Kontenabstraktion auf Ethereum

Das Kontosystem von Ethereum war stets in zwei Typen unterteilt: Extern verwaltete Konten (Externally Owned Accounts, EOAs) und Smart-Contract-Konten. EOAs, wie zum Beispiel Ihr Metamask-Wallet, benötigen private Schlüssel zur Signierung von Transaktionen, und die Nutzer müssen immer ETH besitzen, um Transaktionsgebühren zu zahlen. Smart Contracts hingegen können benutzerdefinierte Regeln befolgen, sind jedoch nicht in der Lage, Transaktionen eigenständig zu initiieren.

Diese Trennung schafft erhebliche Probleme in Bezug auf Benutzerfreundlichkeit und Sicherheit. Der Verlust eines privaten Schlüssels bedeutet den Verlust aller Vermögenswerte, die Transaktionsgebühren müssen in ETH bezahlt werden, selbst wenn Sie nur Stablecoins halten, und Wallets bieten wenig Flexibilität für Automatisierung oder soziale Wiederherstellung. Die Kontenabstraktion (Account Abstraction, AA) ändert dies, indem sie es Konten ermöglicht, wie Smart Contracts zu funktionieren, was den Nutzern mehr Kontrolle, Flexibilität und Sicherheit bietet.

Mit der Kontenabstraktion können Nutzer:

• Verlorene Wallets über vertrauenswürdige Kontakte wiederherstellen (soziale Wiederherstellung).
• Transaktionsgebühren in jedem Token zahlen oder sogar die Gebühren sponsern lassen.
• Transaktionen automatisieren und Ausgabenlimits festlegen.
• Multi-Signatur-Sicherheit ohne externe Smart-Contract-Wallets nutzen.

Ethereum arbeitet seit Jahren an der Kontenabstraktion, mit mehreren Vorschlägen und Implementierungen. EIP-4337 ist die führende Lösung, die eine Kontenabstraktion ohne Protokolländerungen ermöglicht. Es führt auch ERC-4337 ein, einen Smart-Contract-Standard zur Erstellung flexibler Smart Wallets.

Die Entwicklung der Kontenabstraktion auf Ethereum

Das ursprüngliche Design von Ethereum erforderte, dass Transaktionen von externen Konten (EOAs) signiert werden, was dazu führte, dass Smart Contracts für die Ausführung von EOAs abhängig waren. Im Laufe der Zeit erkannten die Entwickler die Einschränkungen dieses Systems und erkundeten Möglichkeiten, um intelligentere, flexiblere Wallets zu ermöglichen.

• EIP-86 (2016): Einer der frühesten Vorschläge, um EOAs und Smart Contracts zu verbinden. Es wurde nie vollständig angenommen aufgrund von Kompatibilitätsproblemen.
• EIP-86 (2018): Die Idee von Smart Contract Wallets entstand, mit einem Fokus auf soziale Wiederherstellung und On-Chain-Betrugsüberwachung.
• EIP-2938 (2020): Ziel war es, native Kontenabstraktion auf Protokollebene hinzuzufügen, was jedoch erhebliche Änderungen an den Konsensregeln von Ethereum erforderte.
• EIP-3074: Ziel war es, bestehende EOAs wie Smart Contracts agieren zu lassen, indem Benutzer die Kontrolle über die Wallet an einen Smart Contract delegieren konnten. Es erreichte jedoch nicht die vollständige Kontenabstraktion.
• EIP-4337 (2021-heute): Anstatt das Kernprotokoll von Ethereum zu ändern, führt dieser Vorschlag die Kontenabstraktion durch ein separates Transaktionsverarbeitungssystem ein, was ihn zum praktischsten Ansatz macht.

EIP-4337 ist mittlerweile der dominante Standard für Kontenabstraktion und ermöglicht es Smart Contract Wallets, wie EOAs zu funktionieren, während die Sicherheit und Dezentralisierung von Ethereum gewahrt bleibt.

Wie die Kontenabstraktion in Ethereum funktioniert

Im Kern ermöglicht die Kontenabstraktion (AA) Smart-Contract-Wallets, Transaktionen unabhängig abzuwickeln, wodurch die Abhängigkeit von einem extern verwalteten Konto (EOA) entfällt. Dies eröffnet eine Vielzahl flexibler und benutzerfreundlicher Funktionen, die von EOAs nicht unterstützt werden können, wie soziale Wiederherstellung, automatisierte Transaktionen und die Übernahme von Gasgebühren.

Aber wie funktioniert das in der Praxis? Anstelle traditioneller Ethereum-Transaktionen führt die Kontenabstraktion ein neues Transaktionssystem ein, das durch spezialisierte Komponenten betrieben wird.

Schlüsselelemente der Kontenabstraktion

Das Standardtransaktionsmodell von Ethereum erfordert, dass jede Transaktion von einem EOA signiert und mit ETH bezahlt wird. EIP-4337 führt ein alternatives System ein, das UserOps anstelle direkter Transaktionen nutzt. Die Schlüsselelemente dieses Systems umfassen:

UserOperations

• Bei einer traditionellen Ethereum-Transaktion signiert und übermittelt ein Nutzer direkt eine Transaktion von einem EOA. Mit der Kontenabstraktion senden die Nutzer UserOperations, eine neue Art von Anfrage, die Transaktionsdetails, Signaturdaten und Anweisungen zur Zahlung der Gasgebühren enthält.
• Diese UserOperations werden nicht direkt an den regulären Mempool von Ethereum gesendet, sondern gelangen stattdessen in einen separaten UserOps-Mempool zur Verarbeitung.

Bundler

• Da Smart-Contract-Wallets keine Transaktionen selbst übermitteln können, ist ein spezieller Typ von Netzwerkteilnehmer, der als Bundler bezeichnet wird, dafür verantwortlich, UserOperations zu sammeln.
• Bundler gruppieren mehrere UserOperations und übermitteln sie als eine einzige Transaktion an die Blockchain von Ethereum.
• Dieser Prozess reduziert die Netzwerküberlastung und verbessert die Gas-Effizienz.

Paymasters

• Normalerweise verlangt Ethereum, dass die Gasgebühren in ETH bezahlt werden.
• Paymasters ändern dies, indem sie den Nutzern erlauben, die Gasgebühren in ERC-20-Token (wie USDC, DAI oder sogar den nativen Token eines Projekts) zu bezahlen.
• Sie können auch Gasgebühren sponsern, wodurch dApps oder Unternehmen die Transaktionskosten für Nutzer übernehmen und die Zugänglichkeit verbessern können.

Der EntryPoint-Vertrag

• Dies ist ein spezieller Smart Contract, der auf Ethereum bereitgestellt wird und UserOperations verifiziert und ausführt.
• Er stellt sicher, dass Transaktionen gültig sind, Signaturen überprüft werden und Gasgebühren vor der Ausführung verarbeitet werden.
• Jede Wallet zur Kontenabstraktion interagiert mit dem EntryPoint-Vertrag, um Transaktionen sicher abzuschließen.

Vorteile der Kontabstraktion

Durch den Austausch von EOA-basierten Transaktionen mit diesem smart-contract-gesteuerten System werden Ethereum-Wallets deutlich leistungsfähiger und bieten:

• Keine Abhängigkeit von einem einzelnen privaten Schlüssel: Nutzer können Multi-Signatur-Sicherheit oder biometrische Authentifizierung anstelle von Seed-Phrasen einrichten.
• Flexibilität bei den Transaktionsgebühren: Bezahlen Sie Transaktionsgebühren in Stablecoins oder lassen Sie diese sponsern, wodurch die Abhängigkeit von ETH entfällt.
• Benutzerdefinierte Transaktionslogik: Automatisieren Sie Ausgabenlimits, fassen Sie mehrere Aktionen in einer Transaktion zusammen oder richten Sie wiederkehrende Zahlungen ein.
• Verbesserte Sicherheit: Multi-Faktor-Authentifizierung und soziale Wiederherstellung verringern die Risiken von Wallet-Hacks und verlorenen Schlüsseln.

Durch die Verlagerung der Transaktionslogik auf Smart Contracts werden Ethereum-Wallets benutzerfreundlicher, sicherer und zugänglicher, was einen entscheidenden Schritt in Richtung breiter Akzeptanz darstellt.

Die verschiedenen Ansätze zur Kontenabstraktion in Ethereum

Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie Ethereum die Kontenabstraktion implementiert, jede mit ihren eigenen Vor- und Nachteilen.

EIP-4337: Die führende Lösung zur smarten Vertrags-basierten Kontenabstraktion

• Funktioniert, ohne das Kernprotokoll von Ethereum zu ändern.
• Verwendet einen separaten UserOperation-Mempool und Bundler zur Verarbeitung von Transaktionen.
• Vorteile: Dezentralisiert, keine Hard Forks erforderlich, unterstützt Mehrtoken-Gaszahlungen.
• Herausforderungen: Benötigt Bundler und Zahlungsdienstleister für eine effiziente Funktionsweise.

Layer 2 (L2) und rollup-basierte Kontenabstraktion

Viele Layer 2-Lösungen (wie Starknet, zkSync und Optimism) integrieren die Kontenabstraktion nativ.

• L2s ermöglichen günstigere Gasgebühren und schnellere Transaktionen, was die Kontenabstraktion effizienter macht.
• Beispiel: Starknet ermöglicht es Benutzern bereits, Wallets für smarte Verträge mit integrierten Funktionen zur Kontenabstraktion zu erstellen.

Protokollebene-Kontenabstraktion: EIP-2938 und darüber hinaus

• Dieser Ansatz würde die Kontenabstraktion in die Konsensschicht von Ethereum integrieren.
• Würde EOAs und smarte Verträge ununterscheidbar machen.
• Warum es nicht angenommen wurde: Erfordert wesentliche Änderungen der Kernregeln von Ethereum, was ohne einen Hard Fork schwierig ist.

Wallets für smarte Verträge: Die erste Form der Kontenabstraktion

Vor EIP-4337 haben einige Wallets bereits die Kontenabstraktion mithilfe von smarten Verträgen nachgeahmt.

• Safe (ehemals Gnosis Safe), Argent und Biconomy ermöglichen alle soziale Wiederherstellung, Multi-Signatur-Sicherheit und Gas-Sponsoring.
• Der Nachteil? Diese Lösungen sind immer noch auf EOAs angewiesen, um Transaktionen zu signieren, was sie weniger effizient als vollständige Kontenabstraktion macht.

Während Wallets für smarte Verträge ein früher Versuch waren, sind EIP-4337 und Layer 2 Kontenabstraktion die wahre Zukunft der Kontenabstraktion.

Anwendungsfälle: Was Können Sie Mit der Kontenabstraktion Machen?

Die Kontenabstraktion ist nicht nur ein technisches Upgrade—sie eröffnet neue Möglichkeiten für Ethereum-Nutzer:

• Transaktionen ohne Gasgebühren: Nutzer können Gasgebühren mit USDC, DAI oder sogar von einer dritten Partei übernehmen lassen.
• Soziale Wiederherstellung: Anstatt den Zugriff zu verlieren, wenn sie eine Wiederherstellungsphrase vergessen, können Nutzer Wallets über vertrauenswürdige Kontakte wiederherstellen.
• Sitzungsschlüssel: Nutzer können Transaktionen für einen bestimmten Zeitraum genehmigen (nützlich für Spiele und DeFi-Interaktionen).
• Automatisierte Transaktionen: Richten Sie geplante Zahlungen, automatisierte Investitionen oder vordefinierte Handelsstrategien ein.
• Verbesserte Sicherheit: Mehrfachsignatur-Transaktionen und Ausgabenlimits reduzieren das Risiko von Hacks.

Diese Funktionen bringen Ethereum näher an den Komfort traditioneller Banken und machen es für eine breitere Nutzerbasis attraktiver.

Fazit

Die Kontenabstraktion ist eines der spannendsten Upgrades von Ethereum und überbrückt die Kluft zwischen Kryptowährungen und der Nutzbarkeit in der realen Welt. Ob durch EIP-4337, Layer-2-Lösungen oder Protokolländerungen, es ist offensichtlich, dass Smart Contract-Wallets die Zukunft der Blockchain-Transaktionen sind. Für Benutzer und Entwickler gleichermaßen ist jetzt der Zeitpunkt gekommen, die Möglichkeiten der Kontenabstraktion zu erkunden.

Möchten Sie gebührenfreie Transaktionen, soziale Wiederherstellung und intelligente Automatisierung erleben? Behalten Sie EIP-4337 im Auge, denn das Wallet-Erlebnis auf Ethereum steht kurz vor einer grundlegenden Veränderung.

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