eip4337, smart contract wallet

EIP4337(三)：Argent的实现思路

本文非Vitalik的medium文章分析了，是从EIP4337出发，分析下可行的contract wallet 方案，要知道，layer2还没有较为出彩的contract wallet呢。

对于大部门Web3用户来说，小狐狸的类似操作界面，在没有出现飞跃式体验提升的前提下，更换使用习惯，是惯性成本非常高的。因此，基于小狐狸的Chrome插件模式，是一个较为稳妥的选择。

Argent是在layer2的zksync+zksnark实现了4337抽象钱包的一个项目：https://github.com/argentlabs/argent-x

从文档可知，https://docs.argent.xyz/wallet-connect-and-argent，使用EIP1217替换了传统的EOA的EIP712签名，这也带来了传统DApp兼容问题，因为过往的签名部分，是遵守EIP712的。

我们来看下插件实现的核心架构：

![截屏2022-07-04 上午10.56.18](/Users/jason/Dev/Documents/knowledgeBase/library/截屏2022-07-04 上午10.56.18.png)

完整的smart contract wallet四部分部分组成：

1.对EIP4337协议的实现，不同链，可能有不同的tricks。

2.适配DApp的wrapper，用来链接钱包，输出常规的provider等接口服务。

3.一个类似Metamask的Chrome plugin，包括relay服务（可定制，复杂）。

4.一个用来示范如何连接使用wrapper的DApp demo。

5.paymaster，工作量，可以后置（GSN基础上改造）

Open Nest startup!

基于历史黑客松合作的默契和信任，我们再出发，做一些有益的尝试！

https://github.com/proofofsoulprotocol/smart-contract-wallet-4337

History：

https://gitcoin.co/grants/6231/proof-of-soul-soulbound-token-issuanceattestation

EIP4337(四)：Contract wallet技术背景和产品概念

UTXO和Account

Account是传统IT世界的概念，尤其在电商和财务系统的抽象模型中会用到，一般Account代表了账户体系，包括Balance，order book念，初始可能是零或者充值余额，之后是通过每次交易实时扣减，记录到独立的余额字段。当然，和账户关联的支付交易、购买交易，会通过账户的唯一Key，例如AccountID，以及联合主键或者外键进行索引和查询，从而提供账户服务。银行的账户服务，背后的核心逻辑，基本也是这些：存款（充值）、转账、自动扣减支付、自动收款、利息结息等等的。

而UTXO是Unspent Transaction output，直译是未花费交易输出，是比特币为了精简其架构设计，匹配Block，区块的架构而采用的一种设计。核心是没有明确余额而是靠计算。我们来看下一个比特币区块的数据结构：

{
　　"hash":"00000000000000000018b0a6ae560fa33c469b6528bc9e0fb0c669319a186c33",
　　"confirmations":1009,
　　"strippedsize":956228,
　　"size":1112639,
　　"weight":3981323,
　　"height":514095,
　　"version":536870912,
　　"versionHex":"20000000",
　　"merkleroot":"5f8f8e053fd4c0c3175c10ac5189c15e6ba218909319850936fe54934dcbfeac",
　　"tx":[
　　  // ...
　　],
　　"time":1521380124,
　　"mediantime":1521377506,
　　"nonce":3001236454,
　　"bits":"17514a49",
　　"difficulty":3462542391191.563,
　　"chainwork":"0000000000000000000000000000000000000000014d2b41a340e60b72292430",
　　"previousblockhash":"000000000000000000481ab128418847dc25db4dafec464baa5a33e66490990b",
　　"nextblockhash":"0000000000000000000c74966205813839ad1c6d55d75f95c9c5f821db9c3510"
}

可以看到，三个hash：hash、previousblockhash、nextblockhash以及merkleroot，是本数据块的核心自动，挂载的tx交易数据是从属关系。hash是保持整体区块之间的链接关系和唯一性的保障，merkleroot是当前区块的所有交易的树形结构的root，确保交易不被篡改。

而以太坊区块也是类似的机制：

{
   "jsonrpc":"2.0",
   "result":{
      "author":"0x00d8ae40d9a06d0e7a2877b62e32eb959afbe16d",
      "difficulty":"0x785042b0",
      "extraData":"0x414952412f7630",
      "gasLimit":"0x47b784",
      "gasUsed":"0x44218a",
      "hash":"0x4de91e4af8d135e061d50ddd6d0d6f4119cd0f7062ebe8ff2d79c5af0e8344b9",
      "logsBloom":"0x00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
      "miner":"0x00d8ae40d9a06d0e7a2877b62e32eb959afbe16d",
      "mixHash":"0xb8155224974967443d8b83e484402fb6e1e18ff69a8fc5acdda32f2bcc6dd443",
      "nonce":"0xad14fb6803147c7c",
      "number":"0x2000f1",
      "parentHash":"0x31919e2bf29306778f50bbc376bd490a7d056ddfd5b1f615752e79f32c7f1a38",
      "receiptsRoot":"0xa2a7af5e3b9e1bbb6252ba82a09302321b8f0eea7ec8e3bb977401e4f473e672",
      "sealFields":[
         "0xa0b8155224974967443d8b83e484402fb6e1e18ff69a8fc5acdda32f2bcc6dd443",
         "0x88ad14fb6803147c7c"
      ],
      "sha3Uncles":"0x1dcc4de8dec75d7aab85b567b6ccd41ad312451b948a7413f0a142fd40d49347",
      "size":"0x276",
      "stateRoot":"0x87e7e54cf229003014f453d64f0344e2ba4fc7ee3b95c7dd2642cca389fa1efe",
      "timestamp":"0x5a10968a",
      "totalDifficulty":"0x1804de0c47ffe1",
      "transactions":[...],
      "transactionsRoot":"0xc2091b032961ca23cf8323ea827e8956fe6dda9e68d75bcfaa8b910035397e35",
      "uncles":[]
   },
   "id":1
}

同样有hash、parentHash、mixHash以及transactionsRoot，是和比特币类似的目的，保持区块链接和唯一性（不可篡改），以及当前区块的交易不可篡改的树形结构。

UTXO就是建立在上面的区块结构的Txs，对于某个地址的而言，它的余额由UTXO模型来提供，并非传统的Account模型，有一个绝对唯一的余额数字，而是所有Unspent Transaction output 在对一个交易进行输入，满足：inputs = price + change + fee，类似于你把身上所有10块、20块、100块等归属于你的UTXO，作为输入给Tx，Tx会扣除交易value（例如转账金额等，别人的UTXO）和矿工fee，剩下的余额change（你的新的UTXO）。

从这个角度出发，就用到了签名机制。

{
   "addr":"14uhqGYDEhqwfdoP59QdLWdt4ha5CHttwQ",
   "n":1,
   "script":"76a9142ae017a5bd24a3f935897085253e503fbfd66f4e88ac",
   "spent":false,
   "tx_index":335926477,
   "type":0,
   "value":21680000
}

   "txid":"5be7a9e47f56c98e5297a44df52da0475f448ece98bb51489103cdf70653092f",
   "hash":"5be7a9e47f56c98e5297a44df52da0475f448ece98bb51489103cdf70653092f",
   "version":1,
   "size":224,
   "vsize":224,
   "locktime":0,
   "vin": [...],
   "vout": [...],
   "hex":"0100000001a90b4101e6cbb75e1ff885b6358264627581e9f96db9ae609acec98d72422067000000006b483045022100c42c89eb2b10aeefe27caea63f562837b20290f0a095bda39bec37f2651af56b02204ee4260e81e31947d9297e7e9e027a231f5a7ae5e21015aabfdbdb9c6bbcc76e0121025e6e9ba5111117d49cfca477b9a0a5fba1dfcd18ef91724bc963f709c52128c4ffffffff02a037a0000000000017a91477df4f8c95e3d35a414d7946362460d3844c2c3187e6f6030b000000001976a914aba7915d5964406e8a02c3202f1f8a4a63e95c1388ac00000000",
   "blockhash":"0000000000000000000c23ca00756364067ce5e815deb5982969df476bfc0b5c",
   "confirmations":5,
   "time":1521981077,
   "blocktime":1521981077
}

{
   "vin":[
      {
         "txid":"672042728dc9ce9a60aeb96df9e9817562648235b685f81f5eb7cbe601410ba9",
         "vout":0,
         "scriptSig":{
            "asm":"3045022100c42c89eb2b10aeefe27caea63f562837b20290f0a095bda39bec37f2651af56b02204ee4260e81e31947d9297e7e9e027a231f5a7ae5e21015aabfdbdb9c6bbcc76e[ALL] 025e6e9ba5111117d49cfca477b9a0a5fba1dfcd18ef91724bc963f709c52128c4",
            "hex":"483045022100c42c89eb2b10aeefe27caea63f562837b20290f0a095bda39bec37f2651af56b02204ee4260e81e31947d9297e7e9e027a231f5a7ae5e21015aabfdbdb9c6bbcc76e0121025e6e9ba5111117d49cfca477b9a0a5fba1dfcd18ef91724bc963f709c52128c4"
         },
         "sequence":4294967295
      }
   ]
}

请参考最后一个的scriptSig，因为每笔交易，如同签名描述，都会有多个UTXO作为输入，输入的就是UTXO+签名。

一句话概述：传统系统面临的问题是高并发，因为都要去修改那个Account的唯一余额，对数据库来说，就是一次互斥锁定，而一个表在物理上的锁定是有限的，带来了并发的问题，当然，也引入了队列等等技术手段来解决。而UTXO是一张张纸币一样的余额，归属于某个地址所有，可以并行的处理UTXO而不会带来并发问题，当然也有缺点，例如双花的可能。

以太坊使用的Account账户模型，核心字段：nonce, ether_balance, contact_code, storage，这一类账户有两种：无代码的被私钥控制的Account，以及有代码的合约Account，都可以拥有余额。合约账户一般拥有的是ERC20、ERC721等类型的合约账户，也就是大家所熟知的发行Token和NFT。

因为不需要使用UTXO的输入输出模型，以太坊交易很简单：

{
   "blockHash":"0xb4a992ff99a487db8421f516be998920f06dfe5d355d88e3b7f22b7422e6340d",
   "blockNumber":"0x24f85c",
   "chainId":null,
   "condition":null,
   "creates":null,
   "from":"0x8b56adcf332ff80a1f1bf433975dcb28b730d110",
   "to":"0xe94b04a0fed112f3664e45adb2b8915693dd5ff3",
   "value":"0x10d43fb8311ca800",
   "gas":"0x2062a",
   "gasPrice":"0x560aab7c5",
   "hash":"0xfea448d11cfa863c8b3c38d3b65649e66c1957f9ac16638e3a0edff45a6b3d84",
   "input":"0x0f2c9329000000000000000000000000fbb1b73c4f0bda4f67dca266ce6ef42f520fbb98000000000000000000000000e592b0d8baa2cb677034389b76a71b0d1823e0d1",
   "nonce":"0x3fe",
   "publicKey":"0x765b0f012e49f6a4cc5c917fb176984b24814bdaf5f9464db1a7f9ffcc730cb678f69e49f78aa9de8249cce138bbc25cf8842374d8d09089dff7f1ef6906f4fb",
   "r":"0x4275d35821dec971f6d58c2adae077ffcdfa3ec74af542a2d29ab4e5239d8b25",
   "raw":"0xf8b48203fe850560aab7c58302062a94e94b04a0fed112f3664e45adb2b8915693dd5ff38810d43fb8311ca800b8440f2c9329000000000000000000000000fbb1b73c4f0bda4f67dca266ce6ef42f520fbb98000000000000000000000000e592b0d8baa2cb677034389b76a71b0d1823e0d11ca04275d35821dec971f6d58c2adae077ffcdfa3ec74af542a2d29ab4e5239d8b25a036221b525c758c45e60f964eec698ae33208dfa74bea7f77dff002ceec418b0a",
   "s":"0x36221b525c758c45e60f964eec698ae33208dfa74bea7f77dff002ceec418b0a",
   "standardV":"0x1",
   "transactionIndex":"0x8",
   "v":"0x1c"
}

from、to，以及单独出来的gas和gas price，交易核心字段：nonce, from, to, value, input，和UTXO的类似。

以上如果感兴趣，可以自行搜索相关概念学习。

参考资料：https://draveness.me/utxo-account-models/（写了一大半才发现这个文章不错，借鉴了交易数据）

EIP4337(三)：Argent的实现思路 EIP4337(四)：Contract wallet技术背景和产品概念

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