基于Neo區(qū)塊鏈的分布式NNS域名系統(tǒng)解析

NNS（NEO Name Service）是Neo的域名服務(wù)，是一個(gè)基于Neo區(qū)塊鏈的分布式、開源和可擴(kuò)展的域名系統(tǒng)。 旨在將錢包地址、智能合約Hash等人類難以記憶的無(wú)規(guī)則的字符串用單詞短語(yǔ)簡(jiǎn)寫等代替。我們首先提供以”.neo”結(jié)尾的域名服務(wù)。

通過域名服務(wù)，人們?cè)僖膊挥糜洃浛床欢牡刂泛虷ash，只要知道一個(gè)單詞或一個(gè)短語(yǔ)就能進(jìn)行轉(zhuǎn)賬、調(diào)用合約。

NNS可以將域名解析到各種目標(biāo)。最容易聯(lián)想到的是Neo的賬戶（Address），或者智能合約地址（ScriptHash）。 我們預(yù)留了足夠的擴(kuò)展性，可以在不更新合約的情況下支持更多的解析目標(biāo)協(xié)議。

NNS 的使用場(chǎng)景

別名服務(wù)的最主要使用場(chǎng)景在于別名轉(zhuǎn)賬，尤其是那些需要公開自己轉(zhuǎn)賬地址并且不常更換地址的賬戶，例如在ICO時(shí)， 項(xiàng)目方需要在官網(wǎng)提前公開自己官方賬戶地址，如果黑客篡改了ICO賬戶地址，投資人將很難發(fā)現(xiàn)。但是如果項(xiàng)目方提前公布一個(gè)簡(jiǎn)短易記的地址別名， 由于簡(jiǎn)短的有意義的詞組很難被篡改，因此可以防止黑客的惡意攻擊，避免不必要的損失。

一個(gè)別名要指向什么樣的資源，是可以靈活擴(kuò)展的，只需要實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的解析器即可。除了可以指向一個(gè)賬戶地址外，也可以指向一個(gè)合約地址，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)別名和智能合約交互。

區(qū)塊鏈作為下一代互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施，未來(lái)會(huì)有越來(lái)越多的服務(wù)基于區(qū)塊鏈進(jìn)行構(gòu)建，例如去中心化云存儲(chǔ)服務(wù)。云存儲(chǔ)中的文件尋址是通過文件哈希值唯一標(biāo)識(shí)實(shí)現(xiàn)的， 我們可以為哈希值取一個(gè)容易理解別名例如文件名，然后將別名映射到文件哈希，從而實(shí)現(xiàn)文件精準(zhǔn)尋址，因此別名服務(wù)未來(lái)可以和NEO上的去中心化文件存儲(chǔ)NEOFS結(jié)合使用。 隨著構(gòu)建在NEO上服務(wù)越來(lái)越多，NNS將逐步拓展以為去中心化消息通信、郵件服務(wù)等提供解析服務(wù)。

NNS 和 ENS 的關(guān)系

NNS和ENS具有相同的目標(biāo)，都是為了提升區(qū)塊鏈的易用性，但是基于不同的區(qū)塊鏈平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，服務(wù)于不同的區(qū)塊鏈平臺(tái)。NNS在做系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)參考借鑒了ENS的系統(tǒng)設(shè)計(jì)， 在此對(duì)他們表示感謝，同時(shí)我們也針對(duì)NEO平臺(tái)做出了很多創(chuàng)新設(shè)計(jì)，例如將所有者合約從注冊(cè)器模塊中拆分出來(lái)以實(shí)現(xiàn)更靈活的所有權(quán)控制，在解析方式上， 分為了快速解析和完整解析兩種方式，在經(jīng)濟(jì)模型上引入了一種新型的智能代幣，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)費(fèi)用的高效循環(huán)。

NNS 系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述

NNS 系統(tǒng)功能

NNS系統(tǒng)有兩個(gè)作用 一是將beautiful.neo 等人類可讀的名稱解析為機(jī)器使用的標(biāo)識(shí)符，如Neo的地址等。 二是為域名提供描述性數(shù)據(jù)，比如whois，合約接口描述等。

NNS 和 DNS的目標(biāo)類似，但是基于區(qū)塊鏈架構(gòu)設(shè)計(jì)，是去中心化的，服務(wù)于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。NNS使用和DNS一樣用點(diǎn)（。）分割的域名稱系統(tǒng)，域的所有者對(duì)隸屬于他的子域名有完全的分配權(quán)利。

.neo .gas 這樣的根域名由一個(gè)稱為（注冊(cè)器Registry）的智能合約管理。一個(gè)注冊(cè)器管理一個(gè)根域名，并設(shè)定取得其下一級(jí)域名所有權(quán)的規(guī)則。任何人均可遵照對(duì)應(yīng)的注冊(cè)器設(shè)定的規(guī)則取得下一級(jí)域名的所有權(quán)。

NNS 系統(tǒng)架構(gòu)

NNS有四個(gè)系統(tǒng)組件

·頂級(jí)域名合約（域名根是管理根域名的腳本）

·所有者（所有者可以是一個(gè)個(gè)人賬戶address，也可以是一個(gè)智能合約）

·注冊(cè)機(jī)（專門負(fù)責(zé)給一個(gè)域名的子域名分配所有者的智能合約，根域名也會(huì)指定一個(gè)根域名的注冊(cè)機(jī)）

·解析器（負(fù)責(zé)解析一個(gè)域名或者他的子域名）

頂級(jí)域名合約

域名根是一個(gè)根域名 比如.test 所有信息的管理者。 無(wú)論二級(jí)域名 aa.test 還是 三級(jí)域名 bbb.aa.test，他們的所有者都保存在域名根之中。 域名根以字典的形式保存如下數(shù)據(jù)：

·域名的所有者（owner）

·域名的注冊(cè)器（register）

·域名的解析器（resolver）

·域名的TTL（域名到期時(shí)間）

所有者

域名的所有者可以是一個(gè)賬戶地址或者一個(gè)智能合約。（ens的設(shè)計(jì)是擁有域名的智能合約叫做注冊(cè)器，實(shí)際上注冊(cè)器只是owner的一個(gè)特例， 我們將域名的所有者和注冊(cè)器分開了，這個(gè)系統(tǒng)會(huì)變得更加清晰） 域名的所有者（owner）可以：

·將域名的所有權(quán)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地址

·更改注冊(cè)器，最常見域名注冊(cè)器為“管理員手動(dòng)分配子域名”

·更改解析器

允許所有者是一個(gè)智能合約，可以提供多種多樣的所有權(quán)模式

·比如雙人共有域名，要兩人簽名才可以轉(zhuǎn)讓域名或者更改注冊(cè)器

·比如多人共有域名，超過50%人簽名才可以轉(zhuǎn)讓域名或者更改注冊(cè)器

如果域名的所有者是一個(gè)賬戶地址，那么用戶可以調(diào)用注冊(cè)器的接口管理二級(jí)域名。

注冊(cè)器

（ens的設(shè)計(jì)是擁有域名的智能合約叫做注冊(cè)器，實(shí)際上注冊(cè)器只是owner的一個(gè)特例， 我們將域名的所有者和注冊(cè)器分開了，這個(gè)系統(tǒng)會(huì)變得更加清晰。 大部分用戶并不會(huì)去賣自己的二級(jí)域名，所以大部分用戶無(wú)需配置注冊(cè)器，配置解析器即可）。

注冊(cè)器專門負(fù)責(zé)將一個(gè)域名的子域名重新分配給其他所有者。 注冊(cè)器會(huì)調(diào)用域名根腳本進(jìn)行操作。 域名根會(huì)檢查注冊(cè)器是否有權(quán)限操作此域名。 注冊(cè)器有兩個(gè)功能：

·將一個(gè)域名的子域名重新分配給其他所有者。

·查詢一個(gè)子域名的擁有者是否合法，因?yàn)榇嬖谌?jí)域名賣掉了，然后二級(jí)域名轉(zhuǎn)讓給別人這種情況。

所以在做完整解析的情況下，解析過程會(huì)詢問注冊(cè)器，他的下級(jí)域名是不是分配給了指定的所有者，如果沒有，則此解析無(wú)效。

注冊(cè)器是一個(gè)智能合約，可以有不同種類的注冊(cè)器：

·先到先得注冊(cè)器，大家可以自由搶域名。測(cè)試網(wǎng).test后綴域名將采用先到先得注冊(cè)方式。

·管理員手動(dòng)分配注冊(cè)器，由一個(gè)管理員來(lái)設(shè)置將子域名的所有權(quán)如何處理。通常情況下，個(gè)人持有的二級(jí)域名會(huì)通過手動(dòng)方式分配子域名。

·拍賣注冊(cè)器。測(cè)試網(wǎng).neo后綴的域名及主網(wǎng).neo后綴域名都會(huì)通過抵押拍賣的方式注冊(cè)。

解析器

NNS最主要的功能，就是完成從域名到解析器的映射。 解析器是一個(gè)智能合約，他來(lái)完成實(shí)際將名字翻譯成地址的實(shí)際過程。 只要遵循NNS解析器規(guī)范的智能合約就可以被配置為解析器。NNS會(huì)提供通用的解析器。

如果要增加新的協(xié)議類型，在對(duì)現(xiàn)有NNS規(guī)范沒有顛覆性改變的情況下，都可以不需改動(dòng)NNS系統(tǒng)，直接配置實(shí)現(xiàn)。

解析規(guī)則

域名的存儲(chǔ)

NS中存儲(chǔ)的域名為32字節(jié)散列值，而不是域名原文的文本。這有幾個(gè)設(shè)計(jì)原因：

·處理過程統(tǒng)一，允許任意長(zhǎng)度的域名。

·一定程度保留了域名的隱私。

·將域名轉(zhuǎn)換為散列的算法稱為NameHash，我們將在其他的文檔資料中對(duì)他進(jìn)行解釋。 NameHash的定義方式為遞歸式。

比如aaa.neo 對(duì)應(yīng)

hashA = hash256（hash256（“neo”） + “aaa”）

bbb.aaa.neo對(duì)應(yīng)

hashB = hash256（hashA + “bbb”）

那么 ccc.bbb.aaa.neo 對(duì)應(yīng)

HashC = hash256（hashB+“ccc”）

這樣的定義方式讓我們可以將所有層次的域名，一級(jí)，二級(jí)到無(wú)數(shù)級(jí)，都扁平化的保存在一個(gè)Map《hash256， 解析器》 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。

這正是注冊(cè)器保存域名解析的方法，這個(gè)遞歸計(jì)算NameHash的方式，可以用一個(gè)函數(shù)表達(dá)：

Hash = NameHash（“xxx.xxx.xxx…”）;

解析過程

用戶調(diào)用根域名的解析函數(shù)進(jìn)行解析，根域名提供完整和快速兩種解析方式?？筛鶕?jù)需要調(diào)用，也可以直接查詢解析器，自行調(diào)用。

快速解析方式

快速方式域名根直接查表完整域名的解析器，如果沒有，查詢父域名的解析器。然后調(diào)用解析器解析。 快速方式運(yùn)算次數(shù)少，但可能存在一個(gè)漏洞，即為三級(jí)域名賣給了別人，解析器存在，但是二級(jí)域名已經(jīng)轉(zhuǎn)讓的情況。 此時(shí)依然可以正常解析

完整解析方式

完整方式，域名根將從根域名開始，逐層檢查所有權(quán)和TTL，如果不符合將失敗。 運(yùn)算次數(shù)較多，與域名級(jí)數(shù)線性增長(zhǎng)。

NNS經(jīng)濟(jì)模型

在NNS的經(jīng)濟(jì)模型里引入兩中代幣，一種是NNC，屬于UTXO資產(chǎn)類型，總發(fā)行量10億枚。另一種是SGAS，屬于NEP5代幣，與NEOGAS進(jìn)行1：1綁定，支持雙向兌換。

NNS根域名通過NNC持有者投票啟動(dòng)，投票分為兩種模式，一種是管理員啟動(dòng)根域名投票，3天內(nèi)反對(duì)票少于30%則根域名啟動(dòng)，一種是任何NNC持有者啟動(dòng)域名投票，3天內(nèi)贊成票超過50%則根域名啟動(dòng)，無(wú)論哪種方式，投票者或不投票者都是博弈的參與者，域名注冊(cè)GAS會(huì)再分配給NNC持有者。

在NNS系統(tǒng)中，所有拍賣域名收取的手續(xù)費(fèi)會(huì)進(jìn)入獎(jiǎng)池系統(tǒng)進(jìn)行重新分配，針對(duì)用戶持有的NNC的數(shù)量，分配相應(yīng)比例的SGAS。

NNC股權(quán)證明代幣

NNC是NNS系統(tǒng)引入的一種股權(quán)證明代幣。NNS為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可持續(xù)性，引入了手續(xù)費(fèi)再分配系統(tǒng)， 所有域名拍賣收取的手續(xù)費(fèi)將完全再分配給NNC的持有者。

NNC的初始發(fā)放為空投的形式，接收NNC空投需要用戶持有NEO。空投按照NEO持有量1:0.1進(jìn)行發(fā)放。

除了空頭外，在NNS系統(tǒng)上線后，用戶注冊(cè)新的域名也將獲得一定數(shù)量的NNC作為獎(jiǎng)勵(lì)，NNS理事會(huì)將會(huì)拿出總共10%的NNC來(lái)激勵(lì)用戶注冊(cè)域名。

SGAS燃料代幣

為了方便GAS在應(yīng)用合約中的使用，NNS發(fā)行了一種基于NEP5的代幣，總量一億枚，與NEO的GAS燃料幣進(jìn)行1：1綁定，支持雙向兌換。

兌換SGAS使用的GAS將會(huì)保存在SGAS合約的賬戶中，NNS不會(huì)轉(zhuǎn)移或者使用這些GAS，因此可以保證只要用戶持有SGAS，一定可以兌換到等量的GAS。

在NNS系統(tǒng)中，SGAS主要有以下功能：

·與GAS雙向兌換。

·向注冊(cè)器充值/提款。

·參與域名競(jìng)拍。

·競(jìng)拍手續(xù)費(fèi)支付。

除了在NNS系統(tǒng)內(nèi)使用之外，由于SGAS本身是發(fā)布在主網(wǎng)上的NEP5代幣系統(tǒng)，因此所有的合約應(yīng)用也都可以使用這個(gè)SGAS合約來(lái)進(jìn)行便捷的合約內(nèi)GAS操作。

獎(jiǎng)金池

用戶在域名競(jìng)拍時(shí)，NNS將會(huì)產(chǎn)生SGAS的收入，主要來(lái)源有兩個(gè)：

·用戶拍賣款。如果用戶拍賣得到域名所有權(quán)，那么將收取用戶全部的競(jìng)拍款作為手續(xù)費(fèi)。

·流拍用戶的拍賣手續(xù)費(fèi)。對(duì)于參與競(jìng)拍，但是沒有拍得域名的用戶，收取出價(jià)的5%作為手續(xù)費(fèi)。

所有的手續(xù)費(fèi)收入將會(huì)轉(zhuǎn)入獎(jiǎng)池中，在獎(jiǎng)池中，所有持有NNC的用戶可以根據(jù)自己持有的NNC按比例領(lǐng)取SGAS。

獎(jiǎng)金池將以中心化形式進(jìn)行。

總結(jié)

NNS項(xiàng)目是一個(gè)完全構(gòu)建在NEO區(qū)塊鏈上的一個(gè)智能合約協(xié)議層應(yīng)用，是一個(gè)真正意義上的區(qū)塊鏈落地應(yīng)用。 NNS的所有服務(wù)都是由智能合約提供的，是分布式并且靈活可擴(kuò)展的，不存在中心化風(fēng)險(xiǎn)。

NNS是一次NEO智能合約體系的大規(guī)模應(yīng)用，為了實(shí)現(xiàn)解析器的靈活可擴(kuò)展，我們應(yīng)用了最新的NEP4動(dòng)態(tài)調(diào)用，在經(jīng)濟(jì)模型中，我們會(huì)設(shè)計(jì)Vickrey拍賣合約和荷蘭式拍賣合約， 為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)費(fèi)用更易重新分配，我們擴(kuò)展了NEP5代幣標(biāo)準(zhǔn)，增加了幣天的概念，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)需鎖定代幣就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)收入的重新分配，將應(yīng)用代幣和股權(quán)融合成一個(gè)代幣。

域名服務(wù)能夠提升區(qū)塊鏈的易用性，并且具有豐富的使用場(chǎng)景，會(huì)形成圍繞域名的生態(tài)系統(tǒng)。 未來(lái)，我們會(huì)和NEO生態(tài)的客戶端合作，讓所有的NEO錢包支持通過別名轉(zhuǎn)賬，我們也會(huì)探索一些新的使用場(chǎng)景，例如和寵物游戲合作，通過NNS為寵物起一個(gè)昵稱。 未來(lái)，隨著NEO生態(tài)的應(yīng)用越來(lái)越多，NNS的域名也會(huì)越來(lái)越有價(jià)值。