AST:深入了解Farcaster的協議層設計與生態應用思路

FarcasterProtocol是繼LensProtocol之后的又一SocialFi賽道龍頭產品，Farcaster是前Coinbase高管DanRomero和VarunSrinivasan的項目，目前已獲得了A16Z領投的3000萬美金。

Farcaster的目標是為WEB3生態提供一個可信的中立協議，使用戶與受眾有直接的聯系，同時可以讓開發者自由的建立新的客戶端。

Via?farcaster?V神入駐

Farcaster的遠期目標是成為WEB3社交賽道中重要的底層基礎設施，這一點和LensProtocol的方向是一致的，但Farcaster的架構設計相比LensProtocol精細很多，采取了一個試圖在WEB2和WEB3之間尋找一個最優平衡點的策略。

Via?BlockTurbo

今天我們來深入了解一下Farcaster的協議層設計與生態應用思路，如果想要深入研究可以去查看官方的github:

https://github.com/farcasterxyz/protocol

Farcaster介紹

社交網絡是去年10年發展的最迅速的行業，很多的社交平臺為開發者提供了API，使開發者可以“二次創造”，并發展出新的生態，例如Twitter上的各類好玩的插件。但是，最近幾年，情況好像不太對了，開發者能做的事情似乎變得越來越少，API的限制與各種各樣的審查使得開發者不再自由，甚至有時在沒有任何通知的前提下，就被剝奪了訪問的權利。

Farcaster是一個完全的去中心化協議，方便開發者構建去中心化的社交網絡應用。Farcaster對于去中心化的定義很簡單：當兩個用戶想互相交流的時候，沒有任何一種方式可以阻止這件事情發生。也就是說，用戶可以完全控制他們的身份，他們的數據以及他們的社交關系。開發人員可以打破任何第三方甚至是網絡的限制構建一個完全去中心化的社交應用。

Axie Infinity Builders推出“Mavis Hub：Greenlight”計劃:金色財經報道，作為 Axie Infinity 構建者計劃的一部分，Sky Mavis 推出了 Mavis Hub：Greenlight。該計劃旨在培養 Axie 生態系統中的新游戲開發者，為他們提供一個與社區分享早期游戲版本的平臺。它還提供了額外的工具和潛在的資金來支持他們的游戲開發工作。Mavis Hub 還引入了投票系統，促進社區參與和在平臺上列出 Axie 游戲的競爭。[2023/8/9 21:33:31]

這樣的愿景也是LensProtocol想要實現的，我們可以認為SocialFi的底層協議的最大價值，是提供一個完全去中心化的社交網絡的技術底層的實現方法，使其完全不會被任何的第三方控制。類似于IPFS在去中心化存儲市場中的價值。

Via?farcaster.network

Farcaster架構

Farcaster采用的一種鏈上+鏈下的混合架構，來完成去中心化協議的搭建。Farcaster的身份是被存儲在以太坊鏈上的，并利用以太坊來保證其安全性，可組合性與一致性。身份通過以太坊地址來控制，并通過以太坊賬戶來簽署鏈下信息。

用戶的數據則通過身份進行加密簽名，存儲在用戶控制的服務器上，之所以數據不存儲在鏈上是因為在大多數L1和L2網絡上的結算成本過高，速度過慢。

這一架構與LENSProtocol的設計不太一樣，Farcaster更多考慮了開發者的實際需求，并更類似于WEB2社交媒體的表現形式，降低用戶學習的成本，但Farcaster依舊是去中心化的，用戶的身份，數據和社交關系是基于區塊鏈的。

賬戶

Farcaster賬戶類似于Twitter或Reddit等假名社交網絡上的賬戶，個人可以同時操作幾個賬戶。每個賬戶都有一個與之相關的唯一號碼，稱為FarcasterID或Fid。FarcasterID可以通過調用FarcasterID注冊處從一個以太坊地址獲得。這個地址被稱為托管地址，可以代表賬戶簽署鏈外和鏈上信息。用戶可以選擇從Farcaster名稱注冊處獲得一個Farcaster名稱或fname，該處為其頒發一個獨特的名稱，如$/。它們具有特定的屬性，使它們在社會網絡中相對于其他命名空間來說更加有用。它們的鑄造和擁有成本較低，由于字符集的限制，不容易受到同音字的攻擊，而且也可以恢復。Farcaster并不強制要求使用fname，用戶可以自由地使用其他的名字空間和他們的fids。

扎克伯格：Threads已擁有7000萬注冊用戶，注冊人數遠超預期:金色財經報道，Meta CEO扎克伯格表示，Threads已擁有7000萬注冊用戶，Threads的注冊人數遠遠超出了我們的預期。[2023/7/8 22:25:02]

放棄fname的使用并不會有太大的不影響，因為Farcaster是圍繞fid設計的，每條信息和行為都指向fid而非frame。fnames可以在任何時候改變，而不會失去任何一個之前的依賴信息。

用戶名的政策

在測試期間，用戶名可以免費注冊，并受一個簡單的政策約束。該政策的目的是防止名字被不活躍的用戶占用或被惡意用來冒充他人。這個問題的解決方案不容易自動化，需要人工判斷來執行。用戶名政策有兩個核心原則：

冒名注冊-如果你注冊的用戶名屬于一個知名的公眾人物或實體，你的名字可能會被取消注冊。例如，@elonmusk、@vitalikbuterin、@google或@whitehouse。不活躍-如果你在60天以上沒有積極使用一個用戶名，你的名字可能會在其他用戶的要求下被取消注冊，或者由我們決定取消注冊。我們預計經常需要人工干預，因為可能會有合理的沖突。例如，你注冊了@vitalik，而VitalikButerin在你之后注冊并想要這個名字。在這種情況下，我們會問三個問題來指導決策：

該用戶在Farcaster上是否活躍并參與？(例如，如果他們在過去的幾個月里發表了高質量的帖子。）該用戶是否對這個名字有合理的要求？(例如，如果他們的名字也是Vitalik)該用戶是否在其他網絡上擁有類似的、活躍的賬戶？(例如，如果他們在twitter上擁有vitalik和vitalik.ens）。如果這些問題的答案大多是肯定的，他們將保留對自己名字的要求。在測試網中，核心團隊將對這種沖突進行仲裁，我們希望在接近主網時，圍繞這個問題正式建立一個管理制度。如果一個名字由于仲裁的結果而被收回，用戶將不會被退款。

賬戶恢復

如果用戶失去了持有ID和名字的地址的密鑰，FarcasterID和名字是可以恢復的。這兩個合約都實施了一個延時恢復系統，允許恢復地址請求轉移到一個新的地址。如果保管地址在三天內沒有取消轉移，恢復地址可以完成轉移。

USDC Treasury銷毀78,220,647 USDC:金色財經報道，數據顯示，USDC Treasury銷毀78,220,647 USDC（價值約78,220,647 美元）。[2023/4/25 14:24:35]

用戶可以將恢復地址設置為自己錢包中的另一個地址，與朋友共享的多重簽名，或第三方恢復服務。用戶也可以在任何時候改變恢復地址。所有權仍然是去中心化的，因為恢復地址不能進行保管地址不同意的轉移。

將資產轉移到一個新的托管地址將解除恢復地址的設置。否則，用戶可能會在OpenSea上購買一個名字，但以前的所有者卻用他們的恢復地址隱秘地將其領回。

信息處理

信息處理是Hub接受新消息和確定用戶狀態的過程。用戶為他們的每一個行動向一個Hub發送消息。如果一個用戶喜歡一個URL，不喜歡它，又喜歡它，就會產生三條信息。一個收到所有信息的Hub將確定用戶喜歡的URL的當前狀態。

Hub可以丟棄前兩條信息以節省空間。Hub可以使用合并操作來壓縮這樣的消息，這就避免了客戶端的不一致性并節省了空間。消息可能對其合并操作有不同的規則。例如，一個用戶對同一個用戶的兩個喜歡可以壓縮成一個，而兩個回復則不能。

Hub可能會遺失用戶的一些信息，并最終處于一個錯誤狀態。例如，它可能只收到第一個喜歡和不喜歡的信息，這就把當前狀態設定為不喜歡。合并操作應該允許狀態向前發展，并在缺失的消息被重新廣播時達到一致性。換句話說，合并應該確保最終的強一致性。

Hub通過為每個消息類型實現CRDT集，編碼特定的驗證和合并規則來實現這一點。這一特性使得Hub具有很高的可用性，因為它們可以在任何時候下線，并且總是能夠恢復同步。從形式上看，我們的CRDT集是匿名的Δ-狀態的CRDT2，每條消息都是集上的一個連接且不可減少的更新。

信息排序

信息集合可以通過時間戳對簽名信息進行排序，以最后寫入的策略解決合并沖突。然而，他們不能保證完美的排序，因為時間戳容易受到時鐘偏移、時鐘漂移、惡意用戶欺騙的影響，并且可能因為一些原因發生碰撞。應用程序可以使用混合時鐘來產生完美排序的時間戳，不發生碰撞，但我們不能強制使用它們。

灰度比特幣信托負溢價率為46.54%:金色財經報道，鏈上數據顯示，當前灰度總持倉量達206.93億美元，主流幣種信托溢價率如下：BTC，-46.54%；ETH，-52.98%；ETC，-64.31%；LTC，-52.18%；BCH，-33.33%。[2023/2/24 12:26:01]

相反，我們為消息定義了一個排序系統，通過使用時間戳來確定初始排序，并使用哈希值來打破沖突，從而確保總排序。總排序是有保證的，因為兩個消息不能有相同的哈希值，除非它們是同一消息。兩個消息a和b可以用這個算法進行比較：

如果a.timestamp>b.timestamp，則a更大。如果a.timestamp<b.timestamp，則b更大。如果a.timestamp==b.timestamp如果a.hash>b.hash，則a大。如果a.hash<b.hash，則b更大。如果a.hash=b.hash，a==b時間戳是作為數字比較的，而哈希值是作為字符串比較的。由于字符串的比較在不同的實現中會有差異，我們必須在比較算法中精確。我們認為，兩個哈希值x和y可以通過比較每一對字符來進行比較：

如果所有的字符對都相等，并且x和y都終止，那么x==y如果所有的字符對都相等，并且x先終止，那么y>x如果遇到一個不同的字符對xC，yC，那么如果ASCII(yC)>ASCII(xC)，則y>x信息驗證

除了消息類型的特定驗證外，所有消息必須通過以下驗證：

message.timestamp比系統時間提前不超過1小時。message.fid必須是FIR中的一個已知fid號碼。signerPubKey應該是message.fid的有效托管簽名者或委托簽名hashFn(serializeFn(message))必須與envelope.hash匹配，其中hashFn是一個Blake2B函數，serializeFn執行JSON規范化。EdDSA_signature_verify(envelope.hash,envelope.signerPubKey,envelope.signature)應該通過。Casts

Cast是由用戶創建的公共信息，其中包含文本，也可以嵌入媒體、鏈上活動或其他Cast。Cast被存儲在一個兩階段的集合CRDT3中，解決消息之間的沖突。

歐洲輪胎翻新商Vaculug宣布接受加密貨幣支付:8月14日消息，歐洲輪胎翻新商Vaculug宣布，將接受加密貨幣支付。據悉，Vaculug是該領域第一家支持加密貨幣支付的公司。

Vaculug在8月12日發表的一份聲明中表示，客戶現在將能夠通過BTC和ETH購買輪胎以及支付其他相關服務。（Finbold）[2022/8/14 12:24:45]

一個Cast可以通過CastAdd消息來添加，該消息被放置在CRDT的add-set中。每個Cast都被其哈希值所索引，除非Cast是相同的，否則哈希值保證是唯一的。推而廣之，兩個添加消息永遠不會沖突，除非它們是相同的，在這種情況下，一個可以被安全地丟棄。

Cast可以通過CastRemove消息來移除，該消息包含對目標CastAdd的哈希值的引用。當收到該消息時，如果目標存在，則從add-set中移除，而移除則被添加到rem-set中。添加和刪除之間的沖突用Remove-Wins規則處理，而刪除之間的沖突用Last-Write-Wins規則處理，在平局的情況下回到lexicographical排序。

添加信息

一個CastAdd可以包含最多320個字符的unicode文本和兩個最多256個字符的URI。客戶端負責將URI和文本一起解碼和渲染。

沒有父代的Cast是一個頂級的Cast，客戶應該顯示在用戶的個人資料或時間線上。有父代的cast是對另一個cast、webURL或鏈上對象的回復，應該在一個線程中顯示。

投票形成一系列的樹，每個根是一個投票或URI，每個子節點是一個回復投票。每個樹都可以被渲染成一個線程對話。樹被保證為非周期性的，因為在子節點指向它之前，父節點必須被散列和簽名。對父節點數據的任何改變都會破壞與其子節點的所有關系。

Cast信息必須通過以下驗證步驟。

文本必須包含<=320個有效的unicode字符embed必須包含0到2個項目項目必須是一個最多256個字符的URI如果存在父代，必須是一個有效的URI，不等于這個消息的URI。刪除信息

CastRemove只包含一個對CastAdd的哈希值的引用。它允許永久刪除Cast，同時刪除原始Cast的數據。

該消息必須通過以下驗證步驟:

message.data.body.hash必須不等于message.envelope.hash。message.timestamp必須<=系統時鐘+10分鐘message.data.fid必須是FIR中的一個已知fid合并規則

當收到一個添加消息a時，如果在rem-set中存在r，并且r.data.body.hash等于a.hash，則丟棄a。否則，將a添加到添加集中。當收到一個移除信息r時，如果在添加集中有一個a.hash等于r.data.body.hash，則刪除它。如果在rem-set中存在一個r'，其中r.data.body.hash等于r'.data.body.hash，如果r'>r，丟棄r'；如果r'<r，則刪除r并將r'添加到rem-set中；否則，將r添加到rem-set中。

Actions

Action是用戶對一個目標進行的公開操作，這個目標可以是另一個用戶，也可以是鏈上活動。目前支持兩種類型的操作：喜歡和關注。該協議可以很容易地被擴展以支持新的Action。用戶可以通過切換消息上的活動屬性來撤銷和重做行動。從概念上講，每個行動是社交圖中的一條邊。

Action是用LWW-Element-SetCRDT管理的，它保證了最終的一致性。從概念上講，有一個單一的集合來存儲所有的消息，沖突是通過時間戳和lexicographicalhash順序來解決。增加是通過構建一個active為真的行動消息a來進行的，而刪除則是通過將active設置為假來進行的。在這兩種情況下，將消息合并到集合中的邏輯是:

如果集合中存在一個Actionx，其類型、目標Uri和fid的值與傳入的動作y相同。如果x>y，丟棄y;如果x<y，刪除x并將y加入到集合中;否則，將y添加到集合中。

驗證

驗證是Farcaster賬戶和外部實體之間所有權的雙向證明。驗證可以用來證明以太坊地址、特定的NFT、其他社交媒體賬戶、甚至是域名的所有權。

驗證有三個核心概念：

聲明，包括對Farcaster賬戶和外部實體的引用。聲明可以被哈希化，以便為每個索賠創建一個獨特的標識符。來自外部實體的方向性證明，該實體被授權提出要求，顯示其與Farcaster賬戶的連接意圖。來自Farcaster賬戶的方向性證明，接受將索賠與Farcaster賬戶關聯的請求。簽名者授權

簽名者授權是一個消息，授權一個新的密鑰對為Farcaster賬戶生成簽名。

當一個fid被鑄成后，只有保管地址可以代表它簽署信息。用戶可能不想把這個密鑰對加載到每個設備中，因為它增加了賬戶被破壞的風險。保管地址，也被稱為保管簽名者，可以授權其他被稱為委托簽名者的密鑰對。與監管簽名者不同，委托簽名者只允許發布鏈外信息，不能執行任何鏈上操作。

托管簽名人在secp256k1曲線上生成ECDSA簽名，只能發布簽名人授權信息。所有其他類型的消息必須由委托簽名者簽署，委托簽名者在curve255194上創建EdDSA簽名。委托簽名者可以用來授權新的設備甚至第三方服務來為一個賬戶簽署消息。如果一個委托簽名者被破壞，它可以被自己、其信任鏈中的祖先或任何托管簽名者撤銷。當一個簽名者被撤銷時，Hubs會丟棄它所有的簽名信息，因為沒有辦法區分用戶的信息和攻擊者的信息。

用戶也可能因為密鑰恢復或更換錢包而將一個id轉移到一個新的托管地址。通常希望保留歷史，因此兩個托管地址都成為有效的托管簽名者。一個id的有效簽名人集合形成了一系列不同的樹。每棵樹的根是一個歷史保管地址，而葉子是委托簽名人。

簽名人集合是一個修改過的兩階段集合，具有刪除-贏和最后寫入-贏的語義。如果新信息被有效的委托人或監護人簽名，則被添加到該集合中。如果是由自己或祖先簽署的刪除信息則被接受。簽名者一旦被移除就不能再被添加，它的所有后代子代和消息都會被丟棄。

如果兩個有效的簽名者分別授權同一個委托簽名者，就會發生集合沖突，這就破壞了樹狀數據結構。如果發生這種情況，集合將保留具有最高時間戳和lexicographicalhash的消息，按順序排列。

分片

Hubs可以只復制特定賬戶的數據，這對擴展網絡是一個有用的屬性。如果Farcaster發展到足夠大，以至于一臺服務器無法支持復制整個網絡的Hub，那么工作負載可以分散到多個Hub上。集線器運營商也可以避免為那些有惡意行為或與運營商無關的用戶同步數據。

選擇性復制只能提供網絡的部分視圖。如果一個Hub正在同步Alice的數據，它就會知道她回復并喜歡Bob的一個帖子。然而，它不會知道Bob的帖子的內容，或者Bob喜歡她的回復，然后繼續回復的事實。一個旨在提供準確的喜歡計數并提供所有回復信息的應用程序應該盡可能多地復制用戶。

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