多链账户抽象:加密基础设施的未来

近日,以太坊社区会议(EthCC 7)在比利时布鲁塞尔举行,这是欧洲规模最大的以太坊年度盛会,重点关注技术和社区发展。本届大会共有350多位区块链行业一线意见领袖发表演讲,其中一位开发者发表了主题为"揭示未来:多链账户抽象解析"的演讲。

演讲主要内容包括:

• 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,支付抽象则支持多种交易支付选项。这种灵活性提升了安全性和用户体验。

• ERC-4337和原生AA在验证和执行阶段的入口点函数有所不同。验证交易的限制和执行交易的步骤在不同实现中各有特点。

• 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差异,导致L1和L2之间实现存在细微但重要的开发细节差异。

账户抽象简介

账户抽象(AA)主要包含签名抽象和支付抽象两个关键点:

• 签名抽象:用户可选择任意验证机制,不局限于特定数字签名算法。
• 支付抽象:用户可使用多种交易支付选项,如ERC-20资产支付或第三方赞助交易。

这种灵活性显著提升了安全性和用户体验。AA的目标是通过多种方式实现这两个核心功能。

ERC-4337简介

ERC-4337通过引入更灵活的账户管理和交易处理方法,解决了以太坊外部拥有账户(EOA)的一些限制。主要特点包括:

• userOp结构:用户将userOp结构发送给Bundler,后者收集多个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:

  1. 调用账户合约的validate函数,确保userOp获授权
  2. 收取费用
  3. 调用账户合约的execute函数,执行userOp的目标操作

原生AA简介

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

• ERC-4337账户抽象:以太坊、Arbitrum、Optimism等多个网络采用
• 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的差异

操作系统角色

AA操作系统需要解决Gas价格、交易顺序、入口点函数触发等关键问题。ERC-4337通过Bundler和EntryPoint Contract协作完成,而原生AA中用户直接将userOps发送给官方服务器的操作员/排序器。

合约接口

ERC-4337和原生AA的账户合约接口相似,都包含验证、支付和执行三个步骤。但在执行阶段,只有原生AA的入口点是固定的。

验证和执行步骤的限制

不同实现对验证和执行阶段有不同限制,以防止潜在攻击并确保系统安全。例如,zkSync Era在验证阶段放宽了某些操作码使用限制,而在执行阶段要求确认系统标志。

随机数管理

ERC-4337、zkSync和StarkNet在随机数管理上各有特色,如ERC-4337区分密钥值和随机数值,zkSync和StarkNet确保严格递增。

首次交易部署

ERC-4337在userOp结构中包含initcode字段,而StarkNet和zkSync要求用户发送首笔交易来部署账户合约。

L1与L2的ERC-4337实现差异

在EVM兼容链上实施ERC-4337主要有两个关键差异:

1. 协议差异:L2需将数据上传至L1以确保安全和结算,相关费用需纳入预验证Gas中。

2. 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不一致。特别是在硬分叉引入新操作码时,如果L2不支持相应更新,可能导致字节码变化。

这些细微差异对跨链AA实现和互操作性产生重要影响,开发者需密切关注。