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联博开奖(www.326681.com)_谈以太坊的账户抽象化与ERC-4337

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以太坊系统中现实存在两种类型的账户:

一种是由私钥控制的外部账户(externally-owned account,EOA),好比我们所使用的钱包中的账户,这类账户都有自己的余额。拥有者可以通过确立和署名一笔生意从自己的外部账户发送新闻;

另一种是由部署到区块链上的代码控制的合约账户(contract account),由存储在智能合约账户(有时也被称为智能钱包)内的以太坊虚拟机代码控制。当合约账户收到信息时,其内部代码就会被激活,并允许它对内部存储举行读取和写入以及确立新合约等操作。根据现在的以太坊协议,只有外部帐户才可以提议生意,而且仅允许账户的所有人修改其帐户状态。

什么是账户抽象化?

账户抽象是对以上两种账户的一种改善,实验模糊二者之间的界线,酿成一种包罗庞大逻辑的通用性账户,使账户可以同时拥有合约账户和外部账户的功效

这种做法相当于让用户根据合约账户的花样来界说外部账户,用户可以在智能合约钱包中包罗任何逻辑验证。由密钥控制的账户也可以获得代码的支持。

账户抽象化的种种方案

一直以来,实现账户抽象化都是以太坊开发者社区的愿景。社区也提出了林林总总的方案,如:EIP-86,EIP-2938 等

EIP-86 是为账户抽象做手艺准备,它界说了一种新的账户类型,允许用户确立基于智能合约的账户。

以太坊协议自己要求将所有内容打包到源自 ECDSA 平安的外部账户 (EOA) 的生意中,每个用户操作都需要由来自 EOA 的事务包装,这会发生 21000 gas 的用度。用户需要在单独的 EOA 中拥有 ETH 来支付 gas。

EIP-86 提出的账户抽象带来新类型的事务,与传统事务必须有一个 EOA 作为发送者相比,这些事务没有发送者。这种事务损坏了事务哈希的唯一性。EIP-86 原设计于 Metropolis 阶段升级,但由于前面所说的问题,开发者决议在 Metropolis 中暂缓引入。

EIP-2938 提供了一种账户抽象化解决方案,通过更改一部门以太坊协议,允许合约账户与外部账户一样可以提议生意。然则由于这个方案需要在共识层举行以太坊协议的更改,以是并没有获得普遍的接受。

厥后提出的新的协议 ERC-4337 则提供了一种无需更改共识协议的方案试图到达与 EIP2938 同样的效果,这种平安性更高的实现方式现在在社区中获得了更多的关注。

ERC-4337 若何实现?

ERC-4337 没有试图修改协议共识,而是在系统中复制了 mempool 的功效。

用户发送一个用户操作(UserOperation)工具,这个工具中包罗了用户的意图、署名和其他数据。

用户操作有一个单独的 mempool 存储池,毗邻到这个存储池的节点会举行 ERC-4337 特定的验证,以过滤操作来确保他们只收到支付用度的操作。

由矿工或使用 Flashbots 服务的打包者批量网络这些用户操作,打包成单笔捆绑生意(bundle transaction),并纳入以太坊区块中。打包者为以太坊中的捆绑生意支付 gas fee,并收取每个单独的 UserOperation 所支付的用度举行抵偿。打包者将使用用度优先级逻辑选择包罗哪些 UserOperation 工具。  

其中的用户操作 UserOperation 看起来像一个事务,但它是一个 ABI 编码的结构,包罗了以下字段:

1、发件人:举行操作的钱包;

2、nonce 和 signature:转达给钱包验证函数的参数,以便钱包可以验证操作;

3、initCode:若是钱包尚不存在,则用于确立钱包的初始化代码;

4、callData:用于现实执行步骤挪用钱包的数据。

而每一个钱包都是一个智能合约,必须包罗两个功效函数:

1、validateUserOp,它接受一个 UserOperation 作为输入。这个函数应该验证 UserOperation 里的署名和 nonce,若是验证乐成则支付用度并增添 nonce,若是验证失败则抛出异常;

2、op 执行函数,将 calldata 剖析成钱包执行操作的一个或多个指令。  

ERC-4337 带来的转变

若是该提议被普遍接纳,署名验证转移到了以太坊虚拟机(EVM)上,validateUserOp 函数添加了随便署名和随机数验证逻辑,使验证逻辑变得加倍天真。

云云一来,签署生意之时就能接纳新的密码学工具,钱包也可以提供一些新的功效,好比:

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以太坊高度数据

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1、多重署名;

2、社交恢复;

3、更高效、更简朴的署名算法(例如 Schnorr、BLS);

4、后量子平安署名算法(例如,Lamport、Winternitz);

5、可升级钱包。

这种方案还打开了种种其他生意允许治理,好比允许生意通过智能合约来支付 gas 费

在现在,外部钱包要在以太坊上交互的 gas fee 只能通过钱包中的 ETH 来支付,若是你的钱包中只有 ERC-20 Token,没有 ETH,你将没有设施将这些 Token 转出。当 ERC-4337 接纳后,用户可以使用账户中的 ERC-20 Token 来支付用度,由矿工节点用合约作为中介来代为支付 ETH 上链并获取用户的 ERC-20 Token 。

抽象化实现后,由外部账户的所有者署名生意并举行广播将不再是提议生意的唯一方式。这将为以太坊充当元生意的中继者带来可能。现在许多以太坊上的应用都需要依赖中继者在区块链上宣布用户生意,并向中继者支付用度。若是钱包中可以内置更庞大的合约,有些中继者就不再有存在的需要,也就不需要向他们支付分外的用度。

虽然有许多优点,然则新方案也同样面临一些问题。

最突出的一点就是更高的 Gas 成本,基本的 ERC-4337 操作约需要 42000 gas,而通例生意需要 21000 gas,缘故原由如下:

1、需要支付大量的单个存储读/写成本,在 EOA 的情形下,这些成本会捆绑到一笔 21000 gas 的付款中:

(1)编辑包罗 pubkey+nonce (~5000) 的存储 slot;

(2)用户操作挪用数据成本(约 4500,通过压缩可削减到约 2500);

(3)ECRECOVER (~3000);

(4)首次接见钱包自己 (~2600)

(5)首次接见收款人账户 (~2600)

(6)将 ETH 转入收款人账户 (~9000)

(7)编辑存储以支付用度(~5000)

(8)接见包罗署理 (~2100) 的存储 slot,然后接见署理自己 (~2600);

2、除了上述存储读/写成本之外,合约还需要执行「营业逻辑」(解包 UserOperation、对其举行哈希、洗牌变量等)

3、需要消耗 gas 来支付日志用度(EOA 不宣布日志);

4、一次性合约确立成本(约 32000 gas,加上署理中每个 code byte 200 gas,再加上设置署理地址的 20000 gas)

简而言之,账户抽象地址的每一步都需要盘算,需要消耗更多的资源,也增添了分外的用度。

幸亏这并不是无解的。

由于 Rollup 善于举行数据压缩,与数据庞大的账户抽象方案具有自然的契合点。

在 Vitalik 最新的提案中,提出了通过 layer 2 来处置账户抽象化发生的数据。其改善点在于,将只能分步骤实现的功效打包成批生意,同时用 SNARK 手艺来保证生意有用性。  

结语

在以太坊重点生长 Layer 2 的名目已定的现在,Vitalik 对以太坊升级的后续设计最先转向账户抽象。最新的提案中展示了 rollup+账户抽象的手艺路径。各个 Rollup 提供商也推出了兼容账户抽象的新版本。

今年 6 月,zkSync 宣布 V2 更新信息:增添「账户抽象」功效,增添与以太坊 EVM 的兼容性。10 月,ERC-4337 宣布了新版本,添加了包罗 BLS 署名算法的署名聚合功效。署名聚合能够让构建者和批次提交者也能聚合署名(例如 BLS、SNARKs),大大削减链上数据,可为 rollups 降低数据成本。

我们有理由信托,账户抽象带来的转变同样蕴藏着生态发作的可能性。随着 Rollup 的生长,可以与 Rollup 举行连系的账户抽象化一定也能生长出更优更细腻的方案。

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