Nowy standard tokenów Ethereum i co to oznacza

Istnieje ogromna różnorodność różnych kryptowalut, ale większość z nich opiera się na tych samych schematach. Schematy te nazywane są standardami tokenów i definiują kluczową funkcjonalność oraz właściwości tokenów blockchain.

Standardy tokenów to zestawy zasad i uzgodnień regulujących działanie tokena kryptowalutowego. Do popularnych standardów należą ERC-20, BEP-20, ERC-721 i ERC-1155.

Dlaczego potrzebne są standardy

Spójność: Gdyby dla każdego nowego tokena w smart kontrakcie przewidziano unikalny mechanizm, istniejące platformy, aplikacje i portfele po prostu nie mogłyby z nim działać. Standardy tokenów gwarantują, że produkty stworzone zgodnie z danym standardem są ze sobą kompatybilne. Na przykład aktywa ERC-20 są kompatybilne z innymi produktami i usługami opracowanymi z użyciem tego standardu tokenów. Dzięki temu token ERC-20 można też wymienić na inny token tego standardu.

Poza tym przechowywanie i handel wieloma kryptowalutami bez standardów tokenów byłoby znacznie trudniejsze. Zamiast używać jednego portfela dla wielu różnych kryptowalut, trzeba byłoby tworzyć osobne portfele dla każdego tokena.

Łączność: Połączony system pozwala deweloperom ponownie wykorzystywać istniejące komponenty do tworzenia nowych produktów. To samo dotyczy tworzenia tokenów: stosowanie standardów przyspiesza rozwój podstawowych funkcji i pozostawia więcej czasu na dalsze innowacje.

Efektywność: Standardy tokenów ułatwiają też współpracę między smart kontraktami. Smart kontrakty implementujące standardy tokenów oraz same tokeny mogą być używane do śledzenia utworzonych tokenów.

Standardy tokenów, takie jak ERC-20 i BEP-20, zawierają ważne funkcje, w tym wyszukiwanie adresu i mapowanie salda tokenów, co pozwala smart kontraktom skuteczniej śledzić tokeny. Na przykład, aby zweryfikować historię transakcji i inne dane tokena ERC-20, deweloper może użyć interfejsu binarnego aplikacji kontraktu (ABI).

Różnorodność: Istnienie różnych standardów dla oprogramowania klienckiego pozwala każdemu napisać własną wersję klienta Ethereum w dowolnym języku programowania, zgodnie ze standardami i specyfikacjami dla węzłów i klientów Ethereum. W ten sposób w sieci Ethereum może działać dowolna liczba węzłów i klientów, z których część uruchamia oprogramowanie Ethereum napisane w Golang, Rust, Java, C #, C++ lub Pythonie. Zwiększa to „różnorodność klientów”, wzmacniając sieć poprzez zmniejszenie zależności od jednej implementacji kodu. Jednak wszystkie te implementacje, niezależnie od języka oprogramowania, projektu czy szczegółów implementacji, mają jedną wspólną cechę — wszystkie przestrzegają jednej specyfikacji dla klientów.

W ten sposób standardy pomagają zwiększać różnorodność implementacji. Oznacza to, że mogą istnieć różne podejścia do bezpieczeństwa, szybkości, skalowalności itd., a ta różnorodność wzbogaca ogólne doświadczenie.

Nowy standard tokenów Ethereum

Aktualizacja EIP-4337 została zaprezentowana na konferencji WalletCon związanej z ETHDenver i wdrożona w Ethereum 1 marca 2023 roku. Główną innowacją tego EIP była implementacja tak zwanej abstrakcji kont oraz pojawienie się nowego standardu portfela, który — według deweloperów — podniesie poziom doświadczenia użytkownika i uczyni interakcję z blockchainem wygodniejszą. Następnie przeanalizujemy, czym są tego rodzaju portfele, czym różnią się od zwykłych i dlaczego w ogóle potrzebny jest EIP-4337.

Czym jest konto kontraktowe i czym różni się od zwykłego

Aby lepiej zrozumieć, czego dotyczy EIP-4337 i jakie innowacje oferuje, cofnijmy się o krok. Przed wprowadzeniem tej aktualizacji w sieci Ethereum istniały dwa typy kont:

• External Owned Accounts (EOA): portfele, które korzystają z dostawcy infrastruktury do utworzenia. Jest to dominujący typ portfela oferowany przez MetaMask i 99% innych deweloperów.
• Contract Accounts (CA): są to portfele zarządzane przez kod w EVM, innymi słowy smart kontrakty. Nie wymagają dostawcy infrastruktury do działania i zarządzania.

Dominacja EOA wynika z samej architektury sieci, która wymaga użycia standardu ECDSA do podpisywania transakcji. Smart kontrakty nie mają możliwości podpisywania transakcji za pomocą ECDSA, więc CA nie mogą samodzielnie inicjować transakcji we własnym imieniu. Innymi słowy, są bezużyteczne jako portfele dla zwykłego użytkownika.

Jednocześnie EOA używają monolitycznej logiki przetwarzania transakcji opartej na kluczu prywatnym i publicznym. Ze względu na monolityczną logikę deweloperzy nie mają możliwości dostosowania jej komponentów, takich jak wymagania dotyczące identyfikacji. Dlatego każda aplikacja blockchain wymaga portfela EOA z kluczem prywatnym i publicznym adresem do interakcji.

EIP-4337 ma wyeliminować przewagę EOA i uczynić CA wygodniejszym poprzez dodanie nowego standardu portfela w formie smart kontraktu oraz nowej warstwy do sieci Ethereum, która umożliwi przeprowadzanie i weryfikowanie transakcji bez użycia klucza prywatnego i publicznego. W tym celu deweloperzy wdrożyli tak zwaną abstrakcję kont. Przeanalizujmy ten termin bardziej szczegółowo.

Czym jest abstrakcja kont

Pojęcie „abstrakcja kont” nie mówi początkującemu niczego i utrudnia zrozumienie. W informatyce abstrakcja polega na podziale jednego procesu na kilka części, które mogą być wykonywane niezależnie. Mówiąc prościej, proces staje się modułowy i otwiera możliwości konfiguracji każdego modułu.

W kontekście portfela Ethereum oznacza to oddzielenie walidacji i wykonywania transakcji, które obecnie zachodzą jako jeden ciągły proces. W związku z tym Contract Accounts pozwalają elastycznie konfigurować każdy z procesów, co otwiera więcej możliwości optymalizacji doświadczenia użytkownika. 

Ponadto abstrakcja kont oznacza oddzielenie konta od jego właściciela. Obecnie portfel i użytkownik są w zasadzie jednością, ponieważ tylko właściciel frazy seed lub klucza prywatnego może wysyłać aktywa, a tylko właściciel publicznego adresu może je otrzymywać. Abstrakcja pozwoli uruchomić smart kontrakt jako portfel, który kontroluje kod w EVM, a nie zestaw kluczy publicznych i prywatnych. Rozszerza to obsługiwane metody uwierzytelniania i funkcje bezpieczeństwa portfela.

Jak działają konta kontraktowe EIP-4337 

EIP-4337 nie jest pierwszą próbą wdrożenia abstrakcji kont i uruchomienia Contract Accounts w sieci Ethereum. Vitalik Buterin po raz pierwszy przedstawił pierwszą wersję abstrakcji kont już w 2016 roku i od tego czasu zaproponowano w tej sprawie 5 różnych EIP (86, 1014, 2938, 3074 i 4337). Jednak to EIP-4337 wprowadził koncepcję, która nie wymaga modyfikacji podstawowego protokołu Ethereum, co było decydującym czynnikiem, ponieważ oznacza to, że nie jest potrzebny hardfork sieci, aby ją przyjąć.

Architektura abstrakcji kont w EIP-4337 składa się z następujących podstawowych elementów:

UserOperation: nazywana również pseudo-transakcją. Analog transakcji przy użyciu standardowego portfela, ale zawierający więcej danych niż zwykła transakcja.

Bundler: węzeł, który wybiera UserOperation z mempoola, zbiera je w pakiety i wysyła do weryfikacji do EntryPoint. Zakłada się, że funkcję Bundlera będą pełnić obecni walidatorzy Ethereum, za co będą mogli otrzymywać dodatkową nagrodę w postaci części opłaty transakcyjnej.

Ponieważ EIP-4337 tworzy nową warstwę infrastruktury nad blockchainem Ethereum, UserOperations mają własny mempool, inny niż główny mempool sieci. Tradycyjni walidatorzy nie mają do niego dostępu.

EntryPoint: to smart kontrakt w sieci Ethereum odpowiedzialny za weryfikację transakcji. Jest to kluczowy element całej infrastruktury EIP-4337, dlatego deweloperzy kładą nacisk na bezpieczeństwo i dokładny audyt smart kontraktu. EntryPoint wykonuje jednocześnie kilka funkcji, które można łącznie nazwać „walidacją transakcji”.

Contract Account: to inteligentny portfel należący do użytkownika. Transakcja zweryfikowana przez EntryPoint jest jednocześnie wysyłana do wykonania w blockchainie i do inteligentnego portfela użytkownika w infrastrukturze EIP-4337.

Opcjonalnie można też wdrożyć następujące elementy:

Paymasters: są to kontrakty sponsorujące, które pozwalają płacić opłaty transakcyjne zamiast nadawcy lub opłacać gas w dowolnych tokenach ERC-20. Na przykład P2E może wdrożyć Paymasters w swojej infrastrukturze, aby gracze nie musieli kupować ETH do opłacania gasu.

Aggregators: agregatory podpisów użytkowników. Umożliwiają tak zwane transakcje atomowe, łączące kilka działań w jedną transakcję. W praktyce pozwala to na interakcję z dApps przy minimalnej liczbie podpisów.

Cykl życia transakcji przy użyciu smart wallet EIP-4337 wygląda następująco: 

1. 1. Użytkownik inicjuje UserOperation przez aplikację portfela (usługę udostępniającą interfejs), która jest wysyłana do specjalnego mempoola.
2. 2. Bundler, pełniący funkcję walidatora sieci, wybiera transakcje z tego mempoola i formuje je w pakiety.
3. 3. Pakiety UserOperations są wysyłane do smart kontraktu EntryPoint. Smart kontrakt sprawdza, czy transakcje mogą zostać wykonane oraz czy użytkownik lub Paymaster ma wystarczająco dużo ETH, aby opłacić gas.
4. 4. Jeśli wszystkie warunki są spełnione, transakcja jest wysyłana do Contract Account odbiorcy oraz do walidatorów Ethereum w celu umieszczenia jej w blockchainie.

Zalety i wyzwania portfeli EIP-4337 

Głównym celem abstrakcji kont w ogóle i aktualizacji EIP-4337 jest zastąpienie portfeli EOA inteligentnymi portfelami (CA). Według Vitalika Buterina i innych specjalistów zapewni to deweloperom więcej możliwości tworzenia wysokiej jakości doświadczenia użytkownika. W szczególności inteligentne portfele obsługują:

• Różne opcje uwierzytelniania: abstrakcja logiki walidacji transakcji pozwala na elastyczne dostosowanie opcji uwierzytelniania użytkownika. Można do tego wykorzystać zaufany e-mail, uwierzytelniacz biometryczny albo na przykład urządzenie z białej listy. Innymi słowy, każde urządzenie można przekształcić w rodzaj odpowiednika klucza prywatnego.
• Elastyczne mechanizmy płatności opłat: kontrakty sponsoringowe Paymaster pozwalają przenieść obowiązek opłacania gasu z nadawcy na stronę trzecią i tworzyć bardziej złożone modele płatności gasu (na przykład w tokenach ERC-20 lub ze zniżką). Oznacza to, że użytkownik nie musi już kupować ETH, aby korzystać z dApps, co obniża próg wejścia dla początkujących.
• Zaawansowane ustawienia bezpieczeństwa konta: dodatkowe ustawienia bezpieczeństwa mogą obejmować, oprócz metody uwierzytelniania, wielosignatury, dzienny limit wydatków lub na przykład opóźnienia czasowe dla transakcji. Pomoże to chronić środki użytkownika nawet wtedy, gdy atakujący uzyskał dostęp do konta.
• Atomowe wielooperacje: za tę funkcję odpowiadają kontrakty Aggregators opisane w poprzedniej sekcji. Dzięki nim można zapomnieć o licznych podpisach potrzebnych do wykonania pierwszego swapu na DEX, zakupu NFT na marketplace lub innej interakcji z dApps.

Ważnym przełomem jest możliwość społecznego odzyskiwania portfela. Dzięki tej funkcji użytkownik może odzyskać dostęp do portfela za pośrednictwem listy zaufanych portfeli lub adresów e-mail, na przykład przyjaciół albo krewnych.

Oznacza to, że czasy, gdy aby wejść do zwykłego P2E trzeba było utworzyć portfel, kupić ETH, podpisać kilka transakcji i postarać się nie oddać dostępu do aktywów scam smart kontraktowi, odchodzą do przeszłości. Portfele nowego typu będą bardziej przypominać konta Google lub Apple ID niż MetaMask i Ledger.

Podsumowanie

Standardy tokenów to swoiste schematy tworzenia i działania tokenów opartych na blockchainie. Obecnie w branży istnieje kilka standardów tokenów, a także wiele innowacyjnych rozwiązań. Jednym z nich jest EIP-4337.

EIP-4337 to ważny krok w kierunku masowego wzrostu, ponieważ nowe konta zapewniają bardziej znajome i zrozumiałe doświadczenie użytkownika. Mało prawdopodobne, by osoby zapominające hasło do Twittera korzystały z technologii wymagającej zapamiętania 12 słów i rozumienia, czym są klucze prywatne i publiczne.