イーサリアムEIP-4337:アカウント抽象化からスマートコントラクトウォレットへの進化

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アカウント抽象化はイーサリアム上の取引ロジックを再定義しつつあります。かつて、個人ユーザーは秘密鍵とシードフレーズで制御される外部所有アカウント(EOA)を通じて操作していましたが、この方式にはセキュリティリスクや使い勝手の悪さといった多くの課題がありました。EIP-4337の登場により、これらすべてが変わりつつあります。革新的な技術アーキテクチャを通じて、ユーザーの操作は従来の取引プールの制約から解放され、新たなアカウント管理の時代が開かれています。

なぜイーサリアムはアカウント抽象化を必要とするのか?課題と機会

EIP-4337を理解する前に、イーサリアムの既存アカウントシステムが抱える根本的な問題を認識する必要があります。現在、イーサリアムには外部所有アカウント(EOA)とコントラクトアカウント(CA)の二種類があります。前者は秘密鍵によって制御され、後者はスマートコントラクトによって制御されます。この二元構造はユーザーの操作の柔軟性を制限し、主流ユーザーを暗号エコシステムに引き込む大きな障壁となっています。

アカウント抽象化の核心的な目的は、この障壁を打破することです。取引の発信源と署名メカニズムを分離し、EOAにより多くのCAの特性を持たせることで、複雑な操作を必要とせずにスマートコントラクトウォレットの便利さを享受できるようにします。これは、暗号通貨非ネイティブの開発者にとって特に重要です。秘密鍵やガス代の複雑な計算を理解する必要もなく、煩雑なシードフレーズを覚える必要もなくなります。アカウント抽象化は、参入障壁を下げるとともに、より多くのセキュリティオプションや支払いの柔軟性を提供します。

イーサリアムはどのようにして段階的にアカウント抽象化へ進むのか?

アカウント抽象化の発展は一朝一夕には実現しません。2020年以前、イーサリアムコミュニティはEIP-2938を通じてこの概念を初めて提案しました。その後、EIP-3074が新たな操作コードAUTHとAUTHCALLを導入し、EOAがスマートコントラクトに操作を委任できる仕組みを模索しました。これらの試みは後の方案の土台となりました。

しかし、これらの初期提案は、イーサリアムのコンセンサス層に大規模な変更を伴う必要があったため、一時停止されました。特にEIP-3074の課題は顕著です。基盤層の変更を伴う方案はハードフォークのリスクを伴い、分散型ネットワークにとっては大きなコストとなるためです。そこで、コミュニティはプロトコル自体の変更を伴わない解決策を模索し、最終的にEIP-4337が誕生しました。

EIP-4337の7つの核心概念

EIP-4337は従来の制約を打破し、新たな仕組みを導入してアカウント抽象化を実現しています。この方案を理解するには、以下の7つの重要な役割と要素を押さえる必要があります。

ユーザー操作(UserOperation) は、個人が取引を送信する際の基本的な単位です。送信元アドレス、ターゲットコントラクト、署名など、取引に必要な情報をすべて含みますが、まだユーザーによる署名はされていません。

エントリーポイントコントラクト(EntryPoint) は、ユーザー操作の実行と検証を担当します。操作が到達すると、その合法性を確認し、対応するウォレットに十分な資金があるかどうかをチェックします。

バンドラー(Bundler) はシステムの中核です。これらのノードは、ユーザー操作のメモリプールから複数の操作を収集し、それらを一つの取引にまとめてエントリーポイントに提出します。従来のマイナーの役割を担いますが、そのロジックはより複雑です。

スマートコントラクトウォレット(Wallet Contract) は、従来のEOAに代わるものです。これはユーザーが実際に所有するコントラクトアカウントで、具体的な取引ロジックを実行し資産を管理します。

ウォレットファクトリー(Wallet Factory) は、ユーザーの要求に応じて新しいスマートコントラクトウォレットを自動的に展開するコントラクトです。これにより、新規ユーザーは手動でウォレットアドレスを作成する必要がなくなります。

アグリゲーター(Aggregator) は、アカウントの信頼を受けた補助コントラクトで、複数の署名を一つに集約し、オンチェーンのストレージコストを削減します。バンドラーはアグリゲーターのホワイトリスト管理を行います。

ペイマスター(Paymaster) は、アカウント抽象化の中でも最も革新的な概念です。ガス代をETH以外のトークンで支払うことを可能にし、第三者による取引のスポンサーも可能にします。

EIP-4337における取引の流れ:完全解説

各コンポーネントを理解したら、実際の取引の流れを見てみましょう。

第一段階:ユーザーが取引意図を発信。ユーザーはスマートコントラクトウォレットを通じてUserOperationを提出します。ここには「maxFeePerGas」「maxPriorityFee」などのガス関連パラメータも含まれます。署名部分はアカウント側の実装に委ねられ、プロトコルの標準ではありません。これにより、開発者に大きな柔軟性が与えられます。

第二段階:操作がメモリプールに入る。これらのUserOperationは専用のメモリプールに送られ、バンドラーによる処理待ちとなります。従来の取引プールと異なり、EIP-4337の特定のロジックに従います。

第三段階:バンドラーによるパッキングと検証。バンドラーは複数のUserOperationを収集し、エントリーポイントのvalidateUserOp関数を呼び出して署名を検証します。検証に合格した操作だけが一つの取引にまとめられます。この段階で、バンドラーはMEV-Boostのノードと協力し、最終的に取引がブロックに含まれるよう調整します。

第四段階:取引の実行とオンチェーン登録。エントリーポイントコントラクトは、スマートコントラクトウォレットのExecuteUserOp関数を呼び出し、資産移動やコントラクトの相互作用を完了させます。最終的に、その取引を含むブロックがブロックチェーンに追加されます。

この一連の流れの最大の特徴は、ユーザーが技術的な詳細を理解する必要がない点です。ユーザーはただ取引を発信するだけで、あとの処理はスマートコントラクトウォレットとバックエンドサービスにより自動的に行われます。

EIP-3074とEIP-4337:なぜ後者が優れているのか?

もしEIP-3074が潜在的な方案だったとすれば、なぜ最終的に採用されず、EIP-4337に切り替わったのでしょうか?

EIP-3074の設計は一部でより洗練されていました。すべてのEOAがスマートコントラクトウォレットとして機能し、コントラクト展開なしで利用できる点は魅力的です。呼び出し元コントラクトを導入することで、イーサリアム外のトークンでガス代を支払うことも可能です。これはユーザー体験にとって大きな進歩です。しかし、問題はこれを実現するために新たな操作コード(AUTHとAUTHCALL)を導入する必要があり、これはコンセンサス層の変更を伴います。すでに数十億ドルの資産が運用されているネットワークにとって、こうした変更は非常にリスクが高いのです。

一方、EIP-4337はこの問題を巧みに回避しています。アプリケーション層でアカウント抽象化を実現し、イーサリアムのプロトコル自体を変更せずに済むため、リスクを大きく抑えつつ迅速に展開可能です。署名方式はECDSAのままですが、EIP-3074の任意署名サポートに比べて保守的です。しかし、その実現性と安全性は圧倒的に優れています。

さらに、EIP-3074には致命的な弱点もあります。署名層の柔軟性が限定されており、例えばECDSAからより効率的な署名方式へのアップグレードには複雑な操作が必要です。これに対し、EIP-4337はこうしたアップグレードの余地を十分に確保しています。

アカウント抽象化の未来展望

EIP-3074は一時的に棚上げされましたが、イーサリアムコミュニティはそのビジョンを諦めていません。新たな提案としてEIP-5003が登場し、AUTHUSURP操作コードを導入しています。これにより、アドレスにコードを展開し、EIP-3607と組み合わせてEOAの署名鍵の権限を撤回・置換できる仕組みが整います。これにより、既存のEOAも将来的により強力なアカウントへとアップグレードできる可能性が生まれます。

EIP-4337の段階的な導入により、イーサリアムはよりユーザーフレンドリーなエコシステムを築きつつあります。アカウント抽象化は単なる技術革新にとどまらず、Web3の大規模応用に向けたシステム的な思考の一環です。秘密鍵の複雑さを理解しなくてもよくなり、ガス代を任意のトークンで支払えるようになり、スマートコントラクトウォレットが標準となる未来は、暗号技術の実用性を飛躍的に高めるでしょう。

EIP-4337はこの革命の鍵となる一歩です。基礎的なプロトコルを変更せずにアプリケーション層の革新が深い変化をもたらすことを証明しています。今後、多くのウォレットやプラットフォームがEIP-4337を採用することで、アカウント抽象化のビジョンは技術的な青写真から日常の現実へと進化し、次世代の暗号ユーザーにとって摩擦のない体験を創出していくでしょう。

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