がこのメカニズムの限界となります。

第三に、現在のブロックチェーンのインセンティブ設計はほぼ静的であり、経済学者として私たちは動的なインセンティブ構造を考えることに慣れています。例えば、暗号通貨の冬が訪れたとき、トークンの価値が下がり、提供できるインセンティブが限られます。適切な動的インセンティブを導入することで、各オラクルノードが「冬」の間に良好なパフォーマンスを維持できることを期待しています。なぜなら、彼らは今築いている評判が将来の大きなリターンにつながることを理解しているからです。このように、動的メカニズム設計は非中央集権と真実性の問題を解決できるかもしれません。

しかし、たとえオラクル不可能三角を完全に解決したとしても、私たちはブロックチェーンのセキュリティリスクを根本的に排除することはできず、エコシステムの長期的な持続可能性を保証することもできません。ブロックチェーンオラクルは技術的および経済学的な観点から多くの脆弱性を抱えており、これらの欠陥を改善するためには健全なアーキテクチャ設計とメカニズム設計が必要です。

オラクルネットワークの展望

データを提供するだけでなく、オラクルネットワークは金融、貿易などの業界と多様な方法で統合することができ、オラクルネットワークとの統合はブロックチェーンおよびプロトコルの性能、安定性、相互接続性に影響を与えます。

例えば、ソングリン教授の最近の研究では、2021年初頭から2024年11月までの4988のDeFiプロトコルを分析し、オラクル統合の影響を評価しました。彼らは、非中央集権的なオラクルネットワークと統合されたプロトコルが、統合完了後の最初の月に資産が75％、時価総額が43％増加したことを発見しました。この効果は、アプリケーションがオンラインになる前に統合を完了したプロトコルで特に顕著でした。

未来を展望すると、オラクルネットワークは学術研究と産業発展に広範な方向性を描いています。全体として、オラクル不可能三角は依然として核心的な課題であり、今後の研究は拡張可能なシステム内で真実性を保証する再帰的インセンティブメカニズムの開発を優先すべきです。また、完全な非中央集権は私たちの最終目標ではないかもしれません。中央集権と非中央集権の要素を融合させたハイブリッドアーキテクチャが、速度、コスト、安全性のバランスをより良く取ることができるかもしれません。さらに、高効率で堅牢なガバナンスモデルを探求することは、オラクル不可能三角を解決し、長期的に持続可能なガバナンスアーキテクチャを構築するために重要です。 陳龍（羅漢堂）：私は、メカニズム設計と技術の統合に取り組む経済学者を非常に評価しています。今日のweb3に関する研究は、1980年代に大量の量的専門家がウォール街に集まったことを思い出させます。しかし、私が考えるに、これは今日のこの分野に存在する根本的な違いがあります。現在のweb3はより革命的であり、彼らは信頼のない世界を創造し、現在の制度主導の世界を置き換えようとしています。私は3つの質問と最後のコメントがあります。

第一に、あなたは先ほど、非中央集権システムの支持者ではなく、これらのシステムが本当に効果的であることを確認したいと述べました。あなたの長年の研究と観察を通じて、DeFi以外にこの分野で本当に進展があったと考えるものは何ですか？

第二に、暗号通貨以外の有用な非中央集権の世界を想像できますか？そして、そのような世界は私たちが本当に必要とするものです。もしそのような世界が本当に存在するなら、それはどのような姿をしているべきでしょうか？あるいは、未来は中央集権と非中央集権の世界の融合であり、その境界はどこにあるのでしょうか？

第三に、あなたが述べたオラクルネットワークの影響はどの程度のものですか？それはアプリケーションレベルで爆発的（または相当な）成長をもたらすのでしょうか？非中央集権のシステムは最終的にこの中央集権の世界に統合されるようです。この観点から、オラクルがもたらす限界的な向上は非常に限られているのでしょうか？

最後に、私は一つのコメントがあります。あなたが私たちに示したように、信頼できるデータは非常に重要であり、これは現在の世界の制度的背景と密接に関連しています。私は、信頼のない世界は私たちからまだ遠く、あるいは、このような非中央集権システムは結局のところ、私たちの現実世界の補完に過ぎず、代替ではないと考えています。そして、最も恩恵を受ける分野は、両者を相互に補完し合うことができる分野でしょう。 ソングリン：あなたのコメントは実際にあなたの質問に答えています！まず、進展についてですが、生成AIと比較すると、DeFiや非中央集権システムの進展は実際には非常に遅いです。私が考えるに、これまでのところ最も成功したアプリケーションはステーブルコイン（stablecoin）であり、特に多極化した世界において、彼らには成長を維持する潜在能力があります。

さらに、政府やさまざまな機関はステーブルコインに対して完全に反対しているわけではなく、むしろ彼らの態度は中央銀行デジタル通貨よりもオープンであるようです。もう一つの例は、非中央集権取引所（DEX）です。規模的にはまだ大したことはなく、伝統的な取引所に挑戦するほどではありませんが、彼らが導入したメカニズムは非常に興味深く、これらの新興アプリケーションは非常に活発です。そして、私は現実世界の資産のトークン化が大きな事柄であると考えています。中央集権的なシステムであれ、非中央集権的なシステムであれ、オラクルネットワークは非常に関連性があります。

第二の質問についてですが、実際には完全に非中央集権的な世界を想像するのは難しいですが、これは経済学者にとって直感的に理解できることです。私たちはすべての事がトレードオフであることを知っています。中央集権でも非中央集権でも、それぞれに利点と欠点があり、私たちはおそらく最適な内部解を得るでしょう。この点は、ブロックチェーンの熱心な支持者を喜ばせることはできません。彼らは「非中央集権のために非中央集権を」と望んでいるからです。このようなグループは常に存在しますが、私は彼らが市場の力を覆す能力に懐疑的です。人は結局、インセンティブによって動かされます。もし中央集権的なシステムが役立つのであれば、なぜそれを残さないのでしょうか？この意味で、私が想像できるのは、web3と共に成長する、より仮想化された世界です。

最後に、私たちが考慮しているのは中央集権と非中央集権システムの融合であるため、オラクルネットワークの影響はかなり大きいと考えています。中央集権的なシステムには多くの問題があります。例えば、市場集中度が高すぎることや、単一のデジタルプラットフォームが持つ市場権力が大きすぎることなどです。最近、京東が多くの公衆の関心を引き起こしました。プラットフォームは、配達員に対して非常に大きな誠意を示しました。しかし、経済学の観点から見ると、あるプラットフォームが独占的な力に成長した後、誰もがそのプラットフォームが従業員や供給者、消費者を搾取しないと保証できません。

私は、非中央集権的な構造がこの問題を解決する一つの方法であると考えています。さもなければ、私たちは反独占問題を延々と議論し続けなければならず、大きなプラットフォームを分割することになり、規模がもたらす利益を失うことになります。

この意味で、私たちが混合モデルにいる場合、オラクルネットワークの役割は非常に大きいと考えています。なぜなら、オラクルはデジタル化の鍵であり、デジタル化は基本的なテーマだからです。もし私たちがハイエク的な設定を信じるのであれば、情報は非常に局所化されており、中央集権的なノードを使用して情報を集約することは非常に困難です。これは、非中央集権的なシステムを構築するための合理的な動機を提供します。 陳龍（羅漢堂）：私は、正しい方向は各世界の非効率的な欠点を探求し、それぞれの強みを結びつけるメカニズムを見つけることだと考えています。 ソングリン：もう一つの点は、情報と信頼を考慮する際、私たちは実際に、中央集権的なweb2プラットフォームでも非中央集権的な傾向が現れているのを見ています。

例えば、情報の爆発により、現在私たちは信頼できる中央集権的な情報源を持っていません。この時、情報をどのように検証するかが問題となり、社会全体の情報生産と集約にとって非常に厄介です。私たちはweb3の道を歩むか、情報源に適切なインセンティブを提供するか、あるいはより多くの規制と情報源の検証を導入する必要があります。

もし私たちが何の制限もなくプラットフォームの成長を放任するなら、正直なところ、私はこれらの情報をどのように信じるべきか分かりません。これは社会にとって絶対に大きな問題です。 唐博（香港科技大学）：あなたが紹介したオラクル不可能三角の中で、どの特性が最も重要だと考えますか？中央集権と非中央集権が融合した混合モデルにおいて、どの機能を中央集権システムに委託でき、どの機能を非中央集権のまま保持する必要があると考えますか？

次に、AIとオラクルを組み合わせる際の主な課題は何だと思いますか？両者が絡み合った場合、新たなシステムリスクや倫理的なジレンマに直面することはありますか？ ソングリン：まず、第二の質問に答えます。私は、情報を継続的に監視し報告するAIエージェントが有用であると考えています。この自動化プログラムは、私たちの一部の作業をうまく代替できます。

次に、システムに対してストレステストを行う必要がある場合、AIエージェントを利用してシミュレーションを行うことができ、これは従来のABM手法に対しても利点があります。この点は、オラクルネットワークだけでなく、従来の経済形態にも適用できます。

関連する研究において、もしあなたの論文に「AI」と「web3」という2つの流行語が同時に含まれている場合、私たちの専門分野は比較的保守的であるため、「ああ、あなたは単にトレンドを追っているだけだ」と言われるかもしれません。このような批判は時には妥当ですが、いずれにせよ、私は両者を結びつけた学術論文を書くことは挑戦的であると考えています。

しかし、業界にとっては、実務者がAIとオラクルの統合を探求していると考えています。彼らは少し楽観的すぎるかもしれませんし、常に次の成長点を探し求めているようです。

しかし、これが私が経済学者がこの業界に参加し、私たちの見解を提供できると信じている理由でもあります。例えば、何が本当の革新なのか？何が技術的には可能であっても、経済学的には現実的でないのか？これらは私たちの厳密な分析を必要とします。

あなたの最初の質問に戻ると、私たちの非中央集権に関する見解は一致していると思います。「非中央集権のために非中央集権を」という道はおそらく通用しません。この基盤の上で、拡張性はそれほど難しくないと思います。少なくとも、私たちは技術的な面で多くの参考になる経験があります。私個人の見解では、真実性の方がより挑戦的であり、重要です。

オフチェーン情報の質や情報集約のメカニズムなど、これらの課題は現在のメカニズムに変更を加える必要がありますが、現在、私たちは最適なメカニズム設計に関する考察が非常に不足しています。これは経済学者にとって大きな機会です。インターネット（ドットコム）ブームが到来したとき、私たちは20年遅れました。今、新たなweb3とデジタルネットワークの波に直面している今、私はこの瞬間が絶好の機会であると考えています。