Visa：从账户抽象重新思考加密交易

作者：Mustafa Bedawala、Mert Ozbay 和 Catherine Gu ；Visa

尽管不断取得进步，但区块链目前难以提供与主流数字支付生态系统相同水平的灵活性和用户体验。然而，新兴技术可以增强使用数字货币进行交易时的支付体验。在“自托管钱包的自动支付”中，我们通过利用公共区块链上的账户抽象 (AA) 概念，深入研究了尖端技术在自动支付方面的应用。¹我们对 AA 和改进的加密支付体验的探索继续看看当前以太坊上的 AA 范式如何提供创造性的解决方案来处理交易费用：用户可以使用稳定币、其他 ERC-20 代币支付以太坊交易费用，还是根本不支付？在数字货币获得主流采用之前，寻找创新解决方案以实现无摩擦的加密入职和交易体验至关重要。

ERC-4337 的技术概述是以太坊上 AA 实施的当前标准，旨在更好地了解 ERC-4337。我们讨论了 Visa 对两组 Paymaster 合约的实验性部署，以展示如何重新设计区块链上的Gas费以提高用户便利性。

账户抽象和 ERC-4337

为了更好地理解账户抽象的价值主张，让我们简要回顾一下以太坊上目前存在的两种类型的账户：外部拥有账户（EOAs）和合约账户（CAs），通常分别称为用户账户和智能合约。由私钥控制的 EOA 允许用户发送交易。然而，它们缺乏智能合约的可编程性，使它们更加僵化。相反，CA 拥有可执行代码，但无法独立发起交易。交易必须始终来自用户的账户并包含用户的签名，无论是简单的代币转移还是通过许多智能合约执行的复杂操作。

帐户抽象 (AA) 的概念旨在利用 CA 的可编程性来造福最终用户。在编写智能合约时，通常的做法是定义一个拥有者来控制合约的行为。作为智能合约构建的自托管钱包可以为用户提供比基于 EOA 的钱包更多的功能。这是通过引入称为 ERC-4337 的新以太坊标准来实现的，该标准由以太坊社区成员（包括以太坊创始人 Vitalik Buterin）提出。² ERC-4337 使所有者可以直接拥有智能合约账户，而无需EOA 签名。虽然所有者可能不会使用传统意义上的 EOA 签名，但他们对智能合约的所有权仍然需要一个安全的身份验证过程，以确保他们正确地控制和管理智能合约账户。反过来，这个智能合约帐户可以处理诸如多因素身份验证、定期付款以及最终用户定义的自定义规则和策略等任务。

ERC-4337 是 AA 的最新进展，最初于 2021 年作为以太坊改进提案 (EIP)-4337 提出。它经历了以太坊征求意见 (ERC) 流程，该流程为以太坊网络上的应用程序建立了标准。 EIP 和 ERC 之间的区别在于它们的范围和采用要求。 ERC 定义智能合约应如何在应用程序级别运行和相互交互。它们不需要像核心 EIP（以太坊改进提案）这样的所有参与者都采用，这些 EIP 在协议级别部署并且需要在社区内达成更广泛的共识。从 EIP-4337 到 ERC-4337 的过渡标志着该提案已经满足以太坊应用所需的标准，现已正式成为以太坊生态系统的一部分。截至2023年3月，ERC-4337的核心组件已经部署在以太坊主网上。与之前的账户抽象 EIP 不同，ERC-4337 无需对区块链协议的共识层进行修改即可在以太坊网络上启用账户抽象。² 这种开发允许区块链网络参与者立即探索和试验新的用户体验，而无需等待重大网络升级。值得注意的是，ERC-4337 的优势之一是它与任何使用以太坊虚拟机的区块链兼容，为 AA 提供了一个超越以太坊本身的标准。

遍历 ERC-4337 交易

在典型的 EOA 交易中，用户与他们的自托管钱包交互以创建、签署交易并将交易提交到公共内存池。生成并使用用户私钥签名的交易有效负载随后通过节点传播到点对点 (P2P) 内存池。验证者或专门实体（称为构建者）从公共内存池中选择合适且有利可图的交易来执行并将其合并到区块链中。

图 1：典型的以太坊交易流程

ERC-4337 引入了一种不同于传统 EOA 方法的替代交易流程，它在交易到达代理 EOA 地址之前添加了新步骤。用户将他们的意图作为 UserOperations 发送，然后通过专用的 UserOperations 内存池传播。这个独特的内存池由捆绑器监控，捆绑器充当代理 EOA，以网络可以处理的典型 EOA 交易的形式将 UserOperations 发送到公共内存池。然后，这些交易遵循与常规交易相同的流程，要么加入公共内存池，要么直接进入建设者。

我们逐步介绍了 ERC-4337 交易的端到端流程，从 UserOperation 生成到执行。在深入研究之前，必须定义出纳员的概念，它在这个过程中起着至关重要的作用，并且是我们自己探索的核心。 Paymaster 是一个可选的智能合约账户，能够赞助合约账户（以用户为中心的智能合约）的交易费用。 Paymasters 评估是否在验证阶段接受 UserOperation，并在执行阶段实施任何所需的费用逻辑。通过这样做，他们可以为用户赞助交易费用，并使用户能够使用 ERC-20 代币（如美元稳定币）支付燃料费。

图 2：ERC-4337 交易流程