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

2024年7月8日至11日、規模最大のヨーロッパのイーサリアム年度イベント——イーサリアムコミュニティカンファレンス（EthCC）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ています。本会議では、350人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「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説」というテーマの講演も含まれています。

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スピーチのポイント

• アカウントの抽象化（AA）の二つのコア：署名の抽象化と支払いの抽象化。署名の抽象化はユーザーが任意の検証メカニズムを選択できることを可能にし、支払いの抽象化は多様な取引支払いオプションを提供し、安全性とユーザー体験の向上を目的としています。

• 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のみが固定されています。異なる実装方法は、取引の制限検証と取引実行のステップ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を実装する際に、Rollup設計におけるプロトコルの違いとアドレス計算方式の違いが原因で、L1とL2間でERC-4337を実装する際にいくつかの微妙だが重要な開発の詳細が存在します。

アカウントの抽象化の概要

アカウントの抽象化の定義

アカウントの抽象化（AA）は、主に署名の抽象化と支払いの抽象化の2つの重要なポイントを含みます：

1. サインの抽象化：ユーザーは特定のデジタル署名アルゴリズムに制限されず、検証メカニズムを自由に選択できます。
2. 支払の抽象化：ユーザーはERC-20トークンでの支払いや第三者による取引のスポンサーシップなど、さまざまな取引支払い方法を使用できます。

この柔軟性は、より安全でより質の高いユーザー体験を提供することを目的としています。

ERC-4337の紹介

ERC-4337は、イーサリアムプロトコルにおける外部所有アカウント（EOA）のいくつかの制限、例えば固定された署名方法や支払い設計を解決することを目的としています。その主な特徴は以下の通りです：

• 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、EntryPoint コントラクトの handleOps 関数を呼び出します。
• EntryPointコントラクト：取引処理の中心として機能し、主な機能には承認の検証、手数料の徴収、目的の操作の実行が含まれます。

ネイティブAAの紹介

ネイティブAAでは、各アカウントが契約であり、取引処理メカニズムが直接ブロックチェーンプロトコルに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のAA設計はそれぞれ異なります：

• ERC-4337アカウントの抽象化：イーサリアム、Arbitrum、Optimismなどの複数のネットワークに適用
• ERC-4337に基づくネイティブアカウントの抽象化：StarkNetとzkSync Era
• プライバシー設計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の比較

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、取引の順序、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の協力によって実現されますが、ネイティブAAではユーザーが公式サーバーのオペレーター/ソーターと直接対話します。

合約インターフェース

ERC-4337とネイティブAAの「検証」フェーズのエントリーポイント関数は固定されていますが、「実行」フェーズではネイティブAAのエントリーポイントのみが固定されています。

検証ステップ制限

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定しています。例えば、zkSync Eraはコントラクトロジックが自身のストレージスロットおよび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。

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を確認する必要がありますが、ERC-4337とStarkNetには実行段階で特別な制限はありません。

ランダム数処理

異なる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はランダム数を厳密に増加させることを保証します。

初回取引のデプロイ

ERC-4337はuserOp構造体のinitcodeフィールドを通じて初回デプロイを実現しますが、StarkNetとzkSyncはユーザーがオペレーター/ソート業者に直接最初のトランザクションを送信してアカウントコントラクトをデプロイする必要があります。

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L1とL2のERC-4337の実装の違い

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、これには追加の費用（L1のセキュリティ料金やblob料金）が関与し、事前検証Gasに考慮する必要があります。

アドレスの違い

異なるチェーンのアドレス計算方式には違いがあり、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。特にハードフォークで新しいオペコードが追加される際、L2が特定の更新をサポートしていない場合、バイトコードの変化を引き起こす可能性があります。

これらの違いや特徴を深く理解することによって、開発者はマルチチェーン環境でアカウントの抽象化をより良く実現し、最適化することができ、ユーザーにより安全で柔軟な暗号化のインタラクション体験を提供します。

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