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多链账户抽象解析:ERC-4337与原生AA的区别和挑战
多链账户抽象解析:探讨加密基础设施的未来
2024年7月8日至11日,欧洲规模最大的以太坊年度活动——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。
本届以太坊社区会议(EthCC 7)邀请了超过350名区块链行业一线的意见领袖发表演讲。imToken Labs的开发者Alfred受邀参与,并发表了题为"揭示未来:多链账户抽象解析"的演讲。
演讲要点概览
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,共同提升安全性和用户体验。
ERC-4337和原生AA在"验证"阶段的入口点函数都是固定的,但在"执行"阶段,只有原生AA保持固定入口点。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,主要存在两个关键差异:Rollup设计中的协议差异和地址计算方式的差异。这些差异导致在L1和L2之间实现ERC-4337时出现一些容易被忽视的开发细节。
账户抽象简介
1. 账户抽象的定义
账户抽象(AA)主要包含两个关键点:
这种灵活性大大提升了安全性和用户体验。账户抽象旨在通过多种方式实现这两个核心目标。
2. ERC-4337解析
目前,以太坊协议中的外部拥有账户(EOA)存在一些限制,如固定的签名方法和支付设计。ERC-4337通过引入更灵活的账户管理和交易处理方法来解决这些问题。
3. 原生AA介绍
在以太坊中,账户分为EOA和合约账户。而在原生AA中,每个账户都是一个合约,且交易处理机制直接嵌入到区块链协议中。
各区块链网络中的AA设计:
ERC-4337与原生AA的区别
1. 操作系统角色
AA OS需要解决以下问题:
在ERC-4337中,这些角色通过Bundler和EntryPoint Contract协同完成。
在原生AA中,用户将其userOps发送给官方服务器的操作员/排序器,而不是Bundler和EntryPoint Contract。
StarkNet中,Sequencer负责处理所有这些任务。
zkSync Era与其他AA实现的主要区别在于Operator需要与bootloader(系统合约)配合工作。Bootloader打开新块,定义其参数(包括块参数和其他Gas参数),并接收来自Operator的交易以进行验证。
2. 合约接口
由于三个步骤的存在,账户合约接口在不同实现中相似,这些入口点函数只能由AA OS调用:
在ERC-4337和原生AA中,"验证"阶段的入口点函数是固定的,而在"执行"阶段,只有原生AA中的入口点是固定的。
3. 验证步骤的限制
由于验证交易没有成本限制,攻击者可能对内存池进行DoS攻击,从而影响捆绑器(EIP-4337)或运算符/排序器(原生AA)。
EIP-4337定义了禁止的操作码以及如何限制存储访问。zkSync Era放宽了一些OpCode的使用:
4. 执行步骤的限制
在zkSync中,执行系统调用需要确认系统标志的存在。例如,增加nonce的唯一方法是与NonceHolder交互,而部署合约则需要与ContractDeployer交互。系统标志确保账户开发人员有意识地与系统合约进行交互。
在ERC-4337和StarkNet中,执行阶段没有特殊限制。
5. 随机数
6. 使用第一个事务进行部署
7. zkSync中的特殊设计
如果直接将ETH从以太坊EOA转移到zkSync,无需部署定制账户合约,你将收到一个具有相同地址的默认账户。该账户可以像以太坊EOA一样工作,并由相应的以太坊EOA的私钥控制。
这种账户类型是版本None而不是version1。你不能调用DefaultAccount的函数,因为它没有在内核空间部署任何代码。
L1的4337和L2的4337的区别
在EVM兼容链上实施ERC-4337有两个关键区别:协议差异和地址差异。
1. 协议差异
Rollup设计中,L2需要将数据上传到L1以进行安全和结算。在ERC-4337的背景下,与此上传过程相关的费用,如L1安全费和blob费用,应被包括在预验证Gas中。确定预验证Gas中适当的上传费用是一个重大挑战。
2. 地址差异
zkSync ERA的create函数中的地址编码方式与以太坊和OP汇总不同。此外,StarkNet使用独特的哈希函数进行地址计算。在EVM兼容链上的ERC-4337背景下,我们通常假设地址计算在各链上是一致的。然而,有一个难以注意的细节可能会导致以太坊和L2中的ERC-4337实现之间的账户合约地址不同。
关键问题是在硬分叉中添加新的操作码。例如,如果L2链不支持上海硬分叉,并且在编译时未指定EVM版本,push0的引入会导致字节码改变,即使Solidity代码是相同的。