抽象帳戶（Account Abstraction ）：EIP-3074 與EIP-4337 簡介_ION

以太坊的社群其實討論了好一陣子究竟要如何設計新一代的帳戶，不同的思路也對應了不同的提案，本文主要介紹AA在以下這兩種方向的相關內容：

讓現行的EOA有智能合約的功能讓現行的智能合約有EOA的功能

TableofContents

EIP-3074EIP-4337ClosingBackground

本文主要繼承自前篇：AccountAbstraction抽象帳戶：EIP-2938簡介，因此會希望讀者已經閱讀完前篇，以及具備相關的背景知識。

▎EIP-3074

EIP-3074:AUTHandAUTHCALLopcodes打算在EVM中加入兩個新的OpCodes，分別是?AUTH?和AUTHCALL，讓EOA能透過這兩個opcode授權合約代替EOA的身份去呼叫其他合約。

此提案仍在review階段，請大家謹慎服用。EIP-3074的主要目的并非設計一個嶄新的protocol來擴展EOA的functionality，因為隨著protocol與相關的介面標準越來越復雜，能被攻擊的地方也會越來越多。

它傾向讓User可以以合約代理自己執行各種動作，同時讓開發者能以一個更具彈性的框架來設計交易物件和驗證機制，使任何的EOA可以像一個合約帳戶一樣運作，卻不用自己布署任何合約。

Overview

ImageSource:?Ethereumwalletstodayandtomorrow—EIP-3074vs.ERC-4337

概括來說一個EOA能將一則已簽的訊息送至自己信任的合約上，合約可以利用?AUTH?和?AUTHCALL?代替這個EOA送出這筆交易。

由于EOA/User提交給Invoker的形式是合約自訂的，搭配新的OpCodes之后能讓各種需求變得很好實現，例如批次交易、包裝交易、手續費繳交方式、多簽、簽章驗證方式等。EOA也能透過他喜歡的方式給予Invoker手續費。

外媒：Do Kwon個人錢包于昨日將100萬枚USDC經由新錢包轉至幣安:金色財經報道，鏈上數據證實，6月26日，Terraform Labs首席執行官Do Kwon的個人錢包將100萬枚USDC（約13億韓元）從個人錢包轉移到新錢包。隨后USDC立即被轉回幣安，因此懷疑有人試圖套現。提取USDC的個人錢包是Digital Asset 5月份分析Do Kwon的6個個人錢包地址（2個Terra錢包和4個以太坊錢包）之一。Digital Asset分析結果發現，Do Kwon曾多次向新錢包地址匯款，而該地址自5月份以來一直未曾使用過。從目前已確認的數據來看，很難確定新錢包是誰。

漢城大學教授趙在宇表示，即使Do Kwon于3月份在黑山被捕，他仍在繼續兌現加密貨幣。如果調查機構對錢包A展開調查，幣安估計得必須積極配合[2023/6/27 22:03:08]

特別注意：EIP-3074可以視為是EOA的擴充而非必要。Invoker是不可升級的，因為可升級合約的新邏輯可能會讓Invoker無法適當地驗證commit，導致造成非常嚴重的問題，例如讓不該通過的交易簽章通過，或該通過的無法通過。

此外，commit可以利用平行的call和在其之中的nonce，達到multi-call的「包裝交易」效果。例如我們在面對ERC-20的交易時，就可以把approve-transfer包在一個動作里面。

關于這個部分每一個callframe里面的角色及運作，可以見下文。

EIP-3074相關的缺點與改進建議的部分可以看：AcaseforasimpleralternativetoEIP3074?、EIP-3074ThreatModels和Reference處的內容。authorized

authorized是一個型態為?address?的變數，表示當今合約是被哪個帳戶授權的。被授權的合約能夠使用?AUTHCALL?代表此帳戶執行各種行為。authorized和其他以太坊中的變數不同，它沒有預設值，每次合約開始一個執行前就會將其初始化為unset，代表當前沒有EOA授權此合約執行。authorized是?AUTH?及?AUTHCALL?這兩個新OpCodes會去查看的變數，存在當前合約執行時的EVM中，用于確認是否已經正確設置授權帳戶，如果已經被設置且所有簽章合法則?authorized?的值會被?AUTH?及?AUTHCALL?取用。合約每一次只能有一個authorized，也就是說合約不能同時代替兩個EOA執行動作。每次執行時，每次的?authorized?是獨立的，不能監聽到別人的authorized。即便是利用DELEGATECALL，或同樣?address?授權加上同樣一筆交易，當前?authorized?都不能離開作用域影響別人。不能跨出executionframe的原因是同一筆交易里面可能有多個callframe，而每一個callframe都有一個經過?AUTH?授權的authorized，這個授權只停留在自己的callframes里面，也就是?authorized?不能影響他人及被影響的原因。AUTH和AUTHCALL

美國區塊鏈協會呼吁國會為加密質押技術確定適當的立法:2月10日消息，針對美SEC和Kraken之間的和解，美國區塊鏈協會首席執行官Kristin Smith發布聲明稱：“美國證券交易委員會（SEC）繼續攻擊美國加密貨幣公司和散戶投資者，通過執法進行監管并削弱美國公共區塊鏈網絡的潛力。質押是加密生態系統的重要組成部分，它允許個人參與去中心化網絡，并為投資者提供更多選擇來賺取被動收入。今天的和解不是法律，但這是另一個例子，說明為什么我們需要國會——而不是監管機構——來為這項新技術確定適當的立法。否則，美國就有可能將創新推向海外，剝奪個人用戶的在線自由。”[2023/2/10 11:59:27]

AUTH：會基于ECDSA簽章演算法去設定?authorized?的值

AUTH會從Stack中取出三個元素：authority、offset、length，首項代表signeraddress，后兩者代表memory的range，會接收EOA的以及commit。由于是接收dynamicmemoryrange，因此?AUTH?未來是有機會升級來支援與ContractAccount互動或使用其他驗證方法的。此處EOA送來的簽章仍然是使用?secp256k1?這個演算法，簽章結果為：(v,r,s)。如果簽章合法且簽章recover后?authority==signer?或authority==tx.origin，則將?authorized?設為authority。如果?authorized?被成功設定成?authority?也就是signer，那?AUTH?會回傳1，否則回傳0。commit是EOA提交的交易資訊，InvokerContract會驗證這里面的內容，包含nonce、to、gas、calldata。

AUTHCALL：會代理?authorized?這個帳戶發送call

AUTHCALL會從Stack中取出八個元素，包含：gas、addr、value等，用于發送call。與?CALL(0xF1)?的行為很像，差別主要在于一些參數的邏輯判斷，例如：authorized如果是unset的狀態，則這次執行動作就不合法。在EIP-3074中還有?dynamic_gas?的設計，這個部份因為比較瑣碎我就先略過，如果有興趣或是想知道其他參數的Spec.可以詳閱此處。

參議員Smith：加密貨幣的問題是基本的消費者保護的問題:金色財經報道，美國民主黨參議員Smith12月15日表示，加密貨幣的問題是基本的消費者保護的問題；美國商品期貨交易委員會（CFTC）和美國證交會都應該對加密貨幣進行監管。[2022/12/17 21:50:48]

▎EIP-4337

EIP-4337:AccountAbstractionviaEntryPointContractspecification則希望可以把原本交易在底層運作的邏輯拉到合約中：

當User簽核完一筆交易后將其送到UserOperationmempool之中而Bundler會從中挑選交易，捆綁成一筆BundleTransaction呼叫EntryPointSmartContract的handleOps完成相關執行與驗證之后，把交易推到鏈上。在這里我們有許多名詞是第一次碰到，下文我會慢慢解釋！

此提案仍在draft階段，請大家謹慎服用。

Source:?ERC4337:accountabstractionwithoutEthereumprotocolchanges

首先，這個提案最大的特點就如同上圖來源，Vitalik文章的標題敘述一樣，不用去更改Ethereum底層的Protocol就能完成AA的實作。

嚴謹來說是不用去修改或增加共識層的Protocol。EIP-4337可以達到以下目標，某些點可能與我們之前介紹過的EIP-2938和EIP-3074稍微不同：

以ContractAccount作為真正的主要帳戶：不再需要任何EOA作為呼叫的源頭去中心化：不需要對bundler這個角色的信任假設不需要修改共識層的Protocol：所以不會有新的OpCodes也不會有新的TransactionType。擁有過往我們提到的其他特性，例如：Atomicmulti-operations、Privacy-Solution、不同支付手續費的方式ContractSpecification

我們可以把EIP-4337的AA實作當成是一個Contract的Spec.，它的目的是要把底層的交易與帳戶運作拉到合約層面執行。這邊我會邊解釋名詞，邊順過整個交易在AA被執行的過程。

數據：BTC已實現上限達到15個月低點:金色財經消息，據Glassnode數據顯示，BTC已實現上限剛剛達到15個月低點，數額為385,688,808,817.36美元。[2022/12/8 21:31:01]

1.UserOperation&2.UserOperationmempool

在合約里面，用戶送上來的交易物件是一個在合約中名為?UserOperation?的struct。這個?struct?的members和我們認識的交易很像，包含sender、nonce、callData、callGas、signature等，細節可見原提案。

為了避免ReplayAttack，Signature的制作必須要包含?chainid?和?EntryPointaddress?等元素。3.Bundler&4.BundleTransaction

Bundler有可能是礦工，或是能作為User和Miner之間的中介人。會去聆聽UserOperationmempool中新加入的UserOperation，并且將從這些交易中挑選一部分捆綁成BundleTransactions。

這邊我們可以假設UserOperation一定會被打包處理，因為可能會有類似FlashBot的Bundler去快速過濾出有利潤可圖的交易。首先Bundler會在Local使用RPCCall呼叫EntryPointSmartContract中的simulateValidation()，以此先確保這些UserOperation的簽章沒問題和GasFee被正常支付。關于模擬交易結果的部分可見此處。

最后BundleTransactions會呼叫EntryPointSmartContract中的函式handleOps。

5.handleOps&6.EntryPointSmartContract

EntryPointSmartContract是一個早就被布署的合約，將在未來被相關的AATransaction呼叫使用，例如某一個Dapp有它想要的AA交易模式，它就需要布署一個它的EntryPoint。

EntryPoint會處理UserOperations的內容和替BundleTrandactions布署一個WalletsContract。

Hive Blockchain 8月開采290.4枚BTC和超3010枚ETH:金色財經消息，上市礦企Hive Blockchain8月份總計開采290.4枚比特幣和超3010枚以太坊，均創單月產能記錄，截至8月31日該公司共持有3258枚比特幣和5100枚以太坊。此外HIVE已經開始分析利用其GPU礦機挖掘其他GPU可挖幣種，并將在以太坊合并之前實施beta測試。[2022/9/6 13:11:59]

WalletContract會用來處理nonce與signature的驗證并且執行交易。

EntryPointSmartContract

在進到?EntryPoint?與?handleOps?的解釋之前，我們先回憶一下之前在EIP-2938提到的，節點需要負責驗證一筆AA交易是否合法的兩個階段：PAYGAS以前的驗證階段，與?PAYGAS?以后的執行階段。

前者限制交易只能閱讀合約的storage以及不能更改任何狀態，如果交易在這個階段失敗，礦工會拒絕這筆交易。后者因為已經支付了fee，如果交易在這個階段失敗，礦工仍然可以選擇要不要加入這筆交易。

Source:?Implementingaccountabstractionaspartofeth1.x

在?handleOps?中有很類似的舉動，面對每一個UserOperation，handleOps會用兩個ForLoop來實作上述兩個phases，一個是verificationloop，另一個是executionloop。

VerificationLoop

如果這個?UserOperation?還沒有一個對應的walletcontract，就用?UserOperation?中的其中一個field：initCode，來布署一個合約。如果?initCode?是空的，或者布署之后的WalletContractAddress和?UserOperation.sender?不同，這個call就視為失敗。將?UserOperation?作為參數并且附上手續費，以呼叫walletcontract中的validateUserOpvalidateUserOp首先會用?require(msg.sender==ENTRY_POINT)?確認?EntryPoint?是自己認可的。接著驗證交易是否合法，包含我們上述提到的那些AA特性的驗證以及nonce是否正確。若是都合法則Wallet支付手續費。以上過程中有任何失敗都會revert。補充說明：用戶在送上?UserOperation?這個物件時，必須先用EIP-1014自行計算UserOperation.sender，也就是?CREATE2?創建的WalletContract的地址。validateUserOp()和我們之前提到Bundler會預先呼叫?EntryPoint?的?simulateValidation()?要做相同的檢查。需要特別注意VerificationLoop中，如果再用call呼叫其他合約時有禁止執行的OpCodes，這個部份對應到之前EIP-2938的「限制交易在?PAYGAS?之前只能閱讀合約自己的storage以及不能更改任何狀態」。ExecutionLoop

handleOps中的第二個步驟會以?UserOperation?作為calldata，去呼叫VerificationLoop布署的WalletContract。并且執行交易本身該執行的內容。

執行完以后，會將剩余的gasfee給予WalletContract。

Paymasters

在EIP-4337還有特別重要的一個Features叫做Paymasters。

大家還記得在之前的文章中有介紹過的其他支付手續費的方式，以及TornadoCash的AAExample嗎。Paymasters可以做到第三方代替別人支付一筆交易的手續費的行為，此時就可以去接收其他種的Fee。

要如何判斷這筆交易的手續費是WalletContract還是Paymasters支付，得看?validateUserOp?中的參數?requiredPrefund?是否為0。如果我們已經確定要用Paymaster支付的話，可以對應著看上方示意圖。

EntryPoint中要特別去實做一些屬于Paymaster的函式，例如：

addStake、unlockStake、withdrawStake：這些函式可以讓paymasters管理他們在?EntryPoint?中的資金，Paymaster必須要抵押資金以此代表同意成為第三方支付者。balanceOf、depositTo、withdrawTo：這些函式能夠讓Paymaster去管理用戶資產在?EntryPoint?這個Contract中的狀態。例如?depositTo?可以讓Paymaster存款到用戶身上，之后就可以這里扣除該用戶交易需要用到的手續費。在以上的示意圖中，對應的步驟如下：

Bundler會呼叫?EntryPoint?的handleOps。EntryPoint將?UserOperation?作為參數呼叫walletcontract中的validateUserOp，驗證所有交易該驗證的事情，和上文介紹兩回圈時不同的是：這邊不會支付手續費。先不付的原因就是為了等第三方的角色支付手續費。handleOps除了?validateUserOp?以外，還需要確認Paymaster的狀況，例如擁有足夠的ETH可以支付這筆交易的手續費。EntryPoint呼叫PaymasterContract中的validatePaymasterUserOp，確認paymaster愿意支付這筆交易的手續費。愿意則支付，如果不愿意這筆交易就會failed。呼叫WalletContract并執行交易本身該執行的內容。做完第五步之后，必須緊接著呼叫PaymasterContract的postOp。需要注意這里除了跳出去找paymaster之外，這一到六步都是不可分割的！

ImageSource:?Ethereumwalletstodayandtomorrow—EIP-3074vs.ERC-4337

上面這張圖也蠻漂亮的，大家可以參考一下：

補充說明：第一到第四步為VerificationLoop，第五與第六步為ExecutionLoop。為了防止Paymasters可能DoS系統的風險，我們需要一個Paymaster的聲望機制，詳細可見：reputation,throttlingandbanningsection。可以有多個Paymasters來分擔一筆交易的手續費。Security

整個系統的安全假設有一個前提是Node必須在包裝這筆UserOperation時就先利用上文提到的模擬行為確保交易會成功、手續費會被支付。如果這件事情沒有做到，那我們可以假設有惡意人士會提交很多個operations，并且被包裝抵達?EntryPoint?但在最后一刻，才被revert。但如果有在每次提交到EntryPoint?前確實模擬，那系統就可以預設是DoSSafe的。

雖然無論是使用WalletContract還是Paymaster支付手續費，都可以利用模擬行為避免交易在最后一步才被revert，但Paymaster是被第三方制造出來的，因此我們可以想像有一種惡意情況是模擬行為中?paymaster.validatePaymasterUserOp?會成功，但之后的?postOp?等真正要執行時會失敗。

Closing

和前一篇介紹AA的文章相同，由于是簡介所以非常多設計細節還有實作的設計想法我都沒有提到，如果想要了解的話可以細細品嘗該EIP本身還有下方Reference提到的資料。

由于以上介紹的兩個提案都還不是定案，在研究時也會找到許多舊版提案的內容，因此如果大家發現認知與資料不一的情況，可以先去確認EIP內文，那里肯定是最準確的！

本文要感謝

NICLin老師的Review（這篇超級長的

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MANA