تحليل عميق لماضي ومستقبل تجريد حساب إثيريوم

المقدمة

ينقسم هذا المقال إلى قسمين رئيسيين:

الجزء الأول يبدأ من أول اقتراح AA في عام 2015، حيث يقوم النظام بتلخيص المحتوى الرئيسي للاقتراحات EIP حتى الآن، ويستكشف تطور تاريخ الاقتراحات AA، ويقدم تقييماً شاملاً لكل من الحلول.

الجزء الثاني يركز على مقارنة ردود الفعل السوقية التي واجهتها EIP4337 بعد إطلاقها، بالإضافة إلى تحليل متعمق لـ EIP7702 الذي سيتم دمجه في الترقية القادمة لإثيريوم. ستغير هذه الاقتراحات شكل التطبيقات على السلسلة تمامًا بمجرد دمجها.

EIP-7702 لها دلالة تاريخية، دعونا نستكشفها معًا.

1. خلفية تجريد الحساب

1.1 معنى تجريد الحساب

مؤسس إثيريوم فيتاليك قام بتحديث خارطة طريق تطوير ETH مرة أخرى في نهاية عام 2023، لكن لم يتغير تحديد تجريد الحساب. النموذج السائد الحالي ينتقل من EIP-4337 إلى المرحلة التالية "تحويل الحسابات EOA الطوعية".

1.2 حالة سوق تجريد الحساب

بعد عام ونصف من التطوير، وصل إجمالي عدد العناوين لـ EIP4337 على السلاسل الرئيسية إلى 12 مليون، حيث بلغ عدد العناوين النشطة على شبكة إثيريوم الرئيسية 6,764 عنوانًا فقط، وهو بعيد جدًا عن عدد عناوين EOA و CA. وقد وصل عدد العناوين المستقلة على شبكة إثيريوم الرئيسية إلى 270 مليون، ويمكن القول إن EIP4337 يتطور ببطء على الشبكة الرئيسية.

ومع ذلك، فإن هذا لا يؤثر على القيمة الجوهرية لـ AA. تصميم EIP4337 مقدر له أن يكون من الصعب التوافق بشكل جيد مع الشبكة الرئيسية. مع دمج أنواع مختلفة من سلاسل L2 بشكل عام في AA الأصلية، شهد عدد عناوين EIP4337 انفجاراً على L2، حيث وصل عدد المستخدمين النشطين في يوليو لشبكة Base وPolygon إلى مليون و ثلاثة ملايين على التوالي، مما يعكس أداءً جيداً.

لذلك، فإن تصميم EIP4337 ليس خطأ، بل له العديد من المزايا. الحالة الحالية ناتجة عن الاختلاف بين الشبكة الرئيسية و L2، حيث تحتاج كل منهما إلى حلول مناسبة لها.

2. ما هو تجريد الحساب؟

تجريد الحساب في جوهره هو حل لمشكلة انفصال الملكية.

يوجد نوعان من الحسابات في هيكلية EVM: الحساب الخارجي (EOA) وحساب العقد (CA). في الحساب الخارجي، يمتلك نفس الكيان ملكية الحساب وحقوق التوقيع. الشخص الذي يمتلك المفتاح الخاص لا يمتلك فقط "ملكية الحساب"، بل لديه أيضًا الحق في "توقيع نقل جميع الأصول".

هذا يتم تحديده من خلال هيكل معاملات الحسابات في إثيريوم. من هيكل المعاملة يمكن أن نرى أن المعاملة القياسية في الواقع لا تحتوي على حقل From. عند تحويل الأموال، يتم استخراج عنوان الإنفاق المحدد من خلال معلمات VRS (، أي توقيع المستخدم ).

والأثر الرئيسي لـ EIP4337 هو إضافة عنوان المرسل في حقل المعاملة، مما يحقق فصل المفتاح الخاص عن العنوان الذي يتم تشغيله.

السبب في أن فصل الملكية مهم للغاية هو أن تصميم الحسابات الخارجية (EOA) سيؤدي إلى العديد من المشاكل:

1. من الصعب حماية المفتاح الخاص: فقدان المفتاح الخاص يعني فقدان جميع الأصول.

2. خوارزمية التوقيع واحدة: يمكن للبروتوكول الأصلي التحقق من المعاملات باستخدام خوارزمية ECDSA فقط.

3. صلاحيات التوقيع مرتفعة جداً: لا توجد وظيفة توقيع متعدد أصلي، يمكن تنفيذ أي عملية بتوقيع واحد.

4. يجب دفع رسوم المعاملات باستخدام ايثر، ولا تدعم المعاملات الجماعية.

5. خصوصية المعاملات سهلة التسرب: المعاملات الفردية تسهل تحليل معلومات حاملي الحساب.

تجعل هذه القيود من الصعب على المستخدمين العاديين استخدام إثيريوم:

أولاً، يجب على المستخدم أن يمتلك ايثر ويتحمل مخاطر تقلب الأسعار.

ثانياً، يحتاج المستخدم إلى التعامل مع منطق الرسوم المعقد، مثل سعر الغاز، وحد الغاز، ومفاهيم حظر المعاملات.

أخيرًا، تحاول محفظة أو تطبيق blockchain تحسين تجربة المستخدم من خلال تحسين المنتج، ولكن التأثير محدود.

لذلك، الحل يكمن في تحقيق تجريد الحساب، وفصل الملكية (Owner) وحق التوقيع (Signer)، وبالتالي معالجة المشاكل المذكورة تدريجياً.

تاريخياً، كانت هناك عدة مقترحات، وانتهى الأمر إلى خطتين.

3. تنظيم سياق مقترحات تجريد الحساب

يبدو أن هناك العديد من مقترحات EIP لحل المشكلة، ولكن في النهاية هناك فكرتان أساسيتان. كل قضية تم النظر فيها في EIP غير المعتمدة، تتجمع لتصبح نقاط التحول في الحلول الحالية.

3.1 الطريق الأول: تحويل عنوان EOA إلى عنوان CA

في نوفمبر 2015، اقترح فيتاليك هيكل جديد للحسابات باستخدام العقود في EIP-101. تم تغيير العنوان ليكون فقط رمزًا ومساحة تخزين، يدعم دفع رسوم المعاملات ERC20، من خلال عقود مسبقة التهيئة لتحويل الرموز الأصلية إلى أرصدة شبيهة بـ ERC20، وتم تبسيط حقول المعاملة إلى to و startgas و data و code.

هذه الخطة تعتبر ثورة جذرية، ستحدث تغييرات كبيرة في التصميم الأساسي، مما سيمكن كل عنوان حساب من امتلاك "منطق" خاص به ( وهو بالضبط التأثير الذي يسعى EIP-7702 لتحقيقه ).

يمكن أن يولد ميزات أخرى، مثل:

1. جعل المعاملات تستخدم المزيد من خوارزميات التشفير، يتم تحديد طريقة التحقق من التوقيع والمصادقة من قبل Code الداخلي لكل عنوان.

2. تتمتع بخصائص مقاومة لهجمات الكم، لأن الكود قابل للتحديث.

3. جعل ايثر يمتلك وظائف متوافقة مع عقود ERC20، مثل تفويض الخصم.

4. تعزيز مساحة تخصيص الحساب، ودعم استعادة اجتماعية، ودعم SBT، واسترجاع المفتاح وغيرها.

السبب في عدم الاستمرار في الدفع هو أن الخطوات كانت كبيرة جدًا، ولم يتم أخذ مشكلة تضارب هاش المعاملات الحالية ومواضيع الأمان بعين الاعتبار بشكل كافٍ، لكن كل فكرة إيجابية أصبحت واحدة من الوظائف الأساسية في EIP4337 وEIP7702.

توجد سلسلة من EIP في المستقبل تهدف إلى تحسين هذه المنطق:

EIP-859: تجريد الحساب على السلسلة الرئيسية (2018-01-30)

محاولة حل مشكلة نشر الكود. الوظيفة الأساسية هي أنه إذا لم يتم نشر عقد الطرف المتعامل، يتم استخدام الكود المرفق بالمعاملة لتنفيذ نشر محفظة العقد. كما تم اقتراح رمز التشغيل الجديد PAYGAS، الذي يستخدم كفصل بين الجزء التحقق من المعاملة والجزء التنفيذ، بالإضافة إلى دفع الغاز.

على الرغم من عدم النجاح في ذلك الوقت، إلا أن هذا أصبح أحد المنطق الأساسية لـ EIP7702. كل صفقة في EIP7702، بالتزامن مع هيكل المعاملات الخاص، يمكن أن تحتوي على كود معين، مما يمنح عنوان EOA القدرة على التعاقد في هذه المعاملة.

EIP-7702: إعداد كود الحساب EOA (2024-05-07)

هذا هو EIP الأساسي الذي سيتم مناقشته في بقية المقال، وقد اقترحه فيتاليك كبديل لـ EIP-3074. تم التخلي عن EIP-3074، وسيتم تضمين EIP-7702 في الانقسام الصلب القادم ETH Prague/Electra(Pectra).

3.2 الطريق الثاني: دع عنوان EOA يقود عنوان CA

EIP-3074:زيادة أوامر التشغيل AUTH و AUTHCALL(2020-10-15)

إضافة عمليتين جديدتين في EVM: AUTH و AUTHCALL، مما يسمح لـ EOA بتفويض العقود لاستبدال هوية EOA لاستدعاء عقود أخرى من خلال هاتين العمليتين.

بشكل عام، يمكن لـ EOA إرسال رسالة موقعة ( ومعاملة ) إلى العقد الذي يثق به ( والذي يسمى Invoker )، يمكن لعقد Invoker هذا استخدام أوامر AUTH و AUTHCALL بدلاً من EOA لإصدار المعاملات.

EIP-4337: تنفيذ تجريد الحساب من خلال مجموعة معاملات (2021-09-29)

مستوحاة من MEV، القيمة الأساسية هي تجنب تغييرات بروتوكول طبقة الإجماع تمامًا.

يقدم EIP4337 كائن معاملات جديد يسمى UserOperation، حيث يقوم المستخدمون بإرسال هذا الكائن إلى تجمع الذاكرة، ويتم حزمها وتسليمها من قبل المجمعين من منظور المعدنين لتنفيذ معاملات العقود، مما يعني أساسًا نقل المعاملات الأساسية وتشغيل الحسابات إلى مستوى العقود.

EIP-5189: من خلال عمليات المشغلين لحسابات التجريد (2022-06-29)

هذا هو تحسين لآلية EIP4337، من خلال إنشاء آلية تأييد غرامات مالية لمنع هجمات حجب DoS من Bundler الخبيث.

3.3 اقتراحات أخرى تدعم تجريد الحساب

EIP-2718: تغليف نوع المعاملة الجديد (2020-06-13)

هذا اقتراح نهائي، يحدد نوعًا جديدًا من المعاملات كظرف لنوع معاملات إضافية في المستقبل.

النتيجة النهائية هي أنه عند إدخال نوع جديد من المعاملات، يتم التمييز بين أنواع المعاملات من خلال ترميز محدد، مما يتطلب فقط التوافق مع الإصدارات السابقة، دون الحاجة إلى التوافق مع الإصدارات المستقبلية. المثال الأكثر شيوعًا هو EIP1559، الذي يميز بين رسوم المعاملات، ويستخدم ترميز نوع جديد من المعاملات، دون التأثير على نوع المعاملات التقليدي الأصلي.

EIP-3607: جعل عنوان EOA غير قابل لنشر العقود (2021-06-10)

هذا هو الحل التكميلي على مسار AA، والذي يستخدم لمنع تعارض عنوان نشر العقد مع عنوان EOA. سيتحكم في طريقة إنشاء العقد، ولن يسمح بنشر الكود على عنوان هو بالفعل عنوان EOA. في الحقيقة، هذه المخاطر صغيرة جدًا، حيث أن عنوان إثيريوم طوله 160 بت، وعلى الرغم من وجود طرق لاستخدام المفتاح الخاص لاصطدام مفتاح العقد المحدد، إلا أن تقدير استخدام كل قوة تعدين البيتكوين قد يستغرق عامًا.

3.4 كيفية فهم تطور تجريد الحساب؟

أولاً، يجب فهم القيمة التي تم تحويلها إلى CA، وهي في الأساس التأثير الفعلي لـ EIP-4337:

1. يدعم المعاملات الجماعية
2. دعم الاستعادة الاجتماعية
3. دعم التحقق من التوقيع المخصص
4. لا حاجة لدفع الرسوم بعملة أصلية
5. إدارة الأذونات بدقة أكبر
6. القابلية للتوسع

لكن العيب الرئيسي في EIP-4337 هو أنه يتعارض مع مبدأ الدوافع البشرية.

يبدو أنه أفضل، لكنه يقع في حلقة مفرغة من تطور السوق: العديد من Dapp لا تزال غير متوافقة، المستخدمون لا يرغبون في استخدام عنوان CA، واستخدام CA يؤدي بدلاً من ذلك إلى زيادة تكاليف المعاملات ( في سيناريوهات التحويل العادية، تضاعف رسوم المعاملات )، الاعتماد المفرط على توافق Dapp نفسها.

لذا لم يتم اعتماده حتى الآن على الشبكة الرئيسية لإثيريوم.

التكلفة هي المعيار الأكثر أهمية للمستخدمين، ويجب خفض التكاليف.

لكن لتقليل GAS حقًا، يجب إجراء تحديث انقسام ناعم لـ إثيريوم نفسه، وتعديل حساب GAS أو استهلاك GAS لوحدات العمليات وغيرها من الوحدات. بما أنه يجب أن يكون هناك انقسام ناعم، لماذا لا نفكر مباشرة في EIP-7702.

4. تحليل شامل لـ EIP-7702

4.1 ما هو EIP-7702

إنه من خلال نوع جديد من المعاملات، يسمح لـ EOA بامتلاك وظائف عقود ذكية مؤقتة في صفقة واحدة، ويدعم المعاملات الجماعية، والمعاملات بدون غاز، وإدارة الأذونات المخصصة، دون الحاجة إلى إدخال opCode EVM جديدة ( التي تؤثر على التوافق للأمام ).

يمكن للمستخدمين الحصول على معظم قدرات AA دون الحاجة إلى نشر العقود الذكية، بل يمكنهم حتى تقديم القدرة لطرف ثالث لبدء المعاملات نيابة عن المستخدم، دون الحاجة إلى تقديم مفتاح خاص، فقط يحتاجون إلى توقيع معلومات التفويض.

4.2 هيكل البيانات

تعريف نوع جديد من المعاملات 0x04، TransactionPayload هو نتيجة تسلسل ترميز RLP للمحتويات التالية:

rlp( [chain_id ، nonce ، max_priority_fee_per_gas ، max_fee_per_gas ، gas_limit ، الوجهة ، القيمة ، البيانات ، access_list ، authorization_list ، signature_y_parity ، signature_r ، signature_s])

من المهم أن تم إضافة كائن authorization_list، الذي يخزن الكود الذي يرغب الموقّع في تنفيذه في حسابه EOA. يوقع المستخدم على المعاملة في نفس الوقت الذي يوقع فيه على كود العقد الذي سيتم تنفيذه، ويمثل ذلك كمصفوفة ثنائية، مما يسمح بتخزين معلومات العمليات المتعددة دفعة واحدة، وتنفيذ العمليات الجماعية.

authorization_list = [[chain_id ، العنوان ، nonce ، y_parity ، r ، s] ، ...]

4.3 دورة حياة المعاملات

4.3.1 مرحلة التحقق

عند بدء تنفيذ التجارة، بالنسبة لكل tuple من authorization_list المكون من [chain_id، address، nonce، y_parity، r، s]:

1. استرجاع عنوان الموقع من التوقيع r و s باستخدام ecrecover.
2. تحقق من سلسلة ID( لمنع إعادة تشغيل سلسلة الشوكة ).
3. تحقق من ما إذا كان كود الموقّع authority فارغًا أو مفوضًا.
4. تحقق من nonce ( للموثق الموقّع لمنع إعادة تشغيل توقيع الموّثق ).
5. تعيين رمز الموقع الموقّع للسلطة إلى 0xef0100 || address( للالتفاف حول سياسة تصادم EIP3607 ).
6. زيادة nonce authority الموقعين ( لمنع إعادة تشغيل التوقيع الجزئي ).
7. إضافة حساب موقع السلطة إلى قائمة العناوين التي تم الوصول إليها ( وتحويل العنوان، وتقليل تكلفة تخزين الاستعلام الغاز ).

4.3.2 مرحلة تنفيذ العمليات

"الإصدار الجديد" قام فقط بتغيير سلوك نشر الشفرة.

لن يتم تعيين account_code كـ contract_code، بل سيتم استرداد الرمز المحدد بعنوان من authorization_list وتعيينه كـ account_code.

عند تنفيذ كود التفويض، يتم تحميل الكود من حقل العنوان في authorization_list، ويتم تنفيذه في سياق حساب الموقع.

هذا يعني أن كود عقد المستخدم يتم تخزينه فعليًا على عنوان محدد على السلسلة، وليس مضمّنًا مباشرة في المعاملة.