Account AbstractionとEIP-4337の簡単ガイド

Account abstractionは、Ethereumの個人アカウント管理に革命をもたらす技術です。従来のシステムが抱える多くの課題を解消し、暗号資産に不慣れな方でも利用しやすくなります。主なメリットは、トランザクションの発信元とデジタル署名の分離が可能になり、EIP-4337の実装によってアカウントセキュリティが大幅に柔軟化することです。

Account Abstractionとは何か

Account abstraction（AA）を理解するには、Ethereumに存在する2種類のアカウントを知っておく必要があります。Externally Owned Account（EOA）は秘密鍵やシードフレーズで管理され、Contract Account（CA）はスマートコントラクトによって機能します。Account abstractionは、トランザクションの発信元と署名を切り離すことで、EOAをCAにアップグレードできる仕組みです。これにより、スマートコントラクトがEOAを制御し、ユーザー体験を大きく向上させるスマートコントラクトウォレットの導入やアカウント管理の柔軟性が実現します。EIP-4337はこの実現のための標準を提供します。

AAの本質的な価値は、アカウント管理全体を簡素化できる点にあります。オンチェーン上の操作に柔軟性を持たせ、セキュリティも従来より高度な選択肢が可能です。これにより、Ethereumエコシステムとのインタラクション体験が根本的に変わり、従来の課題や不便が大幅に解消されます。

EthereumとAAの歩み

Account abstractionの発展には、複数のEthereum Improvement Proposal（EIP）が関与しています。EIP-2938は、手数料支払いやトランザクション実行が可能な「ハイレベル」CAアカウントの提案でした。EIP-3074はAUTHとAUTHCALLという2つの新たなOpCodeを導入し、EOAが契約に操作を委任できるしくみを提供しました。これにより開発者は、より柔軟な枠組みでトランザクション設計が可能になります。

EIP-4337は最新の提案であり、従来のトランザクションメモリプールに代えてユーザーオペレーションメモリプールを導入します。AAは2020年にEIP-2938やEIP-3074で初めて議論されましたが、Ethereumプロトコル自体への大きな変更が必要なため、いったん棚上げされました。EIP-4337によって、プロトコルを改修せずにAAが実現できるようになりました。

従来の提案と比べ、EIP-4337は大きな優位性があります。EIP-3074が新たなOpCodeやコンセンサスレイヤーへの大掛かりな変更を要求したのに対し、EIP-4337は複雑な改修なしでAAの導入が可能となり、プロトコルへのリスクを回避できます。

EIP-4337の詳細

EIP-4337は、アカウント抽象化を実現するためにいくつかの主要コンポーネントを組み合わせます。主な構成要素は以下の通りです。

• UserOperation：ユーザーが実行したいトランザクションを表すオブジェクト
• Entry Point：ユーザーオペレーションのバンドルからトランザクションを実行するコントラクト
• Bundler：ユーザーオペレーションを処理し、まとめてブロックに登録するノード
• ウォレットコントラクト：ユーザーが所有するスマートコントラクトアカウント
• ウォレットファクトリー：新たなスマートコントラクトウォレットを生成するコントラクト
• アグリゲーター：署名の集約検証をサポートするコントラクト
• ペイマスター：あらゆる通貨によるガス支払いを可能にするコントラクト

仕組みは、ユーザーが必要な情報を含むユーザーオペレーションを作成することから始まります。この操作はバンドラーに送られ、複数のオペレーションが1つのトランザクションにまとめられます。バンドラーはこれをエントリーポイントコントラクトへ送り、スマートコントラクトウォレットに関連するオペレーションを特定し検証します。検証後、ウォレットがExecuteUserOp関数を実行して取引が完了します。EIP-4337のワークフローはプロセス全体を効率化します。

トランザクションフローの解説

EIP-4337のもと、トランザクションフローは4つの主要ステージに分かれます。

まず、アカウントが送信者アドレスや「maxFeePerGas」「maxPriorityFee」などの情報を含むユーザーオペレーションを作成し、専用メモリプールに送信します。

次に、バリデータがユーザーオペレーションを個別のメモリプールにまとめます。バンドラーは、ブロックビルダーとして、またはブロック構築インフラと連携し、エントリーポイントのトランザクションが有効な間に操作をブロックへ集約します。

その後、オペレーションはエントリーポイントコントラクトに送られ、バンドルが実行されます。バンドラーはvalidateUserOp関数で署名を検証し、成功すればエントリーポイントコントラクトをホワイトリスト化します。

最後に、スマートコントラクトウォレットがExecuteUserOp関数を実行して決済します。バンドラーはオペレーションオブジェクトをまとめてトランザクション化し、EntryPointコントラクトのhandleOps関数を呼び出し、ブロックに登録します。これによりEIP-4337の包括的な取引フローが実現します。

EOA、MPC、AAウォレットの比較

3種類の主要な暗号資産ウォレットには大きな違いがあります。EOAとMPCウォレットは外部所有アカウントを利用し、AAウォレットはコントラクトアカウントを用います。コスト面では、EOAとMPCウォレットは作成やガス手数料が低く、AAウォレットは高額です。

ガス支払いは、EOAとMPCウォレットが単一通貨のみ対応するのに対し、AAウォレットは複数通貨や第三者トークンでの支払いが可能です。バッチトランザクションはEOAやMPCウォレットでは使えませんが、AAウォレットでは主要機能です。

署名方式は、EOAとMPCウォレットがECDSAに限定される一方、AAウォレットは多様な署名方式をサポートします。秘密鍵管理はEOA・MPCウォレットに必要ですが、AAウォレットには不要で、ウォレットリカバリー機能も備わります。

セキュリティ面ではEOAウォレットは標準化された強固な保護がなく、MPCウォレットは信頼できる端末でのオフライン復元が可能です。AAウォレットはEIP-4337導入後、チェーンレベルのセキュリティを実現します。エコシステム互換性はEOAが高く、MPCは低く、AAは中程度です。

EIP-3074 AAとEIP-4337 AAの違い

EIP-3074は、利点と課題の両面を持つ独自の特徴があります。最大のメリットは、ユーザーが自身のEOAの制御をコントラクトに委任できることで、バッチ取引やバンドル取引、柔軟なガス支払いなど革新的な取引スキームの開発が可能です。さらに、ETH以外のトークンでの支払いを受け入れるインボーカーコントラクトがスポンサーと被スポンサー間の仲介役となります。コントラクトをデプロイせずとも任意のEOAをスマートコントラクトウォレットのように扱えるのも大きな特徴です。

一方で、EIP-3074には大きな課題もあります。Ethereumコミュニティに採用されにくい最大の理由は、コンセンサスレイヤーへの変更が必要であり、問題発生時にハードフォークが求められる可能性がある点です。また、EOAにCAの機能を付与できても署名方式が固定のECDSAに限定されるため、柔軟な署名導入ができず、システムの拡張性が妨げられます。ここでEIP-4337が優位性を発揮します。

EIP-5003の概要

EIP-5003は、EIP-3074の発想をさらに発展させた提案です。このEIPは、EIP-3074に基づき認可アドレスでコードを実装可能にするAUTHUSURP OpCodeを導入します。EIP-3607と連動して、EOAの元の署名鍵の権限を剥奪します。

運用フローは次の通りです。EOAがEIP-3074に従い他アドレスに行使権限を与えると、AUTHUSURP OpCodeで2つ目のアドレスがEOAのコードを設定できるようになります。これにより、EOAをCAへアップグレードし、従来のECDSA署名からより効率的かつ安全な署名方式へ移行でき、EIP-4337の仕組みと連携します。

まとめ

EIP-4337によるAccount abstractionは、Ethereumの大規模普及に向けた本質的な進化です。従来のアカウント管理の課題を解決し、セキュリティやガス支払いの柔軟性など多数のメリットをもたらします。これにより、Ethereumエコシステムへの参入障壁は大幅に下がります。

EIP-4337の導入は、暗号資産の利用性・親和性向上への重要な一歩です。Ethereumプロトコルの抜本的な変更なしにスマートコントラクトウォレットを作成でき、イノベーションと安定性の両立を実現します。ユーザーは、バッチトランザクションやウォレットリカバリー、柔軟な署名方式などを利用でき、Ethereumブロックチェーンの信頼性と安全性も維持されます。

EIP-3074からEIP-5003への改善提案の進化は、Ethereumコミュニティの継続的な技術革新への姿勢を示します。とくにEIP-4337の採用拡大により、暗号資産エコシステムのユーザー体験は洗練され、より多くの利用者がアクセスできるようになるでしょう。Account abstractionの今後は明るく、EIP-4337が分散型プラットフォームやアプリで普及することで、ブロックチェーン技術は世界中でより身近な存在となるはずです。

FAQ

EIP-4337とは？

EIP-4337はEthereumのアカウント抽象化を実現し、取引管理用のコントラクトアカウントを作成できるようにします。検証とトランザクション登録を分離し、効率性とセキュリティを高める標準です。

EIP-4337と7702の違いは？

EIP-4337はアカウント抽象化のための開発ツールキット、EIP-7702は既存のExternally Owned Account（EOA）にこれら機能を適用するための提案です。

ERC-4337プロトコルとは？

ERC-4337はアカウント抽象化を実現するEthereum標準で、プロトコル本体の変更なしにスマートコントラクトウォレットの導入を可能にします。ユーザー体験とセキュリティが向上します。

EIPとERCは同じものですか？

いいえ。EIPはEthereum Improvement Proposal（イーサリアム改善提案）、ERCはEthereum Request for Comment（意見募集）の略称です。ERCはEIPのうちアプリケーション標準に特化したサブカテゴリーです。