账戶抽象:簡化你的加密世界

2023-09-03 00:09:06

7 月 17 日,在巴黎舉行的以太坊社區會議(EthCC)上,以太坊聯合創始人 Vitalik 發表了主題為“账戶抽象的歷史與未來”的公开演講,並表達了對账戶抽象錢包的支持。其實,這並不是他第一次為账戶抽象站臺,在早些年間,其就在博客中表示“账戶抽象一直是以太坊开發者社區的夢想”。

那么,账戶抽象是為了解決什么樣的問題?以及账戶抽象究竟抽象了什么?本文將詳細探索這些問題。

一、從以太坊的账戶模型說起

在細致了解账戶抽象之前,我們必須先從最基本的以太坊账戶模型說起,並且明白現在的錢包出現了什么問題。

以太坊上的錢包账戶主要分為兩種類型,一種是外部擁有账戶(EOA),另一種是合約账戶(CA),二者的比較如下:

我們日常熟悉的直接由某一用戶私鑰控制的錢包如 Metamask、 imToken OneKey 等都屬於傳統的 EOA 錢包。

傳統 EOA 錢包的弊端

  • 使用門檻過高

加密錢包是用戶進入Web3世界的重要入口,然而錢包卻並不對新用戶友好。很多人需要學習私鑰、公鑰、地址和助記詞等概念,並在有一定了解後才可能會使用錢包。這對於久在單一的账號密碼體系下的Web2用戶來說,門檻過高。

  • 安全保障單一,資產丟失風險大

用戶的公鑰是根據私鑰隨機生成的,所以 EOA 的私鑰與公鑰之間具有綁定關系。私鑰是用戶訪問 EOA 的唯一途徑,私鑰在誰手裏,那么資產就在誰手裏,如果私鑰丟失,那么也意味着與之關聯的 EOA 內的所有當前資產將無法找回。同時,私鑰因某些原因而被盜取後,用戶除了趕快轉移錢包資產外,沒有任何限制辦法,否則資產也會丟失。

  • 無法實現定制化功能

EOA 的可編程性弱,無法實現批量交易、自動提取資金或者其他的用戶定制化功能。例如用戶將 ETH 存入 Lido ,並想將獲得的 stETH 兌換成 USDT,使用傳統 EOA 錢包進行操作的話這將是一個繁瑣的過程,極大地影響了用戶體驗。若是使用支持定制化功能的錢包進行操作,用戶只需要進行一筆交易就夠了。

  • 昂貴與缺乏靈活的 Gas 費

以太坊網絡上的每筆交易都會花費 Gas,這就使得小額交易的手續費顯得非常昂貴,網絡擁堵時更甚。同時,用戶必須在錢包中時刻持有 ETH 以便支付交易手續費,而不能選用其他幣種來代付手續費。如此昂貴與死板的 gas,時常為很多普通用戶造成困擾。

以太坊社區开發者一直以來探索的账戶抽象技術就是為了解決使用傳統 EOA 錢包所帶來的弊端。

二、账戶抽象究竟在抽象什么?

第一次聽到账戶抽象(Account Abstraction)這個概念,或許大家心中第一反應都在想究竟抽象了什么東西?其實在中文語境下這確實非常難以理解,但是我們從英文語境下理解,“Abstraction”也有提取的意思,“提取”顧名思義就是將一個或兩個事物的精華單獨拿出來,而拋棄其他累贅的東西。

從這個角度解釋“Account Abstraction”,就是將 EOA 账戶能主動啓動交易的功能和 CA 账戶的功能進行提取並融合成一種新的可編程性通用型账戶。由此,我們便可以拋棄繁瑣的私鑰/助記詞,用電子郵箱等簡單的身份驗證方式登陸账戶,同時也可以實現更多的账戶定制化功能,更加靈活的支付 Gas 甚至可以由 DApp 贊助。

從手動擋汽車到自動擋汽車的轉變

如果從用戶角度解釋使用傳統 EOA 錢包和使用 AA(Account Abstraction)錢包的體驗區別,就例如從开手動擋汽車到开自動擋汽車的轉變。當我們去學習开手動擋汽車時,需要先理解不同檔位與速度的匹配、油門與離合器的配合操作和換擋的技巧等,否則真正上路時就有發動機異常損耗和熄火等風險。但是,如果是开自動擋汽車就簡單許多,用戶只需要理解加油前進、剎車減速和空檔停車等基礎操作就可以輕松上路,並且還升級增加許多手動擋汽車所沒有的智能功能。實際上這便是自動擋汽車對手動擋汽車復雜操作的抽象。

账戶抽象也是類似的,對於用戶來說就是簡化了錢包原來的操作並且還提升了錢包使用體驗,用戶也不需要在乎其背後的運行邏輯,直接用就完了。

ERC-4337 運行原理

自 2017 年 2 月 Vitalik 提出首個账戶抽象提案 EIP-86 以來,以太坊社區已經迭代了許多具體的帳戶抽象操作想法,但是由於這些提案不夠全面或是需要在共識層上進行更改,對以太坊來說並不理想。直到 2021 年 9 月份 EIP-4337 的提出,才使得在不更改以太坊共識協議的基礎上實現账戶抽象成為可能。

提案 EIP-4337 在今年 3 月份正式被授權為標准 ERC-4337 ,开發者可以利用該標准構建 AA(Account Abstraction)錢包。

那么,如何理解 ERC-4337 的運行原理呢?在用戶使用傳統 EOA 账戶發起交易(transaction)時,可以形象理解為是自己將“交易”送到內存池(Mempool)中,然後等待區塊驗證者(Validator)上鏈。

而在 ERC-4337 標准框架下,用戶並不發起交易(transaction),而是發起“UserOperation”,我們可以將其比喻成一個包裹,因為相比於“transaction”,“UserOperation”中包含了發件地址、身份籤名、代付款人地址及用戶較復雜的指令等信息,所以更像一個包裹。用戶將這個包裹先放在專門的包裹中轉站(UserOperation Mempool),隨後由中轉站的快遞員(Bundler)整理打包後再送到內存池(Mempool)中去。

因此,我們完全可以將 ERC-4337 的運行類比成一個幫用戶送包裹的過程。

面對這么多的包裹,負責中轉站的快遞員(Bundler)可以選擇與區塊驗證者(Validator)類似的方法,看誰給的手續費多就先把誰的包裹打包,當把一捆包裹(bundle transactions)打包好後,快遞員並不會將這一捆包裹直接放入內存池,有兩個原因,一是用戶寫在包裹中的指令還沒有被執行,二是辛辛苦苦的快遞員還沒得到錢呢。

因為用戶付的手續費其實並沒有直接給快遞員,而是還在自己的智能合約錢包裏。快遞員要想拿到這筆錢,就得先調用 EntryPoint 智能合約,我們將它比喻為入口執行機器,只有當用戶包裹進入了這個機器,機器才會自動從用戶的智能合約錢包中把錢發給快遞員。

那么,這個入口執行機器在內部又對包裹做了什么呢?首先該機器會在內部把包裹拆开,先驗證這一捆包裹裏的用戶身份和估計用戶存的錢是否足夠補償快遞員的費用,驗證通過就會將用戶存的手續費付給快遞員並將用戶的指令分發出去執行(不管執行有沒有成功小費都將支付),有多余的手續費則退還錢包,要是驗證不通過的話則直接丟掉其中的包裹。

機器在給快遞員支付費用時還有另外一種情況,如果用戶包裹裏寫了代付款人的地址信息,那么執行機器就會去檢查對應的代付款人(paymaster)是否在專屬的地方存了錢,足夠的話就不需要用戶支付這筆費用了。因為這個功能的存在,在實際應用場景中 DApp 為得到用戶芳心可以贊助 Gas,或者用戶也可以使用其他 ERC-20 代幣支付給代付款人實現 Gas 費的靈活。

但是,值得注意的是快遞員啓動入口執行機器是需要付費且過程是不可逆的,不管最後有多少有效包裹,入口執行機器估計的費用是否准確,快遞員花的錢都不會被退。所以,為了避免損失,在讓包裹進入機器前,聰明的快遞員會自己用一臺類似於入口執行機器的裝置先模擬一下整個過程,估計最後自己得到的費用是否足夠,夠的話再讓包裹進入真的機器。

如此,在 ERC-4337 標准框架下就很順利的實現了账戶抽象,不僅沒有改變以太坊原有的基礎協議,同時也使账戶可以實現批量交易、社交恢復錢包、Gas 費補貼等的復雜功能。

三、基於 ERC-4337 標准的 AA 錢包

不同的錢包解決方案

在 ERC-4337 被採用之前,針對於傳統的 EOA 錢包帶來的弊端,市面上也有其他的解決方案:智能合約(CA)錢包和多方計算(MPC)錢包。下面我們將簡單介紹這兩種錢包並比較出账戶抽象(AA)錢包的優越性。

  • 智能合約(CA)錢包

其本質就是一個合約,多籤錢包是最常見的一類智能合約錢包,用戶將錢放入智能合約中,並由多個 EOA 账戶控制,所有交易都通過合約執行。因為合約有邏輯,所以能更加安全地控制資產。這樣的錢包對於個人來說並沒有多大的使用場景,但是對公司等組織來說卻非常有效。例如 GnosisSafe 等錢包。當然,目前還有一類智能合約錢包沒有使用 ERC-4337 標准而是通過其他技術方式實現了類似账戶抽象的功能,如 Argent 等錢包。

  • 多方計算(MPC)錢包

多方計算(Multi-Party Computation)錢包是指控制 EOA 的單一私鑰被分散成更小的碎片並由多方保管。進行交易時,再將多方碎片組合在一起。因為私鑰分配在不同服務器上,所以更加安全。例如 Fireblocks ZenGo 等錢包。

  • 不同錢包優劣性比較

為了直觀看出不同錢包解決方案的差異及優劣性,我們將錢包分為 MPC 錢包、多籤錢包、基於 ERC-4337 的 AA 錢包及不基於 ERC-4337 的 AA 錢包。

從上圖比較中可看出,基於 ERC-4337 的 AA 錢包無論是易用性、安全性還是功能性上整體都優於其他類型錢包。

基於 ERC-4337 的 AA 錢包盤點

  • UniPass

今年 5 月份,UniPass 與硬件錢包 Keystone 宣布合並成立 Account Labs,並且將聚焦账戶抽象方向,共同开發 Web3 账戶抽象解決方案。Account Labs 的 CEO 由原 Keystone 的創始人劉力心擔任,原 UniPass 的創始人知縣擔任 COO。

UniPass 已經實現的功能有讓用戶可以使用社交方式登陸及恢復錢包,允許靈活支付 Gas 等。其目前已經兼容了 ERC-4337 ,並且透露今年下半年會對 UniPass 進一步升級,加速账戶抽象能力的實現和落地。

  • Echooo Wallet

Echooo Wallet 是基於 ERC-4337 標准構建的 AA 錢包,同時還結合了 MPC 和 AI 技術,支持多重籤名和社交恢復等多種功能。Echooo Wallet 成立於 2022 年, 7 月 17 日以 1 億美元估值完成 1500 萬美元的融資,A&T Capital 等參投,並且在當晚开啓了“限時領取 AA 錢包”的活動,引起了關注。

  • OKX Web3錢包

8 月 2 日,OKX Web3錢包正式推出基於 ERC-4337 標准的 AA 智能合約錢包,並且是首個支持 Ethereum Polygon Arbitrum Optimism 、BNB Chain 、Avalanche 和 OKT Chain 7 大公鏈的 AA 智能合約錢包。OKX 的 AA 智能合約錢包在上线的第二天就曾得到了 ERC-4377 官方的認可,稱其在用戶 UX 層面的設計非常完善(原推文已被刪除)。

目前 OKX 的 AA 智能合約账戶可以在新版本的 OKX app 中輕松創建,並且已經實現了靈活支付 Gas 費、DEX 一鍵兌換、 Defi 一鍵挖礦以及一鍵批量上架 NFT 等多種功能。同時為了激勵用戶,還推出了限時免 Gas 的活動,最高可達 5 U。

四、思考與總結

在 Vitalik 的構想中,他希望通過账戶抽象使人們管理加密錢包就像管理電子郵箱一樣簡單。账戶抽象的愿景確實非常吸引人,有些支持者甚至判斷成功的 AA 錢包會為加密行業轉化大量Web2的用戶以及促進新的生態爆發。

但是在幣圈當一個事物越是被瘋狂看好,我們越是要冷靜分析。根據 Dune 上的數據顯示,盡管 ERC-4337 的運行機制已經相當完善,但今年以來一些鏈上的 Bundler 月虧損依然很高。如圖,在今年 7 月份除了 Optimism 和 Ethereum 上的 Bundler 收入較為可觀外,其他鏈上的 Bundler 並無明顯增益。

在區塊鏈的價值邏輯下,任何行為都由客觀的激勵與懲罰機制來規範,若是 Bundler 的高虧損得不到有效解決顯然會削弱其行為的積極性,這對於整體系統的運行是不利的。

還有一個值得思考的問題是,AA 錢包能夠降低用戶使用錢包的門檻,但是否一定能吸引更多用戶呢?在 imToken 發布的“ 2023 年加密錢包報告”中,其隨機對 180 名加密用戶進行了調查,發現有 63% 的用戶更喜歡使用交易所的托管錢包,因為更便宜和方便,被黑客盜取資金的風險也較小。

AA 錢包或許可以搶奪交易所等托管錢包的用戶,但是單靠它未必能夠吸引更多Web2的用戶加入加密行業。因為我們從以往成功破圈的 DeFi、NFT 項目或者是 StepN 等應用來看,能夠吸引Web2用戶的要么是具體解決了某些痛點的實際用例,要么就是強大的財富效應。錢包的使用體驗提升確實是一個錦上添花的事情,但能否在目前的熊市中扮演雪中送炭的角色妄還不敢下定論。

因此,账戶抽象真的要想達到人們期待的效果,不僅需要 AA 錢包的努力還需要 AA 的生態系統,上到應用層下到基礎設施進行共同努力才行。

讓我們拭目以待吧。

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