互聯網交互的起點：全面闡述去中心化命名系統 Handshake 機制設計

撰文：Ming Ng、Andrew Lee、Cassandra Shi

編譯：Perry Wang

火星財經編者按，由於最近幣安智能鏈上的DNS被劫持，導致一度讓不少資金處於險境，本文首發於2020年9月，是時候重新認識一下去中心化域名Handshake了。

名稱對於人類的存在感知以及與世界上所有事物的關係互動中有著至關重要的地位。所有互動的核心在於各方能夠將名稱與其代表的具體事物或人進行匹配的能力。

名稱是人類體驗中不可或缺的組成部分，甚至可以理直氣壯地質疑，如果某一事物或人沒有名稱，他 / 她 / 它是否真的存在。

與之相應的是，互聯網上的名稱對於我們的線上存在感至關重要。用戶、應用、或機器在互聯網中查找資源是通過資源的名稱。這個名稱不僅需要被人類理解，而且還需要在數以十億計的潛在目的地中由機器能夠唯一識別。

將名稱與最終資源匹配，是互聯網每天發生的數萬億次互動的起點，因此，在互聯網堆棧的三個核心層，即命名（DNS）、傳輸（TCP / IP）和應用程序（HTTP）中，毫不意外，命名都是這些堆棧的最初起點。

命名需要唯一的事實來源，因為命名空間內的名稱在整個系統中必須保證是唯一的。因此，有效的命名系統不僅可以是標準或協議，還必須滿足運行互聯網規模級別的命名空間的所有其他方面要求------包括強制執行唯一名稱、管理命名記錄、擴展到互聯網訪問，同時依然能保證任何地方的任何人都可以完全訪問。

命名空間的現狀

名稱是互聯網中最有價值的資產，但我們並不真正擁有自己的名稱。所有關鍵的命名空間都屬於控制這些命名空間、並將控制權從你手中奪走的中心化實體。對於當今所有重要的命名空間------ICANN 命名空間、Facebook、Twitter 和 Google，都是如此。

因此，你在互聯網上的名稱並不屬於你自己，而是屬於這些中心化命名空間的所有者。只需敲一下鍵盤，他們便可以刪除任何人。如果你的名字存在於中心化命名空間中，那麼你的有效存在權就屬於他人。

中心化命名空間還決定著用戶的生存能力。他們還決定用戶搜索、匹配和與他人交流的能力。他們單方面設置框架，限制用戶可以使用哪些協議、允許哪些用例以及可以傳遞哪些信息。

這些中心化命名空間強制執行壟斷的權力，且幾乎沒有任何後果，也使其擁有當今互聯網中一些最有價值的屬性。經營著多個域名註冊機構的 Verisign 在其創新幾乎為零的情況下，每年從其控制的 .com 域名系統中賺到數十億美元，而 ICANN 憑藉被其玩弄於股掌之上的卡特爾企業，可以任意提高全部頂級域名 TLD 的價格上限。Facebook 和 Twitter 完全控制用戶如何使用其名稱 / 帳戶，幾乎可以在不給出任何解釋的情況下任意刪除頁面和刪除用戶身份。

我們到處可以看到依賴中心化實體而對存在及被他人發現所構成的嚴重威脅。互聯網本來應該是不存在國王的，但是能消除人的存在並精確控制名稱使用方式的能力，使得這些命名空間的所有者成為了互聯網中的事實上的國王 / 統治者。

世界需要去中心化命名空間

當然，這些中心化命名空間所有者控制數字存在、封鎖訪問並執行壟斷性經濟模式，這正與去中心化網絡的目標背道而馳，後者推崇的是無需中心化控制或系統，即可有存在、創新、創建自己的商業模式的能力。

無論是去中心化貨幣、去中心化文檔系統還是去中心化伺服器，如果這些去中心化實體不是被納入一個大量人使用的命名空間中，對互聯網上的絕大多數用戶而言，這些去中心化實體就根本就不存在。

如果不存在一個去中心化命名空間可以被人類廣泛地讀取並且可以被機器解析，那麼用戶就不可能廣泛採用去中心化世界。

去中心化命名系統的技術標準

命名系統在發現、連接和識別活動中扮演著至關重要的角色。命名系統作為互聯網主幹基礎架構最基本、最持久的組件之一，對其使用壽命、穩定性和技術可擴展性需要設置極高的標準。

要讓一個去中心化的命名系統成為去中心化世界的合法命名空間，其門檻更高。沒有中心化的負責機構，全世界都必須相信這一命名系統能在很長一段時間內保持穩定狀態，不管潛在的任何動蕩和技術進步，都能讓全世界的人類保持關聯。

因此這一命名系統的基本結構需要擁有某些關鍵的技術、社會和治理要求：

1.真正去中心化：如果去中心化命名系統仍被一小部分人控制，那還有什麼意義？

2.專注於命名系統的職責：命名系統的職責需要極為專注和迅速。如果 DNS 系統所設計的功能中還包括用於傳送 4K 視頻，想像一下它能可靠運行嗎？

3.盡可能實現無信任訪問：任何人都能夠在不佔用大量資源的情況下，以完全無信任的方式直接訪問命名空間。

4.與互聯網其他部分相兼容：允許與其它應用、用戶和技術堆棧無縫銜接使用。

5.協議層級的穩定性和可升級性：允許不斷前進創新，而不會破壞常規運營。

Handshake 的機制設計

考慮到這些目標，以及去中心化根域名和授權機構的總體目標，Handshake 是唯一從根本上適合用作去中心化網絡命名空間的命名系統。

專注於命名系統的職責

我們先想一下像互聯網這樣大規模的命名系統固有的複雜性。與互聯網堆棧的其他層不同，命名層 DNS 是其中唯一一個是系統而不是協議的層，系統與協議兩者之間的主要區別在於協議不能強制名稱的唯一性，而這一特性對於保障命名空間正常運行至關重要。可以說，互聯網的命名層也是迄今為止最複雜的層，它需要面對許多相互競爭的技術、政治和經濟需求。

作為一條獨立的區塊鏈，Handshake 具備自行發展並自行管理的空間，不會干擾其他項目，也不必與在同一網絡中平行運營的其他用例（例如遊戲或 DeFi ）競爭優先級。另外，其他區塊鏈還存在一些基本限制，例如，比特幣網絡限制了 OP 的大小，而以太坊則以極難同步而著稱。

如果 Handshake 依附於另一條區塊鏈，用例和政治利益對優先級的競爭所引發的不穩定性，將導致去中心化命名基礎架構的核心要求------穩定性化為烏有。命名基礎結構必須高度穩定，要記住，用戶、托管主機和開發者都必須确信名稱將以相同格式存在很長一段時間。例如，由於 DeFi 火爆導致以太坊的 Gas 價格飛漲，以及以太坊向 ETH2 的複雜遷移，都為應用的未來運行方式以及散戶是否將能夠獲得與巨鯨相同的訪問權限，創造了高度的不確定性。

最後，創建原生拍賣系統非常複雜，並且需要高度特定的原生元素，例如讓代幣在某些時期內無法使用，而如果 Handshake 協議的代幣 HNS 不是原生代幣，也會大大增加系統的複雜性。

去中心化

另一個關鍵考量因素是去中心化。請記住，這裡的目標是實現一個真正去中心化、不可審查的命名空間，擺脫中心化控制和策略。低於這一目標的將是完全多餘的。

以太坊是迄今為止最去中心化的智能合約平台，但它仍然不足以作為真正去中心化命名系統的底層區塊鏈。基於以太坊的系統要麼必須嚴格不變，要麼得設計具有單個或多個簽名者的治理機制。例如，以太坊上的 ENS 系統擁有一個由 7 個部分組成的 multisig，使其成為可審查，或妨礙了將來進行任何創新或升級。這些機制要麼會阻礙未來的創新，要麼無法滿足去中心化的要求。

側鏈解決方案怎麼樣？側鏈主要依賴於主鏈的安全性，由於得與主鏈共享任務優先排序，前文對多任務競爭優先級的擔憂在這一方案中依然未能解決。此外，目前還沒有比特幣網絡中的去中心化側鏈。Counterparty 是一種單向系統，Liquid 需要一個小的聯合 multisig，而 Rootstock 當前正推動聯盟，等待比特幣作為主鏈 Drivechain 予以支持。

對於工作量證明 PoW 的所有問題，由於礦工數量有限，其根基都是去中心化的競爭關係，而且開發者、用戶和礦工關心的問題都存在清晰的不同。這與權益證明 PoS 形成鮮明對比，後者鼓勵利益相關者合謀和中心化管理，從而創造出很大程度上是一種富人政治的環境。

因此，具備升級能力的真正去中心化命名最有可能在具有強大哈希率、強大生態系統和礦工對區塊鏈價值充滿信心的獨立 PoW 區塊鏈上實現。

出色的去信任解決方案

相比其他命名區塊鏈，整個 Handshake 技術堆棧都是為了創建人類可讀、真正去中心化、完全可訪問且安全的命名空間而設計的。

Handshake 中的命名數據存儲在一個名為 Urkel Tree 的新型數據結構中，該結構專門為此目的而設計。證明很小且可以快速驗證，因此只需很少的計算就可以進行名稱解析。

其次，用 C 語言編寫的、高度獨特的應用 HNSD 僅處理 Handshake 中的 DNS 功能（避免使用任何與貨幣有關的元素）。其設計機制盡可能保障速度和輕巧。它用 C 語言編寫，可以在當今使用的每個計算機系統中進行編譯。HNSD 會驗證緊湊的證明、以密碼方式確保 DNS 記錄在 Handshake 區塊鏈上，並且以最多的工作量證明寫入鏈中。

輕型解析器意味著任何人都可以以最小的工作量使用 Handshake。緊湊的 Urkel 證明帶來了高效率，意味著可以在最簡陋的設備上執行 Handshake 解決方案。

因此，Handshake 是命名系統中唯一一個允許任何級別資源的任何人都可以訪問命名空間，而無需任何中心化組件，也不需要任何級別的安全權衡。用戶或應用根據自己的喜好，選擇通過運行完整節點（HNSD 客戶端）或第三方解析器來解析名稱。在許多情況下，這種可訪問性光譜是無信任命名解析系統的試金石。

與互聯網其他部分相兼容

HNS 能在所有關鍵途徑（技術、解決方案和新系統）與整個 DNS 堆棧協同工作，而不受 DNS 的政治、經濟和技術負擔的困擾。

Handshake 不會取代 ICANN 根域名系統，而是會對其進行擴展。當詢問名稱時，Handshake 解析器首先檢查 TLD 的區塊鏈。如果在該處找不到它，則將其「退回」至 ICANN 的 DNS 系統。運行 Handshake 的用戶可以像往常一樣瀏覽整個互聯網，但是現在他們還可以解析植根於區塊鏈的名稱。

在解析過根域名之後，Handshake 上的 DNS 解析與舊版互聯網系統之間沒有區別。解析器遵循 URL 所指示的域和子域鏈，並與世界各地中心化、權威性的名稱伺服器實現連接，這些伺服器依然運行著與之前完全相同的軟件。

協議層級的穩定性和可升級性

Handshake 允許將不超過 512 字節的任何內容插入 Urkel Tree 中作為一個名稱。當前所有 Handshake 軟件都被配置為僅允許讀 / 寫符合格式的 DNS 記錄，但是編寫使用可用於其他目的數據的軟件很簡單。

此外，PoW 是我們迄今所知最強大的可提供基礎架構級別穩定性的機制，同時具有清晰的升級路徑。

對於治理，從哲學上講，關於 HNS 最有趣的事是對無國王結構的試驗。沒有領導者、沒有基金會、也沒有核心團隊進行產品發布。Handshake 通過軟分叉和鏈下社交協調，遵循了與比特幣相同的升級路徑，事實已經證明 Handshake 有著最靈活的治理機制。

PoS 治理等替代方法仍處於初期階段，還沒有經受住時間的考驗。以太坊域名系統 ENS 的方法更加脆弱，一群持有 multisig 密鑰的人（無論其聲譽如何），將控制去中心化網絡的骨幹基礎架構的治理和升級。

Handshake 和比特幣是兩個沒有國王的真正去中心化項目，而加密貨幣領域應該探索新的協調機制。我們將在以後的文章中討論這個主題。

Handshake：將互聯網拓展至星辰大海

利用中心化系統控制名稱的理念，與去中心化網絡在根本上是不兼容的，去中心化網絡需要擺脫任何中心化要素。

如果沒有廣泛可解析和公認的命名系統，去中心化網絡及其中的所有內容（去中心化伺服器、去中心化文檔空間）將是不可見的，在主流世界眼中是不存在的。

HNS 是唯一設計成能承受任何時間長度、無限擴展用例、並保持便利性 / 去中心化完整取捨光譜的命名空間。

當然，Handshake 要獲得所需的廣泛採用，還需要一段時間，但是 Handshake 獲取合法性地位的曲線道路，與比特幣在被確認為合法的價值存儲、成為與黃金和美元的主要競爭者之前所必須走過的驗證曲線並不相同。

通過讓去中心化網絡與中心化網絡一樣容易訪問，HNS 有望將互聯網擴展到當前邊界之外。如果你有興趣參與這一歷史進程，我們強烈建議你成為該生態系統的一部分------加入團體、獲取 HNS 代幣，在該領域佔據一席之地。

最重要的是，通過提供代碼、想法或僅僅是良好的氛圍來參與社區。Handshake、去中心化網絡目前還處於發展初期，最重要的是，所有人在互聯網中獲得的存在感、協作和協調尚處於萌芽期。

我們相信，每個互聯網用戶都真正擁有一個去中心化名稱的世界中，他們可以絕對自由地隨心所欲地使用它，並在知道該名稱真正屬於自己的情況下獲得安全感。我們相信 Handshake 會是那個承載這個至關重要的名稱空間的系統。祝你旅途愉快。