SHA:互联网交互的起点：全面阐述去中心化命名系统 Handshake 机制设计_Handshake

撰文：Ming?Ng、Andrew?Lee、Cassandra?Shi

编译：Perry?Wang

火星财经编者按，由于最近币安智能链上的DNS被劫持，导致一度让不少资金处于险境，本文首发于2020年9月，是时候重新认识一下去中心化域名Handshake了。

名称对于人类的存在感知以及与世界上所有事物的关系互动中有着至关重要的地位。所有互动的核心在于各方能够将名称与其代表的具体事物或人进行匹配的能力。

名称是人类体验中不可或缺的组成部分，甚至可以理直气壮地质疑，如果某一事物或人没有名称，他?/?她?/?它是否真的存在。

与之相应的是，互联网上的名称对于我们的线上存在感至关重要。用户、应用、或机器在互联网中查找资源是通过资源的名称。这个名称不仅需要被人类理解，而且还需要在数以十亿计的潜在目的地中由机器能够唯一识别。

将名称与最终资源匹配，是互联网每天发生的数万亿次交互的起点，因此，在互联网堆栈的三个核心层，即命名、传输和应用程序中，毫不意外，命名都是这些堆栈的最初起点。

命名需要唯一的事实来源，因为命名空间内的名称在整个系统中必须保证是唯一的。因此，有效的命名系统不仅可以是标准或协议，还必须满足运行互联网规模级别的命名空间的所有其他方面要求——包括强制执行唯一名称、管理命名记录、扩展到互联网访问，同时依然能保证任何地方的任何人都可以完全访问。

命名空间的现状

名称是互联网中最有价值的资产，但我们并不真正拥有自己的名称。所有关键的命名空间都属于控制这些命名空间、并将控制权从你手中夺走的中心化实体。对于当今所有重要的命名空间——ICANN?命名空间、Facebook、Twitter?和?Google，都是如此。

Shawn：Polkadot或将成为下一代价值互联网的基石:今日下午4点，中币（ZB）第十四期大咖秀成功在中币APP热聊群中展开，本次AMA主题为：为什么Polkadot（波卡）今年那么火？并邀请到了PolkaBase社区联合发起人Shawn分享关于Polkadot的知识干货。在分享同是跨链项目的Cosmos相比，Polkadot有什么创新之处时，Shawn表示：“Polkadot 独特的跨链机制旨在将当下各自独立的区块链网络串联起来，让不同链间可以进行通信和数据传递，或将成为下一代价值互联网的基石。和Cosmos相比，Polkadot具有更强的性能以及升级无需分叉的优点。”[2020/7/20]

因此，你在互联网上的名称并不属于你自己，而是属于这些中心化命名空间的所有者。只需敲一下键盘，他们便可以删除任何人。如果你的名字存在于中心化命名空间中，那么你的有效存在权就属于他人。

中心化命名空间还决定着用户的生存能力。他们还决定用户搜索、匹配和与他人交流的能力。他们单方面设置框架，限制用户可以使用哪些协议、允许哪些用例以及可以传递哪些信息。

这些中心化命名空间强制执行垄断的权力，且几乎没有任何后果，也使其拥有当今互联网中一些最有价值的属性。经营着多个域名注册机构的?Verisign?在其创新几乎为零的情况下，每年从起控制着的?.com?域名系统中赚到数十亿美元，而?ICANN?凭借被其玩弄于股掌之上的卡特尔企业，可以任意提高全部顶级域名?TLD?的价格上限。Facebook?和?Twitter?完全控制用户如何使用其名称?/?帐户，几乎可以在不给出任何解释的情况下任意删除页面和删除用户身份。

我们到处可以看到依赖中心化实体而对存在及被他人发现所构成的严重威胁。互联网本来应该是不存在国王的，但是能消除人的存在并精确控制名称使用方式的能力，使得这些命名空间的所有者成为了互联网中的事实上的国王?/?统治者。

声音 | DCCI互联网研究院院长：区块链技术在我国教育领域大有可为:据新浪财经消息，12月21日，DCCI互联网研究院院长刘兴亮发表《区块链的颠覆力量之十一：教育领域》文章称，区块链技术在我国教育领域大有可为。区块链+教育可以重新定义人才。区块链与教育的结合可以有效规避传统教育的弊端。区块链+教育可以有效保护信息安全。目前，教育领域的各种数据体现在学生的学籍、学历等信息上。如果不重视教育数据安全，那么可能会影响学生的发展。区块链+教育可以改善资源不均衡现状。区块链分布式存储让每个节点都可以上传资料，每个教师都可以发布自己的教学材料以及提供在线辅导和习题讲解等服务，资源丰富度可以得到很大的提升。[2019/12/21]

世界需要去中心化命名空间

当然，这些中心化命名空间所有者控制数字存在、封锁访问并执行垄断性经济模式，这正与去中心化网络的目标背道而驰，后者推崇的是无需中心化控制或系统，即可有存在、创新、创建自己的商业模式的能力。

无论是去中心化货币、去中心化文档系统还是去中心化服务器，如果这些去中心化实体不是被纳入一个大量人使用的命名空间中，对互联网上的绝大多数用户而言，这些去中心化实体就根本就不存在。

如果不存在一个去中心化命名空间可以被人类广泛地读取并且可以被机器解析，那么用户就不可能广泛采用去中心化世界。

去中心化命名系统的技术标准

命名系统在发现、连接和识别活动中扮演着至关重要的作用。命名系统作为互联网主干基础架构最基本、最持久的组件之一，对其使用寿命、稳定性和技术可扩展性需要设置极高的标准。

要让一个去中心化的命名系统成为去中心化世界的合法命名空间，其门槛更高。没有中心化的负责机构，全世界都必须相信这一命名系统能在很长一段时间内保持稳定状态，不管潜在的任何动荡和技术进步，都能让全世界的人类保持关联。

声音 | 最高人民法院司改办主任：互联网法院将积极研究应对区块链等技术对司法带来的机遇和挑战:金色财经报道，??最高人民法院司改办主任胡仕浩表示，在前沿科技融合应用方面，互联网法院将积极研究应对5G通信、人工智能、物联网、区块链、虚拟现实/增强现实（VR/AR）等技术对司法带来的机遇和挑战，加大研发力度，找准应用场景、回应现实需求；在司法模式创新方面，将深化完善在线一站式多元纠纷、异步审理、在线示范性诉讼等新型纠纷化解模式；在规则探索方面，互联网法院受理案件范围将更加集中于互联网特性突出的新类型、新样态互联网纠纷，向“专”而“精”方向发展，更好的确立互联网司法规则，促进网络空间治理。[2019/12/5]

因此这一命名系统的基本结构需要拥有某些关键的技术、社会和治理要求：

1.真正去中心化：如果去中心化命名系统仍被一小部分人控制，那还有什么意义？

?2.专注于命名系统的职责：命名系统的职责需要极为专注和迅速。如果?DNS?系统所设计的功能中还包括用于传送?4K?视频，想象一下它能可靠运行吗？

?3.尽可能实现无信任访问：任何人都能够在不占用大量资源情况下，以完全无信任的方式直接访问命名空间

?4.与互联网其他部分相兼容：允许与其它应用、用户和技术堆栈无缝衔接使用

?5.协议层级的稳定性和可升级性：允许不断前进创新，而不会破坏常规运营

Handshake?的机制设计

考虑到这些目标，以及去中心化根域名和授权机构的总体目标，Handshake是唯一从根本上适合用作去中心化网络命名空间的命名系统。

动态 | 基于区块链的互联网浏览器每月活跃用户超过310万:基于区块链的互联网浏览器Brave在2018年7月宣布其平台每月活跃用户超过310万。该产品已准备好“在2018年底之前”每月活跃用户达到500万大关。Brave的原生基本注意力令牌（BAT）是英美烟草补助金的一部分，主要用于支持在YouTube和Twitch等网站上创建独特内容。[2018/7/16]

专注于命名系统的职责

我们先想一下像互联网这样大规模的命名系统固有的复杂性。与互联网堆栈的其他层不同，命名层?DNS?是其中唯一一个是系统而不是协议的层，系统与协议两者之间的主要区别在于协议不能强制名称的唯一性，而这一特性对于保障命名空间正常运行至关重要。可以说，互联网的命名层也是迄今为止最复杂的层，它需要面对许多相互竞争的技术、和经济需求。

作为一条独立的区块链，Handshake?具备自行发展并自行管理的空间，不会干扰其他项目，也不必与在同一网络中平行运营的其他用例竞争优先级。另外，其他区块链还存在一些基本限制，例如，比特币网络限制了?OP?的大小，而以太坊则以极难同步而著称。

如果?Handshake?依附于另一条区块链，用例和利益对优先级的竞争所引发的不稳定性，将导致去中心化命名基础架构的核心要求——稳定性化为乌有。命名基础结构必须高度稳定，要记住，用户、托管主机和开发者都必须确信名称将以相同格式存在很长一段时间。例如，由于?DeFi?火爆导致以太坊的?Gas?价格飞涨，以及以太坊向?ETH2?的复杂迁移，都为应用的未来运行方式以及散户是否将能够获得与巨鲸相同的访问权限，创造了高度的不确定性。

金色财经现场报道 元界CTO陈浩：区块链不是颠覆互联网 而是帮助互联网实现升级:金色财经现场报道，在2018东京纷智峰会上，元界CTO陈浩进行以《区块链的发展趋势》为题的现场演讲，陈浩指出：从技术主导层面看区块链的发展：先后经历了共识改进、网络吞吐改进、节点存储改进、智能合约改进、挖矿算法改进等过程。出现ERC20等标准是要类比计算机行业发展，且标准化大于等于框架、协议标准。ERC20代表了数字资产的典型模式，数字货币是向着数字资产的方向发展的，Token可能是数字资产过程中的构建方式。未来是多中心化的DApp与中心化的APP并存的，交易所不会一家独大，而应该是很多的交易所共存。未来，数量繁多的垂直领域交易平台将增加；公链向垂直领域深入，向着精细化方向发展；将结合互联网应用而不是颠覆。区块链的发展应该是向着为用户提供更便利的底层技术设施的方向发展。比特币才是世界上最大的云，只是仅仅提供价值存储和传输两种服务，这种价值传输的云服务与我们现在看见的云没有本质的区别。区块链不是颠覆互联网，而是帮助互联网实现升级。[2018/5/22]

最后，创建原生拍卖系统非常复杂，并且需要高度特定的原生元素，例如让代币在某些时期内无法使用，而如果?Handshake?协议的代币?HNS?不是原生代币，也会大大增加系统的复杂性。

去中心化

另一个关键考量因素是去中心化。请记住，这里的目标是实现一个真正去中心化、不可审查的命名空间，摆脱中心化控制和策略。低于这一目标的将是完全多余的。

以太坊是迄今为止最去中心化的智能合约平台，但它仍然不足以作为真正去中心化命名系统的底层区块链。基于以太坊的系统要么必须严格不变，要么得设计具有单个或多个签名者的治理机制。例如，以太坊上的?ENS?系统拥有一个由?7?个部分组成的?multisig，使其成为可审查，或妨碍了将来进行任何创新或升级。这些机制要么会阻碍未来的创新，要么无法满足去中心化的要求。

侧链解决方案怎么样？侧链主要依赖于主链的安全性，由于得与主链共享任务优先排序，前文对多任务竞争优先级的担忧在这一方案中依然未能解决。此外，目前还没有比特币网络中的去中心化侧链。Counterparty?是一种单向系统，Liquid?需要一个小的联合?multisig，而?Rootstock?当前正推动联盟，等待比特币作为主链?Drivechain?予以支持。

对于工作量证明?PoW?的所有问题，由于矿工数量有限，其根基都是去中心化的竞争关系，而且开发者、用户和矿工关心的问题都存在清晰的不同。这与权益证明?PoS?形成鲜明对比，后者鼓励利益相关者合谋和中心化管理，从而创造出很大程度上是一种富人的环境。

因此，具备升级能力的真正去中心化命名最有可能在具有强大哈希率、强大生态系统和矿工对区块链价值充满信心的独立?PoW?区块链上实现。

出色的去信任解决方案

相比其他命名区块链，整个?Handshake?技术堆栈都是为了创建人类可读、真正去中心化、完全可访问且安全的命名空间而设计的。

Handshake?中的命名数据存储在一个名为?Urkel?Tree?的新型数据结构中，该结构专门为此目的而设计。证明很小且可以快速验证，因此只需很少的计算就可以进行名称解析。

其次，用?C?语言编写的、高度独特的应用?HNSD?仅处理?Handshake?中的?DNS?功能。其设计机制尽可能保障速度和轻巧。它用?C?语言编写，可以在当今使用的每个计算机系统中进行编译。HNSD?会验证紧凑的证明、以密码方式确保?DNS?记录在?Handshake?区块链上，并且以最多的工作量证明写入链中。

轻型解析器意味着任何人都可以以最小的工作量使用?Handshake。紧凑的?Urkel?证明带来了高效率，意味着可以在最简陋的设备上执行?Handshake?解决方案。

因此，Handshake?是命名系统中唯一一个允许任何级别资源的任何人都可以访问命名空间，而无需任何中心化组件，也不需要任何级别的安全权衡。用户或应用根据自己的喜好，选择通过运行完整节点或第三方解析器来解析名称。在许多情况下，这种可访问性光谱是无信任命名解析系统的试金石。

与互联网其他部分相兼容

HNS?能在所有关键途径与整个?DNS?堆栈协同工作，而不受?DNS?的、经济和技术负担的困扰。

Handshake?不会取代?ICANN?根域名系统，而是会对其进行扩展。当询问名称时，Handshake?解析器首先检查?TLD?的区块链。如果在该处找不到它，则将其「退回」至?ICANN?的?DNS?系统。运行?Handshake?的用户可以像往常一样浏览整个互联网，但是现在他们还可以解析植根于区块链的名称。

在解析过根域名之后，Handshake?上的?DNS?解析与旧版互联网系统之间没有区别。解析器遵循?URL?所指示的域和子域链，并与世界各地中心化、权威性的名称服务器实现连接，这些服务器依然运行着与之前完全相同的软件。

协议层级的稳定性和可升级性

Handshake?允许将不超过?512?字节的任何内容插入?Urkel?Tree?中作为一个名称。当前所有?Handshake?软件都被配置为仅允许读?/?写符合格式的?DNS?记录，但是编写使用可用于其他目的数据的软件很简单。

此外，PoW?是我们迄今所知最强大的可提供基础架构级别稳定性的机制，同时具有清晰的升级路径。

对于治理，从哲学上讲，关于?HNS?最有趣的事是对无国王结构的试验。没有领导者、没有基金会、也没有核心团队进行产品发布。Handshake?通过软分叉和链下社交协调，遵循了与比特币相同的升级路径，事实已经证明?Handshake?有着最灵活的治理机制。

PoS?治理等替代方法仍处于初期阶段，还没有经受住时间的考验。以太坊域名系统?ENS?的方法更加脆弱，一群持有?multisig?密钥的人，将控制去中心化网络的骨干基础架构的治理和升级。

Handshake?和比特币是两个没有国王的真正去中心化项目，而加密货币领域应该探索新的协调机制。我们将在以后的文章中讨论这个主题。

Handshake：将互联网拓展至星辰大海

利用中心化系统控制名称的理念，与去中心化网络在根本上是不兼容的，去中心化网络需要摆脱任何中心化要素。

如果没有广泛可解析和公认的命名系统，去中心化网络及其中的所有内容将是不可见的，在主流世界眼中是不存在的。

HNS?是唯一设计成能承受任何时间长度、无限扩展用例、并保持便利性?/?去中心化完整取舍光谱的命名空间。

当然，Handshake?要获得所需的广泛采用，还需要一段时间，但是?Handshake?获取合法性地位的曲线道路，与比特币在被确认为合法的价值存储、成为与黄金和美元的主要竞争者之前所必须走过的验证曲线并不相同。

通过让去中心化网络与中心化网络一样容易访问，HNS?有望将互联网扩展到当前边界之外。如果你有兴趣参与这一历史进程，我们强烈建议你成为该生态系统的一部分——加入团体、获取?HNS?代币，在该领域占据一席之地。

最重要的是，通过提供代码、想法或仅仅是良好的氛围来参与社区。Handshake、去中心化网络目前还处于发展初期，最重要的是，所有人在互联网中获得的存在感、协作和协调尚处于萌芽期。

我们相信，每个互联网用户都真正拥有一个去中心化名称的世界中，他们可以绝对自由地随心所欲地使用它，并在知道该名称真正属于自己的情况下获得安全感。我们相信?Handshake?会是那个承载这个至关重要的名称空间的系统。祝你旅途愉快。

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