鏈抽象的旋風之旅
介紹
在以太坊的Rollup-centric路线图背景下，區塊鏈的數量正在激增，Rollups和Appchains的蓬勃發展驗證了多鏈論點。儘管多鏈擴展有其好處，但這會產生孤立效應，導致流動性和用戶分散於多個環境中。這使得用戶和開發人員使用區塊鏈變得比必要更加困難。
以一個典型用戶在三個區塊鏈上運作為例。他們面臨著幾個挑戰。首先，他們必須找到一個安全、負擔得起且快速的橋樑，用於轉移資產。使用設計不良的橋樑導致支付過多費用或在轉移過程中資產長時間凍結。
他們還需要足夠的原生代幣來支付每個區塊鏈上的交易費，如果用戶在非原生資產(如穩定幣)上進行交易，這將引入額外的摩擦。此外，他們還需要分開存儲和管理每個種子短語，這再次引入摩擦和安全風險。
同樣地，開發者面臨著確保鏈間互通性、有效管理鏈間流動性或將各種基礎設施層整合在一起的複雜性增加，這些都顯著增加了開發時間。
如果沒有像鏈的抽象解決方案所提供的那樣顯著改善使用者體驗，這些複雜性只會隨著區塊鏈和 Rollup 的數量增加而增加。
我們相信鏈抽象化是應對這些挑戰的解決方案。通過簡化用戶和開發者體驗，它可以統一碎片化的環境，使區塊鏈對全球數十億人更具可訪問性和效率。基於此，本研究文章探討了在抽象化領域的各種項目，這些項目正在幫助實現這一願景。
高層次的鏈抽象化
從概念上講，鏈抽象化是簡化與鏈上金融交互的複雜性，將其隱藏在最終用戶和開發者之前。
從開發者的角度來看，目標是使開發者能夠快速且安全地在所有卷軸上無縫運行，而不必擔心底層執行的複雜性，以實現與鏈無關的應用程式的構建。
從用戶中心的角度來看，願景是用戶將與去中心化應用程序進行交互，而無需理解支持它們的加密概念。它旨在消除所有技術複雜性並提供直觀的用戶體驗。
鏈抽象的一個常見類比是指我們如何與計算機應用程式互動。盡管互聯網在日常生活中無處不在，但大多數互聯網用戶並不了解像 HTTP、TCP/IP 和其他技術復雜性這樣的概念是如何運作的。同樣地，當構建 Web 應用程式時，大多數開發人員並不需要深入了解通信協議，因為瀏覽器環境抽象化了大部分在較低層級堆棧上發生的工作。
然而，對於加密用戶來說，一條鏈上的資金對另一個應用程序而言是不可訪問的，除非明確地進行跨鏈操作。同樣地，開發者選擇部署到哪個區塊鏈上仍然具有顯著的影響力。
因此，目前加密貨幣的現狀類似於消費者計算機的早期。鏈抽象將是推動它升華到我們今天熟悉的無縫用戶體驗的驅動力。
消除現有的UX摩擦，簡化與鏈上應用程序的互動，既可為最終用戶和開發人員帶來新一輪的增長，也可推動加密貨幣的大規模應用，將用戶基礎擴展到全球數十億用戶之外的當前孤立的web3本地社區
這一願景的早期跡象在Telegram中很明顯，其中9億用戶可以通過熟悉的介面輕鬆加入加密貨幣。同樣，Base使用者可以使用密鑰設置智慧錢包，避免了安全存儲12個單詞的種子短語或支付gas費用的需要，因為他們的交易可以由Coinbase贊助。
儘管這兩個生態系統仍處於早期階段，但它們的進展表明這個願景比看起來更接近現實，而且完全可行。
鏈抽象的組成部分
實現這種抽象層次需要突破幾層基礎架構。在下面，我們將首先分解抽象堆棧的構建塊。然後，我們將更深入地研究每個類別，並突出顯示正在進行重要項目及其相應的設計選擇。
帳戶抽象化
帳戶抽象（aa）是一個旨在通過引入智能合約錢包來增強區塊鏈用戶體驗的概念。正如其名稱所暗示的那樣，它抽象出了今天使用區塊鏈錢包所涉及的終端用戶復雜性，例如需要管理公共/私有鑰匙對。作為一個概念，aa在2016年早在以太坊社區中出現，因為以太坊核心開發人員對現有錢包的限制感到沮喪。它現在在以太坊的路線圖中有自己的軌道，這應該會以完全本地的aa作為結尾。儘管在不同鏈上實現可能會有所不同，我們的討論將集中在以太坊和evm上下文中的帳戶抽象。
在大多數EVM兼容鏈上，有兩種類型的帳戶：外部擁有的帳戶（EOA）和智能合約帳戶。EOA是傳統錢包，例如通過Metamask訪問的錢包。它們由私鑰控制，用於簽署消息並與區塊鏈交互。EOA有幾個限制，可能會嚴重影響普通用戶的Web3體驗，包括私鑰管理、需要支付原生代幣的燃氣費用以及原子交易的限制。
智能合約錢包是完全可程式化的，通過納入Web2設計原則（例如社交登錄系統和帳戶恢復），來應對這些UX挑戰。實現智能錢包功能的方法因區塊鏈的設計和其上開發的基礎設施而異。在以太坊和大多數EVM鏈的情況下，網絡目前不支持本地帳戶抽象，這意味著只有EOAs可以簽署消息。
目前，智能錢包有兩種廣受採用的標準，已部署了數百萬個帳戶：Safe，是這個領域的先驅，以及相對較新的標準ERC-4337，它依賴意圖和額外的離鏈基礎設施。即將到來的Pectra 升級也設定包括 eip-7702，該提案將現有的帳戶抽象框架推進到最終階段，使 eoas 能夠過渡到智能合約帳戶。
安全
作為帳戶抽象化的首個實體和最常用的智能錢包提供者，安全（前身為Gnosis Safe）起初是多簽錢包，如今已發展成為全面的智能錢包解決方案，成為以太坊和EVM基礎設施的重要組件。Safe目前擁有近1000萬個部署的錢包，在各種EVM鏈和Rollups上保護約900億美元的資產。
safe採用模塊化架構。核心組件集成到經過戰測的safe{core}堆棧中，而safe模塊引入自定義功能，增強功能。這種模塊化方法類似於uniswap v4中使用的鉤子，其中safe模塊確保了核心級別的堅固安全性，並為開發人員簡化了定製和集成。開發人員可以創建模塊以滿足特定需求或集成現有的模塊。例如，用戶可以添加或刪除促進密鑰驗證或管理津貼的模塊。此外，safe包括一個erc-4337模塊，使其與這種更新的賬戶抽象標準及其相關基礎設施兼容。
erc-4337
以太坊和大多數evm鏈上的當前標準，erc-4337，是在2023年3月在以太坊主網上實施的。它作為帳戶抽象化開發中的一個中間步驟，並且不需要對共識層協議進行修改。相反，它利用了一個名為偽交易（用戶操作）的概念，這些交易基於意圖以及鏈上和鏈下基礎設施的組合，以促進和執行這些操作。
ERC-4337引入了重大的用戶體驗增強功能:
erc-4337 交易流程
erc-4337引入了一種修改後的交易流程，而不會改變共識層。這種新方法集成了一組基礎結構組件，使其與典型的EOA交易週期有所區別。主要的差異在於交易簽署之前顯現，而隨後的過程保持不變。引入的關鍵元素包括用戶操作（userops）、支付主、替代Mempools（alt mempools）、捆綁器和入口合約。
在ERC-4337交易週期中，用戶通過UserOp表達在鏈上執行特定操作的意圖，而不是像EaaS那樣直接簽署交易。這些意圖在 alt 記憶體池中進行管理，該記憶體池與公共記憶體池不同，專門處理使用者操作。捆綁器，類似於區塊構建器，監控 alt 記憶體池，根據優先費用選擇使用者操作以包含在其捆綁包中。然後，這些捆綁包由捆綁者簽名並提交給入口點合約，這是乙太坊上指定用於所有 ERC-4337 操作的全球合約，用於執行。如有必要，可以通過Paymasters的干預使用ERC-20代幣贊助交易或支付汽油費用。在這些步驟之後，交易以通常的方式進行並在鏈上執行。
對於這個過程的視覺呈現，由Blocknative提供的這個圖表非常具有信息性：
來源：Blocknative
ERC-4337 交易流程為 MEV 提取引入了新的關鍵點。由於 ERC-4337 錢包生成用戶操作（或 userops），這些意圖的排序、排除或包含都具有固有價值，就像通常的 MEV 供應鏈中的交易一樣。鑑於 ERC-4337 中打包者的功能類似於搜索者和構建者，我們認為最重要的影響將是加速現有趨勢 - 更多的交易量將通過意圖表達，並通過訂單流拍進行，繞過公共內存池。
erc-4337 採用
自2023年部署以來，ERC-4337在第2層解決方案和側鏈上得到了顯著的應用，特別是在Base和Polygon上。截至目前，已建立了超過550萬個ERC-4337錢包，每週成功用戶操作平均約為80萬次。
Coinbase 处于推动智能钱包开发和采用的前沿。6月5日，Coinbase 推出了Coinbase 智能錢包一款新產品，採用ERC-4337標準。這個智能錢包提供了幾個值得注意的功能，包括密鑰認證、基於贊助的交易，支持Base平台上選定DApp的多重賬戶所有權等。隨著Coinbase將重心放在引入新用戶到Base平台上，智能錢包很可能很快就會成為Base平台上主要的錢包類型。
Biconomy, Pimlico，和煉金術 也成為領導者在提供 ERC-4337 基礎架構的重要組件方面，尤其是在捆綁器和支付主管方面，Gate.io 佔據主導地位。下表顯示了使用者操作的執行次數和付款次數的優勢。
儘管這些令人鼓舞的數字，ERC-4337錢包尚未在以太坊主網上廣泛普及，每週只有兩三百個活躍錢包。安全錢包仍是以太坊上智能錢包的主要標準。ERC-4337設計的主要限制之一是它不允許現有EOAs錢包轉換為智能錢包。此外，以太坊主網上相對較高的gas費用使一些功能，如贊助交易，在經濟上不可行。
eip-7702
在ERC-4337之後，EIP-7702代表了朝著完全本地帳戶抽象的最終目標邁出了重大的一步。最近由Vitalik Buterin起草。這個提案作為對備受爭議的EIP-3074的回應，Eip-3074在乙太坊AA路線圖中面臨與未來EIP的相容性問題。與在基礎設施級別運行的 ERC-4337 不同，EIP-7702 直接在協定級別提出更改建議。它是排定預計在2024年第四季至2025年第一季間，納入即將到來的pectra升級。
eip-7702 可能是以太坊历史上最重要的改进提案之一，解决了用户体验问题。它通过引入事务批处理、气体赞助和 EOAS 的临时权限等关键功能，增强了 erc-4337 框架，具体来说，它引入了一种新的交易类型，允许 EOAS 在交易期间暂时采用智能合约代码，交易完成后恢复原始状态。该提案确保与现有的 erc-4337 实现的向前兼容性，并与长期的以太坊 AA 路线图保持一致。
案例研究：Worldcoin
worldcoin正在開發一種他們所稱的協議人格的證明設計為了讓應用程式能夠驗證使用者是真實人，而非由 AI 驅動的機器人。這個驗證是通過世界 IDworld id 是一個數位護照，用戶使用 orbs 專用設備掃描其虹膜後獲得。一旦獲得，world id 將成為跨不同應用和服務的通用驗證工具。除了身份驗證外，用戶還有資格獲得每兩週一次的 wld 獎助金，這些獎助金在鏈上分發。
Worldcoin已成功發行超過450萬個World IDs，使用戶能夠在不需要任何區塊鏈技術先備知識的情況下驗證其人格。在註冊時，World應用程式會在後端自動為每個使用者在Optimism網絡上生成一個安全的智能錢包。這個過程完全抽象了區塊鏈層，提供了與熟悉的Web2功能（如面部驗證、社交恢復和詳細賬戶管理）相似的用戶體驗。
無論是wld授權還是world ids都以自我保管的方式存儲，確保用戶保留對其數字資產的控制。就worldcoin而言，safe動力智能帳戶使用戶能夠在享受類似web2用戶體驗的同時，訪問加密貨幣提供的自我保管和經濟激勵。結果是令人印象深刻的採用量，將大量首次用戶引入web3空間。
互操作性、流動性匯聚和意圖
隨著以Rollup為中心的以太坊路線圖和特定應用鏈的日益普及，不同的區塊鏈平台數量將繼續快速增長。這種擴張凸顯了強大的跨鏈通信的需求。
某些生態系統已經開發出原生的互操作性解決方案，提供標準化的安全模型，並在其領域內促進一定程度的鏈抽象化。值得注意的例子包括 Polkadot 的共享安全架構和 Cosmos 的 IBC 協議。在 Rollup 的情境中，可以通過使用共享序列器引入同步跨鏈消息，並通過管理狀態的共享序列器實現原子跨鏈交互。舉例來說，Optimism 已經採用了這種方法，用於其超級鏈的願景。
儘管有這些進展，跨鏈通信，特別是在這些已建立的生態系統之外，仍然面臨著重大挑戰，這是因為缺乏本地互通性和廣泛標準化。在本節中，我們將探討與鏈抽象相關的各種架構設計。此外，我們將重點介紹每個垂直領域中的主要項目，展示它們如何有助於推進區塊鏈連通性。
消息傳遞系統
區塊鏈互通性的經典方法是使用通用的消息傳遞系統，通常依賴於外部的驗證者集合。在這種設計中，用戶指定所需的結果，然後一個離線實體在兩個或多個鏈之間構建一個精確的執行路徑。這個路徑由一組協調的智能合約和中繼器執行。然而，由於每個鏈不斷產生區塊並因此改變其狀態，實現在多個鏈之間的原子執行本質上具有挑戰性。即使具有維護所有集成鏈狀態的強大數據可用性層，穿越多個鏈的路徑仍然具有重大的複雜性。
消息傳遞系統的設計選擇和架構各不相同。它們可以是模塊化或單片式，可以是許可或無許可，支持各種鏈，並基於鑄幣和銷毀機制或流動性池運作。負責創建鏈抽象堆棧的開發人員在選擇要集成的消息傳遞系統時面臨著眾多取捨，每種系統都提供不同程度的安全保證和用戶體驗。這種設計和功能上的多樣性可能會阻礙通用標準的採用，進而導致該領域進一步的碎片化。
目前跨链聚合器等採用簡單的消息傳遞系統實現。Li-Fi和Socket這些平台與眾多橋樑和去中心化交易所集成，為用戶模擬建議路線。一旦選定路線，它就會按嚴格的順序執行。
基於意圖的設計
在基於意圖的互操作設計中，最近的一項發展，用戶僅表達所需的結果，而不像在典型的區塊鏈交易中那樣指定確切的執行路徑。這些意圖然後被拍賣給求解者 - 在鏈外出價執行這些意圖的實體。這些意圖的解決方法次要；它們可以部分或完全相互匹配，或者從求解者自己的庫存中填充。在這個系統中，用戶並未指定執行路徑，而是指定結果，專家們競相提供最佳執行。
這種方法的一個關鍵優勢，特別是在跨鏈資產轉移的情況下，是直接處理原生代幣而不是 IOUs，從而提供原生安全保證並增強整體安全性。如今，以意圖為中心的應用主要存在於橋樑等地。跨越和Synapse，以及包括在内的去中心化交易所牛交換，Uniswap x，和1inch 融合.
最近，Across 和 Uniswap 合作提出了跨鏈意向標準ERC-7683，這是首個嘗試創建一個統一框架以指定跨鏈操作的意圖為基礎的系統。其他值得注意的發展包括 socket 最近的 公告針對跨鏈模塊訂單流的新版本，以及everclear（之前的connext）宣布利用求解器網絡和基於特徵層的樂觀Rollup的基於意向的原始方法，以管理各種區塊鏈上的流動性。
然而，實施基於意圖的解決方案面臨著重大挑戰。首先，用戶需要訪問跨鏈帳戶——一個智能帳戶，可以在幕後管理密鑰，並在多個鏈上進行交易。此外，標準化帶來了重大障礙；目前，每個基於意圖的應用程序必須獨立開發其整個基礎設施，包括意圖匯總、匹配和拍賣模型，這種缺乏標準化導致了更廣泛生態系統中的碎片化和低效。
鏈抽象是一個沒有技術規格的概念，因此可以從許多不同的角度來進行。在我們看來，一些最有趣的嘗試包括使用意圖為中心的架構的Anoma，Polygon的聚合層以及Near的全棧鏈抽象解決方案。我們將深入探討每一個方案。
案例研究: anoma
anoma是一個隱私保護的、以意圖為中心的協議，用於去中心化的交易對手發現、解決和原子多鏈結算。該平台在架構方法上獨一無二：與典型的區塊鏈系統不同，用戶必須指定執行流程，anoma要求用戶定義自己願意接受的最終狀態，這通過意圖所表達的程序性承諾來實現。anoma的獨特之處在於這些意圖是可組合的，無論它們的起源如何，都可以共同解決。
anoma的交易架構涉及以下步驟：
- 通用意圖：Anoma的架構旨在處理任意意圖，而不是被限制於特定應用或特殊情況的情況。這種靈活性允許各種潛在的應用和互動。
- 對手方發現：這是一個去中心化的過程，在這個過程中，個人意圖被分佈（傳播）到整個網絡，使它們可以被潛在的解決者訪問。
- 解決：在這個階段，解決者共同結合和計算意圖，找到一個有效的解決方案——可以在鏈上執行和結算的交易。
- 結算：解決方案在鏈上經過驗證並最終定案。anoma的意圖中心架構支持在其自己的主權第1層(l1)鏈、其他第1層鏈，或任何在第1層結算的rollup上進行結算。
來源：anoma
案例研究：Polygon Agglayer
polygon的agglayer是一個基於零知識（zk）證明的系統，旨在解決不同的rollups和layer 1s（l1s）之間的互操作性和碎片化挑戰。這種方法通過從所有參與的鏈路聚合zk證明，為連接的鏈路提供統一的加密安全性和原子組合能力。
Agglayer通過單個統一的橋接合約為乙太坊引入了一個連接的環境。每個連接的鏈都維護這個統一橋接根的副本，從而實現無縫的跨鏈交易。此外，Agglayer具有消息傳遞協定橋，為每個鏈建立消息佇列，允許它們維護由ZK證明保護的出站消息的本地佇列。這消除了將令牌鎖定在一個鏈上以與另一個鏈進行交互的需要。通過在乙太坊上的多個鏈上發佈ZK事件證明，Agglayer實現了無縫的用戶體驗，類似於在單個生態系統中進行交互。
來源：4pillar
Polygon CDK允許計畫推出基於zk的互連l2或將現有的l1連接到agglayer，保持流動性、用戶和狀態。agglayer的第一個組件於2024年2月上線，標誌著Polygon在創建主權鏈AggreGate.iod網絡的路線圖上取得了重要的里程碑。
案例研究：近鏈抽象堆疊
near正在為其區塊鏈及周邊生態系統開發全面的鏈抽象堆棧。該堆棧包括以下組件:
- 安全聚合堆疊: 此堆疊的元件包括近 DA（數據可用性），它從支援的鏈收集狀態。此外，它整合了 ZKWasm，這是與 Polygon 協作開發的專案，并利用 Eigenlayer 的快速確定性來增強交易處理速度。
- 帳戶集合：基於多方計算（MPC），這個方面使附近帳戶可以通過請求簽名驗證來與外部區塊鏈進行互動。這些第三方鏈帳戶的私鑰由附近網絡的驗證者管理，作為分散式簽名服務。這個設置有效地將不同網絡中的帳戶綁定到一個中心附近的“主帳戶”，該帳戶可以安全地管理所有相關帳戶。
- 意圖層：該層面包含執行複雜的跨鏈意圖的轉發器，促進了區塊鏈網絡上更複雜的交易和互動。
- 應用層：此層將各種Web3服務整合為一個單一、用戶友好的應用程序，簡化了對去中心化技術的訪問和互動。
Near 的帳戶聚合架構的視覺表示如下:
來源：巴爾幹半島中心
應用層
從後到前看，應用層是鏈抽象的最後階段，基礎架構被組合並一致地呈現給開發人員和用戶。
在理想的最終狀態下，開發人員將能夠輕鬆構建無需組合各種模塊化層的鏈不可知協議，否則這一過程將產生相當大的開銷。這涉及抽象出區塊鏈選擇過程，管理跨鏈流動性以及選擇數據可用性解決方案。
從使用者的角度來看，理想的最終狀態將涉及與區塊鏈應用程式進行與任何其他數位服務一樣順利的交互，而不考慮與加密相關的摩擦點，如氣體和種子短語。這涉及簡化使用者介面，簡化入職流程，並消除使用者瞭解底層技術的需要，每種技術目前都存在重大的進入障礙。消除這些摩擦點將創造更好的用戶體驗並促進大規模採用。
在實現此願景之前，必須構建工具，將衝突的基礎架構 aggreGate.io 到一個通用介面中。出於這個原因，我們認為鏈抽象對於良好的用戶體驗至關重要。
誰擁有前端，誰就與使用者有最直接的關係，因此可以從他們的訂單流中獲取最大的價值。雖然到目前為止，大部分注意力和投資都集中在基礎設施上，但我們相信它很快就會上升到堆疊的更高層。
結論
有近300個鏈具有顯著的流動性和鏈上表現力，從第 1 層到第 3 層解決方案。這個數位正在增長，而且這一趨勢沒有放緩的跡象。
這股激增的主要驅動因素之一是應用程式對可擴展性和主權的需求，這可以通過擁有其執行堆棧和經濟來實現。最近的一些倡議的例子包括ENS，AAVE，和dYdX以開源技術來推出自己的Rollups。OP 堆疊還使構建、部署和操作匯總變得更便宜、更容易，匯總即服務提供者如導管和火山口進一步降低運營和技術開銷。具有諷刺意味的是，在 2021 年週期內，今天部署匯總通常比在乙太坊上進行交易便宜。
對於今天的用戶來說，管理加密貨幣已經經常令人困惑和繁瑣，涉及諸如保護種子短語、為簡單任務簽署多個交易、處理不同鏈上的資產、橋接這些資產以及找到各種 dexe 的最佳定價等任務。雖然匯總提供了在不影響安全性和去中心化的情況下進行擴展的潛力，但從使用者和應用程式開發人員的角度來看，它們的擴散本質上意味著一定程度的複雜性。天真地實現，這隻會使用戶體驗情況變得更糟。
現代鏈抽象工具解決了這個問題，使加密貨幣更簡單且更適合更廣大的用戶。由於與用戶的接觸緊密，這個類別的贏家將獲得大量的價值。隨著鏈上應用程式產生越來越多的收入，市場將意識到擁有前端的價值。
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他們還需要足夠的原生代幣來支付每個區塊鏈上的交易費，如果用戶在非原生資產(如穩定幣)上進行交易，這將引入額外的摩擦。此外，他們還需要分開存儲和管理每個種子短語，這再次引入摩擦和安全風險。
同樣地，開發者面臨著確保鏈間互通性、有效管理鏈間流動性或將各種基礎設施層整合在一起的複雜性增加，這些都顯著增加了開發時間。
如果沒有像鏈的抽象解決方案所提供的那樣顯著改善使用者體驗，這些複雜性只會隨著區塊鏈和 Rollup 的數量增加而增加。
我們相信鏈抽象化是應對這些挑戰的解決方案。通過簡化用戶和開發者體驗，它可以統一碎片化的環境，使區塊鏈對全球數十億人更具可訪問性和效率。基於此，本研究文章探討了在抽象化領域的各種項目，這些項目正在幫助實現這一願景。
高層次的鏈抽象化
從概念上講，鏈抽象化是簡化與鏈上金融交互的複雜性，將其隱藏在最終用戶和開發者之前。
從開發者的角度來看，目標是使開發者能夠快速且安全地在所有卷軸上無縫運行，而不必擔心底層執行的複雜性，以實現與鏈無關的應用程式的構建。
從用戶中心的角度來看，願景是用戶將與去中心化應用程序進行交互，而無需理解支持它們的加密概念。它旨在消除所有技術複雜性並提供直觀的用戶體驗。
鏈抽象的一個常見類比是指我們如何與計算機應用程式互動。盡管互聯網在日常生活中無處不在，但大多數互聯網用戶並不了解像 HTTP、TCP/IP 和其他技術復雜性這樣的概念是如何運作的。同樣地，當構建 Web 應用程式時，大多數開發人員並不需要深入了解通信協議，因為瀏覽器環境抽象化了大部分在較低層級堆棧上發生的工作。
然而，對於加密用戶來說，一條鏈上的資金對另一個應用程序而言是不可訪問的，除非明確地進行跨鏈操作。同樣地，開發者選擇部署到哪個區塊鏈上仍然具有顯著的影響力。
因此，目前加密貨幣的現狀類似於消費者計算機的早期。鏈抽象將是推動它升華到我們今天熟悉的無縫用戶體驗的驅動力。
消除現有的UX摩擦，簡化與鏈上應用程序的互動，既可為最終用戶和開發人員帶來新一輪的增長，也可推動加密貨幣的大規模應用，將用戶基礎擴展到全球數十億用戶之外的當前孤立的web3本地社區
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儘管這兩個生態系統仍處於早期階段，但它們的進展表明這個願景比看起來更接近現實，而且完全可行。
鏈抽象的組成部分
實現這種抽象層次需要突破幾層基礎架構。在下面，我們將首先分解抽象堆棧的構建塊。然後，我們將更深入地研究每個類別，並突出顯示正在進行重要項目及其相應的設計選擇。
帳戶抽象化
帳戶抽象（aa）是一個旨在通過引入智能合約錢包來增強區塊鏈用戶體驗的概念。正如其名稱所暗示的那樣，它抽象出了今天使用區塊鏈錢包所涉及的終端用戶復雜性，例如需要管理公共/私有鑰匙對。作為一個概念，aa在2016年早在以太坊社區中出現，因為以太坊核心開發人員對現有錢包的限制感到沮喪。它現在在以太坊的路線圖中有自己的軌道，這應該會以完全本地的aa作為結尾。儘管在不同鏈上實現可能會有所不同，我們的討論將集中在以太坊和evm上下文中的帳戶抽象。
在大多數EVM兼容鏈上，有兩種類型的帳戶：外部擁有的帳戶（EOA）和智能合約帳戶。EOA是傳統錢包，例如通過Metamask訪問的錢包。它們由私鑰控制，用於簽署消息並與區塊鏈交互。EOA有幾個限制，可能會嚴重影響普通用戶的Web3體驗，包括私鑰管理、需要支付原生代幣的燃氣費用以及原子交易的限制。
智能合約錢包是完全可程式化的，通過納入Web2設計原則（例如社交登錄系統和帳戶恢復），來應對這些UX挑戰。實現智能錢包功能的方法因區塊鏈的設計和其上開發的基礎設施而異。在以太坊和大多數EVM鏈的情況下，網絡目前不支持本地帳戶抽象，這意味著只有EOAs可以簽署消息。
目前，智能錢包有兩種廣受採用的標準，已部署了數百萬個帳戶：Safe，是這個領域的先驅，以及相對較新的標準ERC-4337，它依賴意圖和額外的離鏈基礎設施。即將到來的Pectra 升級也設定包括 eip-7702，該提案將現有的帳戶抽象框架推進到最終階段，使 eoas 能夠過渡到智能合約帳戶。
安全
作為帳戶抽象化的首個實體和最常用的智能錢包提供者，安全（前身為Gnosis Safe）起初是多簽錢包，如今已發展成為全面的智能錢包解決方案，成為以太坊和EVM基礎設施的重要組件。Safe目前擁有近1000萬個部署的錢包，在各種EVM鏈和Rollups上保護約900億美元的資產。
safe採用模塊化架構。核心組件集成到經過戰測的safe{core}堆棧中，而safe模塊引入自定義功能，增強功能。這種模塊化方法類似於uniswap v4中使用的鉤子，其中safe模塊確保了核心級別的堅固安全性，並為開發人員簡化了定製和集成。開發人員可以創建模塊以滿足特定需求或集成現有的模塊。例如，用戶可以添加或刪除促進密鑰驗證或管理津貼的模塊。此外，safe包括一個erc-4337模塊，使其與這種更新的賬戶抽象標準及其相關基礎設施兼容。
erc-4337
以太坊和大多數evm鏈上的當前標準，erc-4337，是在2023年3月在以太坊主網上實施的。它作為帳戶抽象化開發中的一個中間步驟，並且不需要對共識層協議進行修改。相反，它利用了一個名為偽交易（用戶操作）的概念，這些交易基於意圖以及鏈上和鏈下基礎設施的組合，以促進和執行這些操作。
ERC-4337引入了重大的用戶體驗增強功能:
erc-4337 交易流程
erc-4337引入了一種修改後的交易流程，而不會改變共識層。這種新方法集成了一組基礎結構組件，使其與典型的EOA交易週期有所區別。主要的差異在於交易簽署之前顯現，而隨後的過程保持不變。引入的關鍵元素包括用戶操作（userops）、支付主、替代Mempools（alt mempools）、捆綁器和入口合約。
在ERC-4337交易週期中，用戶通過UserOp表達在鏈上執行特定操作的意圖，而不是像EaaS那樣直接簽署交易。這些意圖在 alt 記憶體池中進行管理，該記憶體池與公共記憶體池不同，專門處理使用者操作。捆綁器，類似於區塊構建器，監控 alt 記憶體池，根據優先費用選擇使用者操作以包含在其捆綁包中。然後，這些捆綁包由捆綁者簽名並提交給入口點合約，這是乙太坊上指定用於所有 ERC-4337 操作的全球合約，用於執行。如有必要，可以通過Paymasters的干預使用ERC-20代幣贊助交易或支付汽油費用。在這些步驟之後，交易以通常的方式進行並在鏈上執行。
對於這個過程的視覺呈現，由Blocknative提供的這個圖表非常具有信息性：
來源：Blocknative
ERC-4337 交易流程為 MEV 提取引入了新的關鍵點。由於 ERC-4337 錢包生成用戶操作（或 userops），這些意圖的排序、排除或包含都具有固有價值，就像通常的 MEV 供應鏈中的交易一樣。鑑於 ERC-4337 中打包者的功能類似於搜索者和構建者，我們認為最重要的影響將是加速現有趨勢 - 更多的交易量將通過意圖表達，並通過訂單流拍進行，繞過公共內存池。
erc-4337 採用
自2023年部署以來，ERC-4337在第2層解決方案和側鏈上得到了顯著的應用，特別是在Base和Polygon上。截至目前，已建立了超過550萬個ERC-4337錢包，每週成功用戶操作平均約為80萬次。
Coinbase 处于推动智能钱包开发和采用的前沿。6月5日，Coinbase 推出了Coinbase 智能錢包一款新產品，採用ERC-4337標準。這個智能錢包提供了幾個值得注意的功能，包括密鑰認證、基於贊助的交易，支持Base平台上選定DApp的多重賬戶所有權等。隨著Coinbase將重心放在引入新用戶到Base平台上，智能錢包很可能很快就會成為Base平台上主要的錢包類型。
Biconomy, Pimlico，和煉金術 也成為領導者在提供 ERC-4337 基礎架構的重要組件方面，尤其是在捆綁器和支付主管方面，Gate.io 佔據主導地位。下表顯示了使用者操作的執行次數和付款次數的優勢。
儘管這些令人鼓舞的數字，ERC-4337錢包尚未在以太坊主網上廣泛普及，每週只有兩三百個活躍錢包。安全錢包仍是以太坊上智能錢包的主要標準。ERC-4337設計的主要限制之一是它不允許現有EOAs錢包轉換為智能錢包。此外，以太坊主網上相對較高的gas費用使一些功能，如贊助交易，在經濟上不可行。
eip-7702
在ERC-4337之後，EIP-7702代表了朝著完全本地帳戶抽象的最終目標邁出了重大的一步。最近由Vitalik Buterin起草。這個提案作為對備受爭議的EIP-3074的回應，Eip-3074在乙太坊AA路線圖中面臨與未來EIP的相容性問題。與在基礎設施級別運行的 ERC-4337 不同，EIP-7702 直接在協定級別提出更改建議。它是排定預計在2024年第四季至2025年第一季間，納入即將到來的pectra升級。
eip-7702 可能是以太坊历史上最重要的改进提案之一，解决了用户体验问题。它通过引入事务批处理、气体赞助和 EOAS 的临时权限等关键功能，增强了 erc-4337 框架，具体来说，它引入了一种新的交易类型，允许 EOAS 在交易期间暂时采用智能合约代码，交易完成后恢复原始状态。该提案确保与现有的 erc-4337 实现的向前兼容性，并与长期的以太坊 AA 路线图保持一致。
案例研究：Worldcoin
worldcoin正在開發一種他們所稱的協議人格的證明設計為了讓應用程式能夠驗證使用者是真實人，而非由 AI 驅動的機器人。這個驗證是通過世界 IDworld id 是一個數位護照，用戶使用 orbs 專用設備掃描其虹膜後獲得。一旦獲得，world id 將成為跨不同應用和服務的通用驗證工具。除了身份驗證外，用戶還有資格獲得每兩週一次的 wld 獎助金，這些獎助金在鏈上分發。
Worldcoin已成功發行超過450萬個World IDs，使用戶能夠在不需要任何區塊鏈技術先備知識的情況下驗證其人格。在註冊時，World應用程式會在後端自動為每個使用者在Optimism網絡上生成一個安全的智能錢包。這個過程完全抽象了區塊鏈層，提供了與熟悉的Web2功能（如面部驗證、社交恢復和詳細賬戶管理）相似的用戶體驗。
無論是wld授權還是world ids都以自我保管的方式存儲，確保用戶保留對其數字資產的控制。就worldcoin而言，safe動力智能帳戶使用戶能夠在享受類似web2用戶體驗的同時，訪問加密貨幣提供的自我保管和經濟激勵。結果是令人印象深刻的採用量，將大量首次用戶引入web3空間。
互操作性、流動性匯聚和意圖
隨著以Rollup為中心的以太坊路線圖和特定應用鏈的日益普及，不同的區塊鏈平台數量將繼續快速增長。這種擴張凸顯了強大的跨鏈通信的需求。
某些生態系統已經開發出原生的互操作性解決方案，提供標準化的安全模型，並在其領域內促進一定程度的鏈抽象化。值得注意的例子包括 Polkadot 的共享安全架構和 Cosmos 的 IBC 協議。在 Rollup 的情境中，可以通過使用共享序列器引入同步跨鏈消息，並通過管理狀態的共享序列器實現原子跨鏈交互。舉例來說，Optimism 已經採用了這種方法，用於其超級鏈的願景。
儘管有這些進展，跨鏈通信，特別是在這些已建立的生態系統之外，仍然面臨著重大挑戰，這是因為缺乏本地互通性和廣泛標準化。在本節中，我們將探討與鏈抽象相關的各種架構設計。此外，我們將重點介紹每個垂直領域中的主要項目，展示它們如何有助於推進區塊鏈連通性。
消息傳遞系統
區塊鏈互通性的經典方法是使用通用的消息傳遞系統，通常依賴於外部的驗證者集合。在這種設計中，用戶指定所需的結果，然後一個離線實體在兩個或多個鏈之間構建一個精確的執行路徑。這個路徑由一組協調的智能合約和中繼器執行。然而，由於每個鏈不斷產生區塊並因此改變其狀態，實現在多個鏈之間的原子執行本質上具有挑戰性。即使具有維護所有集成鏈狀態的強大數據可用性層，穿越多個鏈的路徑仍然具有重大的複雜性。
消息傳遞系統的設計選擇和架構各不相同。它們可以是模塊化或單片式，可以是許可或無許可，支持各種鏈，並基於鑄幣和銷毀機制或流動性池運作。負責創建鏈抽象堆棧的開發人員在選擇要集成的消息傳遞系統時面臨著眾多取捨，每種系統都提供不同程度的安全保證和用戶體驗。這種設計和功能上的多樣性可能會阻礙通用標準的採用，進而導致該領域進一步的碎片化。
目前跨链聚合器等採用簡單的消息傳遞系統實現。Li-Fi和Socket這些平台與眾多橋樑和去中心化交易所集成，為用戶模擬建議路線。一旦選定路線，它就會按嚴格的順序執行。
基於意圖的設計
在基於意圖的互操作設計中，最近的一項發展，用戶僅表達所需的結果，而不像在典型的區塊鏈交易中那樣指定確切的執行路徑。這些意圖然後被拍賣給求解者 - 在鏈外出價執行這些意圖的實體。這些意圖的解決方法次要；它們可以部分或完全相互匹配，或者從求解者自己的庫存中填充。在這個系統中，用戶並未指定執行路徑，而是指定結果，專家們競相提供最佳執行。
這種方法的一個關鍵優勢，特別是在跨鏈資產轉移的情況下，是直接處理原生代幣而不是 IOUs，從而提供原生安全保證並增強整體安全性。如今，以意圖為中心的應用主要存在於橋樑等地。跨越和Synapse，以及包括在内的去中心化交易所牛交換，Uniswap x，和1inch 融合.
最近，Across 和 Uniswap 合作提出了跨鏈意向標準ERC-7683，這是首個嘗試創建一個統一框架以指定跨鏈操作的意圖為基礎的系統。其他值得注意的發展包括 socket 最近的 公告針對跨鏈模塊訂單流的新版本，以及everclear（之前的connext）宣布利用求解器網絡和基於特徵層的樂觀Rollup的基於意向的原始方法，以管理各種區塊鏈上的流動性。
然而，實施基於意圖的解決方案面臨著重大挑戰。首先，用戶需要訪問跨鏈帳戶——一個智能帳戶，可以在幕後管理密鑰，並在多個鏈上進行交易。此外，標準化帶來了重大障礙；目前，每個基於意圖的應用程序必須獨立開發其整個基礎設施，包括意圖匯總、匹配和拍賣模型，這種缺乏標準化導致了更廣泛生態系統中的碎片化和低效。
鏈抽象是一個沒有技術規格的概念，因此可以從許多不同的角度來進行。在我們看來，一些最有趣的嘗試包括使用意圖為中心的架構的Anoma，Polygon的聚合層以及Near的全棧鏈抽象解決方案。我們將深入探討每一個方案。
案例研究: anoma
anoma是一個隱私保護的、以意圖為中心的協議，用於去中心化的交易對手發現、解決和原子多鏈結算。該平台在架構方法上獨一無二：與典型的區塊鏈系統不同，用戶必須指定執行流程，anoma要求用戶定義自己願意接受的最終狀態，這通過意圖所表達的程序性承諾來實現。anoma的獨特之處在於這些意圖是可組合的，無論它們的起源如何，都可以共同解決。
anoma的交易架構涉及以下步驟：
- 通用意圖：Anoma的架構旨在處理任意意圖，而不是被限制於特定應用或特殊情況的情況。這種靈活性允許各種潛在的應用和互動。
- 對手方發現：這是一個去中心化的過程，在這個過程中，個人意圖被分佈（傳播）到整個網絡，使它們可以被潛在的解決者訪問。
- 解決：在這個階段，解決者共同結合和計算意圖，找到一個有效的解決方案——可以在鏈上執行和結算的交易。
- 結算：解決方案在鏈上經過驗證並最終定案。anoma的意圖中心架構支持在其自己的主權第1層(l1)鏈、其他第1層鏈，或任何在第1層結算的rollup上進行結算。
來源：anoma
案例研究：Polygon Agglayer
polygon的agglayer是一個基於零知識（zk）證明的系統，旨在解決不同的rollups和layer 1s（l1s）之間的互操作性和碎片化挑戰。這種方法通過從所有參與的鏈路聚合zk證明，為連接的鏈路提供統一的加密安全性和原子組合能力。
Agglayer通過單個統一的橋接合約為乙太坊引入了一個連接的環境。每個連接的鏈都維護這個統一橋接根的副本，從而實現無縫的跨鏈交易。此外，Agglayer具有消息傳遞協定橋，為每個鏈建立消息佇列，允許它們維護由ZK證明保護的出站消息的本地佇列。這消除了將令牌鎖定在一個鏈上以與另一個鏈進行交互的需要。通過在乙太坊上的多個鏈上發佈ZK事件證明，Agglayer實現了無縫的用戶體驗，類似於在單個生態系統中進行交互。
來源：4pillar
Polygon CDK允許計畫推出基於zk的互連l2或將現有的l1連接到agglayer，保持流動性、用戶和狀態。agglayer的第一個組件於2024年2月上線，標誌著Polygon在創建主權鏈AggreGate.iod網絡的路線圖上取得了重要的里程碑。
案例研究：近鏈抽象堆疊
near正在為其區塊鏈及周邊生態系統開發全面的鏈抽象堆棧。該堆棧包括以下組件:
- 安全聚合堆疊: 此堆疊的元件包括近 DA（數據可用性），它從支援的鏈收集狀態。此外，它整合了 ZKWasm，這是與 Polygon 協作開發的專案，并利用 Eigenlayer 的快速確定性來增強交易處理速度。
- 帳戶集合：基於多方計算（MPC），這個方面使附近帳戶可以通過請求簽名驗證來與外部區塊鏈進行互動。這些第三方鏈帳戶的私鑰由附近網絡的驗證者管理，作為分散式簽名服務。這個設置有效地將不同網絡中的帳戶綁定到一個中心附近的“主帳戶”，該帳戶可以安全地管理所有相關帳戶。
- 意圖層：該層面包含執行複雜的跨鏈意圖的轉發器，促進了區塊鏈網絡上更複雜的交易和互動。
- 應用層：此層將各種Web3服務整合為一個單一、用戶友好的應用程序，簡化了對去中心化技術的訪問和互動。
Near 的帳戶聚合架構的視覺表示如下:
來源：巴爾幹半島中心
應用層
從後到前看，應用層是鏈抽象的最後階段，基礎架構被組合並一致地呈現給開發人員和用戶。
在理想的最終狀態下，開發人員將能夠輕鬆構建無需組合各種模塊化層的鏈不可知協議，否則這一過程將產生相當大的開銷。這涉及抽象出區塊鏈選擇過程，管理跨鏈流動性以及選擇數據可用性解決方案。
從使用者的角度來看，理想的最終狀態將涉及與區塊鏈應用程式進行與任何其他數位服務一樣順利的交互，而不考慮與加密相關的摩擦點，如氣體和種子短語。這涉及簡化使用者介面，簡化入職流程，並消除使用者瞭解底層技術的需要，每種技術目前都存在重大的進入障礙。消除這些摩擦點將創造更好的用戶體驗並促進大規模採用。
在實現此願景之前，必須構建工具，將衝突的基礎架構 aggreGate.io 到一個通用介面中。出於這個原因，我們認為鏈抽象對於良好的用戶體驗至關重要。
誰擁有前端，誰就與使用者有最直接的關係，因此可以從他們的訂單流中獲取最大的價值。雖然到目前為止，大部分注意力和投資都集中在基礎設施上，但我們相信它很快就會上升到堆疊的更高層。
結論
有近300個鏈具有顯著的流動性和鏈上表現力，從第 1 層到第 3 層解決方案。這個數位正在增長，而且這一趨勢沒有放緩的跡象。
這股激增的主要驅動因素之一是應用程式對可擴展性和主權的需求，這可以通過擁有其執行堆棧和經濟來實現。最近的一些倡議的例子包括ENS，AAVE，和dYdX以開源技術來推出自己的Rollups。OP 堆疊還使構建、部署和操作匯總變得更便宜、更容易，匯總即服務提供者如導管和火山口進一步降低運營和技術開銷。具有諷刺意味的是，在 2021 年週期內，今天部署匯總通常比在乙太坊上進行交易便宜。
對於今天的用戶來說，管理加密貨幣已經經常令人困惑和繁瑣，涉及諸如保護種子短語、為簡單任務簽署多個交易、處理不同鏈上的資產、橋接這些資產以及找到各種 dexe 的最佳定價等任務。雖然匯總提供了在不影響安全性和去中心化的情況下進行擴展的潛力，但從使用者和應用程式開發人員的角度來看，它們的擴散本質上意味著一定程度的複雜性。天真地實現，這隻會使用戶體驗情況變得更糟。
現代鏈抽象工具解決了這個問題，使加密貨幣更簡單且更適合更廣大的用戶。由於與用戶的接觸緊密，這個類別的贏家將獲得大量的價值。隨著鏈上應用程式產生越來越多的收入，市場將意識到擁有前端的價值。
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