鏈抽象風潮正盛，技術與生態快速導覽

2024-07-11 16:07:27

介紹

在以太坊以 rollup 為中心的路线圖背景下，區塊鏈的數量正在爆炸式增長，rollup 和應用鏈的激增驗證了多鏈的理論。盡管多鏈擴展有其優勢，但也帶來了孤島效應，導致流動性和用戶分散在多個環境中。這使得用戶和开發者在使用區塊鏈時面臨更多困難。

例如，一個典型的用戶在三個區塊鏈上操作時會遇到以下挑战。首先，他們需要找到一個安全、經濟且快速的橋梁來轉移資產。如果橋梁設計不佳，用戶可能會支付過高的費用，或者在轉移過程中資產被凍結很長時間。

此外，用戶還需要足夠的本地代幣來支付每個區塊鏈上的交易費用。如果用戶使用的是非本地資產（如穩定幣），這會增加額外的麻煩。他們還需要分別存儲和管理每個助記詞，這進一步增加了摩擦和安全風險。

同樣，开發者在確保鏈間互操作性、有效管理跨鏈流動性以及整合各種基礎設施層時，面臨更高的復雜性，這顯著增加了开發時間。

如果沒有像鏈抽象解決方案那樣顯著改善用戶體驗，這些復雜性只會隨着區塊鏈和 rollup 數量的增加而加劇。

我們相信鏈抽象是解決這些挑战的關鍵。通過簡化用戶和开發者的體驗，它可以統一分散的環境，使區塊鏈對全球數十億人來說更加易用和高效。基於這一理念，本文將探討抽象領域中的各種項目，這些項目正在幫助實現這一愿景。

鏈抽象的高級概念

從概念上講，鏈抽象旨在簡化與鏈上金融交互的復雜性，將這些復雜性隱藏起來，讓終端用戶和开發者免於面對這些問題。

從开發者的角度來看，鏈抽象的目標是讓开發者能夠快速、安全地構建鏈無關的應用程序，這些應用程序可以無縫地在所有 rollup 上運行，而無需擔心底層的執行復雜性。

從用戶的角度來看，鏈抽象的愿景是讓用戶能夠與去中心化應用程序交互，而不需要理解其背後的加密概念。其目的是消除所有技術復雜性，提供直觀的用戶體驗。

一個常見的類比是我們今天如何與計算機應用程序交互。盡管互聯網在日常生活中無處不在，但大多數用戶並不了解 HTTP、TCP/IP 等技術細節。同樣，在構建 Web 應用程序時，大多數开發者也不需要深入了解通信協議，因為瀏覽器環境已經抽象了底層的大部分工作。

然而，對於今天的加密用戶來說，一條鏈上的資金在沒有明確橋接的情況下是無法訪問另一條鏈上的應用程序的。同樣，开發者選擇在哪個區塊鏈上部署仍然具有重要意義。

因此，目前的加密狀態類似於早期的消費計算。鏈抽象將是推動其提升到現代互聯網無縫用戶體驗的關鍵力量。

消除現有的用戶體驗摩擦，簡化終端用戶和开發者與鏈上應用程序的交互，將為加密貨幣帶來新的增長浪潮。這將推動大規模採用，並將用戶基礎擴展到目前孤立的 web3 原生社區之外，覆蓋全球數十億用戶。

這一愿景的早期跡象在 Telegram 中顯而易見，Telegram 擁有 9 億用戶，他們可以通過熟悉的界面輕松加入加密貨幣。類似地，Base 用戶可以使用密碼鍵設置智能錢包，避免了安全存儲 12 個單詞助記詞或支付 gas 費的需要，因為他們的交易可以由 Coinbase 贊助。

雖然這兩個生態系統仍處於早期階段，但它們的進展表明，這一愿景比看起來更接近現實，並且完全可以實現。

鏈抽象的組成部分

要實現這種高級別的抽象，需要在多個基礎設施層面取得突破。下面我們將首先分解抽象堆棧的構建模塊，然後深入探討每個類別，並重點介紹其中的重要項目及其設計選擇。

账戶抽象

账戶抽象 (Account Abstraction, AA) 是為了提升區塊鏈用戶體驗而引入智能合約錢包的概念。它旨在簡化用戶使用區塊鏈錢包的復雜性，例如不再需要管理公鑰/私鑰對。AA 的概念早在 2016 年就出現在以太坊社區，因為以太坊核心开發者對現有錢包的局限性感到不滿。現在，AA 已經成為以太坊路线圖的一部分，最終目標是實現完全原生的 AA。盡管不同區塊鏈上的實現可能有所不同，我們將主要討論在以太坊和 EVM 環境中的账戶抽象。

在大多數 EVM 兼容鏈上，有兩種類型的账戶：外部擁有账戶 (EOAs) 和智能合約账戶。EOAs 是傳統的錢包，例如通過 Metamask 訪問的錢包。它們由私鑰控制，用於籤名消息和與區塊鏈交互。EOAs 存在幾個限制，這些限制可能顯著影響普通用戶的 Web3 體驗，包括管理私鑰、需要用本地代幣支付 gas 費以及無法進行原子交易。

智能合約錢包是完全可編程的，通過引入 Web2 設計原則（如社交登錄系統和账戶恢復）來解決這些用戶體驗問題。實現智能錢包功能的方法取決於區塊鏈的設計和其上的基礎設施。在以太坊和大多數 EVM 鏈中，網絡目前不支持原生账戶抽象，這意味着只有 EOAs 可以籤名消息。

目前，兩種智能錢包標准已經被廣泛採用，並已部署了數百萬個账戶：Safe，這一領域的先驅，以及 ERC-4337 ，這是一種相對較新的標准，依賴於意圖和額外的鏈下基礎設施。即將到來的 Pectra 升級還將包括 EIP-7702 ，它推進了現有的账戶抽象框架，接近最終階段，屆時 EOAs 將能夠過渡到智能合約账戶。

Safe

作為账戶抽象領域的先驅和最常用的智能錢包提供商， Safe （前身為 Gnosis Safe）最初是一款多籤錢包。如今，它已發展為一個全面的智能錢包解決方案，成為以太坊和 EVM 基礎設施的重要組成部分。Safe 目前已部署了近 1000 萬個錢包，並在各種 EVM 鏈和 rollup 上保護了約 900 億美元的資產。

Safe 採用模塊化架構。核心組件集成在經過實战考驗的 Safe{Core} 堆棧中，而 Safe 模塊則引入了自定義功能，增強了整體功能性。這種模塊化方法類似於 Uniswap v4 中使用的 hooks，Safe 模塊確保了核心層的強大安全性，並簡化了开發者的定制和集成。开發者可以創建滿足特定需求的模塊或集成現有模塊。例如，用戶可以添加或刪除便於密碼鍵認證或管理額度的模塊。此外，Safe 包含一個 ERC-4337 模塊，使其與這一較新的账戶抽象標准及其相關基礎設施兼容。

ERC-4337

ERC-4337 是當前在以太坊和大多數 EVM 鏈上使用的標准，於 2023 年 3 月在以太坊主網上實施。它作為账戶抽象發展的中間步驟，不需要對共識層協議進行修改即可實現。相反，它利用了一種稱為僞交易（用戶操作）的概念，這些操作基於意圖並結合鏈上和鏈下基礎設施來促進和執行這些操作。

ERC-4337 對用戶體驗進行了重大改進：

ERC-4337 交易流程

ERC-4337 引入了一種新的交易流程，而不改變共識層。這種方法集成了一些基礎設施組件，使其與傳統的 EOA 交易循環不同。主要區別在於交易籤名之前的步驟，而之後的過程保持不變。關鍵元素包括用戶操作 (UserOps)、支付主 (paymasters)、替代內存池 (alt mempools)、打包者 (bundlers) 和入口點合約 (EntryPoint contract)。

在 ERC-4337 交易循環中，用戶通過 UserOp 表達在鏈上執行特定操作的意圖，而不是直接籤署交易。UserOps 在替代內存池 (Alt mempool) 中管理，這個內存池專門處理 UserOps，與公共內存池不同。打包者 (bundlers) 類似於區塊構建者，監控替代內存池，根據優先費用選擇 UserOps 以包含在其包中。這些包由打包者籤名並提交給入口點合約 (EntryPoint contract)，這是以太坊上專門用於所有 ERC-4337 操作的全局合約，以供執行。如有必要，支付主 (Paymasters) 可以使用 ERC-20 代幣贊助交易或支付燃氣費。之後，交易按通常方式進行並在鏈上執行。

要查看此過程的可視化表示，Blocknative 提供的此圖表非常有幫助：

ERC-4337 採用情況

自 2023 年部署以來，ERC-4337 在 Layer 2 解決方案和側鏈上得到了廣泛採用，特別是在 Base 和 Polygon 上。截至目前，已經建立了超過 550 萬個 ERC-4337 錢包，每周成功的用戶操作平均約為 80 萬。

Coinbase 處於推動智能錢包开發和採用的前沿。6 月 5 日，Coinbase 推出了 Coinbase Smart Wallet ，這是一款採用 ERC-4337 標准的新產品。這個智能錢包提供了幾個顯著的功能，包括密碼鍵認證、為 Base 上選定的 dApp 贊助交易以及多账戶所有權功能。隨着 Coinbase 战略重點放在將新用戶引入 Base 平臺，智能錢包很可能很快成為 Base 上的主要錢包類型。 Biconomy 、 Pimlico 和 Alchemy 也在提供 ERC-4337 基礎設施的關鍵組件方面嶄露頭角，尤其是在打包者和支付主方面。下表顯示了在執行和支付的用戶操作數量方面的主導地位。

盡管這些數據令人鼓舞，ERC-4337 錢包在以太坊主網上尚未實現廣泛採用，每周只有兩到三百個活躍錢包。Safe 錢包仍然是以太坊上智能錢包的主要標准。ERC-4337 設計的主要限制之一是它不允許將現有的 EOA 錢包轉換為智能錢包。此外，以太坊主網上相對較高的 gas 費使得某些功能（如贊助交易）在經濟上不可行。

EIP-7702

繼 ERC-4337 之後，EIP-7702 向完全原生账戶抽象邁出了重要一步。該提案由 Vitalik Buterin 起草，迅速作為對備受爭議的 EIP-3074 的回應而出現，後者在與未來的以太坊账戶抽象（AA）路线圖中的 EIP 兼容性方面存在問題。與 ERC-4337 在基礎設施層面的操作不同，EIP-7702 提出了直接在協議層面進行的更改。該提案預計將在即將到來的 Pectra 升級中包含，時間大約在 2024 年第四季度到 2025 年第一季度之間。

EIP-7702 被認為是以太坊歷史上最重要的用戶體驗改進提案之一。它通過引入關鍵功能（如交易批處理、gas 贊助和 EOAs 的臨時權限）來增強 ERC-4337 框架。具體來說，它引入了一種新型交易類型，允許 EOAs 在交易期間暫時採用智能合約代碼，交易完成後恢復到原始狀態。該提案確保了與現有 ERC-4337 實現的前向兼容性，並與以太坊 AA 路线圖的長期目標保持一致。

案例研究: Worldcoin

Worldcoin 正在开發一種稱為“ 人類身份驗證 ”的協議，旨在使應用程序能夠驗證用戶是真實的人類，而不是 AI 驅動的機器人。這種驗證通過 World ID 實現，這是用戶使用 Orbs（一種專門設備）掃描虹膜後頒發的數字護照。一旦獲得，World ID 就可以作為各種應用程序和服務的通用驗證工具。除了身份驗證，用戶還可以獲得每兩周一次的 WLD 補助，這些補助是在鏈上分發的。

Worldcoin 已成功發放了超過 450 萬個 World ID，使用戶無需任何區塊鏈技術的先驗知識即可驗證其身份。在注冊時，World App 會在後臺自動為每個用戶在 Optimism 網絡上生成一個 Safe 智能錢包。這個過程完全抽象了區塊鏈層，提供了一種類似於 Web2 功能（如面部認證、社交恢復和詳細账戶管理）的用戶體驗。

WLD 補助和 World ID 都以自托管的方式存儲，確保用戶保留對其數字資產的控制權。在 Worldcoin 的案例中，Safe 支持的智能账戶使用戶能夠在享受類似 Web2 的用戶體驗的同時，獲得加密貨幣提供的自托管和經濟激勵的好處。結果，Web3 的採用率令人印象深刻，大量首次使用 Web3 的用戶加入了 Web3 空間。

互操作性、流動性聚合和意圖

隨着以太坊的 rollup 中心路线圖和應用特定鏈的普及，不同區塊鏈平臺的數量將迅速增加。這種擴展強調了強大跨鏈通信的必要性。

一些生態系統已經开發了本地互操作性解決方案，提供標准化的安全模型，並在其域內實現一定程度的鏈抽象。值得注意的例子包括 Polkadot 的共享安全架構和 Cosmos 的 IBC 協議。在 rollup 的背景下，可以通過使用共享排序器來實現同步跨鏈消息傳遞和原子跨鏈交互，該排序器負責處理和排序交易以及管理狀態。例如，Optimism 已採用這種方法用於其 Superchain 愿景。

盡管取得了這些進展，但跨鏈通信，尤其是在這些已建立的生態系統之外的通信，仍然是一個重大挑战，因為缺乏本地互操作性和廣泛的標准化。在本節中，我們將探討互操作性在鏈抽象方面的各種架構設計。此外，我們還將重點介紹每個垂直領域的領先項目，展示它們如何促進區塊鏈連接的發展。

消息傳遞系統

區塊鏈互操作性的經典方法是利用通用消息傳遞系統，通常依賴於一組外部驗證者。在這種設計中，用戶指定所需的結果，鏈下實體構建跨多個鏈的精確執行路徑。此路徑由一組協調的智能合約和中繼器執行。然而，由於每條鏈不斷生成區塊並改變其狀態，在多個鏈上實現原子執行本質上是具有挑战性的。即使有一個強大的數據可用性層來維護所有集成鏈的狀態，通過多個鏈導航路线也存在顯著的復雜性。

消息傳遞系統的設計和架構差異很大。它們可以是模塊化或單片的，有權限或無權限的，支持各種鏈，並基於鑄造和銷毀機制或流動性池操作。开發人員在創建鏈抽象堆棧時面臨衆多權衡選擇消息傳遞系統進行集成，每種系統提供不同級別的安全保證和用戶體驗。這種設計和功能的多樣性可能會阻礙通用標准的採用，導致該領域進一步的碎片化。

目前，跨鏈聚合器如 Li.Fi 和 Socket 使用了簡單的消息傳遞系統。這些平臺與衆多橋梁和 DEX 集成，為用戶模擬建議的路线。一旦選擇了路线，它將按嚴格的順序執行。

基於意圖的設計

在基於意圖的互操作性設計中，用戶只需表達期望的結果，而不必像傳統區塊鏈交易那樣指定具體的執行路徑。這些意圖會被拍賣給 Solvers（鏈下實體），這些 Solvers 競標執行這些意圖的權利。意圖的具體解決方法並不重要；它們可以部分或完全匹配，或者由 Solvers 自己的庫存填充。在這個系統中，用戶指定的是結果，由專家競相提供最佳執行方案。

這種方法的一個關鍵優勢，尤其是在跨鏈資產轉移的背景下，是它直接處理原生代幣而非 IOUs，從而提供原生的安全保證並增強整體安全性。目前，基於意圖的應用主要存在於橋梁（如 Across 和 Synapse ）以及去中心化交易所（如 Cow Swap 、 Uniswap X 和 1inch Fusion ）中。

最近，Across 和 Uniswap 合作提出了跨鏈意圖標准 ERC-7683 ，這是首次嘗試創建基於意圖的系統來規範跨鏈操作的統一框架。其他值得注意的發展包括 Socket 最近發布的新版本，重點是跨鏈模塊化訂單流，以及 Everclear（前稱 Connext）宣布的基於意圖的原語，利用 solver 網絡和基於 EigenLayer 的 Optimistic Rollup 來管理各區塊鏈之間的流動性。

然而，實施基於意圖的解決方案面臨重大挑战。首先，用戶需要訪問一個跨鏈账戶——一個在後臺管理密鑰並啓用跨鏈交易的智能账戶。此外，標准化也是一個主要障礙；目前，每個基於意圖的應用必須獨立开發其基礎設施，包括意圖聚合、匹配和拍賣模型，這種缺乏標准化導致了整個生態系統的碎片化和低效。

鏈抽象是一個沒有技術規範的概念，因此可以從許多不同的角度來實現。在我們看來，一些最有趣的嘗試包括 Anoma 的意圖中心架構、Polygon 的聚合層和 NEAR 的全棧鏈抽象解決方案。我們將深入探討這些嘗試。

案例研究：Anoma

Anoma 是一個注重隱私、以意圖為核心的協議，旨在實現去中心化的交易對手發現、解決和原子多鏈結算。這個平臺在架構上獨具特色：與傳統區塊鏈系統要求用戶指定執行流程不同，Anoma 只需用戶定義他們愿意接受的最終狀態，這些狀態通過稱為意圖的編程承諾來表達。Anoma 的獨特之處在於，這些意圖是可組合的，可以集體解決，無論其來源如何。

Anoma 的交易架構包括以下步驟：

通用意圖 ：Anoma 的架構可以處理任意意圖，不局限於特定應用或特殊情況。這種靈活性允許廣泛的應用和交互。
交易對手發現 ：這是一個去中心化的過程，個別意圖在網絡中傳播，使其可供潛在的解決者訪問。
解決：在這個階段，解決者合作組合並計算意圖，找到一個有效的解決方案，即可以跨鏈執行和結算的交易。
結算：解決方案在鏈上驗證並最終確定。Anoma 的意圖中心架構支持在其自身的主權 L1 鏈、其他 L1 鏈或任何在 L1 上結算的 rollup 上進行結算。

案例研究：Polygon AggLayer

Polygon 的 AggLayer 是一個基於零知識 (ZK) 證明的系統，旨在解決不同 rollups 和 Layer 1 (L1) 之間的互操作性和碎片化問題。通過聚合所有參與鏈的 ZK 證明，這種方法提供了統一的密碼學安全性和原子可組合性。

AggLayer 通過一個統一的橋接合約將連接環境引入以太坊。每個連接的鏈都維護這個統一橋接根的副本，實現無縫的跨鏈交易。此外，AggLayer 還設有一個消息協議橋，為每條鏈建立消息隊列，允許它們維護由 ZK 證明保護的本地出站消息隊列。這消除了在一個鏈上鎖定代幣以與另一個鏈交互的需要。通過在以太坊上發布跨多個鏈的事件的 ZK 證明， AggLayer 實現了類似單一生態系統的無縫用戶體驗。

Polygon CDK 允許項目啓動基於 ZK 的互聯 L2 或將現有的 L1 連接到 AggLayer，保持流動性、用戶和狀態。AggLayer 的第一個組件於 2024 年 2 月上线，標志着 Polygon 在創建主權鏈的聚合網絡方面邁出了重要一步。

案例研究：NEAR 鏈抽象棧

NEAR 正在為其區塊鏈及其周邊生態系統开發一個全面的鏈抽象棧。該棧包括以下組件：

安全聚合棧 ：這一部分包括 NEAR DA（數據可用性），它收集支持鏈的狀態。此外，它還集成了與 Polygon 合作开發的 zkWASM，並利用 EigenLayer 提供的快速最終性來提高交易處理速度。
账戶聚合 ：基於多方計算 (MPC)，這一組件使 NEAR 账戶能夠通過請求籤名驗證與外部區塊鏈交互。這些第三方鏈账戶的私鑰由 NEAR 網絡的驗證者管理，作為去中心化籤名服務。這種設置有效地將不同網絡的账戶綁定到一個中心的 NEAR “主账戶”，可以安全地管理所有關聯账戶。
意圖層 ：這一層包含執行復雜跨鏈意圖的中繼者，促進更復雜的交易和跨區塊鏈網絡的交互。
應用層 ：這一層將各種 web3 服務整合到一個用戶友好的應用中，簡化了對去中心化技術的訪問和交互。

下面展示了 NEAR 的账戶聚合架構的視覺表示：

應用層

從後往前看，應用層是鏈抽象的最後階段，在這裏基礎設施被整合並一致地呈現給开發者和用戶。

在理想的狀態下，开發者可以輕松構建不依賴特定區塊鏈的協議，而不需要整合各種模塊化層，這樣可以減少大量的工作量。這意味着开發者不需要考慮區塊鏈的選擇、跨鏈流動性的管理以及數據可用性解決方案的選擇。

從用戶的角度來看，理想的狀態是與區塊鏈應用交互時像使用其他數字服務一樣順暢，不需要考慮與加密相關的麻煩，如 gas 費用和種子短語。這需要簡化用戶界面、優化入門流程，並消除用戶理解底層技術的需求，這些都是目前的主要障礙。消除這些障礙將顯著提升用戶體驗，並促進大規模採用。

在實現這一愿景之前，需要开發工具將不同的基礎設施整合到一個統一的接口中。因此，我們認為鏈抽象對良好的用戶體驗至關重要。

誰掌握了前端，誰就與用戶有最直接的聯系，並能夠從他們的訂單流中獲取最大的價值。雖然目前大部分注意力和投資都集中在基礎設施上，但我們相信未來的焦點將轉向堆棧的更高層。

結論

目前有近 300 條具有顯著流動性和鏈上表現力的鏈，從 Layer-1 到 Layer-3 解決方案。這個數字在不斷增長，沒有任何放緩的跡象。

推動這一增長的主要原因之一是應用對可擴展性和主權的需求，這可以通過擁有自己的執行棧和經濟體系來實現。例如，最近 ENS 、 Aave 和 dYdX 啓動了他們自己的 rollups。像 OP Stack 這樣的开源技術也使得構建、部署和操作 rollups 更加便宜和容易，Rollup-as-a-Service 提供商如 Conduit 和 Caldera 進一步減少了操作和技術开銷。諷刺的是，今天部署一個 rollup 通常比在 2021 年周期內在以太坊上進行交易更便宜。

對於今天的用戶來說，管理加密貨幣已經常常是令人困惑和繁瑣的，涉及到保護種子短語、為簡單任務籤署多次交易、處理不同鏈上的資產、橋接這些資產以及在各種 DEX 上找到最佳價格等任務。雖然 rollups 提供了在不犧牲安全性和去中心化的情況下擴展的潛力，但它們的普及從用戶和开發者的角度來看增加了復雜性。簡單地實施只會使用戶體驗更糟。

現代鏈抽象工具解決了這個問題，使加密貨幣對更廣泛的受衆變得更簡單和可行。由於這些工具與用戶的接近度，這一領域的贏家將獲得大量的價值。隨着鏈上應用產生越來越多的收入，市場將認識到擁有前端的重要性。

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