Багатоланцюгове абстрагування рахунку: дослідження майбутнього шифрувальної інфраструктури

З 8 по 11 липня 2024 року в Брюсселі, Бельгія, відбудеться найбільша в Європі щорічна подія Ethereum — конференція спільноти Ethereum (EthCC). Цього року конференція (EthCC 7) зібрала понад 350 провідних думок у сфері блокчейну. Один з розробників блокчейну отримав запрошення взяти участь і виступити з доповіддю на тему "Розкриття майбутнього: аналіз абстрагування рахунку на базі кількох ланцюгів".

Пункти доповіді

• Ядро абстрагування рахунку (AA) включає абстракцію підпису та абстракцію платежів. Перша дозволяє користувачам обирати будь-який механізм верифікації, друга підтримує різноманітні варіанти оплати транзакцій, що підвищує безпеку та користувацький досвід.

• ERC-4337 та рідна AA мають фіксовану функцію точки входу на етапі верифікації, але на етапі виконання тільки рідна AA має фіксовану точку входу. Різні реалізації мають свої особливості в обмеженнях верифікації транзакцій і етапах виконання транзакцій.

• При реалізації ERC-4337 на EVM-сумісному ланцюзі, відмінності в протоколі дизайну Rollup та способі обчислення адрес є двома ключовими відмінностями, що призводить до деяких тонких деталей розробки при реалізації між L1 та L2.

Абстрагування рахунку

абстрагування рахунку

абстрагування рахунку (AA)主要包含两个关键点：

1. Абстрагування підпису: дозволяє користувачам вибирати будь-який механізм верифікації, не обмежуючись конкретними алгоритмами цифрового підпису.
2. Абстрагування платежів: підтримка різноманітних варіантів оплати, таких як використання активів ERC-20 замість рідних активів для оплати або можливість спонсорування транзакцій третіми особами.

Ця гнучкість значно підвищила безпеку та користувацький досвід.

Вступ до ERC-4337

ERC-4337 має на меті вирішити деякі обмеження зовнішніх володіючих акаунтів (EOA) в протоколі Ethereum:

• Користувач надсилає структуру userOp Бандлеру, який збирає кілька userOp і надсилає їх до контракту EntryPoint, викликаючи функцію handleOps.
• Контракт EntryPoint відповідає за обробку транзакцій, його основні функції включають:
  1. Викликати функцію validate контракту акаунта, щоб забезпечити авторизацію userOp.
  2. Стягнення плати.
  3. Викликати функцію execute контракту акаунту для виконання цільової операції userOp.

Огляд нативного AA

У нативному AA кожен акаунт є контрактом, а механізм обробки транзакцій безпосередньо вбудований у протокол блокчейн. Дизайн AA у різних блокчейн-мережах має свої особливості:

• ERC-4337 абстрагування рахунку: Ethereum, Arbitrum, Optimism та інші мережі
• Дотримуйтесь рідного абстрагування рахунку ERC-4337: епоха StarkNet і zkSync
• Природне абстрагування рахунку з дизайном конфіденційності: Aztec

Порівняння ERC-4337 та рідного абстрагування рахунку

ролі операційної системи

Ключові проблеми, які потрібно вирішити операційній системі AA, включають: визначення ціни Gas, порядок транзакцій, активацію функції входу та процес обробки транзакцій.

• ERC-4337: здійснюється спільно через Bundler та EntryPoint Contract.
• Нативне АА: користувач надсилає userOps оператору/сортувальнику офіційного сервера.
• StarkNet: Секвенсер відповідає за обробку всіх завдань.
• zkSync Era：Оператору потрібно працювати у співпраці з bootloader (системний контракт).

контрактний інтерфейс

Інтерфейси контрактів акаунтів в різних реалізаціях схожі, вони містять функції точок входу для етапів перевірки та виконання.

обмеження кроків перевірки

Щоб запобігти атакам DoS, різні реалізації встановили різні обмеження на підтвердження транзакцій:

• ERC-4337: визначає заборонені операційні коди та обмеження доступу до пам'яті.
• zkSync Era: зменшено обмеження на використання деяких OpCode, але обмежено доступ до пам'яті та глобальних змінних.
• StarkNet: не дозволяє виклик зовнішніх контрактів.

обмеження кроків виконання

• zkSync: потрібно підтвердити системний прапор, щоб виконати системний виклик.
• ERC-4337 та StarkNet: на етапі виконання немає спеціальних обмежень.

обробка випадкових чисел

Кожен реалізує управління випадковими числами по-різному:

• ERC-4337: відрізняє 192-бітне значення ключа та 64-бітне випадкове значення.
• zkSync: використання контракту системи NonceHolder для управління, забезпечуючи строгий інкремент.
• StarkNet: також суворо зростає, але немає конкретного управління контрактами.

перша угода розгортання

• ERC-4337: розгортання контракту акаунту в першому userOp через поле initcode у структурі userOp.
• StarkNet та zkSync: користувачам потрібно надіслати першу транзакцію оператору/сортувальнику для розгортання контракту акаунта.

Різниця реалізації 4337 між L1 та L2

При реалізації ERC-4337 на EVM-сумісному ланцюзі існує два основних ключових відмінності:

1. Різниця в угодах

У дизайні Rollup, L2 потрібно завантажувати дані на L1 для забезпечення безпеки та розрахунків. Це передбачає додаткові витрати (такі як плата за безпеку L1 та плата за blob), які потрібно враховувати в попередній перевірці Gas, що є суттєвим викликом.

2. Різниця адрес

Існують відмінності в способах обчислення адрес для різних ланцюгів:

• адресне кодування функції create в zkSync ERA відрізняється від Ethereum та OP зведення.
• StarkNet використовує унікальну хеш-функцію для обчислення адрес.

При реалізації ERC-4337 на EVM-сумісних ланцюгах зазвичай припускається, що обчислення адреси є однаковим на всіх ланцюгах. Однак додавання нових операційних кодів у жорсткому форку може призвести до зміни байт-коду, що, в свою чергу, вплине на результати обчислення адреси.

Висновок

Технологія абстрагування рахунку швидко розвивається, відкриваючи нові можливості для інфраструктури блокчейн. Різні способи реалізації мають свої переваги та недоліки, і розробники повинні глибоко зрозуміти ці відмінності, щоб зробити оптимальний вибір у різних сценаріях. Зі зростанням технології ми очікуємо побачити більше інноваційних застосувань та рішень, що подальше сприятиме розвитку екосистеми блокчейн.