以太坊EIP-4337:從帳戶抽象化到智慧合約錢包的演變

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帳戶抽象化正在重新定義以太坊上的交易邏輯。曾經,個人用戶只能透過私鑰和種子短語控制的外部擁有帳戶(EOA)進行操作,這種模式存在著安全風險與使用體驗不佳等多個痛點。EIP-4337的出現改變了這一切,它透過創新的技術架構,讓使用者操作能夠脫離傳統交易池的束縛,進而開啟了帳戶管理的新時代。

為什麼以太坊需要帳戶抽象化?痛點與機遇

在理解EIP-4337之前,我們必須先認識到以太坊現有帳戶系統面臨的根本問題。目前,以太坊上存在兩種帳戶類型:外部擁有帳戶(EOA)與合約帳戶(CA)。前者由私鑰控制,後者由智慧合約控制。這種二元結構限制了用戶的操作靈活性,也成為吸引主流用戶進入加密生態的重大障礙。

帳戶抽象化的核心目標就是打破這道藩籬。它將交易來源與簽章機制分離,使EOA具備更多CA的特性,讓使用者能在沒有複雜操作的情況下享受智慧合約錢包的便利。這對非加密貨幣原生開發者而言尤其重要——他們不再需要理解私鑰、Gas費用的複雜計算,或是記住繁瑣的種子短語。帳戶抽象化承諾降低進入門檻,同時提供更多安全選項與付款彈性。

以太坊如何一步步邁向帳戶抽象化?

帳戶抽象化的發展並非一蹴可幾。早在2020年,以太坊社群就通過EIP-2938首次提出這一概念。隨後,EIP-3074引入了兩個新的操作碼——AUTH和AUTHCALL——讓EOA能夠將其操作委託給智慧合約。這些嘗試為後來的方案奠定了基礎。

然而,這些早期提案都因需要對以太坊共識層進行大規模改動而被暫停。EIP-3074的困境特別典型——任何涉及基礎層變更的方案都面臨著硬分叉風險,這對一個去中心化網絡而言代價過大。正因如此,社群開始尋找無需修改協議本身的解決方案,最終誕生了EIP-4337。

掌握EIP-4337的7大核心概念

EIP-4337突破了前人的局限,它透過引入一套嶄新的機制實現帳戶抽象化。要理解這個方案,你必須掌握以下七個關鍵角色與元素:

使用者操作(UserOperation) 是個人發送交易時執行的基本對象。它包含了交易所需的所有訊息——發送地址、目標合約、簽章等——但尚未被用戶簽署。

入口點合約(EntryPoint) 負責執行和驗證使用者操作。當操作到達入口點後,它會檢查交易的合法性並確保對應的錢包有足夠的資金。

捆綁器(Bundler) 是整個系統的樞紐。這些節點收集來自使用者操作記憶體池中的多個操作,將它們打包成單一交易,然後提交給入口點合約。捆綁器充當了傳統礦工的角色,但其邏輯更為複雜。

智慧合約錢包(Wallet Contract) 代替了傳統的EOA。這是用戶真正擁有的合約帳戶,它執行具體的交易邏輯並控制資產。

錢包工廠(Wallet Factory) 是一個智慧合約,用來根據用戶需求自動部署新的智慧合約錢包。這讓新用戶不必手動創建錢包地址。

簽名聚合器(Aggregator) 是受帳戶信任的輔助合約,它將多個簽名聚合為一個,從而在鏈上節省儲存空間。捆綁器對聚合器進行白名單管理。

付款人(Paymaster) 是帳戶抽象化最富創新性的概念。它打破了Gas必須用ETH支付的枷鎖,允許用戶用任何代幣支付Gas費用,甚至可以由第三方贊助交易。

交易如何在EIP-4337下進行?完整流程解析

理解了各個組件後,我們來看看一筆交易如何從發起到完成。

第一步:使用者發出交易意圖。用戶透過智慧合約錢包提出使用者操作,其中包含了「maxFeePerGas」、「maxPriorityFee」等Gas相關參數。簽章欄位由帳戶實作決定,而非由協議統一規定,這給了開發者巨大的靈活性。

第二步:操作進入記憶體池。這些使用者操作被傳送到專用的記憶體池中,等待捆綁器的處理。與傳統交易池不同,這個池子遵循EIP-4337的特定邏輯。

第三步:捆綁器進行打包與驗證。捆綁器收集多個使用者操作,透過調用入口點合約的validateUserOp函數驗證每個操作的簽章。只有通過驗證的操作才會被捆綁成單一交易。在這一階段,捆綁器可能與區塊建構者(如運行mev-boost的節點)協作,確保交易最終被納入區塊。

第四步:交易被執行與上鏈。入口點合約呼叫智慧合約錢包的ExecuteUserOp函數,完成實際的資產轉移或合約互動。最終,包含該交易的區塊被加入區塊鏈。

這個流程的妙處在於——用戶無需理解其中的任何技術細節。從用戶角度,他們只是發出了一筆交易,其他一切都由智慧合約錢包與後端服務自動處理。

EIP-3074 vs EIP-4337:為何後者更勝一籌?

如果EIP-3074曾是有潛力的方案,那為什麼最終被擱置,轉而支持EIP-4337呢?

EIP-3074的設計在某些方面確實更優雅。它讓任何EOA都能作為智慧合約錢包使用,無需進行合約部署。透過引入呼叫者合約,它允許以太坊以外的代幣支付Gas,這對用戶體驗而言是重大進步。但問題在於——實現這一切需要引入新的操作碼(AUTH和AUTHCALL),這牽涉到共識層的改動。對於一個已有數十億美元資產運行的網絡而言,任何共識層變更都可能帶來災難性後果。

EIP-4337則巧妙地迴避了這個困境。它在應用層實現帳戶抽象化,無需修改以太坊協議本身。這意味著風險大幅降低,部署也更快捷。雖然EIP-4337在簽章機制上仍保留了ECDSA,這比EIP-3074支持任意簽名的設計稍顯保守,但其整體可行性與安全性遠勝於前者。

此外,EIP-3074仍存在一個致命弱點——它在簽章層面的靈活性受限,用戶若想升級簽章方式(例如從ECDSA遷移到更高效的方案),需要複雜的操作流程。而EIP-4337則為這類升級預留了充足的空間。

帳戶抽象化的未來展望

儘管EIP-3074被暫時擱置,以太坊社群並未放棄其所承載的願景。新興提案如EIP-5003引入了AUTHUSURP操作碼,它允許地址部署程式碼並結合EIP-3607來撤銷原始簽署金鑰對EOA的權限。這意味著現有的EOA未來有機會升級為更強大的帳戶形式,享受從ECDSA簽章過渡到更先進簽章方法的機會。

隨著EIP-4337的逐步實施,以太坊正在打造一個對主流用戶更加友善的生態。帳戶抽象化不僅僅是技術創新,更是對Web3大規模應用的一次系統性思考。當用戶不再需要理解私鑰的複雜性,當Gas費用可以用任何代幣支付,當智慧合約錢包成為預設選項時,加密技術的實用性將迎來質的飛躍。

EIP-4337正是這場革命的關鍵一步。它證明了無需改動基礎協議,應用層的創新也能帶來深刻的改變。隨著更多錢包和平台整合EIP-4337標準,帳戶抽象化的願景將逐漸從技術藍圖轉變為日常現實,最終為下一代加密用戶創造出真正無摩擦的體驗。

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