多链账户抽象解析：加密基础设施的未来

2024年7月8日至11日，规模最大的欧洲以太坊年度活动——以太坊社区会议（EthCC）在比利时布鲁塞尔举行，重点关注技术和社区发展。本届会议有超过350名区块链行业一线意见领袖发表演讲，其中包括一场主题为"揭示未来：多链账户抽象解析"的演讲。

演讲要点

• 账户抽象（AA）的两个核心：签名抽象和支付抽象。签名抽象允许用户选择任意验证机制，支付抽象则提供多种交易支付选项，旨在提升安全性和用户体验。

• ERC-4337和原生AA在"验证"阶段的入口点函数是固定的，而"执行"阶段只有原生AA的入口点是固定的。不同实现方式在验证交易限制和执行交易步骤上各有特点。

• 在EVM兼容链上实施ERC-4337时，Rollup设计中的协议差异和地址计算方式的不同，导致L1和L2之间实现ERC-4337时存在一些细微但重要的开发细节。

账户抽象概述

账户抽象的定义

账户抽象（AA）主要包括签名抽象和支付抽象两个关键点：

1. 签名抽象：用户可自由选择验证机制，不局限于特定数字签名算法。
2. 支付抽象：用户可使用多种交易支付方式，如使用ERC-20代币支付或由第三方赞助交易。

这种灵活性旨在提供更安全、更优质的用户体验。

ERC-4337简介

ERC-4337旨在解决以太坊协议中外部拥有账户（EOA）的一些限制，如固定的签名方法和支付设计。其主要特点包括：

• userOp结构：用户将userOp结构发送到Bundler，Bundler收集多个userOp并调用EntryPoint合约的handleOps函数。
• EntryPoint合约：作为交易处理的核心，主要功能包括验证授权、收取费用和执行目标操作。

原生AA简介

原生AA中，每个账户都是合约，交易处理机制直接嵌入区块链协议。不同区块链网络的AA设计各有不同：

• ERC-4337账户抽象：应用于以太坊、Arbitrum、Optimism等多个网络
• 遵循ERC-4337的原生账户抽象：StarkNet和zkSync Era
• 具有隐私设计的原生账户抽象：Aztec

ERC-4337与原生AA的对比

操作系统角色

AA操作系统需要解决Gas价格、交易顺序、入口点函数触发等问题。ERC-4337通过Bundler和EntryPoint Contract协作完成，而原生AA中用户直接与官方服务器的操作员/排序器交互。

合约接口

ERC-4337和原生AA在"验证"阶段的入口点函数是固定的，但"执行"阶段只有原生AA的入口点是固定的。

验证步骤限制

为防止DoS攻击，各实现对验证交易设置了不同限制。例如，zkSync Era允许合约逻辑访问自身存储槽和特定地址的存储槽。

执行步骤限制

zkSync要求执行系统调用时确认系统标志，而ERC-4337和StarkNet在执行阶段没有特殊限制。

随机数处理

不同实现对随机数的处理方式有所不同，如ERC-4337区分密钥值和随机数值，zkSync和StarkNet则确保随机数严格递增。

首次交易部署

ERC-4337通过userOp结构中的initcode字段实现首次部署，而StarkNet和zkSync需要用户直接向操作员/排序器发送首笔交易来部署账户合约。

L1与L2的ERC-4337实现差异

协议差异

L2需要将数据上传至L1以确保安全和结算，这涉及额外费用（如L1安全费和blob费用），需要在预验证Gas中考虑。

地址差异

不同链的地址计算方式存在差异，可能导致账户合约地址在以太坊和L2中不一致。特别是在硬分叉添加新操作码时，如果L2不支持某些更新，可能会引起字节码变化。

通过深入理解这些差异和特点，开发者可以更好地在多链环境中实现和优化账户抽象，为用户提供更安全、灵活的区块链交互体验。