ムスタファ・ベダワラ、マート・オズベイ、キャサリン・グー著、ビザ 継続的な進歩にもかかわらず、ブロックチェーンは現在、主流のデジタル決済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のに苦労しています。ただし、新興テクノロジーにより、デジタル通貨での取引時の支払いエクスペリエンスが向上する可能性があります。 「セルフホスト型ウォレットの自動支払い」では、パブリック ブロックチェーン上のアカウント抽象化 (AA) の概念を活用した自動支払いのための最先端テクノロジーの使用について詳しく説明します。 ¹AA と暗号通貨決済エクスペリエンスの向上に関する私たちの探求は、イーサリアム上の現在の AA パラダイムが取引手数料を処理するための創造的なソリューションをどのように提供しているかを見ていきます。ユーザーはイーサリアム取引手数料の支払いにステーブルコインや他の ERC-20 トークンを使用することも、そうでないこともできます。全然払わないの？デジタル通貨が主流に採用されるまで、摩擦のない暗号通貨のオンボーディングと取引エクスペリエンスを可能にする革新的なソリューションを見つけることが重要です。イーサリアムでの AA 実装の現在の標準である ERC-4337 の技術概要は、ERC-4337 をより深く理解することを目的としています。ユーザーの利便性を向上させるためにブロックチェーン上のガス料金をどのように再設計できるかを示すために、Visa による 2 セットの Paymaster コントラクトの実験的展開について説明します。## アカウントの抽象化と ERC-4337アカウント抽象化の価値提案をより深く理解するために、現在イーサリアム上に存在する 2 種類のアカウント、外部所有アカウント (EOA) と契約アカウント (CA) (一般にそれぞれユーザー アカウントと CA と呼ばれます) を簡単に確認してみましょう。 。 EOA は秘密キーによって制御され、ユーザーがトランザクションを送信できるようにします。 **ただし、スマート コントラクトのようなプログラム可能性が欠けているため、より厳格になります。対照的に、CA は実行可能コードを所有していますが、独立して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、単純なトークンの転送であっても、多くのスマート コントラクトを通じて実行される複雑な操作であっても、常にユーザーのアカウントから開始され、ユーザーの署名が含まれている必要があります。**アカウント抽象化 (AA) の概念は、エンド ユーザーの利益のために CA のプログラム可能性を活用するように設計されています。 **スマート コントラクトを作成する場合、コントラクトの動作を制御する所有者を定義するのが一般的です。スマート コントラクトとして構築されたセルフホスト型ウォレットは、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できます。これは、イーサリアム創設者ヴィタリック・ブテリンを含むイーサリアムコミュニティのメンバーによって提案された、ERC-4337 と呼ばれる新しいイーサリアム標準の導入によって実現されます。 ² ERC-4337 により、所有者は EOA 署名なしでスマート コントラクト アカウントを直接所有できるようになります。所有者は従来の意味で EOA に署名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には、スマート コントラクト アカウントが適切に制御および管理されていることを確認するための安全な認証プロセスが必要です。さらに、このスマート コントラクト アカウントは、多要素認証、定期的な支払い、エンド ユーザーが定義したカスタム 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 の最新開発であり、元々は 2021 年にイーサリアム改善提案 (EIP)-4337 として提案されました。これは、イーサリアム ネットワーク上のアプリケーションの標準を確立するイーサリアム コメント要求 (ERC) プロセスを経ました。 EIP と ERC の違いは、その範囲と導入要件です。 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、相互に対話するかを定義します。コア EIP (イーサリアム改善提案) のように、参加者全員による採用は必要ありません。コア EIP (イーサリアム改善提案) はプロトコル レベルで展開され、コミュニティ内での広範な合意が必要です。 EIP-4337 から ERC-4337 への移行は、提案がイーサリアム アプリケーションに必要な基準を満たし、現在は正式にイーサリアム エコシステムの一部であることを示しています。 2023 年 3 月の時点で、ERC-4337 のコア コンポーネントはイーサリアム メインネットにデプロイされています。以前のアカウント抽象化 EIP とは異なり、ERC-4337 では、イーサリアム ネットワーク上でアカウント抽象化を可能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層を変更する必要はありません。 ² 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、ネットワークの大規模なアップグレードを待たずに、新しいユーザー エクスペリエンスをすぐに探索および実験できるようになります。 ERC-4337 の利点の 1 つは、イーサリアム仮想マシンを使用するあらゆるブロックチェーンと互換性があり、AA にイーサリアム自体を超えた標準を提供することであることは注目に値します。## ERC-4337 トランザクションをトラバースする**典型的な EOA トランザクションでは、ユーザーはセルフホスト型ウォレットと対話して、トランザクションを作成、署名し、パブリック メモリプールに送信します。生成され、ユーザーの秘密キーで署名されたトランザクション ペイロードは、ノードを介してピアツーピア (P2P) メモリプールに伝播されます。バリデーターまたは専門エンティティ (ビルダーと呼ばれる) は、公開メモリプールから適切で収益性の高いトランザクションを選択し、実行してブロックチェーンに組み込みます。 ******図 1: 典型的な Ethereum トランザクション フローERC-4337 では、トランザクションがプロキシ EOA アドレスに到達する前に新しいステップを追加することで、従来の EOA 方法に代替トランザクション プロセスを導入しています。ユーザーは自分のインテントを UserOperations として送信し、専用の UserOperations メモリプールを通じて伝播されます。この固有のメモリプールは、プロキシ EOA として機能するバンドラーによって監視され、ネットワークが処理できる一般的な EOA トランザクションの形式でパブリック メモリプールに UserOperations を送信します。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フローに従い、パブリック メモリプールに参加するか、ビルダーに直接送信されます。UserOperation の生成から実行まで、ERC-4337 トランザクションのエンドツーエンドのプロセスを段階的に紹介します。本題に入る前に、窓口の概念を定義することが不可欠です。窓口はこのプロセスで重要な役割を果たし、私たち自身の探索の中心です。 Paymaster は、契約アカウント (ユーザー中心のスマート コントラクト) の取引手数料をスポンサーできるオプションのスマート コントラクト アカウントです。 Paymasters は、検証フェーズで UserOperation が受け入れられるかどうかを評価し、実行フェーズで必要な料金ロジックを実装します。これにより、ユーザーの取引手数料を後援し、ユーザーが USD ステーブルコインなどの ERC-20 トークンを使用してガス料金を支払うことができるようになります。図 2: ERC-4337 トランザクション プロセス**1. ユーザーは、ERC-4337 標準に準拠したスマート コントラクト ウォレットを通じて UserOperations を生成します。 ** UserOperations は、ブロックチェーンと対話するユーザーの意図をカプセル化し、ユーザーはこれに認証のために署名します。 UserOperation は生成されると、専用の UserOperation Mempool にコミットされます。これは、標準の Ethereum トランザクション メモリプールとは別の UserOperation 専用のストレージです。**2. バンドラーは、UserOperation Mempool を監視し、シミュレーションを実行し、一連の UserOperation を単一のトランザクション バンドルに組み立てる特殊なアクター クラスです。 ** バンドラーは、UserOperations を収集して EntryPoint コントラクトに送信し、ガス使用量を最適化し、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。**3. EntryPoint コントラクトは、UserOperations のバンドルされたバッチを受け取ります。 **ERC-4337 トランザクション フローで UserOperations を管理するための中央コーディネーターとして機能します。**4. UserOperation が指定されている場合、EntryPoint コントラクトは Paymaster コントラクトと対話します。 **前述したように、ペイマスターは契約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、支払者に十分な預金があること、または契約アカウントにガス料金を支払うのに十分な資金があることを確認します。実行中に Paymaster が関与する場合、カスタム料金ロジックを実装できます。これについては次のセクションで説明します。**5. 次に、EntryPoint コントラクトは契約アカウントを呼び出し、必要に応じて窓口を呼び出して、UserOperation の署名を確認します。 **コントラクト アカウントは、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対話するユーザー アカウントです。検証が成功すると、EntryPoint は各 UserOperation の関連データを契約アカウントに転送し、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が現実世界への応用を模索し続けるにつれて、セルフホスト型ウォレットは、ユーザーがデジタル通貨を保持し、取引するための一般的なオプションになりつつあります。 **イーサリアムの創設以来、あらゆる種類のアカウントと、同じ個人または個人のグループに属する複数のアカウントを含む、約 1 億 8,000 万の一意のアドレスが取引されました。 3 ただし、毎月、実際の人々によって開始された数百万件のオンチェーン インタラクションのみが確認されており、イーサリアム メインネット上の毎日のオンチェーン アクティビティは 1 日あたり約 100 万件のトランザクションです。 ⁴ これに対し、Visa は 2022 年に 2,580 億件の取引を処理しました。これは 1 日あたり平均 7 億 700 万件の取引に相当し、現在世界中で 41 億枚の Visa リンク カードが流通しています。 ⁵ ブロックチェーンが同じ使いやすさで同じ広範な支払いエクスペリエンスをサポートする場合、ブロックチェーンは同等のレベルで採用される可能性がありますか?この方向で考えられる措置には、ユーザーのガス料金を引き出すことや、ERC-20 トークンで取引料金を支払うことを許可することが含まれます。### ERC-4337 Paymaster を使用して ERC-20 トークンで支払う図 3: Paymaster は ERC-20 トークンを使用して取引手数料の支払いを容易にします現在、イーサリアム ブロックチェーンでトランザクションを実行するには、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、ポリゴン ブロックチェーンでトランザクションを実行するには、ネイティブ トークン MATIC を取得する必要があります。ガソリン代を支払うためだけに、さまざまな範囲のネイティブ ブロックチェーン トークンを蓄積する必要性をなくすソリューションはありますか?この状況は、Visa の国境を越えた決済の中核ネットワークの価値と似ており、旅行者は事前に現地通貨を取得することなく現地通貨で過ごすことができます。このバージョンの Paymaster 契約では、契約は仲介通貨換算サービスとして機能します。このサービスは、ユーザーからデジタル通貨を収集し、それを一般的な為替レートに基づいてネイティブ トークンに変換し、ユーザーに代わってガス料金を支払うことができます。さらに、これは即時融資で行うことができるため、ユーザーは前払いの資金調達を必要とせず、取引時にガス料金の資金を調達するだけで済み、キャッシュ フロー管理を最適化できます。### ERC-4337 Paymaster を使用するユーザーのスポンサー取引手数料図 4: Paymaster はユーザーの取引手数料をスポンサーします現在、Web 2.0 での P2P トランザクションは多くの国の消費者に無料で提供されていますが、すぐに疑問が生じます。なぜ消費者はブロックチェーン上の P2P トランザクションに対して料金を支払う必要があるのでしょうか?アカウント抽象化は、サードパーティ (フィンテック ウォレット プロバイダーなど) が料金を負担する用意がある場合に、ユーザーがこれらの料金を回避できるソリューションを提供します。この場合、ウォレットプロバイダーまたはdAppは窓口として機能し、ユーザーにガス料金を支払い、摩擦を大幅に軽減します。 ERC-4337 Paymaster コンセプトは、ユーザーがウォレット プラットフォームを介して無料で取引できるようにすることで、ユーザーの導入を促進します。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、署名検証の代替手段を提供し、セルフカストディアル ウォレットでのセキュリティと資金回収のための多要素認証を可能にします。 ****さらに、dApps がユーザー アカウントからの定期的なプル支払いを一定の金額まで処理することを許可するなど、カスタマイズ可能な制限付きで特定のタスクに対する一時的な権限を許可することで、dApps の使用が簡素化されます。 **これらの例は、スマート コントラクトが、アカウントを安全に保ちながら、非暗号ネイティブ ユーザーがブロックチェーン テクノロジーをより簡単に操作できるようにする方法の例にすぎません。## ERC-4337 Paymaster を使った実験### ERC-4337 Paymaster を使用して ERC-20 トークンで支払う図 5: Paymaster は ERC-20 トークンを使用して取引手数料の支払いを容易にします (コード スニペット)私たちは最初の Visa Paymaster 契約により、ユーザーが米ドルのステーブルコインや、将来的には中央銀行のデジタル通貨などの代替トークンを取引手数料の支払いに使用できるかどうかを検討しています。この場合、Paymaster はユーザーが支払った汎用 ERC-20 トークンと同等の金額を受け取ることで ETH 取引手数料を支払います。実装には、イーサリアム財団とERC-4337コアチーム⁶から提供された開始コードを使用しました。このサンプル コントラクトには、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。この契約では、ホワイトリストとトークンからETHへの変換レートを更新する機能を導入します。これにより、ETH とトークン間の交換レートが動的である現実の状況をより適切にシミュレートできるようになります。私たちのテスト設定には、スマート コントラクト ウォレットのデプロイとユーザー アクションの送信が含まれていました。現在、ERC-4337 互換ウォレットのオプションは限られているため、イーサリアム財団と ERC-4337 コアチームによって構築されたトランポリン 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 テストネットに送信するために、Blocknative のパブリック バンドラーを使用しました。 ⁸ UserOperation を成功させるには、Visa Paymaster 契約はまず、ユーザーがガス料金を支払うのに十分な資金を ERC-20 に持ってい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。ここで、デプロイされたコントラクト ⁹ と処理される UserOperation を見つけることができます。### ERC-4337 Paymaster を使用するユーザーのスポンサー取引手数料図 6: Paymaster はユーザーの取引手数料をスポンサーします (コード スニペット)先ほど述べた 2 番目の使用例によれば、他の Visa Paymaster 契約は取引手数料を全面的に後援しています。繰り返しになりますが、私たちの実装はイーサリアム財団とERC-4337コアチームによって提供された開始コード¹¹に基づいています。 Origination Code は各トランザクションを無償でスポンサーします。許可されたユーザーのみが Visa Paymaster 契約を操作できるようにするホワイトリストを追加しました。導入された契約はここでご覧いただけます。 ¹² 私たちのテスト実装では、ホワイトリストに登録されたユーザーに対するユーザー アクションのトランザクション手数料を正常にスポンサーすることができました。ここで成功した UserOperation を確認できます。 ¹3Paymaster の使用例は、この記事で取り上げた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 開発については、上記の実験に基づいて構築できるいくつかのアプローチが考えられます。たとえば、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必要があるのではなく、Paymaster を USDC などの既存の ERC-20 トークンと統合する方が簡単です。このアプローチでは、外部ソースを使用してトークン価格を決定し、Paymaster コントラクトが指定されたトークンに対するユーザーへの請求を承認していることを確認する必要があります。 1 つのアプローチは、トークン価格や Paymaster コントラクトが検証できる署名などの必要な情報を提供できるオフチェーン オラクル サービスを展開することです。あるいは、必要なデータのオラクルコントラクトを利用して、プロセス全体をオンチェーンで処理することもできます。このアプローチにより、窓口担当者が適切に補償されることがより確実に保証されますが、実装はより困難でもあります。 ERC-4337 の一部の制限により、ペイマスターがペイマスターの検証中にオンチェーン オラクルにクエリを実行することが困難になり、バンドラーは多くの場合、その必要のある UserOperations を拒否します。このプロセスを有効にするには、バンドラーがオプトインできる、信頼できるペイマスターのリストを含む代替メモリプールを確立する必要があります。これらの信頼できるペイマスターはオラクル コントラクトを呼び出すことができ、これらのペイマスターを使用する UserOperations はバックアップ メモリ プールから取得されます。## 未来を見据えて** デジタルウォレットを使用してブロックチェーンを操作することは困難な経験になる可能性があり、使いやすさを確保することが広範な導入を促進するための重要なステップであると多くの人が信じています。 ERC-4337 は、セルフカストディアル 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 ユーザーの支払いエクスペリエンスを向上させるための興味深い将来の可能性を示しており、これによりユーザーのデジタル通貨やデジタル資産の使い方が変わる可能性があります。 **ERC-4337 に関して、イーサリアム コミュニティはこの新たな旅の始まりにいます。 AA 主導のストリームを構築できるインフラストラクチャを提供する計画は数多くあり、そのうちのいくつかはテストで使用され、この記事でも言及されていますが、まだ成長の余地がかなりあります。他のオープン フィールドと同様に、パブリック バンドラーが提供する分散化オプションとプライベート バンドラーのカスタマイズ性、Paymaster の完全なオンチェーン セキュリティと一部のコンポーネントの導入の費用対効果の比較など、競合するアプローチとトレードオフが存在します。そしてとりわけ、ウォレットが使用する可能性のある多数の代替署名スキーム。これらのさまざまな設計の選択により、ユーザーに将来のデジタル決済エクスペリエンスをより適切に提供するための豊富なオプションが得られます。## どこにいても誰もが利用できる決済イノベーション決済ソリューションの世界的リーダーとして、Visa は現実世界のニーズを満たすイノベーションに常に目を光らせています。私たちは、スマートコントラクトの可能性と、プログラマブルマネーとプログラマブル支払いの将来の可能性を引き続き調査していきます。このペーパーでは、ERC-4337 によって実装されたイーサリアム上の AA がブロックチェーン上で興味深い新しいユースケースをどのように実現できるかを詳しく掘り下げます。 ERC-4337 トランザクションのエンドツーエンドのウォークスルーを提供し、それが標準のイーサリアム トランザクションとどのように異なるかを説明して、基礎となる仕組みを強調します。ERC-4337 に関する私たちの実験は、現実世界の問題を解決し、オンチェーンのインタラクションを通じて顧客エクスペリエンスを大幅に向上させる際の潜在的な有用性を学習および評価するためにペイマスター契約を展開することにより、2 つの異なるユースケースに焦点を当てています。このフロンティアに取り組んでいる企業の場合、当社の製品、研究、エンジニアリングのチームが、プログラム可能な支払いに関するアイデアについて喜んで話し合います。
Visa: アカウントの抽象化から仮想通貨取引を再考する
ムスタファ・ベダワラ、マート・オズベイ、キャサリン・グー著、ビザ 継続的な進歩にもかかわらず、ブロックチェーンは現在、主流のデジタル決済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のに苦労しています。ただし、新興テクノロジーにより、デジタル通貨での取引時の支払いエクスペリエンスが向上する可能性があります。 「セルフホスト型ウォレットの自動支払い」では、パブリック ブロックチェーン上のアカウント抽象化 (AA) の概念を活用した自動支払いのための最先端テクノロジーの使用について詳しく説明します。 ¹AA と暗号通貨決済エクスペリエンスの向上に関する私たちの探求は、イーサリアム上の現在の AA パラダイムが取引手数料を処理するための創造的なソリューションをどのように提供しているかを見ていきます。ユーザーはイーサリアム取引手数料の支払いにステーブルコインや他の ERC-20 トークンを使用することも、そうでないこともできます。全然払わないの？デジタル通貨が主流に採用されるまで、摩擦のない暗号通貨のオンボーディングと取引エクスペリエンスを可能にする革新的なソリューションを見つけることが重要です。
イーサリアムでの AA 実装の現在の標準である ERC-4337 の技術概要は、ERC-4337 をより深く理解することを目的としています。ユーザーの利便性を向上させるためにブロックチェーン上のガス料金をどのように再設計できるかを示すために、Visa による 2 セットの Paymaster コントラクトの実験的展開について説明します。
アカウントの抽象化と ERC-4337
アカウント抽象化の価値提案をより深く理解するために、現在イーサリアム上に存在する 2 種類のアカウント、外部所有アカウント (EOA) と契約アカウント (CA) (一般にそれぞれユーザー アカウントと CA と呼ばれます) を簡単に確認してみましょう。 。 EOA は秘密キーによって制御され、ユーザーがトランザクションを送信できるようにします。 **ただし、スマート コントラクトのようなプログラム可能性が欠けているため、より厳格になります。対照的に、CA は実行可能コードを所有していますが、独立して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、単純なトークンの転送であっても、多くのスマート コントラクトを通じて実行される複雑な操作であっても、常にユーザーのアカウントから開始され、ユーザーの署名が含まれている必要があります。
**アカウント抽象化 (AA) の概念は、エンド ユーザーの利益のために CA のプログラム可能性を活用するように設計されています。 **スマート コントラクトを作成する場合、コントラクトの動作を制御する所有者を定義するのが一般的です。スマート コントラクトとして構築されたセルフホスト型ウォレットは、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できます。これは、イーサリアム創設者ヴィタリック・ブテリンを含むイーサリアムコミュニティのメンバーによって提案された、ERC-4337 と呼ばれる新しいイーサリアム標準の導入によって実現されます。 ² ERC-4337 により、所有者は EOA 署名なしでスマート コントラクト アカウントを直接所有できるようになります。所有者は従来の意味で EOA に署名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には、スマート コントラクト アカウントが適切に制御および管理されていることを確認するための安全な認証プロセスが必要です。さらに、このスマート コントラクト アカウントは、多要素認証、定期的な支払い、エンド ユーザーが定義したカスタム 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 の最新開発であり、元々は 2021 年にイーサリアム改善提案 (EIP)-4337 として提案されました。これは、イーサリアム ネットワーク上のアプリケーションの標準を確立するイーサリアム コメント要求 (ERC) プロセスを経ました。 EIP と ERC の違いは、その範囲と導入要件です。 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、相互に対話するかを定義します。コア EIP (イーサリアム改善提案) のように、参加者全員による採用は必要ありません。コア EIP (イーサリアム改善提案) はプロトコル レベルで展開され、コミュニティ内での広範な合意が必要です。 EIP-4337 から ERC-4337 への移行は、提案がイーサリアム アプリケーションに必要な基準を満たし、現在は正式にイーサリアム エコシステムの一部であることを示しています。 2023 年 3 月の時点で、ERC-4337 のコア コンポーネントはイーサリアム メインネットにデプロイされています。以前のアカウント抽象化 EIP とは異なり、ERC-4337 では、イーサリアム ネットワーク上でアカウント抽象化を可能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層を変更する必要はありません。 ² 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、ネットワークの大規模なアップグレードを待たずに、新しいユーザー エクスペリエンスをすぐに探索および実験できるようになります。 ERC-4337 の利点の 1 つは、イーサリアム仮想マシンを使用するあらゆるブロックチェーンと互換性があり、AA にイーサリアム自体を超えた標準を提供することであることは注目に値します。
ERC-4337 トランザクションをトラバースする
**典型的な EOA トランザクションでは、ユーザーはセルフホスト型ウォレットと対話して、トランザクションを作成、署名し、パブリック メモリプールに送信します。生成され、ユーザーの秘密キーで署名されたトランザクション ペイロードは、ノードを介してピアツーピア (P2P) メモリプールに伝播されます。バリデーターまたは専門エンティティ (ビルダーと呼ばれる) は、公開メモリプールから適切で収益性の高いトランザクションを選択し、実行してブロックチェーンに組み込みます。 **
図 1: 典型的な Ethereum トランザクション フロー
ERC-4337 では、トランザクションがプロキシ EOA アドレスに到達する前に新しいステップを追加することで、従来の EOA 方法に代替トランザクション プロセスを導入しています。ユーザーは自分のインテントを UserOperations として送信し、専用の UserOperations メモリプールを通じて伝播されます。この固有のメモリプールは、プロキシ EOA として機能するバンドラーによって監視され、ネットワークが処理できる一般的な EOA トランザクションの形式でパブリック メモリプールに UserOperations を送信します。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フローに従い、パブリック メモリプールに参加するか、ビルダーに直接送信されます。
UserOperation の生成から実行まで、ERC-4337 トランザクションのエンドツーエンドのプロセスを段階的に紹介します。本題に入る前に、窓口の概念を定義することが不可欠です。窓口はこのプロセスで重要な役割を果たし、私たち自身の探索の中心です。 Paymaster は、契約アカウント (ユーザー中心のスマート コントラクト) の取引手数料をスポンサーできるオプションのスマート コントラクト アカウントです。 Paymasters は、検証フェーズで UserOperation が受け入れられるかどうかを評価し、実行フェーズで必要な料金ロジックを実装します。これにより、ユーザーの取引手数料を後援し、ユーザーが USD ステーブルコインなどの ERC-20 トークンを使用してガス料金を支払うことができるようになります。
図 2: ERC-4337 トランザクション プロセス
**1. ユーザーは、ERC-4337 標準に準拠したスマート コントラクト ウォレットを通じて UserOperations を生成します。 ** UserOperations は、ブロックチェーンと対話するユーザーの意図をカプセル化し、ユーザーはこれに認証のために署名します。 UserOperation は生成されると、専用の UserOperation Mempool にコミットされます。これは、標準の Ethereum トランザクション メモリプールとは別の UserOperation 専用のストレージです。
**2. バンドラーは、UserOperation Mempool を監視し、シミュレーションを実行し、一連の UserOperation を単一のトランザクション バンドルに組み立てる特殊なアクター クラスです。 ** バンドラーは、UserOperations を収集して EntryPoint コントラクトに送信し、ガス使用量を最適化し、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。
**3. EntryPoint コントラクトは、UserOperations のバンドルされたバッチを受け取ります。 **ERC-4337 トランザクション フローで UserOperations を管理するための中央コーディネーターとして機能します。
**4. UserOperation が指定されている場合、EntryPoint コントラクトは Paymaster コントラクトと対話します。 **前述したように、ペイマスターは契約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、支払者に十分な預金があること、または契約アカウントにガス料金を支払うのに十分な資金があることを確認します。実行中に Paymaster が関与する場合、カスタム料金ロジックを実装できます。これについては次のセクションで説明します。
**5. 次に、EntryPoint コントラクトは契約アカウントを呼び出し、必要に応じて窓口を呼び出して、UserOperation の署名を確認します。 **コントラクト アカウントは、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対話するユーザー アカウントです。検証が成功すると、EntryPoint は各 UserOperation の関連データを契約アカウントに転送し、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が現実世界への応用を模索し続けるにつれて、セルフホスト型ウォレットは、ユーザーがデジタル通貨を保持し、取引するための一般的なオプションになりつつあります。 **イーサリアムの創設以来、あらゆる種類のアカウントと、同じ個人または個人のグループに属する複数のアカウントを含む、約 1 億 8,000 万の一意のアドレスが取引されました。 3 ただし、毎月、実際の人々によって開始された数百万件のオンチェーン インタラクションのみが確認されており、イーサリアム メインネット上の毎日のオンチェーン アクティビティは 1 日あたり約 100 万件のトランザクションです。 ⁴ これに対し、Visa は 2022 年に 2,580 億件の取引を処理しました。これは 1 日あたり平均 7 億 700 万件の取引に相当し、現在世界中で 41 億枚の Visa リンク カードが流通しています。 ⁵ ブロックチェーンが同じ使いやすさで同じ広範な支払いエクスペリエンスをサポートする場合、ブロックチェーンは同等のレベルで採用される可能性がありますか?この方向で考えられる措置には、ユーザーのガス料金を引き出すことや、ERC-20 トークンで取引料金を支払うことを許可することが含まれます。
ERC-4337 Paymaster を使用して ERC-20 トークンで支払う
図 3: Paymaster は ERC-20 トークンを使用して取引手数料の支払いを容易にします
現在、イーサリアム ブロックチェーンでトランザクションを実行するには、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、ポリゴン ブロックチェーンでトランザクションを実行するには、ネイティブ トークン MATIC を取得する必要があります。ガソリン代を支払うためだけに、さまざまな範囲のネイティブ ブロックチェーン トークンを蓄積する必要性をなくすソリューションはありますか?この状況は、Visa の国境を越えた決済の中核ネットワークの価値と似ており、旅行者は事前に現地通貨を取得することなく現地通貨で過ごすことができます。このバージョンの Paymaster 契約では、契約は仲介通貨換算サービスとして機能します。このサービスは、ユーザーからデジタル通貨を収集し、それを一般的な為替レートに基づいてネイティブ トークンに変換し、ユーザーに代わってガス料金を支払うことができます。さらに、これは即時融資で行うことができるため、ユーザーは前払いの資金調達を必要とせず、取引時にガス料金の資金を調達するだけで済み、キャッシュ フロー管理を最適化できます。
ERC-4337 Paymaster を使用するユーザーのスポンサー取引手数料
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、Web 2.0 での P2P トランザクションは多くの国の消費者に無料で提供されていますが、すぐに疑問が生じます。なぜ消費者はブロックチェーン上の P2P トランザクションに対して料金を支払う必要があるのでしょうか?アカウント抽象化は、サードパーティ (フィンテック ウォレット プロバイダーなど) が料金を負担する用意がある場合に、ユーザーがこれらの料金を回避できるソリューションを提供します。この場合、ウォレットプロバイダーまたはdAppは窓口として機能し、ユーザーにガス料金を支払い、摩擦を大幅に軽減します。 ERC-4337 Paymaster コンセプトは、ユーザーがウォレット プラットフォームを介して無料で取引できるようにすることで、ユーザーの導入を促進します。
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、署名検証の代替手段を提供し、セルフカストディアル ウォレットでのセキュリティと資金回収のための多要素認証を可能にします。 ****さらに、dApps がユーザー アカウントからの定期的なプル支払いを一定の金額まで処理することを許可するなど、カスタマイズ可能な制限付きで特定のタスクに対する一時的な権限を許可することで、dApps の使用が簡素化されます。 **これらの例は、スマート コントラクトが、アカウントを安全に保ちながら、非暗号ネイティブ ユーザーがブロックチェーン テクノロジーをより簡単に操作できるようにする方法の例にすぎません。
ERC-4337 Paymaster を使った実験
ERC-4337 Paymaster を使用して ERC-20 トークンで支払う
図 5: Paymaster は ERC-20 トークンを使用して取引手数料の支払いを容易にします (コード スニペット)
私たちは最初の Visa Paymaster 契約により、ユーザーが米ドルのステーブルコインや、将来的には中央銀行のデジタル通貨などの代替トークンを取引手数料の支払いに使用できるかどうかを検討しています。この場合、Paymaster はユーザーが支払った汎用 ERC-20 トークンと同等の金額を受け取ることで ETH 取引手数料を支払います。実装には、イーサリアム財団とERC-4337コアチーム⁶から提供された開始コードを使用しました。このサンプル コントラクトには、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。この契約では、ホワイトリストとトークンからETHへの変換レートを更新する機能を導入します。これにより、ETH とトークン間の交換レートが動的である現実の状況をより適切にシミュレートできるようになります。私たちのテスト設定には、スマート コントラクト ウォレットのデプロイとユーザー アクションの送信が含まれていました。現在、ERC-4337 互換ウォレットのオプションは限られているため、イーサリアム財団と ERC-4337 コアチームによって構築されたトランポリン 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 テストネットに送信するために、Blocknative のパブリック バンドラーを使用しました。 ⁸ UserOperation を成功させるには、Visa Paymaster 契約はまず、ユーザーがガス料金を支払うのに十分な資金を ERC-20 に持ってい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。ここで、デプロイされたコントラクト ⁹ と処理される UserOperation を見つけることができます。
ERC-4337 Paymaster を使用するユーザーのスポンサー取引手数料
図 6: Paymaster はユーザーの取引手数料をスポンサーします (コード スニペット)
先ほど述べた 2 番目の使用例によれば、他の Visa Paymaster 契約は取引手数料を全面的に後援しています。繰り返しになりますが、私たちの実装はイーサリアム財団とERC-4337コアチームによって提供された開始コード¹¹に基づいています。 Origination Code は各トランザクションを無償でスポンサーします。許可されたユーザーのみが Visa Paymaster 契約を操作できるようにするホワイトリストを追加しました。導入された契約はここでご覧いただけます。 ¹² 私たちのテスト実装では、ホワイトリストに登録されたユーザーに対するユーザー アクションのトランザクション手数料を正常にスポンサーすることができました。ここで成功した UserOperation を確認できます。 ¹3
Paymaster の使用例は、この記事で取り上げた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 開発については、上記の実験に基づいて構築できるいくつかのアプローチが考えられます。たとえば、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必要があるのではなく、Paymaster を USDC などの既存の ERC-20 トークンと統合する方が簡単です。このアプローチでは、外部ソースを使用してトークン価格を決定し、Paymaster コントラクトが指定されたトークンに対するユーザーへの請求を承認していることを確認する必要があります。 1 つのアプローチは、トークン価格や Paymaster コントラクトが検証できる署名などの必要な情報を提供できるオフチェーン オラクル サービスを展開することです。
あるいは、必要なデータのオラクルコントラクトを利用して、プロセス全体をオンチェーンで処理することもできます。このアプローチにより、窓口担当者が適切に補償されることがより確実に保証されますが、実装はより困難でもあります。 ERC-4337 の一部の制限により、ペイマスターがペイマスターの検証中にオンチェーン オラクルにクエリを実行することが困難になり、バンドラーは多くの場合、その必要のある UserOperations を拒否します。このプロセスを有効にするには、バンドラーがオプトインできる、信頼できるペイマスターのリストを含む代替メモリプールを確立する必要があります。これらの信頼できるペイマスターはオラクル コントラクトを呼び出すことができ、これらのペイマスターを使用する UserOperations はバックアップ メモリ プールから取得されます。
未来を見据えて
** デジタルウォレットを使用してブロックチェーンを操作することは困難な経験になる可能性があり、使いやすさを確保することが広範な導入を促進するための重要なステップであると多くの人が信じています。 ERC-4337 は、セルフカストディアル 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 ユーザーの支払いエクスペリエンスを向上させるための興味深い将来の可能性を示しており、これによりユーザーのデジタル通貨やデジタル資産の使い方が変わる可能性があります。 **
ERC-4337 に関して、イーサリアム コミュニティはこの新たな旅の始まりにいます。 AA 主導のストリームを構築できるインフラストラクチャを提供する計画は数多くあり、そのうちのいくつかはテストで使用され、この記事でも言及されていますが、まだ成長の余地がかなりあります。他のオープン フィールドと同様に、パブリック バンドラーが提供する分散化オプションとプライベート バンドラーのカスタマイズ性、Paymaster の完全なオンチェーン セキュリティと一部のコンポーネントの導入の費用対効果の比較など、競合するアプローチとトレードオフが存在します。そしてとりわけ、ウォレットが使用する可能性のある多数の代替署名スキーム。これらのさまざまな設計の選択により、ユーザーに将来のデジタル決済エクスペリエンスをより適切に提供するための豊富なオプションが得られます。
どこにいても誰もが利用できる決済イノベーション
決済ソリューションの世界的リーダーとして、Visa は現実世界のニーズを満たすイノベーションに常に目を光らせています。私たちは、スマートコントラクトの可能性と、プログラマブルマネーとプログラマブル支払いの将来の可能性を引き続き調査していきます。このペーパーでは、ERC-4337 によって実装されたイーサリアム上の AA がブロックチェーン上で興味深い新しいユースケースをどのように実現できるかを詳しく掘り下げます。 ERC-4337 トランザクションのエンドツーエンドのウォークスルーを提供し、それが標準のイーサリアム トランザクションとどのように異なるかを説明して、基礎となる仕組みを強調します。
ERC-4337 に関する私たちの実験は、現実世界の問題を解決し、オンチェーンのインタラクションを通じて顧客エクスペリエンスを大幅に向上させる際の潜在的な有用性を学習および評価するためにペイマスター契約を展開することにより、2 つの異なるユースケースに焦点を当てています。このフロンティアに取り組んでいる企業の場合、当社の製品、研究、エンジニアリングのチームが、プログラム可能な支払いに関するアイデアについて喜んで話し合います。