Buidler DAO：以 ENS 為例深度分析 Web3 域名系統的技術設計_NER:definer幣幣幣情

以ENS為例剖析web3域名系統設計

注冊地址：https://app.ens.domains/

web3域名系統，簡而言之就是基于區塊鏈的分布式、去中心化的命名系統，與DNS類似，將地址解析成可讀性的名稱，本文以ENS為例從整體架構到合約細節，深度剖析web3域名系統的設計ENS前置概念ENS模塊概念ENS模塊解析ENS存在的問題與解決ENS的DNS模塊部署自己的web3域名總結ENS前置概念

域名層級：類似DNS，ENS域名層級同樣分為根域名，即""域名一級域名，類似.com,.cn，在ens中有.eth和.reverse(用來記錄反向解析，后面會提到)二級域名，即用戶注冊的域名，比如axtrur.eth三級域名，用戶注冊了二級域名之后，可以創建或修改該二級域名下的三級域名，比如app.axtrur.ethNameHash算法:由于智能合約直接與可讀的域名進行交互效率低，因此ENS采用固定長度的256位加密哈希作為域名記錄。namehash是一個遞歸算法，可從任意域名的NameHash值推導出任意子域名的值，而無需知道原域名的真實文本字符串，同時符合域名的多層級特性Namehash("")="0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000"Namehash("eth")=keccak256(Namehash(""),keccak256("eth"))Namehash("axtrur.eth")=keccak256(Namehash("eth"),keccak256("axtrur"))Namehash("app.axtrur.eth")=keccak256(Namehash("axtrur.eth"),keccak256("app"))node:在ens中，用戶注冊的域名比如axtrur.eth，會采用namehash算法生成的哈希node去記錄鏈上數據，后文中我們將提到的node理解為一個域名名稱比如axtrur即可，關于ENS名稱的處理請參考?https://ensuser.com/docs/contract-api-reference/name-processing.htmlENS模塊概念

注冊器合約：負責分配名稱的合約，有正向注冊器，反向注冊器，DNS注冊器

解析器合約：負責記錄域名映射關系的合約，分正向、反向解析器，其中正向解析器合約也可自定義實現正向解析：負責記錄域名所綁定的內容，即域名的nameNode到的解析，可設置各類幣種的錢包地址，還可以設置IPFS的內容哈希，甚至記錄郵箱等第三方賬號作為文本記錄。反向解析：負責記錄錢包地址所綁定的域名，即反向域名的nameNode價格預言機：ENS定價采用的是U本位，所以需要USDT預言機來計算某一時刻的注冊費的eth換算值，ENS主網上的注冊費為：長度為5+個字符的域名：每年支付5美元長度為4個字符的域名：每年支付160美元長度為3個字符的域名：每年支付640美元DNSSEC預言機：DNS安全擴展預言機合約，負責校驗證明web3域名的所有權和有效性ENS模塊解析

數據：Blur上周市場交易份額超OpenSea四倍:2月22日消息，據Dune Analytics數據顯示，過去一周，Blur市場交易量接近3.9億美元，是OpenSea同期交易量（8900萬美元）的四倍多。此外，Blur上周的成交訂單數（28.5萬）僅略高于OpenSea（25.8萬），并且OpenSea上周的用戶數（13.6萬）仍大幅領先于Blur（8.3萬）。[2023/2/22 12:22:15]

注冊表合約(EnsRegistry.sol)

注冊表是ENS最核心的合約，上圖為注冊表合約內部的records結構，維護著域名層級node對應的owner、解析器、ttl信息注冊表是ENS最核心的合約，上圖為注冊表合約內部的records結構，維護著域名層級node對應的owner、解析器、ttl信息

除了注冊表信息records維護，合約還維護owner的委托管理者信息operators，owner可以通過添加設置委托管理者地址來共同管理域名信息合約中相關管理設置接口，都會通過修飾器`authorised(node)`來限制調用權限；該修飾器將判斷該接口的交易請求者是否為當前域名的owner，或者委托管理者地址，保證了僅有域名的owner或委托者才有創建下一級子域名的權限。同時這里部署初始化的時候將`""`根域名的node的owner設置為部署者，只有這樣，部署者才能將根域名的owner設置給Root合約根合約

根合約是根域名的owner，同時根合約作為根域名的owner，有權限調用注冊表合約的setSubnodeOwner接口，將域名.eth的owner指向基礎注冊器合約；

基礎注冊器合約

由于Root合約將域名.eth的owner指向基礎注冊器合約，從而基礎注冊器擁有.eth底下的二級域名的設置權限，使得用戶可以通過基礎注冊器合約進行域名注冊；同時該注冊器合約繼承了ERC721協議標準，這也就是為什么ENS域名可以作為NFT在交易市場比如opensea上買賣的原因。除此之外，基礎注冊器合約還維護著每個域名的過期時間expiries，注冊器為每個域名設置了90天的保護期，當域名過期后且在保護期內，域名擁有者可以通過調用續期renew接口進行續期，如果超過了保護期，則需要重新注冊。同時在ENS設計中，注冊器合約基本上都有controllers結構，維護著可信的controller注冊器合約，只有可信合約才可進行調用。

Bitget新增支持在ArbitrumOne上的USDT、USDC和ETH存取款:12月20日消息，加密貨幣交易所Bitget宣布新增支持在ArbitrumOne網絡上的USDT、USDC和ETH存取款服務。[2022/12/20 21:56:43]

控制器合約

用戶在官網中，將要注冊的域名等注冊信息傳給控制器合約，控制器合約通過預言機計算該域名的價格，同時將域名通過namehash轉成node后傳給基礎注冊器進行域名NFT的注冊，同時將域名相關注冊表信息寫入注冊表合約完成注冊，同時域名的owner可以在官網通過注冊表合約進行管理操作，官網中的注冊頁面如下：

核心注冊流程：

ENS注冊采用“請求-提交”兩階段注冊模式ENS注冊采用“請求-提交”兩階段注冊模式，為什么需要兩階段提交？我們知道以太坊節點從交易池pool中撈取交易是會按照交易給的gas費進行優先級排序；在注冊者攜帶待注冊域名構造的交易提交上鏈前，在整個網絡是公開透明的，惡意的攻擊者可以監聽并解析此類待上鏈交易，并構造相同域名的注冊交易，通過提高gas費的方式搶先上鏈注冊控制器合約注冊。

為了防止此類域名搶注問題，ENS采用了先請求，后提交的注冊模式。在第一階段并不直接提交域名，而是先調用

makeCommitment接口根據待申請域名name、待申請地址owner、隨機值secret進行哈希后生成一條特殊的commitment后，通過commit提交上鏈

提交階段的commitment記錄著當前時間戳，同時ENS設置commitment的有效期為60s到86400s之間；第二階段注冊的時候合約會重新計算commitment，判斷是否與第一階段提交的一致，同時檢查Commitment的有效期，保證跟第一階段的鏈上處理時間間隔1分鐘以上，保證記錄了第一階段交易的區塊經過了至少5個后續區塊的確認。

Trait Sniper創始人：項目財務狀況確實存在困難，正通過裁員來縮減成本:10月3日消息，針對社交媒體上熱議的rug傳言，Trait Sniper創始人Kiraa今日下午發布了多條推文進行回應，稱相關員工之所在Discord內發布關于rug的言論，系因該員工的賬號被黑客盜用。

針對項目的財務健康狀況，Kiraa表示，Trait Sniper在四月推進其NFT鑄造時運營非常順利，但之后就開始逐漸走了下坡路。在熊市期間，Trait Sniper度過了一段艱難的時光，NFT鑄造所籌集的代幣賣在了底部，這筆資金已在創始人、投資者和團隊間完成了分配，其個人因資金管理不善，已耗盡了大部分資金。自那時起，Trait Sniper嘗試了許多策略來維持運營。

Kiraa透露，今日下午已向團隊宣布將裁減部分職位，目的是為了縮減運營成本。隨著成本的下降，Trait Sniper希望能夠繼續運營下去，向著“成為所有NFT相關活動的中心樞紐”這一愿景繼續邁進，其個人將盡其所能來實現這個目標。

Kiraa還表示，對于用戶來說，Trait Sniper的可用性和功能不會受到影響，對于其它有合作需求的項目，希望能夠積極與Trait Sniper進行聯系。[2022/10/3 18:38:22]

用戶在官網的第二階段注冊流程實際上是代碼中的resolver!=address(0)邏輯分支，因為ENS默認會將注冊的resolver解析器設置為默認的公共正向解析器，這里為什么需要將域名注冊給合約本身然后在轉移給用戶呢？因為上文中我們提到注冊表合約中只有owner或者委托管理者才有權限設置解析器或更新owner，所以為了幫用戶設置好解析器，需要通過基礎注冊器注冊給合約自身，再通過注冊表合約設置解析器，然后聲明所有權，最后才轉移給注冊者

解析器（Resolver)

ENS中的解析器合約分為正向解析和反向解析，解析記錄是ENS比較重要的內容，只有定義好規范，生態才能方便的即成ENS這類web3域名系統

正向解析（ENS默認的正向解析器合約PublicResolver.sol或者自定義解析器合約

負責將域名映射為對應用戶設置的內容（包括幣種地址，ipfs內容hash，通用text記錄等等

首先metamask會通過注冊表合約獲取域名node設置的解析器地址，然后與該解析器地址交互，獲取用戶設置的eth的幣種地址進行轉賬操作

反向解析

負責將用戶錢包地址映射為對應的域名

Fox Corp準備在NFT和區塊鏈計劃上投資近1億美元:金色財經報道，Fox Corp（福斯公司）準備在 NFT 和區塊鏈計劃上投資高達1億美元，以表明其在該領域的認真態度。（Collier 拒絕透露該公司迄今為止花了多少錢）。2021年8月，Fox Corp支付了一筆未披露的金額，收購了Eluvio的少數股權，這是一家初創公司，其平臺旨在使用區塊鏈來分發優質內容并將其貨幣化以驗證所有權并提供訪問控制。（variety）[2022/8/18 12:34:03]

反向解析實際上是對用戶不透明的，用戶也無法像正向解析器合約那樣可以自定義。用戶也可以通過反向注冊器的setName方法設置當前錢包地址要綁定的域名，反向記錄同樣在ENS注冊表合約維護，用戶注冊的反向記錄在三級域名記錄中，格式為：具體用戶地址.addr.reverse

設置反向解析之后，opensea用戶界面會將用戶錢包地址展示為可讀的ENS域名，則是反向解析的過程解析器結構以及node對應的注冊表信息

根域名的owner是根域名

.eth一級域名的owner是正向注冊器也就是用戶注冊的二級、三級域名的owner是用戶本身，同時可以自由設置解析器合約地址.reserve一級域名owner是ENS的多簽錢包地址.addr.reserve二級域名owner是反向注冊器，ens當前主網版本控制器合約注冊的時候默認通過反向注冊器設置反向解析記錄，用戶無需提供gas之外的反向注冊費。用戶注冊域名的反向三級域名的owner都默認指向反向注冊器合約，同時resolver默認指向反向解析器合約上面我們已經把ENS域名合約設計以及主要的模塊梳理完了，ENS在設計上比如模塊拆分，權限拆分方面都是值得我們借鑒的，但是目前主網上的ENS也存在一些問題

ENS存在問題與解決

零寬問題：這是ENS目前比較麻煩的問題，因為合約設計之初并沒有限制零寬字符，比如可以官網注冊某個域名的時候，如果該域名已被注冊，此時用?https://unicode-table.com/en/200B/?拷貝對應某種零寬字符串插入到要注冊的域名中間某個位置，則可以注冊對應的域名了特殊字符：ENS合約并沒有限制.，emoji表情等特殊字符過濾，以致于目前交易市場存在太多冗雜非規范的域名

億萬富翁Bill Miller：比特幣是抵御金融災難的“保險單”:5月27日消息，億萬富翁Bill Miller認為比特幣是抵御金融災難的“保險單”。Miller在播客“Richer, Wiser, Happier”節目中表示支持比特幣，認為它是陷入沖突的人仍然可以獲取金融產品的一種手段。Miller表示，比特幣如何發揮保險作用的例子并不“必須是全有或全無”，并指出比特幣在新冠疫情大流行早期階段的表現和美聯儲對它的反應。

當被問及他是否仍持有比特幣時，Miller證實其約40%-50%的資金用于投資亞馬遜股票，其比特幣持有量“與（投資的）亞馬遜股票大致相同”，并補充說其凈資產的80%分配在這兩種資產之間。（Cointelegraph）[2022/5/27 3:45:38]

目前ENS官網已經對特殊字符進行過濾，并給予必要的警告提示

3.transfer問題：ENS目前有個比較麻煩的問題就是域名NFT在轉移的時候，owner沒有同步轉移，所以當你在交易市場買了一個ENS域名NFT的時候，你需要通過基礎注冊器合約的reclaim接口，消耗一定的gas費聲明NFT所有權后，才能到ens官網上看到自己擁有的域

4.tokenURI問題：ENS的基礎注冊器合約并沒有即成ERC721標準的tokenURI，可能是設計之初沒有考慮好，所以目前我們在交易市場比如opensea上的ENS的NFT的metadata，是交易市場特殊對ENS即成了ENS中心化的metaservice的API，比如

5.保留字：這是我覺得.bit這方面做得比較好的方面，.bit官方會把web2世界中的機構或公司名稱保留下來，便于后續web2與web3之間的連接這對于web3域名生態發展是有意義

6.基礎合約可升級，ENS目前對于基礎模塊并沒有采用代理模式支持合約可升級，這樣當未來需要對基礎模塊升級的時候是比較麻煩的，一種是fallback一種是遷移數據，但這都只能解決部分問題，這個方面ENS是有改善空間的。

我們可以怎么解決上面那些問題呢

1.字符問題，我們可以在控制器合約的valid函數修改邏輯，一種實現方式是限制零寬等特殊字符比如spaceid，另一種就是只允許符合規范的字符

2.transfer問題：我們可以在基礎注冊器里復寫transferFrom和saveTransferFrom函數，在轉移nft的同時調用setSubnodeOwner轉移owner

3.tokenURI問題：這個比較簡單我們只要繼承ECR721的tokenURI標準呢就可以了，那怎么實現在圖片中動態的域名的展示呢？我們可以采用svg上鏈

4.保留字問題：可以將保留字以及對應要保留的錢包地址上鏈，先保留給合約本身，后面可以通過apply接口申請給某個特定地址

5.基礎合約可升級：我們可以采用代理模式(eip-1967)對基礎模塊合約進行改造，感興趣可以參考lens-protocol的合約設計（

core/contractsatmain·lens-protocol/coreTheLensProtocol.Contributetolens-protocol/coredevelopmentbycreatinganaccountonGitHub.github.com

DNS模塊

ENS的DNS能力并不是我們說的web2域名系統比如.com可以實現在瀏覽器里訪問域名來訪問你的ens域名，ENS的dns注冊實際上只是基于DNS安全擴展，通過相關的證明，校驗算法證明你對于該web2的域名的所有權，然后在鏈上做一個的記錄，使得我們可以用web2域名進行鏈上轉賬。詳見

但是本文為什么我們沒有詳細講ENS的DNS模塊呢？是因為ENS雖然花了大部分精力在實現DNS，但是這個功能放在ENS比較雞肋，用的人很少。其實這實際上是一個did聚合的范疇，類似的能力個人覺得更適合放到聚合DID中去實現，比如像masknetwork的nextid，cloaknetwork的zkid。可以把proof做好，向即成twitter等web2的handler一樣，去集成web2域名

部署自己的web3域名

本文最后給大家提供一個改造后的ENS域名合約版本(?https://github.com/axtrur/xens-contracts?改造內容以及部署方式詳見readme)，方便大家自行部署自己的web3域名，深入理解web3域名系統的設計原理部署goerli測試網命令

OWNER_KEY={{accountprivatekey}}INFURA_ID=c03713652e3c4ef6a3c09ea7dbf58711npxhardhatdeploy--networkgoerli(INFURA_ID可以替換成自己的infuraid，執行前刪除deployment/goerli文件夾以及deployment/goerli_result.json)部署測試網goerli后，執行注冊腳本ens.js注冊域名

OWNKEY={{accountprivatekey}}INFURA=https://goerli.infura.io/v3/c03713652e3c4ef6a3c09ea7dbf58711nodeens.js

就可以到opensea測試網查看已經部署的nft了，比如我部署的.buidlerdao后綴的域名就可以到opensea測試網查看已經部署的nft了，比如我部署的.buidlerdao后綴的域名

testnets.opensea.iotestnets.opensea.io

總結

ENS域名作為web3域名的先行者，在設計上有很多值得借鑒的地方，我們看到的.bnb，.nft也都是基于ens合約基礎上搭建的。希望通過本文大家對ENS的設計從整體到細節有個深入的深入，web3域名不僅僅是一個NFT，他有著更深遠的意義。同時web域名只是一個很小的開始，相信隨之普及、生態集成以及大家對did的探索，原生鏈上的可讀的web3域名將會被聚合起來，使得每個用戶在加密世界里都有個統一的名片描述，更好地去連接多鏈生態，連接用戶。

ENS域名系統相關EIP標準

EIP137-注冊表?https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-137EIP181-反向注冊器?https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-181EIP205-ABI解析(ABI()).EIP619-SECP256k1公鑰解析(pubkey()).EIP634-文本記錄解析(text()).EIP1577-內容hash解析(contenthash()).EIP2304-多代幣地址解析(addr()).新的記錄類型可以隨時通過EIP標準化程序進行定義主網部署的ENS合約

注冊表合約：0x00000000000c2e074ec69a0dfb2997ba6c7d2e1e根合約：0xab528d626ec275e3fad363ff1393a41f581c5897基礎正向注冊器合約：0x57f1887a8BF19b14fC0dF6Fd9B2acc9Af147eA85反向注冊器合約：0x084b1c3c81545d370f3634392de611caabff8148默認正向解析器合約：0x4976fb03c32e5b8cfe2b6ccb31c09ba78ebaba41默認反向解析器合約：0xa2c122be93b0074270ebee7f6b7292c7deb45047控制器合約：0x283Af0B28c62C092C9727F1Ee09c02CA627EB7F5ENS域名資料

官網:?https://app.ens.domains/github:?https://github.com/ensdomains合約代碼：https://github.com/ensdomains/ens-contracts/tree/master/contracts線網部署版本：https://etherscan.io/accounts/label/ens文檔：https://ensuser.com/docs/contract-api-reference/ens-contracts-overview.html交易市場：https://opensea.io/collection/ens其他web3域名系統資料

.bnb官網：?https://space.id/github：?https://github.com/Space-ID交易市場：https://www.element.market/collections/space-id-bnb.bit官網：https://www.did.id/github：https://github.com/dotbitHQ交易市場：https://opensea.io/collection/dotbit.nft官網：https://nft.space/交易市場：https://www.element.market/collections/nft-name-service

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