以太坊賬戶抽象研報：拆解10個相關EIP提案與沖擊千萬級日活用戶的瓶頸問題_以太坊

在近期以太坊創始人Vitalik發布的最新以太坊路線圖的第六階段Splurge中，最新納入的ERC-4337成為了目前賬戶抽象的主要實現方案。賬號為什么重要？因為任何web2用戶進入web3的時候，遇到的第一層阻力便是保存私鑰或者助記詞，還會面對私鑰可能丟失而未知，面對釣魚網站的盜簽而無法判斷，甚至上億美元的鏈橋被盜也因私鑰問題而發生，因此實現更好的以太坊賬戶體系，一直以來都是以太坊網絡對于沖擊千萬量級用戶的瓶頸問題而如果你想要對以太坊以及區塊鏈底層基礎設施的迭代進程進入深度了解，你也必須要對賬戶抽象這一完整概念原理有著絕對深刻的理解，而賬戶抽象方案的演變史這七年的迭代之路，本份研報將用近萬字為你全景呈現，強烈建議準備好咖啡用心閱讀。本文將嘗試從2015年起的首個AA提案出發，系統性地整理目前為止所有EIP提案主要內容并綜合評價各方案的優缺點，回顧歷程，很多提案已經早已處于停滯甚至僅僅是草稿的階段，為抽絲剝繭探索邏輯脈絡，本文將10個EIP提案依據其優化的模板環節來劃分出三大路徑：改造鏈上交易類型、改造鏈上主體對象、改造上鏈交易打包過程型由于內容涉及非常廣泛且涉及以太坊原理層知識較多，筆者會更多分析其方案的邏輯而非技術的細節，也將盡力陳訴表達和翻譯原意，如有疏漏歡迎評論區留言討論。1、背景

數據：以太坊市值占比為18.5%:金色財經報道，據CoinGecko數據顯示，當前加密貨幣市值為1.97萬億，同比增長0.5%，24小時內交易量為69,494,476,548美元，比特幣市值占比為38.9%，以太坊市值占比為18.5%。[2022/4/17 14:28:55]

最近以太坊創始人V神更新了ETH發展路線圖，其中第六階段Splurge的目標是：修復一切。在以太坊虛擬機中很多東西需要進行優化，比如說VDF將會讓鏈上產生真正的隨機數，而這次路線圖中最重要的是賬戶抽象AA的核心提案EIP-4337成為實現路徑。這些優化的核心是可通過社交網絡可直接恢復錢包、項目方幫用戶墊付Gas費、支持USDT等作為Gas支付方式等功能。就是這些功能將助力以太坊打破千萬用戶的核心關卡，沒有這些改變，以太坊是絕對無法突破用戶習慣的門檻。

1.1、為什么現有賬戶體系是千萬用戶的瓶頸？

目前在以太坊中有兩種賬戶，分別為外部賬戶和合約賬戶。外部賬戶的所有權和簽名權理論上是同一個體單位持有的。簡單來講，持有私鑰的人不只擁有這個賬戶的「所有權」，同時還有權利「簽名轉移所有資產」。當前以太坊上所有權和簽名權是一體的，這樣的外部賬戶設計可能會衍伸出一些值得討論的問題：私鑰難保護：用戶失去私鑰意味著失去所有資產。簽名算法少：原生協議在驗證交易上只能使用ECDSA簽名和驗簽算法。簽名權限高：無原生多簽，單簽即可執行任意操作。交易手續費只能通過ETH支付，并不支持批量交易。交易隱私泄露：一對一交易容易分析賬戶持有者的隱私信息。其次單純的合約錢包也有一定問題：對合約錢包的操作必須由EOA發起，每筆交易將多消耗21000Gas。。需要EOA有足夠的ETH來支付Gas，或者依靠Relayer支付Gas。上訴的約束讓普通用戶很難使用以太坊：首先，使用以太坊上的任何應用，用戶都必須持有以太。其次，用戶需要處理復雜的費用邏輯，Gasprice、Gaslimit、事務阻塞這些概念對用戶來說過于復雜。最后，雖然許多區塊鏈錢包或應用試圖通過產品優化提高用戶體驗，但它們的實際效果甚微。破局之道在于實現賬戶抽象，將所有權和簽名權解耦，從而才能逐個解決上述問題，那為什么可以解決、將會用怎樣的方式來實現解耦合，就讓我們回顧這7年AA歷史來一同探索吧。1.2、抽象賬戶的根本目的

以太坊L2網絡總鎖倉量為30.8億美元:金色財經報道，L2BEAT數據顯示，截至10月9日，以太坊Layer2上總鎖倉量為30.8美元。其中鎖倉量最高的為擴容方案Arbitrum，約17.2億美元，占比55.69%。其次是dYdX，鎖倉量超7.44億美元，占比24.10%。[2021/10/9 20:17:03]

從Web2邁入Web3的人很難去接受高風險的私鑰管理方法，所以他們想當然地認為以太坊賬戶抽象多年的實驗是為了取消私鑰，但是現在在去中心化的領域是不存在免費的信任，身份驗證必須基于密碼學證明，所以無論哪種提案都是需要管理某種私鑰。雖然大家終究有自己管理私鑰的束縛和責任，但是通過智能合約也有辦法實現體驗上的折中。而實現體驗上的折中，首要打破的就是目前賬戶權限的過于集中，即是要實現所有權和簽名權的解耦。1.3、抽象賬戶的歷史路徑

整體的改造方式按針對的對象或者環節可以分成3種大方向改造鏈上交易類型改造鏈上主體對象改造上鏈交易打包過程回溯達成這樣的目標的歷程以太坊一開始是通過EIP-86、EIP-101、EIP-859等增加新的交易類型來區分外部賬戶和合約賬戶，但是他們發現這樣的改動實在太龐大了，其復雜性不亞于合并這樣的共識算法的轉移。一旦以太坊更改交易類型，就配套地要修改底層簽名驗簽算法，這既要考慮礦工是否接受新的類型幫助其上鏈，且收益不能低于普通交易，還要考慮賬戶地址管理、沖突、往前往后兼容等等問題。而在這七年的研究過程中，大量信息和想法并未被放棄而是被繼承起來繼續發揚。通過EIP-86/208：合約地址需要與外部賬戶進行區分，所以合約地址要能定制、要能防碰撞，所以有了EIP-1014和EIP-2470的落地。通過EIP-859：首次出現了交易中附帶合約初始化代碼，如果沒有合約地址就現場部署一個，成為EIP-4337的基礎功能。通過EIP-2718：讓未來的以太坊可以兼容任何新提出的交易類型而無需太照顧往前兼容性的歷史包袱。通過EIP-2938：明確總結了合約賬戶的各類優勢，社交恢復、密鑰輪換、自定義身份驗證算法、元交易等等，讓合約賬戶慢慢深入人心。最終共識集中在兩條路徑上即：讓現行的外部賬戶有智能合約的功能。讓現行的智能合約有外部賬戶的功能。如今EIP-4337納入路線圖也宣告這兩條路徑中以太坊最終做出了決定。2、下一代賬戶的最佳形態是什么？

以太坊網絡當前已銷毀ETH總價值突破5億美元:金色財經報道，據最新數據顯示，以太坊網絡當前已銷毀ETH總價值突破5億美元，創下新高。本文撰寫時全網ETH銷毀量為147890.2枚，約合506,616,955.34美元。目前以太坊網絡24小時銷毀率為 8.15 ETH/分鐘（約合27,920.16美元/分鐘），1小時銷毀率為 5.74 ETH/分鐘（約合19,664.45?美元/分鐘），區塊利用率為50.9%，Base fee為 87.7 GWei。[2021/8/31 22:50:05]

空間有多大？可以用數字來說話：外部賬戶賬戶數：以太坊總交易中出現的from地址去重數后約為1.5億。SCW/A賬戶數：使用頭部兩個產品GnosisSafe和Argent的數據合計為15萬。筆者認為后續的用戶將會接觸的賬戶形態是兩段式的，區分鏈下密鑰管理與鏈上賬戶主體。在鏈下密鑰管理側，采用體驗最佳的MPC+TSS，尤其是2/2,2/3都會是兼容吻合監管需求和便捷使用使用需求的參數方案。在2/2模式下，項目方持有1，用戶持有1，在任何一方不同意的情況下至少資金不會丟失，適用于未來需要監管的場景。在2/3模式下，項目方持有1，用戶持有2，用戶可以在兩臺終端上分別管理分片密鑰，日常本地+項目方持有的分片結合簽名，即使項目方跑路，用戶也可自己恢復。在鏈上賬戶主體側，會采用可升級的智能合約模式，這時會有多種功能點進行展開：自定義簽名算法：如MultisigVerification、Schnorrsigs、BLSsigs、Quantum-resistantsigs(egLamport,Winternitz)，效果上是從密碼學即天然支持多簽、門限等。多筆交易進行打包：礦工可以簽名聚合多筆交易的數據，只需確保都能執行成功即可。這效果是在交易量足夠多就可以拉低平均的Gas消耗。社交恢復更換私鑰：如果某天一個人的微信被盜號，即使全部錢被轉走，里面的好友列表和聊天記錄都可恢復，也依舊能使用原賬號因為SBT靈魂代幣不會丟失。可升級與去中心化：合約本身是可設計升級、可以更改所有權的，在鏈上的賬戶主體也自然是無人托管且完全去中心化的。元交易與多幣支付：用戶即可在合約錢包里用其他Token的轉賬來支付礦工Gas，從而無需先充值原生代幣來做手續費。抗DoS與量子攻擊：防惡意礦工阻塞系統以及密鑰爆破。針對套利者的優點：實現賬戶抽象之后，由于可以在賬戶權限驗證階段進行價格判斷，套利者無需為失敗的套利行為進行付費，鏈上也不會包含失敗的套利事務，可以有效提高鏈的可擴展性但是AA通過EIP-4337實現，也有不少風險問題：節點的驗證過程會更加復雜，這樣會給節點增加很多無用的計算負擔，從而抗DoS攻擊的風險提升。因為合約的調度，所以Gas消費會比EOA賬號直接簽名交易更高，需要用到類似NFT聚合器一樣的降低原理。以太坊賬戶抽象七年之路相關EIP特性概覽圖

以太坊開發者提出EIP-3382提案以固定區塊gas限制，而不受受礦工制約:以太坊開發者Philippe Castonguay提出EIP-3382提案，提議將區塊Gas限制硬編碼為每區塊12,500,000 gas。更新塊驗證規則，如果Gas限制header字段不等于12,500,000，則區塊無效。Philippe Castonguay表示，對區塊氣Gas限制進行硬編碼，因為它是一個關鍵參數，需要網絡達成共識，并且不受礦工的制約。Philippe Castonguay認為，以太坊的PoW和PoS設計都假設區塊生產商（礦工）在財務上是理性的，但并沒有假設礦工是仁慈的。但是，有一個例外，那就是礦工選擇區塊的Gas限制時，假定礦工關心鏈的長期健康和去中心化。實際上，區塊gas限制是以太坊中唯一不是由節點一致性決定，而是由礦工選擇的參數。這一決定最初是為了在必要時允許緊急改變區塊Gas限制。大幅增加或減少這一參數都可能會產生嚴重的后果，這可能是不希望的。因此，這是一個關鍵參數，需要節點一致性，以避免少數參與者對網絡其余部分施加任何突然的有害變化。[2021/3/16 18:49:37]

動態 | 數據顯示基于以太坊的令牌處理的交易量遠超蘋果公司:據Trustnodes消息，Tradingview市場數據顯示，基于以太坊平臺的令牌流動性非常強，處理的交易量遠超蘋果公司。截止發文前，蘋果公司過去24小時處理的交易量為1000萬美元；全球第二大公司亞馬遜處理的交易量為170萬美元；谷歌為36萬美元。基于以太坊平臺的OmiseGo的交易量是其市值的10％，幾乎是市值一萬億美元的蘋果公司的五倍。[2018/9/28]

未盡內容：賬戶抽象相關EIP提案解讀EIP-101：貨幣與加密抽象——2015/11/15EIP-86/208：交易來源和簽名的抽象——2017/02/10EIP-859：主鏈賬戶抽象——2018/01/30EIP-2718：新交易類型的包裝信封——2020/06/13EIP-2938：賬戶抽象標準——2020-10-15EIP-3074：增加AUTH和AUTHCALL操作碼——2020/10/15EIP-3607：讓外部賬戶地址不可部署合約——2021/06/10EIP-4337：用交易內存池實現賬戶抽象——2021/09/29EIP-5003：使用AUTHUSURP將代碼插入到外部賬戶——2022/02/26EIP-5189：通過背書來操作賬戶抽象——2022/06/29Q&A：1、現在有哪些錢包是遵循EIP-4337實現的？2、以太坊為什么選擇EIP-4337而不是EIP-3074？3、賬戶抽象中抽象的到底是什么？4、如果有足夠好的MPC+TSS方案，不需要助記詞，安全性也有保障，那還需要合約錢包嗎？5、自定義簽名算法的好處是什么？6、EIP-4337仍然依賴于EOA賬戶簽名，真的能給用戶體驗帶來質的飛躍嗎？7、EIP-4337下一步的改進方向有哪些？歡迎你從公眾號后臺聯系作者探討web3行業問題點贊關注十四，用技術視角帶給你價值

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