รายงานการวิจัยเชิงนามธรรมเกี่ยวกับบัญชี Ethereum: การรื้อข้อเสนอ EIP ที่เกี่ยวข้อง 10 ข้อและปัญหาค

特邀专栏作者

2022-11-17 05:00

บทความนี้มีประมาณ 4178 คำ การอ่านทั้งหมดใช้เวลาประมาณ 6 นาที

ใน Splurge ซึ่งเป็นขั้นตอนที่หกของแผนงาน Ethereum ล่าสุด ERC-4337 ที่จัดตั้งขึ้นใหม่ได้กลายเป็นการดำเนิน

ใน Splurge ระยะที่หกของแผนงาน Ethereum ล่าสุดที่เพิ่งเปิดตัวโดย Vitalik ผู้ก่อตั้ง Ethereum ERC-4337 ที่รวมเข้ามาใหม่ได้กลายเป็นการใช้งานหลักของ Abstraction บัญชีปัจจุบัน (Account Abstraction)

บัญชีนั้นสำคัญไฉน? เนื่องจากเมื่อผู้ใช้ web2 คนใดเข้าสู่ web3 การต่อต้านชั้นแรกที่พบคือการบันทึกคีย์ส่วนตัวหรือระบบช่วยจำ และยังต้องเผชิญกับการสูญเสียคีย์ส่วนตัวโดยไม่รู้ตัว และไม่สามารถตัดสินได้ว่าลายเซ็นถูกขโมยจากเว็บไซต์ฟิชชิง หรือแม้กระทั่งออนไลน์ การขโมยสะพานลูกโซ่มูลค่า 100 ล้านดอลลาร์สหรัฐก็เกิดขึ้นเนื่องจากปัญหาคีย์ส่วนตัว ดังนั้นการตระหนักถึงระบบบัญชี Ethereum ที่ดีกว่าจึงเป็นคอขวดของเครือข่าย Ethereum ที่ส่งผลกระทบต่อผู้ใช้หลายสิบล้านคน

และถ้าคุณต้องการมีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับกระบวนการวนซ้ำของ Ethereum และโครงสร้างพื้นฐานพื้นฐานของบล็อกเชน คุณต้องมีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับแนวคิดและหลักการที่สมบูรณ์ของการสรุปบัญชี และประวัติวิวัฒนาการของแผนการสรุปบัญชี ในเจ็ดปีที่ผ่านมา The Road of iteration รายงานการวิจัยนี้จะนำเสนอมุมมองแบบพาโนรามาให้คุณเกือบ 10,000 คำ ขอแนะนำให้เตรียมกาแฟและอ่านอย่างละเอียด

บทความนี้จะพยายามเริ่มต้นด้วยข้อเสนอ AA ฉบับแรกตั้งแต่ปี 2558เพื่อคัดแยกเนื้อหาหลักของข้อเสนอ EIP ทั้งหมดอย่างเป็นระบบและประเมินข้อดีและข้อเสียของแต่ละแผนอย่างครอบคลุม เมื่อมองย้อนกลับไปในกระบวนการ ข้อเสนอจำนวนมากได้เข้าสู่ขั้นตอนชะงักงันหรือแม้แต่ร่างเท่านั้น

บทความนี้แบ่งข้อเสนอ EIP 10 รายการออกเป็นสามเส้นทางหลักตามลิงก์เทมเพลตที่ปรับให้เหมาะสม: การแปลงประเภทของธุรกรรมในห่วงโซ่ การแปลงวัตถุเรื่องในห่วงโซ่ การแปลงกระบวนการบรรจุภัณฑ์ของธุรกรรมในห่วงโซ่

ชื่อระดับแรก

1. พื้นหลัง

V God ผู้ก่อตั้ง Ethereum เพิ่งอัปเดตแผนงานการพัฒนา ETH ซึ่งเป้าหมายของเฟสที่หกของ Splurge คือ: แก้ไขทุกอย่างที่เหลือ

จำเป็นต้องปรับหลายสิ่งใน Ethereum Virtual Machine (EVM) ตัวอย่างเช่น VDF จะสร้างตัวเลขสุ่มจริงบน chain สิ่งที่สำคัญที่สุดในแผนงานนี้คือข้อเสนอหลัก EIP-4337 ของบัญชีนามธรรม AA ได้กลายเป็น ความเป็นจริง เส้นทาง

ชื่อเรื่องรอง

1.1. เหตุใดระบบบัญชีที่มีอยู่จึงเป็นคอขวดของผู้ใช้นับสิบล้านคน

ปัจจุบันมีบัญชีสองประเภทใน Ethereum ได้แก่ บัญชีภายนอก (EOA) และบัญชีสัญญา (บัญชีสัญญา)ในทางทฤษฎีแล้ว สิทธิ์ความเป็นเจ้าของและลายเซ็นของบัญชีภายนอกนั้นถือโดยแต่ละหน่วยเดียวกัน

ใส่เพียงแค่ถือรหัสส่วนตัวบุคคลนั้นไม่เพียงแต่มี "ความเป็นเจ้าของ" ของบัญชีนี้ แต่ยังมีสิทธิ์ในการ "ลงนามและโอนทรัพย์สินทั้งหมด"

ปัจจุบัน ความเป็นเจ้าของและสิทธิ์การลงนามรวมอยู่ใน Ethereum และการออกแบบบัญชีภายนอกดังกล่าวอาจนำไปสู่ประเด็นที่ควรค่าแก่การพูดคุย:

ยากที่จะปกป้องคีย์ส่วนตัว: ผู้ใช้ทำคีย์ส่วนตัวหาย (สูญหาย, การโจมตีของแฮ็กเกอร์) หมายถึงการสูญเสียทรัพย์สินทั้งหมด
อัลกอริทึมลายเซ็นไม่กี่: โปรโตคอลดั้งเดิมสามารถใช้ลายเซ็น ECDSA และอัลกอริทึมการตรวจสอบสำหรับการตรวจสอบธุรกรรมเท่านั้น
อำนาจลายเซ็นสูง: ไม่มีลายเซ็นหลายลายเซ็น (ลายเซ็นหลายลายเซ็นสามารถบรรลุการทำงานร่วมกันผ่านสัญญาอัจฉริยะเท่านั้น) ลายเซ็นเดียวสามารถดำเนินการใดๆ ได้
ค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมสามารถชำระได้ด้วย ETH เท่านั้น และไม่รองรับการทำธุรกรรมแบบแบทช์
การเปิดเผยความเป็นส่วนตัวของการทำธุรกรรม: การทำธุรกรรมแบบตัวต่อตัวสามารถวิเคราะห์ข้อมูลส่วนตัวของเจ้าของบัญชีได้อย่างง่ายดาย

ประการที่สอง กระเป๋าเงินสัญญาแบบง่ายก็มีปัญหาบางอย่างเช่นกัน:

การดำเนินการในกระเป๋าสตางค์ของสัญญาจะต้องเริ่มต้นโดย EOA (โดยพื้นฐานแล้วเรียกว่าสัญญา) และการทำธุรกรรมแต่ละครั้งจะใช้ก๊าซเพิ่มเติม 21,000 (วิธีการตรวจสอบธุรกรรม Ethereum ปัจจุบันได้รับการแก้ไขแล้ว และธุรกรรมจะใช้ได้ก็ต่อเมื่อมีลายเซ็น ECDSA มูลค่า Nonce และยอดเงินในบัญชีเพียงพอเท่านั้น)
EOA จำเป็นต้องมี ETH เพียงพอที่จะจ่าย Gas (จัดการสองบัญชี) หรือพึ่งพา Relayer เพื่อจ่าย Gas (นำไปสู่การรวมศูนย์)

ข้อจำกัดในการอุทธรณ์ทำให้ผู้ใช้ทั่วไปใช้งาน Ethereum ได้ยาก:

อันดับแรก ในการใช้แอปพลิเคชันใดๆ บน Ethereum ผู้ใช้จะต้องมีอีเทอร์ (และแบกรับความเสี่ยงจากความผันผวนของราคาอีเธอร์)
ประการที่สอง ผู้ใช้จำเป็นต้องจัดการกับตรรกะค่าธรรมเนียมที่ซับซ้อน แนวคิดของ Gas price, Gas limit และการบล็อกธุรกรรมนั้นซับซ้อนเกินไปสำหรับผู้ใช้
สุดท้าย แม้ว่ากระเป๋าเงินหรือแอปพลิเคชันบล็อกเชนจำนวนมากพยายามปรับปรุงประสบการณ์ผู้ใช้ผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพผลิตภัณฑ์ แต่ก็มีผลเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

ชื่อเรื่องรอง

1.2 วัตถุประสงค์พื้นฐานของบัญชีบทคัดย่อ

เป็นเรื่องยากสำหรับผู้ที่ย้ายจาก Web2 เป็น Web3 ที่จะยอมรับวิธีการจัดการคีย์ส่วนตัวที่มีความเสี่ยงสูง ดังนั้นพวกเขาจึงถือว่าการทดลองแยกบัญชี Ethereum เป็นเวลาหลายปีเพื่อยกเลิกคีย์ส่วนตัว แต่ตอนนี้ไม่มีฟรี หนึ่งในความน่าเชื่อถือของเขตข้อมูลที่กระจายอำนาจ การรับรองความถูกต้องจะต้องขึ้นอยู่กับการพิสูจน์การเข้ารหัสดังนั้น ไม่ว่าข้อเสนอใดก็จำเป็นต้องจัดการคีย์ส่วนตัวบางประเภท. แม้ว่าทุกคนจะมีข้อจำกัดและความรับผิดชอบของตนเองในการจัดการคีย์ส่วนตัว แต่ก็ยังมีวิธีที่จะประนีประนอมในประสบการณ์ผ่านสัญญาอัจฉริยะ

ชื่อเรื่องรอง

1.3 เส้นทางประวัติศาสตร์ของบัญชีบทคัดย่อ

วิธีการแปลงโดยรวมสามารถแบ่งออกเป็นสามทิศทางทั่วไปตามวัตถุหรือลิงก์เป้าหมาย

แปลงประเภทธุรกรรมในห่วงโซ่ (EIP-101, EIP-86, EIP-859, EIP-2718)
การแปลงร่างวัตถุหลักบนห่วงโซ่ (EIP-2938, EIP-3074, EIP-3607, EIP-5003)
แปลงกระบวนการบรรจุภัณฑ์ของธุรกรรมบนเครือข่าย (EIP-4337, EIP-5189)

ย้อนรอยการเดินทางเพื่อบรรลุเป้าหมายดังกล่าว

ในตอนเริ่มต้น Ethereum แยกบัญชีภายนอกและบัญชีสัญญาโดยเพิ่มประเภทธุรกรรมใหม่ เช่น EIP-86, EIP-101 และ EIP-859 แต่พวกเขาพบว่าการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวมีขนาดใหญ่เกินไป และความซับซ้อนไม่น้อยไปกว่าการเปลี่ยนแปลงของ การควบรวมกิจการ การถ่ายโอนอัลกอริทึมฉันทามติ เมื่อ Ethereum เปลี่ยนประเภทธุรกรรม จะต้องแก้ไขอัลกอริทึมการตรวจสอบลายเซ็นพื้นฐานตามนั้น ซึ่งต้องพิจารณาว่านักขุดยอมรับประเภทใหม่เพื่อช่วยให้พวกเขาดำเนินการต่อในห่วงโซ่หรือไม่ และรายได้จะต้องไม่ต่ำกว่าการทำธุรกรรมทั่วไป (มิฉะนั้นนักขุดจะไม่มี จูงใจให้ทำการยืนยัน) นอกจากนี้ ให้พิจารณาการจัดการที่อยู่บัญชี ข้อขัดแย้ง ความเข้ากันได้แบบส่งต่อและย้อนหลัง และอื่นๆ

และตลอดระยะเวลาเจ็ดปีที่ผ่านมาของการวิจัย ข้อมูลและแนวคิดมากมายไม่ได้ละทิ้งแต่สืบทอดและยกไป。

ผ่าน EIP-86/208: ที่อยู่สัญญาต้องแยกจากบัญชีภายนอก ดังนั้นที่อยู่สัญญาจึงต้องปรับแต่งได้และป้องกันการชนกัน ดังนั้น EIP-1014 และ EIP-2470 จึงถูกนำมาใช้
ผ่าน EIP-859: เป็นครั้งแรกที่รหัสเริ่มต้นสัญญาที่แนบมากับธุรกรรมปรากฏขึ้น หากไม่มีที่อยู่สัญญา ที่อยู่หนึ่งจะถูกนำไปใช้ในไซต์ ซึ่งกลายเป็นฟังก์ชันพื้นฐานของ EIP-4337
ผ่าน EIP-2718: ทำให้ Ethereum ในอนาคตเข้ากันได้กับประเภทธุรกรรมที่เสนอใหม่โดยไม่ต้องดูแลสัมภาระในอดีตของความเข้ากันได้ล่วงหน้ามากเกินไป
ผ่าน EIP-2938: บทสรุปที่ชัดเจนของข้อดีต่างๆ ของบัญชีสัญญา เช่น การกู้คืนทางสังคม การหมุนเวียนคีย์ อัลกอริทึมการตรวจสอบสิทธิ์ที่กำหนดเอง ธุรกรรมเมตา ฯลฯ ช่วยให้บัญชีสัญญาค่อยๆ เป็นที่นิยม

ฉันทามติขั้นสุดท้ายมุ่งเน้นไปที่สองเส้นทาง:

ให้บัญชีภายนอกปัจจุบันมีฟังก์ชันของสัญญาอัจฉริยะ (ซีรี่ส์ EIP-3074)
ให้สัญญาอัจฉริยะปัจจุบันมีฟังก์ชันของบัญชีภายนอก (ซีรี่ส์ EIP-4337)

ขณะนี้ EIP-4337 รวมอยู่ในแผนงานแล้วชื่อระดับแรก

2. บัญชีรุ่นต่อไปรูปแบบใดดีที่สุด

พื้นที่ใหญ่แค่ไหน? พูดเป็นตัวเลขได้:

จำนวนบัญชีภายนอก: จำนวนที่อยู่จากที่ปรากฏในธุรกรรมทั้งหมดของ Ethereum อยู่ที่ประมาณ 150 ล้านหลังการขจัดข้อมูลซ้ำซ้อน
จำนวนบัญชี SCW/A: จำนวนบัญชีทั้งหมดที่ใช้ผลิตภัณฑ์สองอันดับแรก ได้แก่ Gnosis Safe และ Argent คือ 150,000

ผู้เขียนเชื่อว่าแบบฟอร์มบัญชีที่ผู้ใช้รายต่อไปจะติดต่อนั้นเป็นแบบสองขั้นตอน ซึ่งแยกความแตกต่างระหว่างการจัดการคีย์แบบออฟไลน์และเอนทิตีบัญชีแบบออนไลน์

ในด้านการจัดการคีย์แบบออฟไลน์ MPC (Multi-Party Secure Computing) + TSS (Threshold Signature Scheme) ที่มีประสบการณ์ที่ดีที่สุดจะถูกนำมาใช้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง 2/2, 2/3 จะเป็นโครงร่างพารามิเตอร์ที่เข้ากันได้กับข้อกำหนดด้านกฎระเบียบ และความต้องการใช้งานที่สะดวก

ในโหมด 2/2 ฝ่ายโครงการถือ 1 และผู้ใช้ถือ 1 หากฝ่ายใดไม่เห็นด้วย อย่างน้อยเงินจะไม่สูญหาย เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องการการควบคุมดูแลในอนาคต (การจัดการคีย์ส่วนตัวของห้องนิรภัยของทีม ฯลฯ).
ในโหมด 2/3 ฝ่ายโครงการถือ 1 และผู้ใช้ถือ 2 ผู้ใช้สามารถจัดการคีย์ชาร์ดบนเทอร์มินัลทั้งสองแยกกันได้ และกลุ่มรายวันในเครื่อง + กลุ่มที่ถือโดยฝ่ายโครงการจะรวมลายเซ็น แม้ว่าโครงการ ปาร์ตี้หนีไป ผู้ใช้สามารถกู้คืนได้ด้วยตัวเอง

ในด้านหลักของบัญชีบนเชน จะมีการใช้โมเดลสัญญาอัจฉริยะที่อัปเกรดได้ และในเวลานี้จะมีจุดการทำงานที่หลากหลายที่จะขยาย:

อัลกอริธึมลายเซ็นที่กำหนดเอง: เช่น Multisig Verification, Schnorr sigs, BLS sigs, Quantum-resistant sigs (เช่น Lamport, Winternitz) โดยธรรมชาติแล้วพวกมันรองรับหลายลายเซ็นและเกณฑ์จากการเข้ารหัส
การบรรจุธุรกรรมหลายรายการ: นักขุดสามารถลงนามและรวมข้อมูลของธุรกรรมหลายรายการได้ ตราบใดที่สามารถดำเนินการได้สำเร็จ ผลที่ได้คือปริมาณการใช้ก๊าซเฉลี่ยจะลดลงเมื่อปริมาณธุรกรรมมากพอ
การกู้คืนโซเชียลและการเปลี่ยนคีย์ส่วนตัว: หากวันหนึ่งบัญชี WeChat ของบุคคลถูกแฮ็ก แม้ว่าเงินทั้งหมดจะถูกโอนไป รายชื่อเพื่อนและประวัติการแชทในนั้นสามารถกู้คืนได้ และบัญชีเดิมยังคงใช้งานได้เพราะจิตวิญญาณของ SBT โทเค็นจะไม่สูญหาย
อัปเกรดได้และกระจายอำนาจ: ตัวสัญญาสามารถออกแบบและอัปเกรดได้และสามารถเปลี่ยนความเป็นเจ้าของได้ บัญชีหลักใน chain นั้นไม่มีการดูแลตามธรรมชาติและกระจายอำนาจอย่างสมบูรณ์
ธุรกรรมหยวนและการชำระเงินหลายเหรียญ: ผู้ใช้สามารถใช้การโอนโทเค็นอื่น ๆ เพื่อจ่ายแก๊สให้กับคนงานเหมืองในกระเป๋าสัญญา ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องเติมเงินโทเค็นดั้งเดิมสำหรับค่าธรรมเนียมการจัดการ
Anti-DoS และการโจมตีควอนตัม: นักขุดต่อต้านผู้ประสงค์ร้ายที่ปิดกั้นระบบและการระเบิดคีย์
ข้อดีสำหรับอนุญาโตตุลาการ: หลังจากรับรู้การสรุปบัญชีแล้ว อนุญาโตตุลาการไม่จำเป็นต้องจ่ายเงินสำหรับพฤติกรรมการเก็งกำไรที่ล้มเหลว และเชนจะไม่รวมธุรกรรมการเก็งกำไรที่ล้มเหลว ซึ่งสามารถปรับปรุงความน่าเชื่อถือของห่วงโซ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

อย่างไรก็ตาม AA ดำเนินการผ่าน EIP-4337 และมีปัญหาความเสี่ยงมากมาย:

กระบวนการตรวจสอบความถูกต้องของโหนดจะซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งจะเพิ่มภาระการประมวลผลที่ไร้ประโยชน์จำนวนมากให้กับโหนด ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความเสี่ยงในการต่อต้านการโจมตีแบบ DoS
เนื่องจากการกำหนดเวลาของสัญญา ปริมาณการใช้ก๊าซจะสูงกว่าธุรกรรมที่ลงนามโดยตรงของบัญชี EOA ซึ่งจำเป็นต้องใช้หลักการลดแบบเดียวกับตัวรวบรวม NFT

ภาพรวมของคุณสมบัติ EIP ที่เกี่ยวข้องกับ Ethereum Account Abstraction (AA) เจ็ดปี