Привет всем! Меня зовут Паша, я web3 разработчик в команде MetaLamp, мой основной стек – Solidity. Последнее время я часто сталкивался с задачами, требующими применения технологии Account Abstraction, поэтому я решил собрать базовые знания о ней в одну статью. Эта статья поможет разработчикам получить общую картину что такое АА, для чего он нужен и куда углубиться в исследованиях дальше, чтобы овладеть навыками работы с АА в полной мере.
Технология АА вышла в свет под стандартом ERC-4337. Были, есть и появляются другие стандарты, где ведется разработка в направлении абстракции учетной записи, но мы поговорим только про ERC-4337. Это стандарт Ethereum, который обеспечивает абстракцию учетной записи в протоколе без какого-либо изменения на уровне консенсуса.
Стандарт был предложен соучредителем Ethereum Виталиком Бутериным и другими разработчиками в 2021 году. В марте 2023 года он был развернут в основной сети Ethereum.
В Ethereum существует два типа аккаунтов:
EOA(Externally-owned account). Контролируется кем-либо, у кого есть приватный ключ.
Contract account. Смарт-контракт, который размещен в сети блокчейн.
Согласно новому стандарту ERC-4337 два типа аккаунта объединяются в один. Результатом является единая учетная запись, способная одновременно совершать транзакции с токенами и создавать контракты. Можно сказать, что это уровень выше над двумя типами аккаунтов - абстракция.
Зачем нужен ERC-4337?
Ответ прост: для построения кошельков нового поколения, которые объединят в себе преимущества смарт-контракта и EOA аккаунта.
Сегодня большинство кошельков (например Metamask) являются типичными представителями EOA на базе приватного ключа. Такая модель диктует необходимость подписывать все транзакции с использованием приватного ключа. Это усложняет работу пользователя с кошельком. Более того, в случае потери приватного ключа, будет потерян и доступ к кошельку.
С другой стороны существуют альтернативные кошельки на базе смарт-контрактов (Gnosis wallet). Смарт-контракт позволяет реализовать произвольную бизнес логику на кошельке. Например, мультиподпись. Но при этом пользователю такого кошелька все еще нужен EOA аккаунт, чтобы вызывать функции смарт-контракта и оплачивать газ.
Важно! EOA аккаунт необходим, так как в блокчейн только он может быть инициатором транзакции. EOA аккаунт подписывает своим приватным ключом транзакции и платит газ за их исполнение.
ERC-4337 объединяет в себе функции кошельков на базе EOA и смарт-контрактов с помощью использования псевдотранзакций вместо обычных транзакций. Это позволяет обойти необходимость подписи каждой транзакции приватным ключом. Этот подход пришел на смену ERC-2771 о метатранзакциях. Подробнее можно почитать тут. За счет псевдотранзакций достигается абстракция над аккаунтом пользователя. ?
Как это работает?
Alchemy подготовил серию статей на тему абстракции аккаунта. Эти статьи не просто рассказывают про новый стандарт, они пошагово объясняют, почему в стандарте были использованы те или иные подходы. Это самые полезные статьи с технической точки зрения, не считая статей Виталика, которые я встречал. Считаю, что для дальнейшего понимания, разработчикам, необходимо обязательно осилить их.
А вот теперь можно идти и читать "законы". ERC-4337, добро пожаловать!
Ниже обобщу статьи alchemy и кратко расскажу, процесс работы стандарта со своими дополнениями, чтобы закрепить знания. Основными actors выступают:
Bundler. Специальный сервис, который организует альтернативный мемпул для хранения псевдотранзакций и добавляет транзакции в Ethereum Block под видом обычных транзакций.
Entry point contract. Это singleton. По сути контракт, который является доверенной точкой входа для Bundler. Контракт занимается валидацией и исполнением транзакций.
Paymaster. Смарт-контракт, который может принимать участие в оплате газа за исполнение пользовательских псевдотранзакций.
Account. Или Wallet. По сути это смарт-контракт, который реализует логику работы кошелька пользователя. Вся основная бизнес логика работы кошелька в DApp описывается тут.
Принцип работы Bundler
На схеме происходит следующее:
Пользователи подготавливают свои псевдотранзакции. Правильно называть их UserOperations в терминах стандарта.
Затем они отправляются в альтернативный mempool.
Bundler извлекает UserOperations из альтернативного mempool.
Bundler производит упаковку UserOperations в обычные транзакции.
Bundler добавляет транзакции в Ethereum block.
Упрощенная схема работы ERC-4337
В самом простом варианте можно представить, что пользователи просят Bundler исполнить транзакцию на своем контракте Wallet за место них. При этом за газ будет платить Bundler. Можно придумать различные модели того, где Bundler будет брать средства для оплаты газа. Например, он может это делать безвозмездно или выдавать кредит пользователю с ожиданием того, что пользователь в будущем вернет ему оплату за газ, либо средства для оплаты газа могут списываться непосредственно с кошелька пользователя.
На схеме происходит следующее:
Пользователи отправляют свои UserOperations в альтернативный mempool, после чего они попадают к Bundler.
Bundler обрабатывает UserOperations и поочередно проверяет возможность выполнения через вызов
validateOp()на контракте Wallet. Это необходимо, чтобы не потратить лишний gas в случае, если транзакция невалидна.Bundler передает UserOperations доверенному контракту EntryPoint. Этот контракт снова валидирует транзакции и исполняет вызовы для каждого кошелька пользователя.
Чуть более сложная схема работы ERC-4337
На схеме происходит следующее:
Пользователи отправляют свои UserOperations в альтернативный mempool, после чего они попадают к Bundler.
Bundler отправляет UserOperations в контракт Aggregator для генерации комбинированной подписи. То есть UserOperations группируются и такая группа получает одну единственную подпись. Это позволяет дешевле исполнять транзакции группой, а не по одиночке. В процессе агрегации UserOperations валидируются через вызов
validateOp()на соответствующих контрактах Wallet.Bundler передает aggregated UserOperations доверенному контракту EntryPoint. Этот контракт снова валидирует транзакции и исполняет вызовы для каждого кошелька пользователя.
Однако, если контракт кошелька еще не был создан, перед выполнением транзакции пользователю будет создан кошелек через вызов контракта Factory.
Если в UserOperation был указан доверенный Paymaster контракт, то комиссия за газ будет списана с него для соответствующей UserOperation. Оплата за газ будет списана только в том случае, если контракт Paymaster разрешит. Для этого контракт EntryPoint проверяет Paymaster вызовом функции
validate()у каждой UserOperation.
Use cases
Стандарт ERC-4337 открывает новые возможности для кошельков пользователя. Ниже расскажу про самые основные и самые актуальные.
Multisig. Совместное использование кошелька группой пользователей. Это было доступно для кошельков на базе смарт-контрактов, но не на базе EOA.
Social recovery. Этот кейс определяет возможность восстановить доступ к кошельку. То есть, если один из участников потерял доступ к кошельку, другие владельцы кошелька могут восстановить ему доступ. Либо можно заложить в кошелек возможность восстановления доступа другим удобным способом.
Different signature schemes. Стандарт позволяет использовать другие алгоритмы проверки цифровой подписи. Такие как BLS или quantum resistant в будущем.
Batching multiple operation. Возможность вызывать несколько операций на кошельке в рамках одной транзакции. Например, при обмене токена на Uniswap, можно вызывать
approve()иtransferFrom()в одной транзакции.Gas abstraction. Это позволяет устанавливать адрес с которого будет списываться оплата за газ. Это значит, что DApp могут оплачивать газ за пользователя или пользователь может оплачивать газ со своего второго кошелька. Возможны и другие варианты использования, такие как, оплата газа в ERC-20 токене или обмен одного токена на другой внутри контракта кошелька.
Важно! Благодаря стандарту возможно реализовать практически любой набор функций для кошелька. Ты можешь придумать свой вариант использования.
Bundler
Есть два популярных Bundler:
Важно! На момент написания этой статьи node провайдеры данных уже начинают предлагать продукты, которые помогут построить Account Abstraction. Например, alchemy. Или Biconomy, который использует удобный SDK с помощью которого можно легко взаимодействовать с блокчейн. Если знаете другие реализации, то пишите в комментарии.
Контракты
Для стандарта были написаны контракты. Посмотреть можно тут.
Контракт EntryPoint.sol.
Контракт простого кошелька SimpleAccount.sol.
Контракт фабрики кошелька FactorySimpleAccount.sol.
Базовый контракт для реализации Paymaster.
SDK для отправки UserOperation в сеть
Для того чтобы отправлять UserOperation в альтернативный mempool уже предлагаются различные sdk. Например, @account-abstraction/sdk. Этот sdk написан infinitism и совместим с их собственным bundler.
Еще больше примеров и полезных статей
Я не первопроходец в изучение стандарта. Есть интересный репозиторий awesome account abstraction с большим количеством материала, списком приложений, бандлеров и тому подобного.
Можно посмотреть наш собственный репозиторий с теоретическими материалами по различным темам.
Links
ERC 4337: account abstraction without Ethereum protocol changes. Статья Виталика от сентября 21-го года.
Видео с ETHGlobal от разработчика Ethereum Foundation: Talk | ERC 4337: Account Abstraction via Alternative Mempool.
