「巻上加巻」:Rollup時代のアカウント抽象ソリューション

月の暗い面
2022-10-21 16:47:45
コレクション
より多くのRollup互換のアカウント抽象化ソリューションが登場する中、私たちは近い将来に助記詞を手放し、Web2レベルの使用体験とWeb3の安全性、プライバシー体験を実現できるかもしれません。

執筆:月の暗面,PANews

L2技術の動向が「短期OP、長期ZK」を示した後、Vitalikの関心はアカウント抽象(Account Abstraction)技術に傾き、今回のイーサリアムボゴタ開発者会議では、アカウント抽象技術をサポートするウォレットSoul walletを称賛し、注目を集めました。

アカウント抽象は、取引データを源から削減し、Rollupソリューションと組み合わせることで、統合された「データスリム」ソリューションとして機能し、Gas Feeの消費と使用を大幅に削減します。使いやすく安価なイーサリアムネットワークが登場するでしょう。

10月3日、VitalikはEIP-4337アカウント抽象提案の内容を補足し、BLS署名アルゴリズムのデータ集約部分を追加しました。これにより、構築者とバッチ検証者が署名を集約し、メインネットにブロードキャストされるデータを削減できます。

さらに、StarkNetも新バージョンの更新でアカウント抽象に関する詳細な設計を提案しました。そして、アカウント抽象を悩ませていたDoS危機も、より多くのZk系Rollupの導入に伴い解決されつつあります。ZKソリューションの安全性は、データ圧縮特性と同じように重視されていなかった過去の特徴であり、アカウント抽象の競争において全方位での展示が期待されています。

これにより、基本的にZK+AAのオンチェーンデータソリューションの幕が開き、既存のパブリックチェーンとは異なる階層的なソリューションの雛形が誕生し、イーサリアムに深遠な影響をもたらすでしょう。

思考の転換:非コンセンサス層アカウント抽象

今回の更新では、EIP提案の形でアカウント抽象モデルが設計されましたが、最初の構想では、イーサリアム自体のアカウントアドレス設計を変更し、EOAアカウントとスマートコントラクトアドレスを統一することを希望していました。これが最初のイーサリアムアカウントアドレス設計案です。

4337以前の提案、例えばEIP-86/208、EIP-859、EIP-2938などの提案にはいくつかの共通点があり、基本的にイーサリアムメインネットを基に改造されていました。イーサリアムL2ソリューションが広く採用されていない環境下で、メインネットに対して「骨を傷める」ような操作を行うリスクは大きく、実際にはアカウント抽象の優先順位をL2の後に置いていました。

これは技術的には最適解ではありませんが、「使えないわけではない」という原則を持ち、アカウント抽象が実際に実現するにはL2ソリューション、特にZKルートの実用化を待つ必要があります。

本質的に、アカウント抽象が実現したい機能は、現在EOAアカウントとスマートコントラクトの組み合わせで実現可能であり、イーサリアムメインネットに影響を与えることはありません。コミュニティは「改善」を求めており、ゼロからやり直すことは望んでいません。

最終的に、ERC-4337は比較的広く認識され、コンセンサス層であるL1メインネットに変更を加えることはなく、その上にスマートコントラクトを活用し、漸進的な方法でアカウント抽象を実現します。

スマートコントラクト:ERC-4337標準の統一

前述のように、イーサリアムにはEOA外部アカウントアドレスとスマートコントラクトアドレスの2種類のアドレスタイプが存在します。EOAは「人間」とイーサリアムの相互作用を制御し、私鍵、リカバリーフレーズ、ETH(Gas Fee)などの前提条件が必要です。一方、スマートコントラクトアドレスは事前に書かれた関数で、特定の条件下で特定のタスクを実行します。

両者は相互に協力し、最も豊かなイーサリアムエコシステムを構築します。リカバリーフレーズ、ウォレット、私鍵、スマートコントラクトなどの概念も広く浸透していますが、実際にはこれがイーサリアムの最適解ではありません。2つのアドレスタイプを維持することはメインネットの運用効率を低下させ、アドレスがどのタイプに属するかを判断するために追加のコストが必要になります。複雑な操作には高額なGas Feeが必要です。

そのため、2015年からずっと二者の統合を模索しており、現在の4337提案は成功に最も近い設計案です。本質的には、スマートコントラクトのアプローチを用いるか、アカウント抽象により高次の「知能」を与えて両者を統一し、コンセンサス層でメインネットを変更することなく、安全性と効率のバランスを求めます。

ユーザーは「ユーザー操作(User Operations)」と呼ばれるオフチェーン情報を送信することが期待され、これらの操作はブロック構築者によって収集され、バッチトランザクションとしてパッケージ化されます。構築者はこれらの操作をフィルタリングし、手数料を支払う操作のみを受け入れるようにします。また、ユーザー操作専用のMempoolがあり、このMempoolに接続されたノードはERC-4337特有の検証を行い、ユーザー操作が転送される前に手数料が支払われることを保証します。

このようにすることで、以下のような利点があります:

• よりスマート。スマートコントラクトの論理特性が、より複雑な操作を可能にします。

• より安全。ウォレットにはマルチシグ機能やソーシャルリカバリー機能が内蔵され、リカバリーフレーズから解放されます。

• より柔軟。例えば、他者が取引をスポンサーすることができ、自身がETHを持っていない場合の困難を回避できます。

本質的に、ERC-4337で設計されたアカウント抽象は、スマートコントラクトを「下放」し、いくつかの複雑な論理を機能化し、ユーザーはフロントエンドでより便利さを感じることができ、内部の論理を深く理解する必要はありません。

しかし、スマートコントラクトの論理の複雑さは追加のアカウントコストをもたらすため、技術的に継続的な最適化が必要であり、Rollupソリューションと組み合わせて全体的なスピード向上とコスト削減を図る必要があります。これらは共にPoS時代の主要な改善方向を構成し、最終解決策であるDankShardingに次ぐ優先度となります。

生まれながらの相性:アカウント抽象とRollupの接点

アカウント抽象が使用される前に、現在のアカウント抽象とRollupの特徴をまとめ、両者が結びつく接点を見つけます:

  1. アカウント抽象:秘密、スマート、汎用的ですが、Gas Feeが高い。高いのはステップが多くデータが多いためで、ちょうどZk-Rollupがデータを削減するのが得意です。

  2. 機能が豊富:ウォレットのマルチシグが安全性を確保し、権限分割がガバナンスを容易にしますが、論理がより複雑になり、安全の脆弱性が拡大します。

  3. まだ爆発していない:Rollupはまだ前ZK時代にあり、現在のアカウント抽象ソリューションは大規模L2の実用化を前提としており、依然として予備研究の技術です。

  4. 未来は一致:L2が徐々に形成されると、コンセンサス層は変更されず、スマートコントラクトはより多くの活用の場を得て、アカウント抽象の安全性も保証されます。

アカウント抽象はアドレスのスマート性を向上させることができますが、現在は直接ユーザーに推進するのには適していません。その高度な複雑性はGas Feeを直接引き上げ、安全性を低下させます。例えば、他者が取引をスポンサーする場合、メカニズムに問題が発生すると、メインネットの運用危機を直接引き起こします。

Gas Feeの引き上げについても提案の中で詳細に説明されており、これはVitalikが今回ERC-4337を補足した直接の動機です。理論的には、アカウント抽象アドレスの各ステップは計算が必要で、人工的な介入なしに安全を保証するためにより多くの計算リソースが必要です。取引には以下の一回限りの設定コントラクトアドレスと代理アドレスのコストが含まれます。

従来のEOA外部アカウントアドレスは、このような「複雑」な取引論理を必要とせず、すでに人工的に検証され、イーサリアムメインネットに設定されているため、直接使用できます。アカウント取引のGas Feeはアカウント抽象の約1/2です。

したがって、より安価なソリューションが投入される前に、アカウント抽象の複雑性は逆にイーサリアムの運用速度を低下させます。これがZK-Rollupの機会であり、圧縮されたデータを用いて全体の検証結果を提示するのが得意です。

今回Vitalikが更新した提案内容は、実際にはアカウント抽象とRollupのデータインターフェースを接続し、L2ソリューションがアカウント抽象から生じるデータを処理できるようにするもので、その改善点は、段階的に実現できる機能をバッチトランザクションとしてパッケージ化し、Rollupの考え方に高度に接近することです。そして、依然としてSNARK技術を通じて取引の有効性を保証します。

想像してみてください。Rollupとアカウント抽象が結びつくと、イーサリアムはデータの汎用性、検証の便利さ、高度な安全性を持つ特性を示し、コンセンサス層の改良を必要とせず、より精緻なソリューションに依存します。

さまざまなRollupソリューションと同様に、アカウント抽象もエコシステムの爆発的な可能性を生み出すチャンスがあります。例えば、現在EVMエコシステムで最大のスマートコントラクトマルチシグウォレットであるGnosis-Safeは、その技術的な防壁がもはや存在せず、新たな叙述モデルが新しいソリューションの出現を促進します。

また、Layer 2ソリューションの中で、StarkNetもアカウント抽象機能を組み合わせることを試みており、設計の初めからそれを組み込んでいます。Entry Pointコントラクト規範のアカウント抽象モジュール、検証と実行の分離、プロトコルレベルでトランザクションの一意性を強制するためのNonceフィールドの追加などが含まれています。

さらに、StarkNetはL2とL1の直接通信を構築し、両者の状態伝達メカニズムをより良く調整します。データコストを圧縮する前提の下で、アカウント抽象の利点が発揮される可能性が高まります。よりスマートで安価なものとなるでしょう。

結論

2015年に実質的なアカウント抽象案が提案されてから、すでに7年以上が経過しました。ZK-Rollupが徐々に進展する中で、アカウント抽象機能を実現するにはまだ長い時間が必要ですが、PoWからPoSへの転換が実現したように、イーサリアムは自らの定めたルートに沿って発展しています。アカウント抽象は、PoS、Layer 2、DankShardingなどの長期的な計画における重要な基盤機能として、PoSとZk-rollup版Layer 2が実現した後、より広く使用されることになるでしょう。

ますます多くのRollup互換アカウント抽象ソリューションが登場することで、私たちは近い将来、リカバリーフレーズを手放し、Web 2レベルの使用体験とWeb 3の安全性、プライバシー体験を実現できるかもしれません。

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