Análise da abstração de contas multichain: explorando o futuro da encriptação de infraestrutura

De 8 a 11 de julho de 2024, o maior evento anual de Ethereum da Europa – a Conferência da Comunidade Ethereum (EthCC) – será realizada em Bruxelas, na Bélgica. Esta edição da conferência (EthCC 7) reúne mais de 350 líderes de opinião de primeira linha da indústria de encriptação. Um desenvolvedor de encriptação foi convidado a participar e fez uma apresentação intitulada "Revelando o Futuro: Análise da Abstração de Contas Multichain".

Pontos principais da palestra

• A abstração de contas (AA) inclui a abstração de assinaturas e a abstração de pagamentos. A primeira permite que os usuários escolham qualquer mecanismo de verificação, enquanto a segunda suporta várias opções de pagamento de transações, melhorando a segurança e a experiência do usuário.

• As funções de ponto de entrada na fase de verificação do ERC-4337 e da AA nativa são fixas, mas na fase de execução apenas o ponto de entrada da AA nativa é fixo. Diferentes implementações têm características próprias nas limitações de verificação de transações e nos passos de execução de transações.

• Ao implementar o ERC-4337 em cadeias compatíveis com EVM, as diferenças nos protocolos do design do Rollup e na forma de cálculo de endereços são duas diferenças-chave, que resultam em alguns detalhes de desenvolvimento sutis ao serem implementados entre L1 e L2.

Abstração de Contas

a abstração de contas

abstração de contas (AA)主要包含两个关键点：

1. Abstração de assinaturas: permite que os usuários escolham qualquer mecanismo de verificação, não se limitando a algoritmos de assinatura digital específicos.
2. Abstração de Pagamento: suporta várias opções de pagamento para transações, como o uso de ativos ERC-20 em vez de ativos nativos para pagamento, ou permitindo que terceiros patrocine transações.

Esta flexibilidade aumentou significativamente a segurança e a experiência do usuário.

Introdução ao ERC-4337

O ERC-4337 visa resolver algumas limitações das contas de propriedade externa (EOA) no protocolo Ethereum:

• O usuário envia a estrutura userOp para o Bundler, que coleta várias userOp e as envia para o contrato EntryPoint chamando a função handleOps.
• O contrato EntryPoint é responsável por processar transações, e suas principais funções incluem:
  1. Chame a função validate do contrato de conta para garantir que userOp tenha autorização.
  2. Cobrança de taxas.
  3. Chame a função execute do contrato de conta para executar a operação de destino do userOp.

Visão geral da AA nativa

Na AA nativa, cada conta é um contrato, e o mecanismo de processamento de transações está diretamente incorporado ao protocolo da blockchain. O design da AA em diferentes redes de blockchain tem suas próprias características:

• abstração de contas ERC-4337: Ethereum, Arbitrum, Optimism e várias outras redes
• Seguir a abstração de contas nativa ERC-4337: StarkNet e a era zkSync
• Abstração de contas nativa com design de privacidade: Aztec

Comparação entre ERC-4337 e AA nativo

papel do sistema operativo

Os principais problemas que o sistema operacional AA precisa resolver incluem: determinação do preço do Gas, definição da ordem das transações, ativação da função de ponto de entrada e fluxo de processamento das transações.

• ERC-4337: concluído através da colaboração do Bundler e do contrato EntryPoint.
• AA nativo: os usuários enviam userOps para o operador/ordenador do servidor oficial.
• StarkNet: O Sequencer é responsável por processar todas as tarefas.
• zkSync Era: O operador precisa trabalhar em conjunto com o bootloader (contrato do sistema).

interface de contrato

As interfaces de contrato de conta em diferentes implementações são semelhantes e incluem funções de ponto de entrada para as fases de verificação e execução.

Limitações dos passos de verificação

Para evitar ataques DoS, cada implementação definiu diferentes restrições para validar transações:

• ERC-4337: definiu códigos de operação proibidos e restrições de acesso à memória.
• zkSync Era: aliviou o uso de alguns OpCodes, mas restringiu o acesso ao armazenamento e ao acesso a variáveis globais.
• StarkNet: não permite chamadas de contratos externos.

restrições dos passos de execução

• zkSync: É necessário confirmar a bandeira do sistema para executar a chamada do sistema.
• ERC-4337 e StarkNet: não há restrições especiais na fase de execução.

tratamento de números aleatórios

As implementações variam na gestão de números aleatórios:

• ERC-4337: distingue entre um valor de chave de 192 bits e um valor aleatório de 64 bits.
• zkSync: utiliza o contrato do sistema NonceHolder para gerenciar, garantindo um aumento estrito.
• StarkNet: também é estritamente crescente, mas não há gestão de contratos específica.

primeira transação de implantação

• ERC-4337: implanta o contrato de conta no primeiro userOp através do campo initcode na estrutura userOp.
• StarkNet e zkSync: os usuários devem enviar a primeira transação para um operador/classificador para implantar o contrato da conta.

Diferenças na implementação 4337 entre L1 e L2

Ao implementar o ERC-4337 em cadeias compatíveis com EVM, existem duas diferenças chave principais:

1. Diferenças de protocolo

No design de Rollup, o L2 precisa enviar dados para o L1 para garantir segurança e liquidação. Isso envolve custos adicionais (como taxas de segurança do L1 e taxas de blob), que precisam ser considerados no Gas de pré-validação, o que representa um grande desafio.

2. Diferença de endereço

As formas de cálculo de endereços em diferentes cadeias apresentam diferenças:

• O método de codificação de endereços na função create do zkSync ERA é diferente do Ethereum e da agregação OP.
• StarkNet utiliza uma função de hash única para o cálculo de endereços.

Ao implementar o ERC-4337 em cadeias compatíveis com EVM, geralmente se assume que o cálculo de endereços é consistente em todas as cadeias. No entanto, a adição de novos códigos de operação em um hard fork pode alterar o bytecode, afetando assim o resultado do cálculo do endereço.

Conclusão

A tecnologia de abstração de contas está a desenvolver-se rapidamente, trazendo novas possibilidades para a infraestrutura da blockchain. Diferentes modos de implementação têm as suas vantagens e desvantagens, e os desenvolvedores precisam de compreender profundamente essas diferenças para fazer a melhor escolha em diferentes cenários. Com a evolução contínua da tecnologia, esperamos ver mais aplicações inovadoras e soluções a surgir, impulsionando ainda mais o desenvolvimento do ecossistema blockchain.