デジタルマネーが主流採用される前に、無摩擦の暗号化取引体験を実現するために革新的なソリューションを見つけることが重要です。
執筆: ムスタファ・ベダワラ、メルト・オズバイ、キャサリン・グー
コンパイラ: GWEI Research
ブロックチェーンは進歩を遂げていますが、現在は主流のデジタル支払いエコシステムと同じレベルの柔軟性とユーザーエクスペリエンスを提供することは困難です。しかし、新興技術によってデジタルマネーを使用した取引の支払い体験を向上させることができます。 「自己管理ウォレットの自動支払い」では、公共ブロックチェーン上のアカウント抽象化(AA)の概念を利用することで、最新技術が自動支払いにどのように適用されるかを詳しく調査しました。¹ AAと改良された暗号化支払いの経験の探求は、現在のETHブロックチェーン上のAAパラダイムがトランザクション手数料を処理するための創造的な解決策を提供しているかどうかを調べることに続きます:ユーザーはステーブルコイン、他のERC-20トークンでETHブロックチェーントランザクション手数料を支払うか、それとも支払わないでしょうか?デジタルマネーが主流採用される前に、摩擦のない暗号化入金と取引体験を実現するための革新的なソリューションを探すことが重要です。
ERC-4337の技術概要は、AAを実装するための現在の標準であるイーサリアムに基づいています。 ERC-4337をよりよく理解するために、Visaは2つのPaymaster契約グループの実験的な展開について議論し、ブロックチェーン上のガス料金を再設計する方法を示し、ユーザーの利便性を向上させることを目的としています。
アカウントの抽象化の価値主張をよりよく理解するために、現在のETHネットワークに存在する2つのタイプのアカウント、外部所有アカウント(EOA)と契約アカウント(CA)について簡単に振り返ってみましょう。一般的に、ユーザーアカウントとスマートコントラクトと呼ばれます。秘密鍵によって制御されるEOAにより、ユーザーはトランザクションを送信できます。しかし、彼らはスマートコントラクトのプログラム可能性を欠いているため、より硬直しています。逆に、CAは実行可能なコードを持っていますが、独自にトランザクションを開始することはできません。トランザクションは常にユーザーアカウントから始まり、ユーザーの署名を含みます。これは、単純なトークンの転送であるか、多数のスマートコントラクトによって実行される複雑な操作であるかにかかわらずです。
アカウント抽象(AA)の概念は、CAのプログラマビリティを利用して最終ユーザーに利益をもたらすことを目的としています。スマートコントラクトを作成する際、通常の方法は、所有者を定義して契約の動作を制御することです。スマートコントラクトの構築に使用される自己保管ウォレットは、EOAベースのウォレットよりも多くの機能をユーザーに提供することができます。これは、イーサリアムコミュニティメンバー(イーサリアムの創設者であるVitalik Buterinを含む)によって提案された新しいイーサリアム標準であるERC-4337を導入することで実現されます。ERC-4337により、所有者はEOAの署名が必要なく、直接スマートコントラクトアカウントを所有することができます。所有者は、従来のEOA署名を使用しない場合がありますが、スマートコントラクトの所有権を正しく制御および管理するために、依然として安全な身元確認プロセスが必要です。その逆に、このスマートコントラクトアカウントは、多段階認証、定期支払い、最終ユーザーの定義によるカスタムルールやポリシーなどのタスクを処理できます。
ERC-4337はAAの最新の進展であり、最初に2021年にETHブロックチェーンの改善提案(EIP)-4337として提案されました。これはETHブロックチェーン上のアプリケーションに対して標準を確立するためのERCプロセスを経ています。EIPとERCの違いは、それらの範囲と採用要件にあります。ERCはスマートコントラクトがアプリケーションレベルでどのように実行され、相互作用するかを定義しています。これらは、コアのEIP(ETHブロックチェーンの改善提案)のようにすべての関係者が採用する必要はありませんが、これらのEIPはプロトコルレベルで展開され、より広範なコンセンサスがコミュニティ内で達成される必要があります。EIP-4337からERC-4337への移行は、この提案がETHブロックチェーンアプリケーションの要件を満たし、現在ETHブロックチェーンエコシステムの一部となったことを意味します。2023年3月時点で、ERC-4337のコアコンポーネントはETHブロックチェーンメインネットに展開されています。以前のアカウントの抽象化EIPとは異なり、ERC-4337はETHブロックチェーンネットワークでアカウントの抽象化を有効にするためにブロックチェーンプロトコルのコンセンサスレイヤーを変更する必要はありません。この開発により、ブロックチェーンネットワークの参加者は重大なネットワークのアップグレードを待つ必要なく、新しいユーザーエクスペリエンスを直ちに探索および試験することができます。なお、ERC-4337の利点の一つは、ETH仮想マシンを使用する任意のブロックチェーンと互換性があることであり、AAにETHブロックチェーン自体を超えた標準を提供しています。
典型的なEOA取引では、ユーザーは自己保管ウォレットとやり取りして取引を作成し、署名し、公共メンプールに送信します。ユーザーの秘密鍵によって署名された取引の有効なペイロードは、その後、ノードによってピア・ツー・ピア(P2P)メンプールに伝播されます。バリデータまたは特定の実体(ビルダーと呼ばれる)は、公共メンプールから適切で利益をもたらす取引を選択し、それをブロックチェーンにマージします。
図 1:典型的なETH取引プロセス
ERC-4337は、従来のEOA手法とは異なる代替取引プロセスを導入し、プロキシEOAアドレスに到達する前に新しいステップを追加します。ユーザーはUserOperationsを意図として送信し、専用のUserOperationsメモリープールを介して伝播します。このユニークなメモリープールは、バンドル監視者によって監視され、バンドラーは代理EOAとして機能し、UserOperationsを一般的なEOA取引として公共メモリープールに送信することでネットワークが処理できるようにします。その後、これらのトランザクションは通常のトランザクションと同じプロセスに従って、公共メモリープールに参加するか、直接ビルダーに入ることができます。
ERC-4337トランザクションのエンドツーエンドのプロセス、UserOperationから実行までを段階的に紹介しました。詳しく調査する前に、ペイマスターの概念を明確に定義する必要があります。これはプロセスで非常に重要な役割を果たし、私たち自身の探索の中心です。ペイマスターはオプションのスマートコントラクトアカウントであり、契約アカウント(ユーザーセントリックなスマートコントラクト)の取引手数料をサポートすることができます。ペイマスターはUserOperationを検証段階で受け入れるかどうかを評価し、実行段階で必要な料金ロジックを実施します。これにより、ユーザーの取引手数料をサポートし、ユーザーがERC-20トークン(例:米ドルステーブルコイン)を使用してガス料金を支払うことができます。
図2:ERC-4337 トランザクションのプロセス
2.Bundlers は、UserOperation Mempool を監視し、シミュレーションを実行し、一連の UserOperations を単一の取引パケットに組み立てるための専用の参加者です。 Bundlers は、UserOperations を収集し、それらを EntryPoint コントラクトに提出し、ガスの使用を最適化し、手数料優先ロジックを利用して利益を最大化する責任があります。
EntryPointは、バンドルされた一連のUserOperationsを受け取る契約です。それは中央のコーディネーターとして機能し、ERC-4337トランザクションプロセスのUserOperationsを管理します。
もし UserOperation が指定されている場合、EntryPoint コントラクトは Paymaster コントラクトと相互作用します。前述のように、Paymasters はコントラクトアカウントの取引手数料をスポンサーすることができます。EntryPoint は支払い人に十分な預金があるか、またはコントラクトアカウントに十分な資金があるかを検証し、ガス費用を支払うことができます。実行中に Paymaster が関係している場合、カスタム料金ロジックを実装することができます。次のセクションでそれをデモンストレーションします。
5.そして、EntryPointコントラクトは、必要に応じて出納係を呼び出し、UserOperation内の署名を検証するためにContract Accountを呼び出します。Contract Accountは、トランザクションの実行を容易にするためにEntryPointコントラクトとシームレスに連携するユーザーアカウントです。検証に成功した場合、EntryPointは各UserOperationの関連データをContract Accountに転送し、実行プロセスを開始します。
ブロックチェーン技術の現実世界での応用が探求され続ける中、セルフカストディウォレットは、デジタルマネーを保有し取引に使用するユーザーの人気選択肢となっています。イーサリアムのメインネットが立ち上がって以来、約1.8億のユニークなアドレスが取引に使用されており、それにはあらゆる種類のアカウントや、同一または複数のアカウントが一人または一グループの個人に属しているものが含まれています。³ しかし、毎月、実際に人間によって数百万回のオンチェーン取引が行われているだけで、イーサリアムメインネットのオンチェーン活動は1日あたり約100万件の取引が行われています。⁴ 一方で、2022年にVisaは2580億件の取引を処理し、1日平均で7.07億件の取引を処理しており、現在、世界中で41億枚のVisa関連カードが流通しています。⁵ もしブロックチェーンが同等の汎用性と利便性を持つ支払い体験を提供し、同様の普及率を享受できるようになるのであれば、どのようなステップがこの方向に向かって取られる可能性があるでしょうか?ユーザーがガス料金を支払うことを可能にしたり、ERC-20トークンで取引手数料を支払うことを許可することなどが含まれるかもしれません。
図3:PaymasterはERC-20トークンを使用して取引手数料を支払うことを容易にします
今日はETHブロックオンチェーンで取引を行いたい場合、ユーザーはガス料金を支払うためにETHを取得する必要があります。同様に、Polygonブロックオンチェーンで取引を行う場合、ユーザーはネイティブトークンMATICを取得する必要があります。支払いガスの目的だけで異なる範囲のローカルブロックチェーントークンを蓄積する必要性を取り除く解決策があるでしょうか?この状況は、Visaのクロスボーダー支払いコアネットワークの価値と似ており、旅行者は現地通貨を取得する必要なく、その中で消費できます。このPaymaster契約のバージョンでは、契約は通貨の変換サービスの仲介者として機能できます。このサービスでは、ユーザーからデジタルマネーを受け取り、現在の為替レートに基づいてそれをネイティブトークンに変換してガソリン代として支払うことができます。さらに、これは即時資金調達によって行われるため、ユーザーは取引時にガスコストの資金を提供するだけで、事前の資金調達要件は必要ありません。これにより、彼らのキャッシュフロー管理を最適化することができます。
図4:Paymasterはユーザーの取引手数料をスポンサーします
現在のWeb 2.0では、多くの国でP2P取引は消費者にとって無料ですが、それには直接的な問題が生じます:なぜ消費者はブロックチェーン上のP2P取引に料金を支払う必要があるのでしょうか? Account Abstractionはその問題の解決策を提供します。第三者(例えば、金融テクノロジーウォレットプロバイダー)がこれらのコストを負担することを望む場合、ユーザーはこれらのコストを回避することができます。この場合、ウォレットプロバイダーやdAppはキャッシャーとして機能し、ユーザーのガス料金を支払い、摩擦を大幅に削減することができます。 ERC-4337 Paymasterコンセプトは、ユーザーが無料でウォレットプラットフォームを介して取引することを促進することができます。
さらに、スマートコントラクトアカウントは、ウォレット管理を簡素化し、署名検証の代替方法を提供することで、マルチセグメント認識を実現して、セルフカストディにおける資金のセキュリティと回収を向上させることができます。 さらに、ユーザーアカウントからの定期的なプル支払いを処理するためにdAppsを一定額まで承認するなど、カスタマイズ可能な制限で特定のタスクに一時的な権限を許可することで、dAppsの使用を簡素化します。 これらの例は、スマートコントラクトが、暗号化されていないネイティブユーザーがアカウントを安全に保ちながら、ブロックチェーン技術をより簡単に操作するのにどのように役立つかを簡単に示しています。
図 5: Paymaster は ERC-20 トークンで取引手数料を支払うことを促進します(コード断片)
最初のVisa Paymaster契約を通じて、ユーザーが代替トークン(例えば、米ドルステーブルコイン、そして将来的には中央銀行デジタルマネー)を使用して取引手数料を支払うことができるかどうかを探っています。この場合、Paymasterは、ユーザーが支払う等価のERC-20トークンを受け取ってETH取引手数料を支払います。実装には、ETH FoundationとERC-4337コアチームが提供したスターターコードを使用しました⁶。このサンプル契約には、PaymasterとそのカスタムERC-20トークンの管理ロジックが含まれています。この契約には、許可リストとETHからトークンへの変換レートを更新する関数が導入されています。これにより、ETHとトークンの為替レートが現実の条件に合わせて動的にシミュレートできます。テストセットアップには、スマートコントラクトウォレットの展開とユーザーアクションの送信が含まれています。現在、互換性のあるERC-4337ウォレットのオプションは限られているため、ETH FoundationとERC-4337コアチームが開発したTrampolineウォレットを使用することにしました。⁷ユーザーアクションをGoerli Testnetに送信するために、Blocknativeのパブリックバンドラを使用しました。⁸成功したUserOperationの場合、Visa Paymaster契約は最初にユーザーがERC-20に十分な資金があるかどうかを確認する必要があります。確認後、ユーザーはこの汎用ERC-20トークンを使用して取引手数料を支払います。展開済みの契約と処理済みのUserOperationはこちらで確認できます⁹。
図6:Paymasterはユーザーの取引手数料をスポンサーにする(コードフラグメント)
第2のユースケースに基づいて、当社のもう1つのVisa Paymaster契約は取引手数料を完全にサポートしています。同様に、当社の実装はETH FoundationとERC-4337コアチームが提供する初期コード¹¹に基づいています。初期コードはすべてのトランザクションの手数料を無償でサポートしています。許可リストを追加し、許可されたユーザーのみがVisa Paymaster契約と対話できるようにしました。デプロイ済みの契約はこちらで確認できます¹²。テスト実装では、許可リストのユーザーが手数料をサポートするユーザーオペレーションを正常に実行できました。成功したUserOperationはこちらで確認できます¹³。
Paymasterの使用例は、この記事で強調されているものをはるかに超えています。基本的なブロックチェーン処理ロジックを抽象化することで、多くの革新的なユーザーエクスペリエンスが可能になります。現在進行中のERC-4337の開発では、Paymasterスマートコントラクトにカスタムの新しいERC-20トークンを組み込む代わりに、Paymasterを既存のERC-20トークン(たとえばUSDCなど)と簡単に統合する方法がいくつか見られます。この方法では、外部ソースを使用してトークンの価格を決定し、Paymaster契約が指定されたトークンの料金をユーザーから請求することが承認されているかどうかを確認する必要があります。一つの方法は、オフチェーンのオラクルマシンサービスを展開することで、このサービスはトークン価格などの必要な情報を提供し、Paymaster契約が検証できる署名を提供します。
または、必要なデータを使用してオラクルマシン契約を介してオンチェーンで処理することもできます。この方法ではキャッシャーが適切な補償を受けることがより保証されますが、実装はより困難です。いくつかのERC-4337の制限により、PaymasterはPaymasterの検証中にオンチェーンオラクルマシンをクエリするのが困難であり、Bundlerは通常、これを行う必要があるUserOperationsを拒否します。このプロセスを有効にするには、信頼できるPaymasterリストを使用して代替メモリープールを構築し、Bundlerが参加できるようにする必要があります。これらの信頼できるPaymasterはオラクル契約を呼び出すことができ、これらのPaymasterを使用するUserOperationsは代替メモリープールから行われます。
数字ウォレットとブロックチェーンの相互作用は、多くの人にとって利便性の確保が普及の鍵と考えられており、その実現は一定の挑戦を伴うかもしれません。ERC-4337は、セルフカストディのスマートコントラクトウォレットを通じてオンチェーンユーザーの支払い体験を向上させる興味深い将来の可能性を築いており、これは結果としてデジタルマネーやデジタル資産の利用方法を変えることができるでしょう。
ERC-4337について話すと、ETH坊コミュニティはこの新しい旅の始まりにいます。AAを駆動する基盤を提供する多くの計画があり、そのうちいくつかはテスト中に使用され、この記事で言及されていますが、まだかなりの上昇余地があります。オープンな領域と同様に、分散化オプションを提供する公共バンドラーと、カスタマイズ可能なプライベートバンドラーの間の競争方法やバランス、オンチェーンのペイマスターの信頼性なしの安全性と、一部のコンポーネントをオフチェーンに展開するコスト効果など、さまざまなウォレットが利用できる代替署名スキームなどが存在します。これらの異なる設計選択肢は、将来のデジタル支払い体験をユーザーにより良く提供するための豊かなオプションセットを生み出す可能性があります。
支払いソリューションのグローバルリーダーとして、Visaは常に現実世界のニーズを満たす革新を追求しています。私たちは、スマートコントラクトの潜在能力、プログラム可能性通貨およびプログラム可能性支払いがもたらす将来について引き続き研究していきます。本文では、ERC-4337が実行するETHブロックチェーン上のAAがブロックチェーンに面白い新しいユースケースをサポートする方法について詳しく調査しています。また、ERC-4337トランザクションのエンドツーエンドの実習を提供し、標準のETHブロックチェーントランザクションとの違いを説明し、その基本的なメカニズムを強調しています。
私たちはERC-4337の実験を通じて、Paymaster契約の展開によって、それらが現実世界の問題を解決し、オンチェーンの相互作用によって顧客体験を大幅に向上させる潜在的な有用性を学習し評価しています。これにより、2つの異なるユースケースに重点を置いています。この先駆的な作業に取り組んでいる企業にとって、私たちの製品、研究、およびエンジニアリングチームはプログラム可能性の支払いに関するアイデアについて話し合うことを喜んでいます。
GDLVisaCryptoResearch@visa.comに連絡して、私たちの暗号化エコシステムにおける研究関心と活動について詳しく説明してください。
*本文件は説明用です。開発中の製品の説明を含んでおり、完全な製品の展開を示唆するものではありません。最終的な製品には、このプレゼンテーションに記載されているすべての機能が含まれるとは限りません。入口点、paymaster、およびユーザー操作などの概念用語とそれに対応するオンチェーン実体EntryPoint、UserOperation、およびPaymasterを明確に区別し、それに従います。この方法は、元の ERC-4337 提案で規定されている規則に従っています。
*Cuy Sheffield氏、Andrew Beams氏、Mahdi Zamani氏、Mohsen Minaei氏、Aaron Salot氏、Stackupの共同設立者であるJohn Rising氏にレビューをいただきありがとうございます。 *
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執筆: ムスタファ・ベダワラ、メルト・オズバイ、キャサリン・グー
コンパイラ: GWEI Research
ブロックチェーンは進歩を遂げていますが、現在は主流のデジタル支払いエコシステムと同じレベルの柔軟性とユーザーエクスペリエンスを提供することは困難です。しかし、新興技術によってデジタルマネーを使用した取引の支払い体験を向上させることができます。 「自己管理ウォレットの自動支払い」では、公共ブロックチェーン上のアカウント抽象化(AA)の概念を利用することで、最新技術が自動支払いにどのように適用されるかを詳しく調査しました。¹ AAと改良された暗号化支払いの経験の探求は、現在のETHブロックチェーン上のAAパラダイムがトランザクション手数料を処理するための創造的な解決策を提供しているかどうかを調べることに続きます:ユーザーはステーブルコイン、他のERC-20トークンでETHブロックチェーントランザクション手数料を支払うか、それとも支払わないでしょうか?デジタルマネーが主流採用される前に、摩擦のない暗号化入金と取引体験を実現するための革新的なソリューションを探すことが重要です。
ERC-4337の技術概要は、AAを実装するための現在の標準であるイーサリアムに基づいています。 ERC-4337をよりよく理解するために、Visaは2つのPaymaster契約グループの実験的な展開について議論し、ブロックチェーン上のガス料金を再設計する方法を示し、ユーザーの利便性を向上させることを目的としています。
アカウントの抽象化とERC-4337
アカウントの抽象化の価値主張をよりよく理解するために、現在のETHネットワークに存在する2つのタイプのアカウント、外部所有アカウント(EOA)と契約アカウント(CA)について簡単に振り返ってみましょう。一般的に、ユーザーアカウントとスマートコントラクトと呼ばれます。秘密鍵によって制御されるEOAにより、ユーザーはトランザクションを送信できます。しかし、彼らはスマートコントラクトのプログラム可能性を欠いているため、より硬直しています。逆に、CAは実行可能なコードを持っていますが、独自にトランザクションを開始することはできません。トランザクションは常にユーザーアカウントから始まり、ユーザーの署名を含みます。これは、単純なトークンの転送であるか、多数のスマートコントラクトによって実行される複雑な操作であるかにかかわらずです。
アカウント抽象(AA)の概念は、CAのプログラマビリティを利用して最終ユーザーに利益をもたらすことを目的としています。スマートコントラクトを作成する際、通常の方法は、所有者を定義して契約の動作を制御することです。スマートコントラクトの構築に使用される自己保管ウォレットは、EOAベースのウォレットよりも多くの機能をユーザーに提供することができます。これは、イーサリアムコミュニティメンバー(イーサリアムの創設者であるVitalik Buterinを含む)によって提案された新しいイーサリアム標準であるERC-4337を導入することで実現されます。ERC-4337により、所有者はEOAの署名が必要なく、直接スマートコントラクトアカウントを所有することができます。所有者は、従来のEOA署名を使用しない場合がありますが、スマートコントラクトの所有権を正しく制御および管理するために、依然として安全な身元確認プロセスが必要です。その逆に、このスマートコントラクトアカウントは、多段階認証、定期支払い、最終ユーザーの定義によるカスタムルールやポリシーなどのタスクを処理できます。
ERC-4337はAAの最新の進展であり、最初に2021年にETHブロックチェーンの改善提案(EIP)-4337として提案されました。これはETHブロックチェーン上のアプリケーションに対して標準を確立するためのERCプロセスを経ています。EIPとERCの違いは、それらの範囲と採用要件にあります。ERCはスマートコントラクトがアプリケーションレベルでどのように実行され、相互作用するかを定義しています。これらは、コアのEIP(ETHブロックチェーンの改善提案)のようにすべての関係者が採用する必要はありませんが、これらのEIPはプロトコルレベルで展開され、より広範なコンセンサスがコミュニティ内で達成される必要があります。EIP-4337からERC-4337への移行は、この提案がETHブロックチェーンアプリケーションの要件を満たし、現在ETHブロックチェーンエコシステムの一部となったことを意味します。2023年3月時点で、ERC-4337のコアコンポーネントはETHブロックチェーンメインネットに展開されています。以前のアカウントの抽象化EIPとは異なり、ERC-4337はETHブロックチェーンネットワークでアカウントの抽象化を有効にするためにブロックチェーンプロトコルのコンセンサスレイヤーを変更する必要はありません。この開発により、ブロックチェーンネットワークの参加者は重大なネットワークのアップグレードを待つ必要なく、新しいユーザーエクスペリエンスを直ちに探索および試験することができます。なお、ERC-4337の利点の一つは、ETH仮想マシンを使用する任意のブロックチェーンと互換性があることであり、AAにETHブロックチェーン自体を超えた標準を提供しています。
ERC-4337 トランザクションの反復処理
典型的なEOA取引では、ユーザーは自己保管ウォレットとやり取りして取引を作成し、署名し、公共メンプールに送信します。ユーザーの秘密鍵によって署名された取引の有効なペイロードは、その後、ノードによってピア・ツー・ピア(P2P)メンプールに伝播されます。バリデータまたは特定の実体(ビルダーと呼ばれる)は、公共メンプールから適切で利益をもたらす取引を選択し、それをブロックチェーンにマージします。
図 1:典型的なETH取引プロセス
ERC-4337は、従来のEOA手法とは異なる代替取引プロセスを導入し、プロキシEOAアドレスに到達する前に新しいステップを追加します。ユーザーはUserOperationsを意図として送信し、専用のUserOperationsメモリープールを介して伝播します。このユニークなメモリープールは、バンドル監視者によって監視され、バンドラーは代理EOAとして機能し、UserOperationsを一般的なEOA取引として公共メモリープールに送信することでネットワークが処理できるようにします。その後、これらのトランザクションは通常のトランザクションと同じプロセスに従って、公共メモリープールに参加するか、直接ビルダーに入ることができます。
ERC-4337トランザクションのエンドツーエンドのプロセス、UserOperationから実行までを段階的に紹介しました。詳しく調査する前に、ペイマスターの概念を明確に定義する必要があります。これはプロセスで非常に重要な役割を果たし、私たち自身の探索の中心です。ペイマスターはオプションのスマートコントラクトアカウントであり、契約アカウント(ユーザーセントリックなスマートコントラクト)の取引手数料をサポートすることができます。ペイマスターはUserOperationを検証段階で受け入れるかどうかを評価し、実行段階で必要な料金ロジックを実施します。これにより、ユーザーの取引手数料をサポートし、ユーザーがERC-20トークン(例:米ドルステーブルコイン)を使用してガス料金を支払うことができます。
図2:ERC-4337 トランザクションのプロセス
2.Bundlers は、UserOperation Mempool を監視し、シミュレーションを実行し、一連の UserOperations を単一の取引パケットに組み立てるための専用の参加者です。 Bundlers は、UserOperations を収集し、それらを EntryPoint コントラクトに提出し、ガスの使用を最適化し、手数料優先ロジックを利用して利益を最大化する責任があります。
EntryPointは、バンドルされた一連のUserOperationsを受け取る契約です。それは中央のコーディネーターとして機能し、ERC-4337トランザクションプロセスのUserOperationsを管理します。
もし UserOperation が指定されている場合、EntryPoint コントラクトは Paymaster コントラクトと相互作用します。前述のように、Paymasters はコントラクトアカウントの取引手数料をスポンサーすることができます。EntryPoint は支払い人に十分な預金があるか、またはコントラクトアカウントに十分な資金があるかを検証し、ガス費用を支払うことができます。実行中に Paymaster が関係している場合、カスタム料金ロジックを実装することができます。次のセクションでそれをデモンストレーションします。
5.そして、EntryPointコントラクトは、必要に応じて出納係を呼び出し、UserOperation内の署名を検証するためにContract Accountを呼び出します。Contract Accountは、トランザクションの実行を容易にするためにEntryPointコントラクトとシームレスに連携するユーザーアカウントです。検証に成功した場合、EntryPointは各UserOperationの関連データをContract Accountに転送し、実行プロセスを開始します。
アカウントの抽象化と実際の応用
ブロックチェーン技術の現実世界での応用が探求され続ける中、セルフカストディウォレットは、デジタルマネーを保有し取引に使用するユーザーの人気選択肢となっています。イーサリアムのメインネットが立ち上がって以来、約1.8億のユニークなアドレスが取引に使用されており、それにはあらゆる種類のアカウントや、同一または複数のアカウントが一人または一グループの個人に属しているものが含まれています。³ しかし、毎月、実際に人間によって数百万回のオンチェーン取引が行われているだけで、イーサリアムメインネットのオンチェーン活動は1日あたり約100万件の取引が行われています。⁴ 一方で、2022年にVisaは2580億件の取引を処理し、1日平均で7.07億件の取引を処理しており、現在、世界中で41億枚のVisa関連カードが流通しています。⁵ もしブロックチェーンが同等の汎用性と利便性を持つ支払い体験を提供し、同様の普及率を享受できるようになるのであれば、どのようなステップがこの方向に向かって取られる可能性があるでしょうか?ユーザーがガス料金を支払うことを可能にしたり、ERC-20トークンで取引手数料を支払うことを許可することなどが含まれるかもしれません。
ERC-4337で支払う ERC-20トークンでPaymaster
図3:PaymasterはERC-20トークンを使用して取引手数料を支払うことを容易にします
今日はETHブロックオンチェーンで取引を行いたい場合、ユーザーはガス料金を支払うためにETHを取得する必要があります。同様に、Polygonブロックオンチェーンで取引を行う場合、ユーザーはネイティブトークンMATICを取得する必要があります。支払いガスの目的だけで異なる範囲のローカルブロックチェーントークンを蓄積する必要性を取り除く解決策があるでしょうか?この状況は、Visaのクロスボーダー支払いコアネットワークの価値と似ており、旅行者は現地通貨を取得する必要なく、その中で消費できます。このPaymaster契約のバージョンでは、契約は通貨の変換サービスの仲介者として機能できます。このサービスでは、ユーザーからデジタルマネーを受け取り、現在の為替レートに基づいてそれをネイティブトークンに変換してガソリン代として支払うことができます。さらに、これは即時資金調達によって行われるため、ユーザーは取引時にガスコストの資金を提供するだけで、事前の資金調達要件は必要ありません。これにより、彼らのキャッシュフロー管理を最適化することができます。
ERC-4337ペイマスターを使用してユーザーに取引手数料をスポンサーする
図4:Paymasterはユーザーの取引手数料をスポンサーします
現在のWeb 2.0では、多くの国でP2P取引は消費者にとって無料ですが、それには直接的な問題が生じます:なぜ消費者はブロックチェーン上のP2P取引に料金を支払う必要があるのでしょうか? Account Abstractionはその問題の解決策を提供します。第三者(例えば、金融テクノロジーウォレットプロバイダー)がこれらのコストを負担することを望む場合、ユーザーはこれらのコストを回避することができます。この場合、ウォレットプロバイダーやdAppはキャッシャーとして機能し、ユーザーのガス料金を支払い、摩擦を大幅に削減することができます。 ERC-4337 Paymasterコンセプトは、ユーザーが無料でウォレットプラットフォームを介して取引することを促進することができます。
さらに、スマートコントラクトアカウントは、ウォレット管理を簡素化し、署名検証の代替方法を提供することで、マルチセグメント認識を実現して、セルフカストディにおける資金のセキュリティと回収を向上させることができます。 さらに、ユーザーアカウントからの定期的なプル支払いを処理するためにdAppsを一定額まで承認するなど、カスタマイズ可能な制限で特定のタスクに一時的な権限を許可することで、dAppsの使用を簡素化します。 これらの例は、スマートコントラクトが、暗号化されていないネイティブユーザーがアカウントを安全に保ちながら、ブロックチェーン技術をより簡単に操作するのにどのように役立つかを簡単に示しています。
ERC-4337 Paymasterの実験
ERC-4337で支払う ERC-20トークンでPaymaster
図 5: Paymaster は ERC-20 トークンで取引手数料を支払うことを促進します(コード断片)
最初のVisa Paymaster契約を通じて、ユーザーが代替トークン(例えば、米ドルステーブルコイン、そして将来的には中央銀行デジタルマネー)を使用して取引手数料を支払うことができるかどうかを探っています。この場合、Paymasterは、ユーザーが支払う等価のERC-20トークンを受け取ってETH取引手数料を支払います。実装には、ETH FoundationとERC-4337コアチームが提供したスターターコードを使用しました⁶。このサンプル契約には、PaymasterとそのカスタムERC-20トークンの管理ロジックが含まれています。この契約には、許可リストとETHからトークンへの変換レートを更新する関数が導入されています。これにより、ETHとトークンの為替レートが現実の条件に合わせて動的にシミュレートできます。テストセットアップには、スマートコントラクトウォレットの展開とユーザーアクションの送信が含まれています。現在、互換性のあるERC-4337ウォレットのオプションは限られているため、ETH FoundationとERC-4337コアチームが開発したTrampolineウォレットを使用することにしました。⁷ユーザーアクションをGoerli Testnetに送信するために、Blocknativeのパブリックバンドラを使用しました。⁸成功したUserOperationの場合、Visa Paymaster契約は最初にユーザーがERC-20に十分な資金があるかどうかを確認する必要があります。確認後、ユーザーはこの汎用ERC-20トークンを使用して取引手数料を支払います。展開済みの契約と処理済みのUserOperationはこちらで確認できます⁹。
ERC-4337ペイマスターを使用してユーザーに取引手数料をスポンサーする
図6:Paymasterはユーザーの取引手数料をスポンサーにする(コードフラグメント)
第2のユースケースに基づいて、当社のもう1つのVisa Paymaster契約は取引手数料を完全にサポートしています。同様に、当社の実装はETH FoundationとERC-4337コアチームが提供する初期コード¹¹に基づいています。初期コードはすべてのトランザクションの手数料を無償でサポートしています。許可リストを追加し、許可されたユーザーのみがVisa Paymaster契約と対話できるようにしました。デプロイ済みの契約はこちらで確認できます¹²。テスト実装では、許可リストのユーザーが手数料をサポートするユーザーオペレーションを正常に実行できました。成功したUserOperationはこちらで確認できます¹³。
Paymasterの使用例は、この記事で強調されているものをはるかに超えています。基本的なブロックチェーン処理ロジックを抽象化することで、多くの革新的なユーザーエクスペリエンスが可能になります。現在進行中のERC-4337の開発では、Paymasterスマートコントラクトにカスタムの新しいERC-20トークンを組み込む代わりに、Paymasterを既存のERC-20トークン(たとえばUSDCなど)と簡単に統合する方法がいくつか見られます。この方法では、外部ソースを使用してトークンの価格を決定し、Paymaster契約が指定されたトークンの料金をユーザーから請求することが承認されているかどうかを確認する必要があります。一つの方法は、オフチェーンのオラクルマシンサービスを展開することで、このサービスはトークン価格などの必要な情報を提供し、Paymaster契約が検証できる署名を提供します。
または、必要なデータを使用してオラクルマシン契約を介してオンチェーンで処理することもできます。この方法ではキャッシャーが適切な補償を受けることがより保証されますが、実装はより困難です。いくつかのERC-4337の制限により、PaymasterはPaymasterの検証中にオンチェーンオラクルマシンをクエリするのが困難であり、Bundlerは通常、これを行う必要があるUserOperationsを拒否します。このプロセスを有効にするには、信頼できるPaymasterリストを使用して代替メモリープールを構築し、Bundlerが参加できるようにする必要があります。これらの信頼できるPaymasterはオラクル契約を呼び出すことができ、これらのPaymasterを使用するUserOperationsは代替メモリープールから行われます。
将来を見据えて
数字ウォレットとブロックチェーンの相互作用は、多くの人にとって利便性の確保が普及の鍵と考えられており、その実現は一定の挑戦を伴うかもしれません。ERC-4337は、セルフカストディのスマートコントラクトウォレットを通じてオンチェーンユーザーの支払い体験を向上させる興味深い将来の可能性を築いており、これは結果としてデジタルマネーやデジタル資産の利用方法を変えることができるでしょう。
ERC-4337について話すと、ETH坊コミュニティはこの新しい旅の始まりにいます。AAを駆動する基盤を提供する多くの計画があり、そのうちいくつかはテスト中に使用され、この記事で言及されていますが、まだかなりの上昇余地があります。オープンな領域と同様に、分散化オプションを提供する公共バンドラーと、カスタマイズ可能なプライベートバンドラーの間の競争方法やバランス、オンチェーンのペイマスターの信頼性なしの安全性と、一部のコンポーネントをオフチェーンに展開するコスト効果など、さまざまなウォレットが利用できる代替署名スキームなどが存在します。これらの異なる設計選択肢は、将来のデジタル支払い体験をユーザーにより良く提供するための豊かなオプションセットを生み出す可能性があります。
どこでも誰もが支払いのイノベーション
支払いソリューションのグローバルリーダーとして、Visaは常に現実世界のニーズを満たす革新を追求しています。私たちは、スマートコントラクトの潜在能力、プログラム可能性通貨およびプログラム可能性支払いがもたらす将来について引き続き研究していきます。本文では、ERC-4337が実行するETHブロックチェーン上のAAがブロックチェーンに面白い新しいユースケースをサポートする方法について詳しく調査しています。また、ERC-4337トランザクションのエンドツーエンドの実習を提供し、標準のETHブロックチェーントランザクションとの違いを説明し、その基本的なメカニズムを強調しています。
私たちはERC-4337の実験を通じて、Paymaster契約の展開によって、それらが現実世界の問題を解決し、オンチェーンの相互作用によって顧客体験を大幅に向上させる潜在的な有用性を学習し評価しています。これにより、2つの異なるユースケースに重点を置いています。この先駆的な作業に取り組んでいる企業にとって、私たちの製品、研究、およびエンジニアリングチームはプログラム可能性の支払いに関するアイデアについて話し合うことを喜んでいます。
GDLVisaCryptoResearch@visa.comに連絡して、私たちの暗号化エコシステムにおける研究関心と活動について詳しく説明してください。
*本文件は説明用です。開発中の製品の説明を含んでおり、完全な製品の展開を示唆するものではありません。最終的な製品には、このプレゼンテーションに記載されているすべての機能が含まれるとは限りません。入口点、paymaster、およびユーザー操作などの概念用語とそれに対応するオンチェーン実体EntryPoint、UserOperation、およびPaymasterを明確に区別し、それに従います。この方法は、元の ERC-4337 提案で規定されている規則に従っています。
*Cuy Sheffield氏、Andrew Beams氏、Mahdi Zamani氏、Mohsen Minaei氏、Aaron Salot氏、Stackupの共同設立者であるJohn Rising氏にレビューをいただきありがとうございます。 *