マルチチェーンアカウントの抽象化解析：暗号化インフラの未来展望

2024年7月8日至11日、ヨーロッパ最大規模のイーサリアム年次イベント——イーサリアムコミュニティ会議がベルギーのブリュッセルで開催され、技術とコミュニティの発展に焦点を当てます。本会議には、350名以上のブロックチェーン業界の第一線の意見リーダーが講演を行い、その中には、あるブロックチェーン開発者が「未来を明らかにする：マルチチェーンアカウントの抽象化解析」というテーマについて深く探求しました。

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スピーチの要点概要

• アカウントの抽象化（AA）の核心は署名の抽象化と支払いの抽象化にあります。前者はユーザーが任意の検証メカニズムを選択できるようにし、後者は多様な取引支払いオプションを提供し、共にユーザーエクスペリエンスと安全性を向上させています。

• ERC-4337とネイティブAAは、検証と実行段階のエントリポイント関数の設計において違いがあります。取引の検証制限と取引の実行ステップは、異なる実装においてそれぞれ特徴があります。

• EVM互換チェーン上でERC-4337を実装する際、Rollup設計におけるプロトコルの違いやアドレス計算方法の違いにより、L1とL2間での実装時にいくつかの微妙だが重要な開発の詳細が発生しました。

アカウントの抽象化の概要

アカウントの抽象化の本質

アカウントの抽象化は主に2つの重要なポイントを含みます：

1. サインの抽象化：ユーザーは好みの検証メカニズムを自由に選択でき、特定のデジタル署名アルゴリズムに制限されなくなります。
2. 支払いの抽象化：ユーザーはERC-20資産をネイティブ資産の支払いの代わりに使用したり、第三者が取引をスポンサーするなど、さまざまな取引支払いオプションを利用できます。

この柔軟性は、ユーザーにとってより安全で最適化された体験を提供します。

ERC-4337の紹介

ERC-4337は、Ethereumの外部所有アカウント（EOA）の固有の制限を解決することを目的としており、より柔軟なアカウント管理と取引処理方法を導入しています。

• userOp 構造体: ユーザーが userOp 構造体を Bundler に送信すると、Bundler は複数の userOps を収集し、handleOps 関数を呼び出してそれらを EntryPoint コントラクトに送信します。
• EntryPointコントラクト：オペレーティングシステムがトランザクションを処理するのに似ており、主な機能はuserOpの承認を検証し、手数料を徴収し、ターゲット操作を実行することです。

ネイティブAAの概要

ネイティブAAでは、各アカウントがコントラクトであり、取引処理メカニズムがブロックチェーンプロトコルに直接組み込まれています。異なるブロックチェーンネットワークは異なるAAデザインを採用しています：

• ERC-4337アカウントの抽象化：イーサリアム、Arbitrum、Optimismなど複数のネットワーク
• ERC-4337に基づくネイティブアカウントの抽象化：StarkNetとzkSync Era
• プライバシーデザインを備えたネイティブアカウントの抽象化：Aztec

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ERC-4337とネイティブAAの違い

オペレーティングシステムの役割

AAオペレーティングシステムは、Gas価格、取引順序、エントリポイント関数のトリガーなどの問題を解決する必要があります。ERC-4337はBundlerとEntryPoint Contractの協力によって達成されますが、ネイティブAAではユーザーが直接userOpsを公式サーバーのオペレーター/ソーターに送信します。

契約インターフェース

ERC-4337とネイティブAAの検証段階のエントリーポイント関数は固定されていますが、実行段階ではネイティブAAのエントリーポイントだけが固定されています。

検証ステップの制限

DoS攻撃を防ぐために、各実装は検証取引に異なる制限を設けています。例えば、zkSync Eraは契約ロジックが自身のストレージスロットや特定のアドレスのストレージスロットにアクセスすることを許可していますが、グローバル変数へのアクセスは禁止しています。

実行ステップ制限

zkSyncはシステムコールを実行する際にシステムフラグの存在を確認する必要がありますが、ERC-4337とStarkNetは実行段階で特別な制限がありません。

ランダム数処理

各実装はランダム数の処理方法が異なります。ERC-4337はキー値とランダム値を区別し、zkSyncとStarkNetは厳密に増加することを保証します。

初回取引のデプロイ

ERC-4337はuserOp構造内にinitcodeフィールドを含み、StarkNetとzkSyncはユーザーにアカウント契約を展開するために最初の取引をオペレーター/ソートラーに送信することを要求します。

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L1とL2の4337実装の違い

プロトコルの違い

L2はデータをL1にアップロードして安全性と決済を確保する必要があり、これにより事前検証Gasには追加のアップロード費用を含める必要があります。これらの費用を正確に特定することは重大な課題です。

アドレスの違い

異なるチェーンのアドレス計算方法には違いがあります。例えば、zkSync ERAのcreate関数ではアドレスのエンコーディング方法がEthereumやOPのサマリーとは異なり、StarkNetは独自のハッシュ関数を使用してアドレスを計算します。

さらに、ハードフォークで追加されたオペコードが、コンパイル後のバイトコードの変更を引き起こす可能性があります。Solidityコードが同じであっても、アカウント契約アドレスがイーサリアムとL2で一致しない可能性があります。

まとめ

アカウントの抽象化は暗号化インフラストラクチャの重要な発展方向であり、その実装は異なるチェーンでそれぞれ特徴があります。技術の進化が続く中で、私たちはユーザーにより便利で安全なブロックチェーン体験を提供するために、さらなる革新と最適化が見られることを期待しています。

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