简介

在以太坊的rollup为中心的路线图背景下，区块链数量激增，rollup和应用链的激增验证了多链的理论。然而，尽管多链扩展具有其优势，但也造成了流动性和用户分散在多个环境中的孤岛效应。这使得用户和开发者使用区块链变得比预期更困难。

考虑一个在三个区块链上操作的典型用户，他们面临着多个挑战。首先，他们必须找到一个安全、实惠且快速的桥梁来转移资产。使用设计不良的桥梁会导致支付过高的费用或在转移过程中资产被冻结很长时间。他们还需要足够的原生代币来支付每个区块链上的交易费用，这会在用户使用稳定币等非原生资产进行交易时引入额外的摩擦。此外，他们还需要分别存储和管理每个种子短语，这再次引入了摩擦和安全风险。

同样，开发者也面临着确保链间互操作性、有效管理跨链流动性或整合各种基础设施层时的复杂性，这些都显著增加了开发时间。如果没有诸如链抽象解决方案等显著的用户体验改进，这些复杂性预计会随着区块链和rollup数量的增加而增长。

我们相信，链抽象是解决这些挑战的关键。通过简化用户和开发者的体验，它可以统一分散的环境，使区块链对全球数十亿人更具可访问性和效率。鉴于此，本研究探讨了抽象领域中的各种项目，这些项目正在帮助实现这一愿景。

高层次的链抽象

从概念上讲，链抽象是简化与链上金融交互的复杂性，并将其隐藏起来，不让终端用户和开发者察觉。从开发者的角度来看，目标是让开发者能够快速、安全地构建在所有rollup上无缝运行的链无关应用程序，而不必担心底层执行的复杂性。从用户的角度来看，其愿景是让用户在使用去中心化应用程序时，无需理解支撑这些应用程序的加密概念。它旨在消除所有技术复杂性，并提供直观的用户体验。

链抽象的一个常见类比是我们今天如何与计算机应用程序互动。尽管互联网在日常生活中无处不在，但大多数互联网用户并不了解如HTTP、TCP/IP等概念以及实现这些功能所需的技术复杂性。同样，在构建Web应用程序时，大多数开发者不需要深入了解通信协议，因为浏览器环境抽象掉了堆栈较低层（如操作系统）的大部分工作。然而，对于当今的加密用户来说，一条链上的资金在没有显式桥接的情况下是无法访问另一条链上的应用程序的。同样，开发者选择部署哪条区块链仍然有很大的影响。

因此，当前的加密状态类似于早期的消费计算时代。链抽象将是将其提升到我们今天所习惯的现代互联网无缝用户体验的驱动力。消除现有的用户体验摩擦，并简化终端用户和开发者与链上应用程序的交互，将为加密领域带来新的增长浪潮。这将推动大规模采用，使用户基础超越当前孤立的Web3原生社区，扩展到全球数十亿用户。

这种愿景的早期迹象在Telegram中已经显现，Telegram的9亿用户可以通过熟悉的界面轻松上手加密。同样，Base用户可以使用密钥设置智能钱包，无需安全存储12个单词的种子短语或支付Gas费用，因为他们的交易可以由Coinbase赞助。尽管这两个生态系统仍处于早期阶段，但它们的进展表明，这一愿景比看起来更接近现实，且完全可实现。

链抽象的组成部分

实现这种程度的抽象需要在多个基础设施层面取得突破。下面，我们将首先分解抽象堆栈的构建模块。然后，我们将深入探讨每个类别，重点介绍正在这方面工作的重要项目及其各自的设计选择。

账户抽象

账户抽象（AA）是一个旨在通过引入智能合约钱包来提升区块链用户体验的概念。顾名思义，它抽象掉了用户在使用区块链钱包时遇到的复杂性，例如管理公钥/私钥对的需求。账户抽象的概念早在2016年就在以太坊社区内出现，因为以太坊核心开发者对现有钱包的局限性感到沮丧。现在，它已经在以太坊的路线图中占据一席之地，最终将实现完全原生的账户抽象。尽管在不同的链上实施可能会有所不同，我们的讨论将集中在以太坊和EVM上下文中的账户抽象。

在大多数EVM兼容的链上，有两种类型的账户：外部拥有账户（EOA）和智能合约账户。EOA是传统的钱包，例如通过Metamask访问的钱包。它们由私钥控制，用于签署消息和与区块链交互。EOA存在一些限制，可能显著影响普通用户的Web3体验，包括管理私钥、需要用原生代币支付Gas费，以及原子交易的限制。

智能合约钱包是完全可编程的，并通过引入Web2设计原则（如社交登录系统和账户恢复）来解决这些用户体验问题。实现智能钱包功能的方法因区块链的设计和其上开发的基础设施而异。在以太坊和大多数EVM链的上下文中，网络目前不支持原生账户抽象，这意味着只有EOA可以签署消息。

目前，有两个智能钱包标准得到了广泛采用，部署了数百万个账户：Safe，这一领域的先锋，以及ERC-4337，这是一个相对较新的标准，依赖于意图和额外的链下基础设施。即将到来的Pectra升级还将包括EIP-7702，它将现有的账户抽象框架推进到更接近最终阶段的水平，届时EOA将能够过渡到智能合约账户。

Safe

作为账户抽象领域的首个实体和最常用的智能钱包提供商，Safe（前身为Gnosis Safe）最初以多签钱包的形式开始了其旅程。此后，它演变成一个全面的智能钱包解决方案，成为以太坊和EVM基础设施的重要组成部分。目前，Safe在各种EVM链和rollup上已部署了将近1000万个钱包，保护着约900亿美元的资产。

Safe采用模块化架构。核心组件集成在经过实战考验的Safe{Core}堆栈中，而Safe模块引入了自定义功能，增强了功能性。这种模块化方法类似于Uniswap v4中使用的hooks，Safe模块在核心层面确保了强大的安全性，同时简化了开发者的定制和集成。开发者可以创建满足特定需求的模块，或集成现有的模块。例如，用户可以添加或移除支持密钥认证或管理配额的模块。此外，Safe包含一个ERC-4337模块，使其与这一新的账户抽象标准及其相关基础设施兼容。

ERC-4337

当前以太坊和大多数EVM链上的标准ERC-4337于2023年3月在以太坊主网上实施。它作为账户抽象发展的中间步骤，不需要对共识层协议进行修改即可实现。相反，它利用了一个称为伪交易（用户操作）的概念，该概念基于意图，并结合链上和链下基础设施来促进和执行这些操作。

ERC-4337对用户体验进行了显著的提升:

ERC-4337交易流程

ERC-4337引入了修改后的交易流程，而无需改变共识层。这种新方法集成了一组基础设施组件，使其与典型的EOA交易周期有所不同。主要区别体现在交易签名之前，而后续过程保持不变。引入的关键元素包括用户操作（UserOps）、付费主（Paymasters）、替代内存池（Alt Mempools）、打包器（Bundlers）和入口点合约（EntryPoint Contract）。

在ERC-4337交易周期中，用户通过UserOp表达在链上执行特定操作的意图，而不是像EOA那样直接签署交易。这些意图在Alt内存池中管理，该内存池与公共内存池不同，专门处理UserOps。打包器类似于区块构建者，监控Alt内存池，根据优先费用选择UserOps以包含在他们的包中。这些包由打包器签署并提交给入口点合约（一个指定用于所有ERC-4337操作的以太坊全局合约）执行。如果需要，可以通过付费主的介入使用ERC-20代币赞助交易或覆盖Gas费用。完成这些步骤后，交易按通常方式进行并在链上执行。

对于这个过程的可视化表示，Blocknative提供的这张图非常具有参考价值：

来源：BlockNative

ERC-4337交易流程引入了MEV（最大化交易价值）提取的新关键点。由于ERC-4337钱包生成用户操作（UserOps），在这些意图的排序、排除或包含中存在内在价值，就像在通常的MEV供应链中的交易一样。考虑到ERC-4337中打包器的功能类似于搜索者和构建者，我们认为最显著的影响将是加速现有趋势的作用——更多的交易量将通过意图表达，并通过订单流拍卖绕过公共内存池。

ERC-4337 采用

自从在2023年部署以来，ERC-4337在Layer 2解决方案和侧链上得到了显著的采用，特别是在Base和Polygon上。迄今为止，已经建立了超过550万个ERC-4337钱包，每周成功的用户操作平均约为80万次。

Coinbase正处于推动智能钱包开发和采用的最前沿。在6月5日，Coinbase推出了Coinbase智能钱包，这是一个集成了ERC-4337标准的新产品。该智能钱包提供了几个显著的特点，包括密钥认证、Base平台上选择的dApp赞助交易功能，以及多账户所有权的能力。考虑到Coinbase战略性地关注将新用户引入Base平台，智能钱包很可能很快成为Base上主导的钱包类型。

Biconomy、Pimlico和Alchemy也已经成为ERC-4337基础设施提供了重要组成部分的领导者，尤其是在打包器和付费主方面。下表展示了在执行和支付的UserOps数量方面它们的主导地位。

尽管有这些鼓舞人心的数据，ERC-4337钱包在以太坊主网上尚未实现广泛的采用，每周活跃的钱包仅为两到三百个。Safe钱包仍然是以太坊上智能钱包的主要标准。ERC-4337设计的主要限制之一是它不允许将现有的EOA钱包转换为智能钱包。此外，在以太坊主网上相对较高的Gas费用使一些功能，如赞助交易，在经济上不可行。

EIP-7702

在ERC-4337之后，EIP-7702代表了朝着完全本地账户抽象终极目标迈出的重要一步。这项提案最近由Vitalik Buterin起草，作为对备受争议的EIP-3074的响应，后者面临着与以太坊账户抽象路线图中未来EIP的兼容性问题。与在基础设施级别运作的ERC-4337不同，EIP-7702提议直接在协议级别进行更改。预计它将被包含在即将到来的Pectra升级中，预计在2024年第四季度至2025年第一季度之间实施。

EIP-7702可以说是以太坊历史上对用户体验进行最重大改进的提案。它通过引入诸如交易批处理、Gas赞助和EOA的临时权限等关键功能来增强ERC-4337框架。具体来说，它引入了一种新的交易类型，允许EOA在交易期间暂时采用智能合约代码，完成后恢复到其原始状态。这项提案确保了与现有ERC-4337实现的向前兼容性，并与长期的以太坊账户抽象路线图保持一致。

案例研究：Worldcoin

Worldcoin正在开发一个称为人格证明（proof of personhood）的协议，旨在使应用程序能够验证用户是真实人员，而不是由AI驱动的机器人。这种验证由World ID实现，这是通过使用专门设备Orbs扫描其虹膜后发放的数字护照。一旦获得，World ID可在各种应用程序和服务中作为通用的验证工具。除了身份验证外，用户还有资格获得每两周一次的WLD赠款，这些赠款是在链上分发的。

Worldcoin已成功发放了超过450万个World ID，使用户能够验证其人格，而无需任何关于区块链技术的先前知识。注册后，World App会在Optimism网络的后端为每个用户自动生成一个Safe智能钱包。这个过程完全抽象了区块链层，提供了一个用户体验，与熟悉的Web2功能如面部认证、社交恢复和详细的账户管理类似。

WLD赠款和World ID都以自托管的方式存储，确保用户保留对其数字资产的控制权。在Worldcoin的情况下，由Safe驱动的智能账户使用户能够在享受类似Web2的用户体验的同时，访问加密货币提供的自托管和经济激励。其结果是令人印象深刻的采用量，吸引了大量首次用户进入Web3领域。

互操作性、流动性聚合和意图

随着以太坊的rollup中心路线图和应用特定链的日益流行，不同区块链平台的数量将继续迅速增加。这种扩展强调了强大的跨链通信的必要性。

某些生态系统已经开发了本地的互操作性解决方案，提供了标准化的安全模型，并在其领域内促进了一定程度的链抽象。值得注意的例子包括Polkadot的共享安全架构和Cosmos的IBC协议。在rollup的背景下，可以通过使用共享序列器引入同步跨链消息传递，并通过处理和排序交易以及管理状态来实现原子跨链交互。例如，Optimism已经采用了这种方法，用于其Superchain愿景。

尽管取得了这些进展，跨链通信，特别是在这些已建立生态系统之外，仍然面临重大挑战，这是由于缺乏本地互操作性和广泛的标准化。在本节中，我们将探讨与链抽象相关的各种互操作性的架构设计。此外，我们将重点介绍每个垂直领域的领先项目，展示它们如何促进区块链连接性的进步。

消息传递系统

区块链互操作性的经典方法利用通用的消息传递系统，通常依赖外部一组验证者。在这种设计中，用户指定所需的结果，而一个链外实体则构建跨两个或多个链的精确执行路径。这条路径由协调的智能合约集合和中继器执行。然而，由于每条链不断产生区块并因此改变其状态，实现跨多条链的原子执行在本质上是具有挑战性的。即使有一个强大的数据可用性层来维护所有集成链的状态，穿越多条链的路径仍然面临显著的复杂性。

消息传递系统的设计选择和架构各不相同。它们可以是模块化的或单体化的，可以是许可的或无许可的，支持各种链，并基于铸造和销毁机制或流动性池操作。负责创建链抽象堆栈的开发人员在选择集成消息传递系统时面临许多权衡，每种系统提供不同级别的安全保障和用户体验。这种设计和功能的多样性可能会阻碍普遍标准的采用，导致领域进一步的碎片化。

目前，类似Li.Fi和Socket的跨链聚合器采用了消息传递系统的简单实现。这些平台与众多桥梁和去中心化交易所集成，为用户模拟提议的路径。一旦选择了路径，它将按严格的顺序执行。

基于意图的设计

意图驱动的互操作性设计是近期的发展，用户只需表达期望的结果，而不像在典型的区块链交易中那样指定确切的执行路径。这些意图随后被拍卖给求解器（Solvers）——竞标这些意图执行权的链外实体。这些意图的解决方法是次要的；它们可以部分或完全相互匹配，也可以从求解器自己的库存中填补。与指定执行路径不同，这个系统中的用户指定一个结果，专家们竞争提供最佳的执行方式。

这种方法的一个关键优势，特别是在跨链资产转移的背景下，是直接处理本地代币而不是IOU，从而提供本地的安全保证并增强整体安全性。今天，以意图为中心的应用主要出现在桥梁项目中，如Across和Synapse，以及去中心化交易所，包括Cow Swap、Uniswap X、和 1inch Fusion.

最近，Across和Uniswap合作提出了跨链意图标准ERC-7683，这是为意图驱动系统创建统一框架的首次尝试之一，用于指定跨链操作。其他值得注意的进展包括Socket最近宣布的专注于跨链模块化订单流的新版本，以及Everclear（之前是Connext）宣布利用求解器网络和基于EigenLayer的乐观Rollup的基于意图的原始解决方案，用于管理各种区块链上的流动性。

然而，实施基于意图的解决方案面临着重大挑战。首先，用户需要访问一个跨链账户——一个智能账户，可以在幕后管理密钥并在多条链上执行交易。此外，标准化也是一个主要障碍；目前，每个意图为中心的应用必须独立开发其整个基础设施，包括意图聚合、匹配和拍卖模型，这种标准化的缺失导致了更广泛生态系统中的碎片化和低效。

链抽象是一个概念，并没有技术规范，因此可以从许多不同角度来接近。根据我们的观点，一些最有趣的尝试包括Anoma的意图为中心的架构、Polygon的聚合层和NEAR的全栈链抽象解决方案。我们将深入研究每一个。

案例研究：Anoma

Anoma是一个隐私保护的、以意图为中心的协议，旨在实现去中心化的对手方发现、解决和跨链原子结算。这个平台在其架构方法上独具一格：与典型的区块链系统不同，用户无需指定执行流程，而是需要定义他们愿意接受的最终状态，通过程序化承诺表达，即所谓的意图。Anoma的独特之处在于这些意图是可组合的，不论其来源如何，都可以集体解决。

Anoma的交易架构包括以下步骤：

• 泛化意图：Anoma的架构设计旨在处理任意意图，而不是局限于特定应用或特例场景。这种灵活性允许各种潜在的应用和交互。
• 对手方发现：这是一个去中心化的过程，个体意图通过网络分发（gossip），使其可被潜在的求解者访问。
• 解决：在这个阶段，求解者共同组合和计算意图，找到一个有效的解决方案——即可以在多条链上执行和结算的交易。
• 结算：解决方案在链上进行验证和最终确认。Anoma的意图为中心的架构支持在其自有主权的Layer 1（L1）链上、其他L1链上，或者任何在L1上结算的Rollup上进行结算。

资料来源: Anoma

案例研究：Polygon AggLayer

Polygon的AggLayer是一个基于零知识证明（ZK）的系统，旨在解决不同Rollup和Layer 1（L1）之间的互操作性和碎片化挑战。这种方法通过聚合来自所有参与链的ZK证明，提供了统一的加密安全性和原子可组合性。

AggLayer通过一个统一的桥接合约将连接的链引入到以太坊的联通环境中。每条连接的链都维护这个统一桥接根的副本，这使得跨链交易变得无缝。此外，AggLayer还具备一个消息协议桥，为每条链建立消息队列，使它们能够维护由ZK证明保护的本地出站消息队列。这消除了在一条链上锁定代币以与另一条链交互的需要。通过在以太坊上发布跨多条链事件的ZK证明，AggLayer实现了类似在单一生态系统内交互的无缝用户体验。

来源：4Pillars

Polygon的CDK允许项目启动基于ZK的互联L2，或将现有的L1连接到AggLayer，以保持流动性、用户和状态。AggLayer的第一批组件于2024年2月上线，标志着Polygon在创建主权链聚合网络路线图上的重要里程碑。

案例研究：NEAR 链抽象堆栈

NEAR正在为其区块链及其周边生态系统开发一套全面的链抽象化堆栈。该堆栈包括以下组件：

• 安全聚合堆栈：这部分包括NEAR DA（数据可用性），用于从支持的链收集状态。此外，它集成了与Polygon合作开发的zkWASM项目，并利用EigenLayer提供的快速最终性来增强交易处理速度。
• 账户聚合：基于多方计算（MPC），这部分使NEAR账户能够通过请求签名验证与外部区块链进行交互。这些第三方链账户的私钥由NEAR网络的验证者管理，充当去中心化的签名服务。这种设置有效地将不同网络上的账户绑定到中心化的NEAR“主账户”，可以安全地管理所有关联账户。
• 意图层：这一层包括中继器（relayers），执行复杂的跨链意图，促进区块链网络上更复杂的交易和互动。
• 应用层：这一层将各种Web3服务整合到单一的用户友好的应用程序中，简化了访问和与去中心化技术的交互。

NEAR 账户聚合架构的直观表示如下：

资料来源：Near Balkans Hub

应用层

从后向前看，应用层是链抽象化的最终阶段，将基础设施组合并一致地呈现给开发者和用户。

在理想的最终状态下，开发者能够轻松构建不受特定链限制的协议，而无需组合各种模块化层，否则将带来相当大的开销。这涉及到抽象化区块链选择过程、管理跨链流动性以及选择数据可用性解决方案。

从用户的角度来看，理想的最终状态将涉及与区块链应用的互动与任何其他数字服务一样顺畅，而无需考虑像燃气费和种子短语这样与加密相关的摩擦点。这包括简化用户界面、优化入门流程，并消除用户必须理解的底层技术，目前每一项都是进入门槛。

在实现这一愿景之前，必须构建工具来将冲突的基础设施聚合到一个通用接口中。因此，我们认为链抽象化对良好的用户体验至关重要。

谁拥有前端，与用户之间的关系最直接，可以从他们的订单流中捕获最大的价值。尽管迄今为止，大多数关注和投资都集中在基础设施上，但我们相信这些关注很快将转移到堆栈的更高层。

结论

目前有近300条具有显著流动性和链上表达能力的区块链，涵盖了从Layer-1到Layer-3的解决方案。这一数字在增长，并且趋势显示没有放缓的迹象。

在这股增长的主要驱动力中，应用程序对可扩展性和主权的需求是关键因素，通过拥有其执行堆栈和经济模型来实现。例如， ENS、Aave, 和 dYdX最近启动了他们自己的Rollup计划。开源技术如OP Stack也使得构建、部署和操作Rollup变得更加便宜和简单，而像 Conduit 和Caldera 这样的Rollup即服务提供商进一步降低了运营和技术成本。具有讽刺意味的是，今天部署Rollup的成本通常比在2021年进行以太坊交易要便宜。

对于今天的用户来说，管理加密资产通常令人困惑和繁琐，涉及到诸如保护种子短语、为简单任务签署多个交易、在不同链上管理资产、桥接这些资产，以及在各种DEX中找到最佳价格等任务。虽然Rollup提供了扩展性的潜力，而不会牺牲安全性和去中心化，但它们的普及从用户和应用程序开发者的角度来看都意味着一定程度的复杂性。如果实施不当，这只会使用户体验更加糟糕。

现代链抽象工具可以解决这些问题，使加密货币更简单、更具吸引力，能够吸引更广泛的用户群体。由于它们靠近用户，因此在这个领域的赢家将捕捉到大量的价值。随着链上应用程序产生越来越多的收入，市场将意识到拥有前端的价值。

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