Analisis Teknologi Abstraksi Akun Multichain: Arah Perkembangan Infrastruktur Enkripsi di Masa Depan

Dari 8 hingga 11 Juli 2024, pertemuan tahunan komunitas Ethereum EthCC akan diadakan di Brussel, Belgia. Sebagai acara pertukaran teknologi dan komunitas Ethereum terbesar di Eropa, EthCC kali ini mengundang lebih dari 350 ahli terkemuka di industri blockchain untuk memberikan pidato. Di antaranya, seorang pengembang blockchain menguraikan secara mendalam tentang tema "account abstraction multi-chain".

Poin-poin penting dari pidato adalah sebagai berikut:

• Akun abstraksi (AA) inti terletak pada abstraksi tanda tangan dan abstraksi pembayaran. Yang pertama memungkinkan pengguna untuk memilih mekanisme verifikasi secara fleksibel, sedangkan yang kedua menyediakan berbagai opsi pembayaran transaksi, sehingga memberikan pengalaman pengguna yang lebih aman dan nyaman.

• Terdapat perbedaan dalam desain fungsi masuk pada tahap verifikasi dan eksekusi antara ERC-4337 dan AA asli. Cara implementasi masing-masing memiliki batasan yang berbeda dalam memverifikasi transaksi dan langkah eksekusi.

• Saat menerapkan ERC-4337 di rantai yang kompatibel dengan EVM, perlu memperhatikan dua poin kunci, yaitu perbedaan protokol Rollup dan perbedaan cara perhitungan alamat, yang dapat menyebabkan perbedaan detail implementasi antara L1 dan L2.

Berikut adalah rincian isi pidato:

Pengantar Teknologi Akun Abstraksi

1. Definisi akun abstraksi

akun abstraksi(AA) terutama mencakup dua konsep inti: abstraksi tanda tangan dan abstraksi pembayaran.

Abstraksi tanda tangan memungkinkan pengguna untuk bebas memilih mekanisme verifikasi, tidak lagi terbatas pada algoritma tanda tangan digital tertentu. Ini berarti pengguna dapat menggunakan cara yang lebih beragam untuk memverifikasi identitas dan transaksi mereka, seperti biometrik, tanda tangan ganda, dan lain-lain. Abstraksi pembayaran kemudian menyediakan berbagai cara pembayaran transaksi, seperti menggunakan token ERC-20 untuk pembayaran atau disponsori biaya transaksi oleh pihak ketiga. Token ERC-20 adalah standar token yang paling umum di Ethereum, memungkinkan penciptaan aset digital yang dapat dipertukarkan. Fleksibilitas ini dapat secara signifikan meningkatkan keamanan dan pengalaman pengguna.

2. Analisis standar ERC-4337

Saat ini, akun eksternal Ethereum (EOA) memiliki beberapa keterbatasan dalam metode tanda tangan dan desain pembayaran. EOA adalah akun pengguna biasa yang dikendalikan oleh kunci pribadi, yang hanya dapat menggunakan algoritma tanda tangan dan metode pembayaran yang tetap. ERC-4337 menyelesaikan masalah ini dengan memperkenalkan manajemen akun dan mekanisme pemrosesan transaksi yang lebih fleksibel.

Fitur utama ERC-4337:

• Struktur userOp: Pengguna mengirim userOp ke Bundler, yang kemudian mengumpulkan beberapa userOp dan memanggil fungsi handleOps dari kontrak EntryPoint untuk memprosesnya. userOp adalah singkatan dari operasi pengguna, yang berisi informasi transaksi yang ingin dieksekusi oleh pengguna. Bundler adalah layanan perantara yang bertanggung jawab untuk mengumpulkan dan mengemas operasi pengguna.

• Kontrak EntryPoint: sebagai "sistem operasi" untuk pemrosesan transaksi, fungsi utamanya meliputi:

  1. memanggil fungsi validate dari kontrak akun, memverifikasi otorisasi userOp
  2. menerima biaya
  3. memanggil fungsi execute dari kontrak akun, mengeksekusi operasi tujuan userOp

Kontrak EntryPoint adalah inti dari ERC-4337, yang menyatukan semua titik masuk untuk operasi abstraksi akun.

3. Pengantar AA Asli

Dalam AA asli, setiap akun adalah sebuah kontrak, mekanisme pemrosesan transaksi langsung terintegrasi ke dalam protokol blockchain. Ini berarti bahwa fungsi abstraksi akun dibangun ke dalam desain dasar blockchain, bukan diimplementasikan sebagai lapisan tambahan.

Saat ini, cara implementasi AA di berbagai jaringan blockchain:

• Jaringan yang mengadopsi ERC-4337: Ethereum, Arbitrum, Optimism, Base, Linea, Scroll, Polygon PoS
• Mengikuti AA asli ERC-4337: StarkNet dan zkSync Era
• AA asli dengan desain privasi: Aztec

Jaringan ini, Arbitrum, Optimism, Base, Linea, dan Scroll adalah solusi perluasan Layer 2 Ethereum yang bertujuan untuk meningkatkan kecepatan pemrosesan transaksi dan mengurangi biaya. Polygon PoS adalah jaringan sisi yang memberikan dukungan perluasan untuk Ethereum. StarkNet dan zkSync Era adalah solusi Layer 2 yang menggunakan teknologi bukti nol pengetahuan, sedangkan Aztec berfokus pada penyediaan fitur perlindungan privasi.

Analisis Perbandingan ERC-4337 dan AA Asli

1. Desain Peran Sistem

Sistem AA perlu menyelesaikan masalah kunci berikut:

• Mekanisme penentuan harga Gas
• Manajemen urutan transaksi dan mempool
• Cara pemicu fungsi titik masuk
• Definisi proses pemrosesan transaksi

Gas adalah unit perhitungan dalam jaringan Ethereum, digunakan untuk mengukur sumber daya komputasi yang diperlukan untuk mengeksekusi operasi. Memori pool adalah area sementara untuk menyimpan transaksi yang menunggu untuk diproses.

ERC-4337 menyelesaikan fungsi-fungsi ini melalui kontrak Bundler dan EntryPoint. Sedangkan dalam AA asli, pengguna langsung mengirim userOps kepada operator/pengurut resmi.

Sebagai contoh StarkNet, Sequencer bertanggung jawab untuk menangani semua tugas ini. zkSync Era dikerjakan oleh Operator bekerja sama dengan kontrak sistem bootloader( untuk menyelesaikan pekerjaan terkait. Sequencer dan Operator adalah node yang bertanggung jawab untuk pengurutan dan eksekusi transaksi.

) 2. Desain Antarmuka Kontrak

Dalam berbagai implementasi, antarmuka kontrak akun memiliki kesamaan, yang mencakup fungsi entri dari langkah-langkah berikut:

• ERC-4337:verifikasi operasi pengguna
• zkSync:verifikasi transaksi, pembayaran transaksi, eksekusi transaksi
• StarkNet:execute, validate, validate_declare, validate_deploy

Fungsi masuk pada tahap "verifikasi" dari ERC-4337 dan AA asli adalah tetap, sedangkan pada tahap "eksekusi" hanya titik masuk AA asli yang tetap.

3. Pembatasan pada tahap verifikasi

Karena tidak ada batas biaya untuk memverifikasi transaksi, ini dapat menyebabkan mempool terkena serangan DoS. Serangan DoS adalah upaya untuk menghabiskan sumber daya sistem dengan mengirimkan banyak permintaan yang tidak valid, sehingga permintaan yang sah tidak dapat diproses. Oleh karena itu, setiap implementasi telah menetapkan beberapa batasan pada tahap verifikasi.

ERC-4337 mendefinisikan opcode yang dinonaktifkan dan batasan akses penyimpanan. Opcode adalah instruksi dalam mesin virtual blockchain yang digunakan untuk melakukan operasi tertentu. zkSync Era melonggarkan penggunaan beberapa OpCode, tetapi masih membatasi logika kontrak hanya dapat mengakses slot penyimpanannya sendiri, dan tidak dapat mengakses variabel global. StarkNet juga tidak mengizinkan panggilan kontrak eksternal.

4. Pembatasan pada fase eksekusi

zkSync meminta konfirmasi bendera sistem saat melakukan panggilan sistem, untuk memastikan bahwa pengembang akun secara sadar berinteraksi dengan kontrak sistem. Panggilan sistem adalah proses meminta layanan inti dari sistem operasi. ERC-4337 dan StarkNet tidak memiliki batasan khusus pada tahap eksekusi.

5. Pemrosesan angka acak

Setiap implementasi juga memiliki perbedaan dalam desain angka acak:

• ERC-4337 membedakan 192 bit nilai kunci dan 64 bit nilai acak
• zkSync dikelola oleh kontrak sistem NonceHolder untuk mengelola nonce, memastikan peningkatan yang ketat
• Nonce StarkNet juga meningkat secara ketat, tetapi tidak ada kontrak khusus yang mengelolanya.

Bilangan acak ### nonce ( digunakan dalam blockchain untuk mencegah serangan pengulangan transaksi, setiap transaksi akan menggunakan nilai nonce yang baru.

) 6. Penempatan transaksi pertama

• ERC-4337 menyertakan field initcode dalam struktur userOp, yang dapat digunakan untuk menerapkan kontrak akun dalam userOp pertama.
• StarkNet dan zkSync mengharuskan pengguna untuk mengirimkan transaksi pertama mereka kepada operator/penyortir untuk menerapkan kontrak akun

Penerapan kontrak akun adalah proses menciptakan sebuah instance kontrak pintar baru di blockchain, yang berfungsi sebagai akun pengguna.

7. desain khusus zkSync

zkSync memungkinkan pengguna untuk langsung mentransfer ETH dari EOA Ethereum ke zkSync, tanpa perlu menyebarkan kontrak akun kustom untuk mendapatkan akun default. Akun ini memiliki alamat yang sama dengan EOA Ethereum, dapat beroperasi seperti EOA, dan dikendalikan oleh kunci privat EOA Ethereum yang sesuai.

![enkripsi infrastruktur masa depan? Analisis akun abstraksi multi-chain]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-f354ad716da09da261319761d128a6f0.webp(

Perbedaan Implementasi ERC-4337 di L1 dan L2

Saat menerapkan ERC-4337 di rantai yang kompatibel dengan EVM, terdapat dua perbedaan kunci utama:

) 1. Perbedaan protokol

Dalam desain Rollup, L2 perlu mengunggah data ke L1 untuk memastikan keamanan dan penyelesaian. L1 merujuk ke rantai utama ### seperti jaringan utama Ethereum (, L2 adalah lapisan ekstensi yang dibangun di atas L1. Dalam ERC-4337, biaya terkait ) seperti biaya keamanan L1 dan biaya blob ( harus dimasukkan dalam Gas pra-verifikasi. Blob adalah singkatan dari objek besar biner, yang digunakan untuk menyimpan sejumlah besar data. Bagaimana cara secara akurat memasukkan biaya unggahan ini dalam Gas pra-verifikasi adalah tantangan besar.

) 2. Perbedaan alamat

Metode pengkodean alamat dalam fungsi create zkSync ERA berbeda dari Ethereum dan OP Rollup. StarkNet menggunakan fungsi hash unik untuk menghitung alamat.

Di rantai yang kompatibel dengan EVM, ERC-4337 biasanya mengasumsikan bahwa perhitungan alamat konsisten di setiap rantai. Namun, opcode baru yang ditambahkan dalam hard fork dapat menyebabkan perubahan pada bytecode, yang pada gilirannya menyebabkan alamat kontrak akun implementasi ERC-4337 di Ethereum dan L2 tidak konsisten. Hard fork adalah pembaruan besar pada protokol blockchain, yang dapat menyebabkan perubahan yang tidak kompatibel. Misalnya, jika rantai L2 tidak mendukung hard fork Shanghai, dan versi EVM tidak ditentukan saat kompilasi, maka pengenalan push0 akan mengubah bytecode. Bytecode adalah kode tingkat mesin dari kontrak pintar, yang dieksekusi langsung oleh mesin virtual blockchain.

![enkripsi infrastruktur di masa depan? Analisis akun abstraksi multi-rantai]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-52ccc7ebff94f6c548dd55bc61aad309.webp(

![enkripsi infrastruktur masa depan? Analisis akun abstraksi multi-rantai])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-180475deec41c605ac65be9b2b494048.webp(