多鏈帳戶抽象解析：加密基礎設施的未來展望

2024年7月8日至11日，歐洲規模最大的以太坊年度活動——以太坊社區會議在比利時布魯塞爾舉行，重點關注技術和社區發展。本屆會議共有超過350名區塊鏈行業一線意見領袖發表演講，其中包括一位區塊鏈開發人員就"揭示未來：多鏈帳戶抽象解析"這一主題進行了深入探討。

演講要點概覽

• 帳戶抽象（AA）的核心在於籤名抽象和支付抽象。前者允許用戶選擇任意驗證機制，後者則提供多樣化的交易支付選項，共同提升了用戶體驗和安全性。

• ERC-4337和原生AA在驗證和執行階段的入口點函數設計上存在差異。驗證交易的限制和執行交易的步驟在不同實現中各有特點。

• 在EVM兼容鏈上實施ERC-4337時，Rollup設計中的協議差異和地址計算方式的不同，導致在L1和L2之間實現時出現了一些細微但重要的開發細節。

帳戶抽象概述

帳戶抽象的本質

帳戶抽象主要包含兩個關鍵點：

1. 籤名抽象：用戶可自由選擇喜歡的驗證機制，不再局限於特定的數字籤名算法。
2. 支付抽象：用戶可使用多種交易支付選項，如用ERC-20資產替代原生資產支付，或由第三方贊助交易。

這種靈活性爲用戶提供了更安全、更優化的體驗。

ERC-4337簡介

ERC-4337旨在解決以太坊外部擁有帳戶（EOA）的固有限制，引入了更靈活的帳戶管理和交易處理方法：

• userOp結構：用戶將userOp結構發送給Bundler，後者收集多個userOp並通過調用handleOps函數發送至EntryPoint合約。
• EntryPoint合約：類似操作系統處理交易，主要功能包括驗證userOp授權、收取費用和執行目標操作。

原生AA概述

在原生AA中，每個帳戶都是一個合約，交易處理機制直接嵌入區塊鏈協議。不同區塊鏈網路採用了不同的AA設計：

• ERC-4337帳戶抽象：以太坊、Arbitrum、Optimism等多個網路
• 遵循ERC-4337的原生帳戶抽象：StarkNet和zkSync Era
• 具有隱私設計的原生帳戶抽象：Aztec

ERC-4337與原生AA的區別

操作系統角色

AA操作系統需要解決Gas價格、交易順序、入口點函數觸發等問題。ERC-4337通過Bundler和EntryPoint Contract協同完成，而原生AA中用戶直接將userOps發送給官方服務器的操作員/排序器。

合約接口

ERC-4337和原生AA在驗證階段的入口點函數是固定的，但執行階段只有原生AA的入口點是固定的。

驗證步驟限制

爲防止DoS攻擊，各實現對驗證交易設置了不同限制。例如，zkSync Era允許合約邏輯訪問自身存儲槽和特定地址的存儲槽，但禁止訪問全局變量。

執行步驟限制

zkSync要求執行系統調用時確認系統標志存在，而ERC-4337和StarkNet在執行階段沒有特殊限制。

隨機數處理

各實現對隨機數的處理方式不同，如ERC-4337區分密鑰值和隨機數值，zkSync和StarkNet則確保嚴格遞增。

首次交易部署

ERC-4337在userOp結構中包含initcode字段，而StarkNet和zkSync要求用戶將第一筆交易發送給操作員/排序器來部署帳戶合約。

L1與L2的4337實現差異

協議差異

L2需要將數據上傳至L1以保證安全性和結算，這導致在預驗證Gas中需要包含額外的上傳費用，如何準確確定這些費用是一個重大挑戰。

地址差異

不同鏈上的地址計算方式存在差異，例如zkSync ERA的create函數中地址編碼方式與以太坊和OP匯總不同，StarkNet則使用獨特的哈希函數進行地址計算。

此外，硬分叉中新增的操作碼可能導致編譯後的字節碼發生變化，即使Solidity代碼相同，也可能導致帳戶合約地址在以太坊和L2中不一致。

結語

帳戶抽象作爲加密基礎設施的重要發展方向，其在不同鏈上的實現各有特色。隨着技術的不斷演進，我們期待看到更多創新和優化，爲用戶帶來更加便捷、安全的區塊鏈體驗。