解读以太坊账户抽象方案 ERC-4337

ERC-4337 有望成为增强 Web3 用户体验的催化剂，在确保安全性的同时降低进入门槛，支持数字钱包内的交易和合约创建，并为加密钱包的用户友好型 DIY 设计可能性打开大门。

介绍

自 2020 年以来，DeFi、NFT 和 Web3 等热门词汇迅速涌现，不断为加密货币领域带来新鲜概念。然而，对于不熟悉这些前沿技术的用户来说，创建钱包、理解智能合约以及操作去中心化应用程序需要经历一段漫长的学习过程。

为了降低新手的进入门槛，以太坊创始人 Vitalik Buterin 与 Yoav Weis 和 Dror Tirosh 共同提出了账户抽象提案，旨在使以太坊钱包更加用户友好。

ERC-4337 彻底革新了钱包，将钱包转变为“智能合约”，也可以理解为“智能账户”。这项创新具有诸多优势，例如防止私钥丢失、简化交易流程、提升用户体验，有助于推动加密货币的普及。

首先，让我们探索一下以太坊账户。

来源：https ://ethereum.org/zh/wallets/find-wallet/

以太坊账户作为数字账本，用于存储和管理以太币 (ETH) 或其他相关数字资产，从而支持在以太坊平台上进行交易。这些账户由用户控制，也可以作为智能合约运行。每个以太坊账户都有一个唯一的地址及其关联的私钥。

目前，以太坊有两种账户类型：外部拥有账户(EOA)和合约账户。

外部拥有账户 (EOA) 由加密密钥组成，包括公钥和私钥。它们支持以太币及其他代币的转账和接收，例如 MetaMask 使用的代币。MetaMask 是一个以太坊钱包，任何拥有相应私钥的人都可以有效控制该钱包。

合约账户代表部署在网络上的智能合约代码。与 EOA 不同，合约账户没有私钥，而是依赖基于代码的逻辑来执行。此外，合约账户无法直接访问，只能通过执行智能合约才能进行交互。

总而言之，外部拥有账户 (EOA) 充当传统账户，允许通过私钥直接控制资金和提交交易。相比之下，合约账户受智能合约管理，智能合约决定资金的管理和交互方式。合约账户促进智能合约的执行，而外部拥有账户 (EOA) 主要用于授权交易。

以太坊上的交易是如何进行的?

来源：https ://ethereum.org/zh/developers/docs/transactions/

交易是指将资产(例如代币)从一个外部账户转移到另一个外部账户，或向智能合约发出命令或指令。在以太坊网络中，交易执行被视为一条指令。例如，在交易过程中，外部拥有账户 (EOA) 必须提供签名，并支付相关的 Gas 费用，并具有以下特征：

去中心化：以太坊是一个去中心化的平台，不受任何中心化机构或个人的控制。以太坊上的交易由网络内的节点验证和记录，确保交易不受政府或其他组织的影响。

智能合约：以太坊交易促进了智能合约的部署和功能调用。这些自动化协议在满足特定条件后会自动执行预定的操作，无需人工干预。这种便利性为投票和保险理赔等众多用例铺平了道路。

不可篡改：所有以太坊交易记录均记录在区块链上，一旦确认，不可更改，不可抹去。这确保了交易记录的不可篡改和透明性。

Gas 费机制：执行以太坊交易需要计算资源，因此需要支付 Gas 费。Gas 费的数额取决于交易复杂度和执行时间等因素。该机制旨在防止恶意攻击和网络滥用。

快速确认：与比特币等其他加密货币相比，以太坊交易通常在几秒钟内得到确认，是一种快速高效的交易模式。

总而言之，以太坊交易提供了一种快速、去中心化、不可变和智能的交易模式，可满足各种用例。

探索 EIP-4337 和 ERC-4337：以太坊账户抽象方案介绍

在以太坊生态系统中，每项技术进步都始于以太坊改进提案(EIP)，经链上治理模型批准和变更授权后，转变为以太坊征求意见稿(ERC)。

EIP-4337 于 2021 年首次提出，后来演变为 ERC-4337.并于 2023 年 3 月在以太坊网络上正式实施。这一发展显著改善了钱包内的交易和合约创建流程。ERC 是 EIP 领域的一个重要方面，主要关注协议和开发标准。

ERC-4337的定义和技术细节

定义

ERC-4337 是一项以太坊标准，旨在通过账户抽象化流程将用户账户转换为高级智能账户。该标准的主要目标是促进可代币化的权利，为在以太坊生态系统中定义和交易这些权利提供标准化方法。

ERC-4337 的技术细节

接口和方法：ERC-4337 标准概述了允许在以太坊网络上创建、传输、销毁和查询代币的接口和方法集合。

智能合约：为了实现代币功能，ERC-4337 使用智能合约，其中包含管理代币所需的所有逻辑和规则。

投票和治理：ERC-4337 通过为这些流程定义适当的合同和接口，使代币持有者能够参与投票和治理机制。

合规性要求：ERC-4337 标准考虑了各种法律和合规性要求，例如了解你的客户 (KYC) 和反洗钱 (AML)。这些要求可以在代币合约中定义和实施，从而确保合规性。

可升级性：ERC-4337 支持代币合约升级，可通过使用包含新功能和规则的升级合约来实现。此功能确保代币合约能够不断发展，并适应不断变化的需求和法规。

账户抽象简介

以太坊将通过引入账户抽象方案 ERC-4337(也称为 EIP-4337)来彻底改变用户账户。这种创新方法将以太坊智能合约功能的灵活性与用户钱包相结合，从而实现钱包与智能合约之间的无缝交互。因此，用户可以通过代码实现更高效地管理多个签名、身份验证流程、启动和订阅。

账户抽象的关键组成部分

账户抽象主要由用户定义(由钱包创建者定义)，由三个主要部分组成：验证、撤销保护和支付。

确认

支持各种处理方案(ECDSA、BLS、抗量子)

可调节签名功能

多重签名功能

帐户恢复功能

撤销保护

顺序撤销保护

多维并发撤销保护

付款

直接账户付款

资产管理管理人员的任命和薪酬

Vitalik Buterin 的技术观点

为了进一步解释账户抽象的概念，Vitalik Buterin 在 Medium 上发表了一篇文章，详细描述了交易池中用户的操作。值得注意的是，打包器负责以 ETH 支付打包交易的费用，并通过每次用户操作执行相关的费用获得补偿。打包器根据优先级逻辑处理这些包含操作，类似于在交易池中操作的矿工。

资料来源：https ://medium.com/infinitism/erc-4337-account-abstraction-without-ethereum-protocol-changes-d75c9d94dc4a

这表明捆绑器需要为自愿验证器付费，因此当 UserOperation 对象由入口点或单例合约处理、验证和执行时，它们会以某种方式得到补偿。

EOA用户体验不佳及账户抽象背后的概念

来源：https ://twitter.com/iam_preethi/status/1454455482874306561

现在我们已经对 ERC-4337 有了基本的了解，接下来让我们探讨一下它在以太坊主网上线的原因。目前，大多数钱包，例如 MetaMask 和 imToken，要么是外部账户(EOA)，要么是由第三方支持的。虽然这些钱包广受欢迎，但它们也面临着各种挑战：

安全风险：如果私钥被泄露，攻击者可以控制账户内的所有资产。

有限的签名算法：只有 ECDSA 签名和验证算法可用于本机协议交易验证。

不可逆交易：无论是有意还是无意犯错，交易都无法逆转。

可追溯性问题：以太坊交易是公开且永久的，这意味着以太坊外部账户上的所有交易都可以被追踪，从而可能危及用户隐私。

此外，独立合约账户(CA)也有其自身的一系列问题：

成本增加：合约钱包的操作需要由 EOA 通过合约调用来发起，导致每笔交易的 gas 费用更高。

交互挑战：复杂的操作(例如手动输入交易数据和浏览繁琐的交易程序)可能会影响用户体验。

去中心化权衡：管理多个账户可能需要依赖中继器来支付 gas 费用，从而破坏去中心化。

兼容性问题：以太坊合约钱包可能与各种网络或协议不兼容，例如不支持特定的 ERC 标准代币或缺乏与其他区块链交互的功能。

缺乏标准化：以太坊合约钱包的设计和实现并不标准化，导致不同合约钱包之间的互操作性较差，给用户在多个合约钱包之间进行资产转移带来困难。

比较外部自有账户和合约账户

总而言之，用户可以利用其代码能力在合约账户中创建自定义智能合约。账户抽象的目的是将两种账户类型的功能统一到一个协议中。整合的钱包可以同时与代币交互并创建合约。ERC-4337 的突破之处在于将抽象账户中的所有权和签名解耦，从而有效地平衡地解决问题。

ERC-4337 妥协解决方案

安全的多重签名钱包方案

资料来源：https://safe.global/

所谓多重签名钱包，是指利用智能合约实现多重签名交易功能的合约钱包。以Safe多重签名钱包(原名Gnosis Safe)为例，我们可以设定由三人或三人以上共同管理的多重签名规则，例如三方或五方管理，要求两到三人共同签名确认后才能执行交易(2-of-3、3-of-5)。

以下是Safe多链钱包的解决方案：

多链支持：Safe 支持多种加密货币和区块链网络，例如以太坊、比特币、波场等。Safe 用户可以在同一个钱包中管理不同的数字资产，无需为不同的加密货币使用不同的钱包。

安全性：Safe 采用先进的加密技术，保障用户私钥和资产安全。私钥存储在用户设备本地，不会存储在 Safe 的服务器或其他任何地方。此外，Safe 还提供备份和恢复功能，以便在用户设备丢失或损坏时快速恢复资产。

易用性：Safe 提供用户友好的界面，方便用户轻松发送和接收不同的加密货币。此外，Safe 还提供实时价格更新、多语言支持和社交媒体分享功能，以提升用户体验。

兼容性：Safe 可以与多个区块链网络和第三方应用程序集成。例如，Safe 可以与去中心化交易所集成，允许用户直接在 Safe 钱包内进行交易。

社区支持：Safe 拥有活跃的社区，用户可以在这里与其他用户交流和分享经验。此外，Safe 社区还提供技术支持和安全漏洞报告机制，以确保 Safe 钱包的安全性和稳定性。

虽然这种方式给用户带来了便利，但由于其钱包合约和后端程序功能的复杂性，对于非技术人士来说并不友好。因此，Safe 的解决方案难以成为普遍接受的行业标准，更适合那些需要定制化、特殊功能服务的用户。

因此，本文重点分析了其优缺点。其优点在于智能合约本身具有高度可定制的能力，能够实现灵活、动态、强大的自组织特性。然而其缺点在于依赖 EOA 账户进行管理，这从根本上体现了签名算法的局限性。

ERC-4337 对用户和行业意味着什么?

资料来源：https ://inevitableeth.com/en/home/ethereum/upgrades/consensus-updates/account-abstraction

ERC-4337 与以太坊的集成对 Web3 用户、兼容 EVM 的区块链生态系统以及整个加密领域都具有深远的意义。它通过添加新功能和升级现有功能，带来了多项重要增强，使代币使用更加便捷灵活。请考虑以下几点：

对于用户

更便捷的Token转移：ERC-4337引入了新的特性，例如Token转移过程中的注释功能，让用户可以更便捷地添加注释，方便后续的追踪和管理。

更安全的代币交易：ERC-4337采用了新的安全协议和机制，增强了代币交易中的身份验证，使交易更加安全可靠。

更灵活的代币使用：ERC-4337 引入了代币销毁、回收等新功能，使代币使用更加灵活。

对于行业

应用场景更加广泛：ERC-4337的改进使得代币能够应用于更广泛的领域和场景，例如物联网、供应链管理、数字资产等。

更高的安全性和可靠性：安全升级和身份验证机制的加入增强了代币交易的安全性和可靠性，这将对金融、保险等行业产生积极影响。

互操作性增强：ERC-4337标准的升级使得不同代币之间的转移和兑换更加便捷，促进了代币市场的发展和代币经济的增长。

结论

鉴于其潜力，ERC-4337 可能会引发加密货币投资者的狂热。利用智能合约技术将账户抽象元素引入钱包，预示着巨大的可能性，也预示着会有更多人加入竞争。

从另一个层面来看，以太坊的 ERC-4337 将促进加密货币的更广泛应用。它将一个复杂的无银行账户数字支付系统转变为一个大多数人都能理解和接受的简化系统。因此，对于下一代加密货币采用者来说，这可能是一个极其宏伟的愿景。

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