多鏈帳戶抽象解析：加密基礎設施的未來

2024年7月8日至11日，規模最大的歐洲以太坊年度活動——以太坊社區會議（EthCC）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，其中包括一場主題爲"揭示未來：多鏈帳戶抽象解析"的演講。

演講要點

• 帳戶抽象（AA）的兩個核心：籤名抽象和支付抽象。籤名抽象允許用戶選擇任意驗證機制，支付抽象則提供多種交易支付選項，旨在提升安全性和用戶體驗。

• ERC-4337和原生AA在"驗證"階段的入口點函數是固定的，而"執行"階段只有原生AA的入口點是固定的。不同實現方式在驗證交易限制和執行交易步驟上各有特點。

• 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L1和L2之間實現ERC-4337時存在一些細微但重要的開發細節。

帳戶抽象概述

帳戶抽象的定義

帳戶抽象（AA）主要包括籤名抽象和支付抽象兩個關鍵點：

1. 籤名抽象：用戶可自由選擇驗證機制，不局限於特定數字籤名算法。
2. 支付抽象：用戶可使用多種交易支付方式，如使用ERC-20代幣支付或由第三方贊助交易。

這種靈活性旨在提供更安全、更優質的用戶體驗。

ERC-4337簡介

ERC-4337旨在解決以太坊協議中外部擁有帳戶（EOA）的一些限制，如固定的籤名方法和支付設計。其主要特點包括：

• userOp結構：用戶將userOp結構發送到Bundler，Bundler收集多個userOp並調用EntryPoint合約的handleOps函數。
• EntryPoint合約：作爲交易處理的核心，主要功能包括驗證授權、收取費用和執行目標操作。

原生AA簡介

原生AA中，每個帳戶都是合約，交易處理機制直接嵌入區塊鏈協議。不同區塊鏈網路的AA設計各有不同：

• ERC-4337帳戶抽象：應用於以太坊、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的對比

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協作完成，而原生AA中用戶直接與官方服務器的操作員/排序器交互。

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。

執行步驟限制

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

隨機數處理

不同實現對隨機數的處理方式有所不同，如ERC-4337區分密鑰值和隨機數值，zkSync和StarkNet則確保隨機數嚴格遞增。

首次交易部署

ERC-4337通過userOp結構中的initcode字段實現首次部署，而StarkNet和zkSync需要用戶直接向操作員/排序器發送首筆交易來部署帳戶合約。

L1與L2的ERC-4337實現差異

協議差異

L2需要將數據上傳至L1以確保安全和結算，這涉及額外費用（如L1安全費和blob費用），需要在預驗證Gas中考慮。

地址差異

不同鏈的地址計算方式存在差異，可能導致帳戶合約地址在以太坊和L2中不一致。特別是在硬分叉添加新操作碼時，如果L2不支持某些更新，可能會引起字節碼變化。

通過深入理解這些差異和特點，開發者可以更好地在多鏈環境中實現和優化帳戶抽象，爲用戶提供更安全、靈活的區塊鏈交互體驗。