以太坊改进提案 3074

以太坊改进提案 (EIP) 3074 是一项重要的以太坊协议升级方案，旨在增强以太坊的账户抽象功能，允许用户授权外部合约代表其执行交易。这一提案引入了两个新的操作码：AUTH 和 AUTHCALL，使得智能合约能够在获得用户签名授权后，代表用户的外部拥有账户 (EOA) 执行操作。这显著提升了以太坊的用户体验，降低了交易复杂度，为无燃料费交易和批量交易等高级功能铺平了道路。

背景：以太坊改进提案 3074 的起源

以太坊改进提案 3074 由以太坊开发者 Sam Wilson、Ansgar Dietrichs 和 Matt Garnett 于 2020 年底提出。该提案的出现源于以太坊生态系统中日益增长的对账户抽象和更灵活交易模型的需求。在 EIP-3074 之前，以太坊交易模型较为刚性，用户必须直接从其外部拥有账户发起交易并支付燃料费，这限制了许多潜在的用例和用户体验改进。
以太坊一直面临着改善用户体验和降低入门门槛的压力。传统的以太坊交易模型要求用户理解燃料费、管理私钥并直接与区块链交互，这对新用户形成了障碍。EIP-3074 是对账户抽象概念长期探索的一部分，该概念在以太坊社区已讨论多年，目标是让用户与区块链的交互更加无缝和直观。
在以太坊发展史上，EIP-3074 代表了一次重要的技术演进，它通过扩展现有的账户模型而非完全重写它，提供了一种渐进式的改进方法。这种方法使得该提案能够与以太坊现有的安全模型和基础设施相兼容，同时仍然带来显著的功能提升。

工作机制：以太坊改进提案 3074 如何运作

EIP-3074 引入了两个新的操作码（opcode），它们共同工作以实现账户抽象功能：

1. AUTH：验证用户签名并返回签名者的地址。当调用合约执行此操作码时，它会验证用户提供的签名是否有效，并确认签名者身份。
2. AUTHCALL：允许已通过 AUTH 验证的合约代表用户的外部拥有账户执行操作。这使得合约可以使用用户的权限进行交互，包括转移资金或与其他合约交互。
   工作流程如下：
3. 用户生成一个带有特定权限和限制的签名。
4. 用户将此签名提交给一个"调用者合约"（invoker contract）。
5. 调用者合约通过 AUTH 操作码验证签名并获取用户地址。
6. 验证成功后，调用者合约可以通过 AUTHCALL 操作码代表用户执行各种操作。
7. 这些操作在区块链上记录为由用户的 EOA 账户执行，尽管实际上是由合约代为执行的。
   EIP-3074 的一个关键设计特点是它的权限模型。用户可以精确控制授权给调用者合约的权限范围，包括可以访问的合约、可以转移的资金数量以及授权的有效期限。这种细粒度的控制确保了即使用户授权合约代表自己行事，也能维持高水平的安全性和账户自主权。
   此外，EIP-3074 还通过使用"签名者恢复数据"（signer recovery data）和合约地址作为签名的一部分，防止签名在不同合约间被重复使用，从而避免潜在的安全风险。

以太坊改进提案 3074 的风险和挑战

尽管 EIP-3074 带来了显著的功能提升，但它也面临一些风险和挑战：

1. 安全风险
   • 签名复用风险：如果签名设计不当，可能被恶意合约重复使用
   • 权限过度授权：用户可能无意中授予过多权限给调用者合约
   • 界面欺骗：恶意应用可能误导用户签署危险的授权
2. 技术实现挑战
   • 与现有钱包和应用的兼容性问题
   • 签名标准的制定和实现
   • 对节点和客户端软件的修改要求
3. 用户体验考量
   • 复杂的权限模型可能难以向普通用户解释
   • 签名请求的用户界面设计挑战
   • 确保用户真正理解他们授予的权限
4. 网络影响
   • 对网络性能和区块大小的潜在影响
   • 与其他账户抽象提案的竞争和协调
     此外，EIP-3074 的实现需要社区广泛共识和彻底的安全审计。由于它引入了强大的新功能，可能会改变以太坊交易的基本模型，因此必须谨慎评估其长期影响。安全研究者已经指出，如果没有适当的防护措施，AUTH 和 AUTHCALL 操作码可能被恶意利用，因此在最终实现中必须加入足够的安全保障。
     以太坊开发团队需要平衡创新和安全性，确保 EIP-3074 的实现既能带来预期的功能改进，又不会引入新的漏洞或风险。
     以太坊改进提案 3074 代表了以太坊向更灵活、用户友好的区块链平台演进的重要一步。通过引入账户抽象机制，它有潜力解决以太坊用户体验中的多个痛点，如燃料费复杂性、交易流程繁琐等问题。对于开发者而言，EIP-3074 开启了全新的可能性，允许创建更复杂、更用户友好的去中心化应用。从长远来看，这类改进对于以太坊实现大规模采用至关重要，因为它们降低了新用户的入门门槛，并为创新用例提供了技术基础。随着以太坊生态系统的不断发展，EIP-3074 等提案将在塑造更具包容性和功能性的区块链未来方面发挥关键作用。