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一文彻底解释 EIP-4337

简单来说，EIP-4337 旨在实现“账户抽象”，让智能合约钱包成为用户的默认和主流钱包，从而极大地改善用户体验和安全性。

下面我将从几个方面详细解释 EIP-4337：

1. 核心问题：以太坊的两种账户

在理解 EIP-4337 之前，需要先了解以太坊的现状：

  1. 外部拥有账户：也叫普通钱包，比如 MetaMask。它由私钥控制。

    • 优点：简单，可以发起交易。
    • 缺点：
      • 安全性有限：私钥丢失 = 资金永久丢失。
      • 功能单一：只能执行简单的转账和合约调用。
      • 用户体验差：用户必须理解 Gas费、原生代币（ETH）、助记词等复杂概念。

  2. 合约账户：由部署在链上的代码控制的账户。

    • 优点：功能无限可能，可以实现复杂的逻辑，如多重签名、社交恢复、交易限速等。
    • 缺点：不能主动发起交易。传统上，合约钱包需要一个EOA来“触发”它，这使它无法成为独立的初始交易发起者。

“账户抽象”的目标就是让合约账户也能像EOA一样主动发起交易，从而让功能强大的智能合约钱包成为用户的首选。

2. EIP-4337 的解决方案：避开共识层修改

之前的账户抽象提案（如 EIP-2938）需要修改以太坊的底层共识协议，这是一个漫长而复杂的过程。EIP-4337 的巧妙之处在于，它完全在更高层的应用层实现了账户抽象，不需要改变以太坊核心协议。

它通过引入一组新的内存池（Mempool）和角色，模拟了一个新的交易流程。

3. EIP-4337 的核心组件与工作流程

它引入了一些新概念：

  1. UserOperation：

    • 这不是一个传统的“交易”。你可以把它理解为表达用户意图的“伪交易”对象。
    • 它包含了执行动作、签名、Gas参数等信息，但它是发给新的“UserOperation内存池”的。

  2. Bundler（捆绑器）：

    • 类似于现在的矿工/验证者。Bundler 监听 UserOperation 内存池，将多个 UserOperation 打包成一个单一的、有效的以太坊交易。
    • 这个交易会调用一个特殊的入口点合约。
    • Bundler 支付这个打包交易的 Gas 费，并从用户那里获得补偿（类似小费）。

  3. Entry Point（入口点合约）：

    • 一个全局的、标准化的智能合约。它是整个系统的协调中心。
    • Bundler 的交易就是调用这个合约。
    • Entry Point 负责验证每个 UserOperation 的签名和支付能力，并执行用户的指令。它确保了系统的安全和无信任运行。

  4. Paymaster（支付主管）：

    • 一个可选的智能合约，它允许第三方为用户支付Gas费。
    • 这开启了“无Gas”交易体验，让dApp项目方可以为用户垫付费用，或者允许用户使用任何ERC-20代币（如USDC）来支付费用，由Paymaster自动兑换成ETH。

工作流程（以“无Gas”交易为例）：

  1. 用户发起意图：用户在dApp上点击一个按钮，他的智能合约钱包创建一个 UserOperation，说“我想执行X操作”，并签名。这个操作被发送到专门的 UserOperation 内存池。
  2. Bundler 打包：一个 Bundler 节点从内存池中挑选一批 UserOperation（包括用户的），并将它们打包成一个交易，发送给 Entry Point 合约。
  3. Entry Point 协调：
    • Entry Point 合约首先调用用户的智能合约钱包，验证用户的签名是否有效。
    • 然后，它调用 Paymaster 合约，确认该项目方愿意为用户支付Gas费。
  4. 交易执行与支付：
    • 验证通过后，Entry Point 执行用户请求的操作（例如，在Uniswap上交换代币）。
    • 交易完成后，Entry Point 从 Paymaster 那里扣除所需的Gas费，并支付给 Bundler。
    • Bundler 赚取了Gas费，用户享受了“无Gas”体验，dApp项目方获得了用户增长。

4. EIP-4337 带来的主要优势

  • 更好的用户体验：
    • 无Gas交易：dApp可以为用户付费，用户甚至感觉不到Gas的存在。
    • 任意代币支付Gas：可以用USDT、USDC等支付网络费用。
    • 批量交易：将多个操作合并为一笔交易，只需确认一次。
  • 更强的安全性：
    • 社交恢复：如果你丢失了私钥，可以通过你信任的朋友或设备找回你的钱包。
    • 多重签名：为高价值交易设置多个审批人。
    • 交易限制：设置每日交易限额，防止黑客一次性转走所有资产。
    • 恶意软件保护：可以设置交易黑名单，自动拒绝向已知恶意地址转账。
  • 灵活性与创新：
    • 开发者可以自由设计各种功能的智能合约钱包，例如订阅制支付、到期账户等。

5. 现状与生态

EIP-4337 已于 2023 年 3 月在以太坊主网上线。目前已经形成了一个活跃的生态：

  • 智能合约钱包：Safe（原Gnosis Safe）、Stackup、Biconomy、Argent 等都已支持 4337 标准。
  • Bundler 服务：Stackup、Pimlico、Alchemy 等提供 Bundler 基础设施。
  • Paymaster 服务：许多项目提供灵活的 Paymaster 服务，帮助 dApp 实现无Gas交易。
  • SDK 与工具：有成熟的开发者工具来帮助集成。

总结

EIP-4337 是通往下一代区块链大规模应用的关键基石之一。 它通过一种巧妙的、无需分叉的方式，将区块链钱包从“技术专家的工具”转变为“普通用户可用的产品”，极大地降低了使用门槛，并为安全和创新打开了新的大门。它正在推动以太坊从“可编程货币”向“可编程账户”演进。

UserOperation Mempool（用户操作内存池！这是理解 EIP-4337 工作原理最核心也最精妙的一点。

在传统的区块链中，内存池 是指一个用于暂存尚未被矿工（或验证者）打包进区块的“交易”的公共区域。所有用户发送的签名交易都会先在这里广播和等待。

而 EIP-4337 引入的 UserOperation Mempool（用户操作内存池） 是一个并行的、专门的全新内存池，它不存储传统的“交易”，而是存储一种新的对象——UserOperation。

为了让你一目了然，下面这个表格清晰地展示了两者的区别：

特性 传统交易内存池 EIP-4337 UserOperation 内存池
存储的对象 传统的区块链交易 UserOperation（用户操作）
对象本质 最终可执行的交易指令 表达用户意图的声明
核心参与者 用户、矿工/验证者 用户、Bundler（捆绑器）
验证方式 通过ECDSA签名和账户余额进行链下验证 通过智能合约的 validateUserOp 函数进行模拟验证
Gas费支付 必须由发送交易的EOA支付原生代币 可由Paymaster代付，或用户使用任意ERC-20代币支付

🔄 深入理解 UserOperation 内存池的工作流程

让我们结合 EIP-4337 的架构，看看这个新的内存池是如何运作的：

  1. 用户提交意图：

    • 用户不再创建一笔传统的交易。相反，他创建一个 UserOperation 对象，其中包含了他想执行的操作（例如“调用合约A的方法X”）、他的签名、以及其他参数（如Paymaster地址）。
    • 用户将这个 UserOperation 发送到专有的 UserOperation 内存池中。

  2. Bundler 监听与模拟：

    • Bundler（可以理解为 EIP-4337 系统里的“特殊矿工”）会监听这个 UserOperation 内存池。
    • 为了确保自己不会亏钱，Bundler 会在本地模拟执行这个 UserOperation。核心是调用 EntryPoint 合约的 simulateValidation 方法，该方法会运行智能账户的 validateUserOp 函数，以确保签名有效且账户有足够的资金（或Paymaster愿意赞助）来支付手续费。
    • 只有通过模拟验证的 UserOperation 才会被Bundler认为有效，并保留在内存池中等待打包。

  3. 打包与上链：

    • Bundler 从内存池中挑选一批有效的 UserOperation，将它们打包成一个单一的、传统的以太坊交易。
    • 这个交易的目标地址是 Entry Point 合约。
    • Bundler 支付这笔打包交易的Gas费，并将其发送到传统的交易内存池中，由标准的矿工/验证者最终将其纳入区块。

  4. Entry Point 最终执行：

    • 当打包交易上链后，Entry Point 合约会逐一处理每个 UserOperation，再次进行验证并执行用户请求的实际操作。

💡 为什么这个设计如此巧妙？

  • 避免共识层修改：通过创建一个并行的、应用层的“意图内存池”，整个系统巧妙地绕开了对以太坊核心协议的修改。它利用现有的交易类型，承载了全新的账户抽象功能。
  • 保护 Bundler：通过要求 UserOperation 必须先通过模拟验证，确保了 Bundler 在支付真金白银的Gas费之前，就能确定这笔操作是有效且能支付手续费的，从而避免了经济损失。
  • 解锁新功能：正是这个独立的内存池和 UserOperation 对象，使得会话密钥、无Gas交易、批量操作等复杂逻辑成为可能，因为它将用户的“意图”与最终“交易的执行”分离开来。

总结一下：

EIP-4337 中的 内存池是一个专为 UserOperation 设计的、与传统交易内存池并行的等待区域。它由 Bundler 负责维护，并通过模拟验证来确保其中操作的有效性，是整个账户抽象流程能够安全、高效运行的基石。

posted @ 2025-10-24 13:00  gyc567  阅读(10)  评论(0)    收藏  举报