Guide rapide et simple de l’Account Abstraction et de l’EIP-4337

L’Account Abstraction (AA) s’est imposée comme une évolution majeure au sein de l’écosystème Ethereum, transformant la gestion des comptes individuels sur la blockchain. Cette approche innovante répond à de nombreux obstacles ayant longtemps limité l’accessibilité pour les non-initiés à la crypto, en rendant la technologie blockchain plus intuitive et accessible. En dissociant la source des transactions des signatures et en renforçant la flexibilité de la sécurité des comptes, l’AA représente une avancée significative pour l’utilisabilité de la blockchain, l’EIP-4337 constituant le socle de cette transformation.

Qu’est-ce que l’Account Abstraction ?

Pour saisir l’Account Abstraction, il convient de comprendre la structure de base des comptes Ethereum. Le réseau prend en charge deux catégories de comptes distinctes : les comptes détenus à l’externe (EOA) et les comptes de contrat (CA). Les EOA sont contrôlés par des clés privées et des phrases de récupération, ce qui impose aux utilisateurs d’assurer la sécurité de leurs identifiants cryptographiques. Les comptes de contrat, eux, sont administrés par des smart contracts, des programmes auto-exécutables déployés sur la blockchain.

L’Account Abstraction désigne le processus de dissociation entre la source de la transaction et la signature, tout en faisant évoluer les EOA pour qu’ils fonctionnent comme des CA. Cette évolution permet aux smart contracts de contrôler les EOA, ce qui ouvre la voie à la création de portefeuilles smart contract. Ces portefeuilles améliorent sensiblement l’expérience utilisateur en proposant davantage de flexibilité pour la gestion des comptes et des options de sécurité élargies.

L’AA présente des avantages majeurs et corrige de nombreuses limitations actuelles de la gestion des comptes sur blockchain. En offrant une flexibilité accrue pour des actions on-chain jusque-là strictes et en multipliant les options de sécurité, l’AA enrichit considérablement l’expérience d’utilisation de l’écosystème Ethereum. Les utilisateurs bénéficient désormais de solutions comme la récupération sociale, les approbations multi-signatures et la personnalisation des critères de validation des transactions, autant de fonctionnalités inédites avec les EOA classiques.

Historique d’Ethereum avec l’AA

Le développement de l’Account Abstraction a été jalonné par plusieurs Ethereum Improvement Proposals (EIP) essentiels, ayant chacun contribué à l’état actuel de l’AA. Comprendre ces propositions est fondamental pour appréhender l’évolution de l’AA sur Ethereum, notamment l’émergence de l’EIP-4337.

L’EIP-2938 a été l’une des premières propositions à traiter l’AA, suggérant que les comptes de contrat deviennent des comptes de premier niveau, capables de payer les frais et d’exécuter des transactions de façon autonome. Une telle réforme aurait bouleversé le modèle d’exécution des transactions sur Ethereum. L’EIP-3074 a adopté une autre approche en introduisant deux nouveaux OpCodes, AUTH et AUTHCALL, permettant aux EOA de déléguer leurs actions à un contrat, ce qui offrait aux développeurs un cadre plus flexible pour concevoir des objets de transaction et des mécanismes de vérification.

La proposition la plus récente et la plus structurante est l’EIP-4337, qui introduit le concept de mempool des user operations (« user ops »). Cette nouvelle logique remplace le mempool de transactions existant et permet l’AA sans modifier le protocole Ethereum. Bien que l’AA ait été initialement conceptualisée avec les EIP-2938 et EIP-3074 en 2020, ces propositions ont été suspendues en raison des changements profonds qu’elles imposaient au protocole. L’EIP-4337 marque une avancée majeure en réalisant l’AA sans modifier la couche de consensus.

La comparaison de l’EIP-4337 avec les solutions AA précédentes, en particulier l’EIP-3074, fait ressortir ses atouts. L’EIP-3074 exigeait de nouveaux op codes et des modifications de la couche de consensus, complexifiant et risquant son implémentation ; la proposition a donc été interrompue. L’EIP-4337, au contraire, s’intègre au cadre existant d’Ethereum, ce qui le rend plus pragmatique et plus sûr à déployer.

Analyse détaillée de l’EIP-4337

L’EIP-4337 représente la proposition la plus aboutie et la plus opérationnelle pour activer l’Account Abstraction sur Ethereum. Comprendre son architecture et ses composants est déterminant pour saisir comment elle permet l’AA sans modification du protocole. Cette proposition introduit plusieurs concepts et éléments essentiels qui interagissent pour rendre cette fonctionnalité possible.

La UserOperation est l’élément central de l’EIP-4337, représentant un objet qui regroupe toutes les informations nécessaires à l’exécution d’une transaction pour le compte d’un utilisateur. Le Entry point est un smart contract qui orchestre les lots de transactions user ops, jouant le rôle de nœud d’exécution principal. Les Bundlers sont des nœuds spécialisés qui gèrent les user ops comme des transactions groupées et ajoutent les transactions entry point aux blocs tant qu’elles restent valides.

Les wallet contracts sont des comptes smart contract sous contrôle utilisateur, intégrant la logique de validation et d’exécution des transactions. Les wallet factories sont des smart contracts capables de créer à la demande de nouveaux portefeuilles smart contract, facilitant l’intégration des utilisateurs. Les aggregators sont des contrats auxquels les comptes délèguent la vérification de signatures agrégées, les bundlers maintenant une liste blanche des aggregators autorisés. Enfin, les paymasters sont des contrats qui implémentent une logique personnalisée, notamment pour permettre le paiement du gas dans n’importe quelle devise sur n’importe quel réseau.

L’interaction de ces composants forme un système robuste et flexible d’Account Abstraction, propulsé par l’EIP-4337. Lorsqu’un utilisateur souhaite envoyer une transaction, il crée une user op qui regroupe les informations requises, mais n’est pas encore signée. Cette user op est transmise à un bundler, qui regroupe plusieurs user ops en une seule transaction. Le bundler envoie la transaction groupée au smart contract entry point, lequel identifie puis valide les user ops associées aux smart contract wallets. Après validation, ces portefeuilles exécutent les transactions via la fonction ExecuteUserOp.

Comprendre le flux transactionnel dans l’EIP-4337

Le parcours transactionnel de la proposition avec AA montre comment les différents éléments de l’EIP-4337 s’articulent pour traiter les user operations. Ce processus s’articule en plusieurs étapes distinctes, chacune jouant un rôle déterminant.

Tout commence quand un compte exprime son intention en créant une user op, qui accède alors aux données de l’adresse expéditrice, dont les paramètres ‘maxFeePerGas’ et ‘maxPriorityFee’. L’utilisation du champ ‘signature’ dépend de chaque implémentation de compte plutôt que du protocole, permettant des méthodes d’authentification modulables. Chaque user op créée rejoint ensuite un mempool dédié, en attente de traitement.

Durant la phase d’envoi, les validateurs regroupent les user ops dans un mempool séparé. Le bundler, assimilé à un constructeur de blocs, ajoute ces user ops aux blocs tant que les transactions entry point sont valides. Même si le bundler ne construit pas directement les blocs, il peut le faire en s’appuyant sur des outils comme mev-boost, la séparation proposer-builder ou des API RPC expérimentales telles que eth_sendRawTransactionConditional.

Pendant la phase d’identification, les user ops sont envoyées au contrat entry point, qui exécute les lots correspondants. Pour accepter les user ops, le bundler doit utiliser la fonction validateUserOp afin de vérifier leurs signatures. Après validation, les bundlers inscrivent sur liste blanche le contrat entry point validé, ne laissant passer que les opérations authentifiées.

Enfin, lors de l’exécution, la transaction est finalisée par le portefeuille smart contract via la fonction ExecuteUserOp. Les bundlers regroupent les user ops en transactions et déclenchent des appels de fonction sur le smart contract EntryPoint handleOps. Les transactions sont alors intégrées aux blocs, clôturant le flux transactionnel AA permis par l’EIP-4337.

Comparaison des portefeuilles cryptographiques EOA, MPC et AA

Distinguer les différents types de portefeuilles est essentiel pour apprécier les avantages des portefeuilles AA fondés sur l’EIP-4337. Les portefeuilles EOA, MPC et AA se différencient par leurs caractéristiques, points forts et limitations, ce qui détermine leur pertinence selon les usages.

Les portefeuilles EOA, ou comptes détenus à l’externe, sont traditionnels, peu coûteux à créer et peu gourmands en gas. Ils reposent sur des signatures ECDSA et nécessitent la gestion directe de la clé privée, garantissant une sécurité basique mais limitant les fonctionnalités. Ils ne proposent pas de transactions groupées ni de mécanismes de récupération, et ne supportent qu’un paiement du gas en une devise unique.

Les portefeuilles MPC (Multi-Party Computation) sont aussi fondés sur des comptes EOA, mais la gestion de la clé privée est distribuée via des protocoles cryptographiques. Comme les EOA, ils offrent des coûts bas et utilisent ECDSA, tout en limitant le paiement du gas à une seule devise. Cependant, leur gestion distribuée peut éliminer les points de défaillance uniques. Ils exigent une attention particulière sur la politique de signature hors chaîne et la transparence, et leur compatibilité avec l’écosystème reste généralement inférieure à celle des EOA classiques.

Les portefeuilles AA, adossés à des comptes de contrat et à l’EIP-4337, offrent les fonctionnalités les plus avancées au prix de coûts de création et de frais de gas plus élevés. Ils prennent en charge le paiement du gas en plusieurs devises, y compris des tokens tiers, permettent les transactions groupées et divers modes de signature au-delà de l’ECDSA, sans exiger la gestion traditionnelle de la clé privée. Ils intègrent des mécanismes de récupération et peuvent éliminer les points de défaillance uniques, mais nécessitent des audits des contrats on-chain et la gestion du pool d’opérations. Avec l’EIP-4337, ils offrent une sécurité au niveau de la chaîne, tout en maintenant une compatibilité modérée avec l’écosystème.

En quoi l’AA de l’EIP-3074 diffère-t-elle de celle de l’EIP-4337 ?

Si l’EIP-3074 a été suspendu, son modèle d’Account Abstraction aide à comprendre les choix de l’EIP-4337. L’EIP-3074, modification fondamentale du consensus, introduisait deux OpCodes (AUTH et AUTHCALL) pour permettre aux EOA d’utiliser des contrats. Cette approche offrait des avantages notables, mais aussi des inconvénients importants.

L’atout principal de l’AA selon l’EIP-3074 était d’autoriser la délégation du contrôle de l’EOA à un contrat, octroyant aux développeurs un cadre flexible pour inventer de nouveaux schémas transactionnels, tels que le trading groupé, les paiements de gas flexibles, etc. Un point fort supplémentaire résidait dans les contrats invoker, aptes à accepter des paiements en tokens autres que l’ETH. Ces intermédiaires sans confiance facilitaient des transactions entre sponsors et bénéficiaires. De plus, l’EIP-3074 permettait à tout EOA d’adopter le comportement d’un smart contract wallet sans déploiement de contrat, rendant les mises à niveau immédiates.

En revanche, l’EIP-3074 impliquait des changements de consensus risqués, pouvant imposer un hard fork en cas d’incident. Puisqu’elle permettait aux EOA d’adopter certaines caractéristiques de CA tout en gardant les signatures ECDSA fixes, elle limitait l’usage de méthodes de signature alternatives, restreignant la flexibilité de l’authentification. Ces contraintes, ajoutées aux risques sur la couche de consensus, ont favorisé l’adoption du modèle EIP-4337 par la communauté Ethereum.

Présentation de l’EIP-5003

Malgré la mise en pause de l’EIP-3074, ses concepts n’ont pas été écartés. L’EIP-5003 s’appuie sur ces idées en introduisant l’OpCode AUTHUSURP, qui autorise le déploiement de code sur des adresses validées par l’EIP-3074. Ce projet fonctionne en complémentarité avec l’EIP-3607 pour offrir une voie de migration aux EOA existants, venant élargir l’écosystème de l’EIP-4337.

L’EIP-5003 agit en tandem avec l’EIP-3607 pour révoquer l’autorité de la clé de signature originelle des EOA. Par exemple, si l’EOA un autorise l’adresse deux à agir selon l’EIP-3074, l’OpCode AUTHUSURP permet à l’adresse deux de définir le code de l’EOA un. Ce mécanisme permet à un EOA existant d’être converti en compte de contrat, et donc de migrer d’ECDSA vers des méthodes de signature plus performantes et sûres. Cette solution propose un chemin d’évolution pour les EOA existants, tout en assurant la rétrocompatibilité et en renforçant le cadre de l’Account Abstraction basé sur l’EIP-4337.

Conclusion

L’Account Abstraction rendue possible par l’EIP-4337 marque une étape déterminante dans la marche d’Ethereum vers l’adoption généralisée. En supprimant de nombreux obstacles historiques à l’accessibilité de la blockchain, l’EIP-4337 rend Ethereum plus intuitif et pertinent pour un public élargi. Parmi les bénéfices de l’AA : options de sécurité avancées, paiements de gas flexibles, récupération sociale, exécution de transactions groupées – autant d’innovations qui abaissent significativement les barrières d’accès à l’écosystème Ethereum.

Du développement des premières propositions d’AA (EIP-2938, EIP-3074) à l’implémentation de l’EIP-4337, la communauté Ethereum démontre son engagement en faveur de l’innovation, tout en privilégiant la sécurité et la faisabilité. En permettant l’Account Abstraction sans modification de la couche de consensus, l’EIP-4337 offre une voie plus sûre et plus pragmatique. À mesure que la technologie gagne en maturité et en adoption, il faut s’attendre à voir émerger des applications toujours plus sophistiquées bâties sur l’infrastructure AA de l’EIP-4337, renforçant l’expérience utilisateur et élargissant la portée d’Ethereum. L’introduction de propositions complémentaires telles que l’EIP-5003 montre que l’histoire de l’Account Abstraction est loin d’être achevée, et que l’innovation se poursuit dans ce pilier de l’infrastructure blockchain. L’EIP-4337 s’impose comme la base de la nouvelle génération de gestion des comptes Ethereum, ouvrant la voie à une accessibilité accrue et à des fonctionnalités enrichies.

FAQ

Qu’est-ce que l’Account Abstraction (AA) sur Ethereum ?

L’Account Abstraction est le processus qui dissocie la source des transactions des signatures tout en transformant les comptes détenus à l’externe (EOA) pour fonctionner comme des comptes de contrat (CA). Cette évolution permet aux smart contracts de contrôler les EOA, autorisant la création de portefeuilles smart contract offrant flexibilité, sécurité renforcée (récupération sociale, approbations multi-signatures) et une expérience utilisateur nettement améliorée pour interagir avec la blockchain Ethereum.

Qu’est-ce que l’EIP-4337 et comment permet-il l’Account Abstraction ?

L’EIP-4337 est une proposition d’amélioration d’Ethereum qui permet l’Account Abstraction sans modifier le protocole Ethereum. Elle met en place un système fondé sur les user operations (user ops), les bundlers, les contrats entry point et les paymasters, qui coopèrent pour traiter les transactions. Contrairement à des propositions antérieures comme l’EIP-3074, l’EIP-4337 active l’AA sans intervention sur la couche de consensus, rendant son déploiement plus sûr et plus réaliste tout en autorisant des fonctionnalités comme la flexibilité du paiement du gas et les transactions groupées.

En quoi les portefeuilles AA diffèrent-ils des portefeuilles EOA traditionnels ?

Les portefeuilles AA, conformes à l’EIP-4337, proposent des fonctionnalités bien plus avancées que les portefeuilles EOA traditionnels : paiements du gas en plusieurs devises, transactions groupées, récupération du portefeuille, support de diverses méthodes de signature au-delà de l’ECDSA. Bien qu’ils impliquent des coûts de création et de gas plus élevés, ils offrent une sécurité accrue, éliminent les points de défaillance uniques et ne requièrent pas la gestion classique de la clé privée, les rendant ainsi plus accessibles et sûrs pour les utilisateurs.