ERC-7405: 便携式智能合约账户

在代理（ERC-1967）层迁移智能合约账户。

摘要

便携式智能合约账户（PSCA）解决了不同钱包提供商的智能合约账户（SCA）所面临的缺乏可移植性和兼容性的问题。基于 ERC-1967，PSCA 系统允许用户使用新的、随机生成的迁移密钥轻松地在不同钱包之间迁移他们的 SCA。这提供了类似于使用私钥或助记词导出外部拥有账户（EOA）的体验。该系统通过采用签名和时间锁来确保安全性，允许用户在锁定期间验证和取消迁移操作，从而防止潜在的恶意行为。PSCA 提供了一种非侵入式且经济高效的方法，增强了账户抽象（AA）生态系统内的互操作性和可组合性。

动机

随着 ERC-4337 标准的引入，AA 相关的基础设施和 SCA 已在社区中得到广泛采用。然而，与 EOA 不同，SCA 具有更多样化的代码空间，导致不同钱包提供商之间的合约实现各不相同。因此，SCA 缺乏可移植性已成为一个重要问题，使得用户难以在不同的钱包提供商之间迁移他们的账户。虽然有些人提出了 SCA 账户的模块化方法，但它带来了更高的实施成本和对钱包实现的特定先决条件。

考虑到不同的钱包提供商倾向于偏爱他们自己的实现，或者可能期望他们的合约系统简洁而强大，因此模块化系统可能不具有普遍适用性。社区目前缺乏更通用的 SCA 迁移标准。

本提案描述了一个在代理（ERC-1967）层工作的解决方案，提供类似于导出 EOA 账户（使用私钥或助记词）的用户体验。通用 SCA 迁移机制如下图所示：

考虑到不同的钱包提供商可能有他们自己的实现，此解决方案对 SCA 实现几乎没有要求，使其更具普遍适用性，更少侵入性，并降低运营成本。与在“实现”层运行的模块化系统不同，这两种方法可以相互补充，从而进一步提高 AA 生态系统的互操作性和可组合性。

规范

本文档中的关键词“必须”、“禁止”、“必需”、“应”、“不应”、“应该”、“不应该”、“推荐”、“可以”和“可选”应按照 RFC 2119 中的描述进行解释。

术语

• 钱包提供商：提供钱包服务的服务提供商。钱包提供商之间的 SCA 实现通常是不同的，彼此缺乏兼容性。
• 随机操作员：用于每次迁移的新的、随机生成的迁移助记词或私钥。其公钥对应的地址是随机操作员的地址。
  • 如果使用助记词，则派生的迁移私钥遵循 BIP 44 规范，路径为 m/44'/60'/0'/0/0'。

接口

便携式智能合约账户必须实现 IERC7405 接口：

interface IERC7405 {
    /**
     * @dev 当账户完成迁移时发出
     * @param oldImplementation 旧实现地址
     * @param newImplementation 新实现地址
     */
    event AccountMigrated(
        address oldImplementation,
        address newImplementation
    );
    
    /**
     * @dev 准备账户进行迁移
     * @param randomOperator 随机操作员的公钥（地址格式）
     * @param signature 随机操作员签署的签名
     *
     * **必须**检查账户的真实性
     */
    function prepareAccountMigration(
        address randomOperator,
        bytes calldata signature
    ) external;

    /**
     * @dev 取消账户迁移
     *
     * **必须**检查账户的真实性
     */
    function cancelAccountMigration() external;

    /**
     * @dev 处理账户迁移
     * @param newImplementation 新实现地址
     * @param initData 新实现的初始化数据
     * @param signature 随机操作员签署的签名
     *
     * **不得**检查真实性，以使其可被新实现访问
     */
    function handleAccountMigration(
        address newImplementation,
        bytes calldata initData,
        bytes calldata signature
    ) external;
}

签名

迁移操作的执行必须使用迁移私钥签署 MigrationOp。

struct MigrationOp {
    uint256 chainID;
    bytes4 selector;
    bytes data;
}

当 selector 对应于 prepareAccountMigration(address,bytes)（即，0x50fe70bd）时，data 为 abi.encode(randomOperator)。当 selector 对应于 handleAccountMigration(address,bytes,bytes)（即，0xae2828ba）时，data 为 abi.encode(randomOperator, setupCalldata)。

签名是使用 ERC-191 创建的，签署 MigrateOpHash（计算为 abi.encode(chainID, selector, data)）。

注册表

为了简化迁移凭据并仅使用迁移助记词或私钥就能直接寻址 SCA 账户，本提案要求在协议层部署一个共享注册表。

interface IERC7405Registry {
    struct MigrationData {
        address account;
        uint48 createTime;
        uint48 lockUntil;
    }

    /**
     * @dev 检查随机操作员的迁移数据是否存在
     * @param randomOperator 随机操作员的公钥（地址格式）
     */
    function migrationDataExists(
        address randomOperator
    ) external returns (bool);

    /**
     * @dev 获取随机操作员的迁移数据
     * @param randomOperator 随机操作员的公钥（地址格式）
     */
    function getMigrationData(
        address randomOperator
    ) external returns (MigrationData memory);

    /**
     * @dev 设置随机操作员的迁移数据
     * @param randomOperator 随机操作员的公钥（地址格式）
     * @param lockUntil 账户锁定以进行迁移的时间戳
     *
     * **必须**验证 `migrationDataMap[randomOperator]` 是否为空
     */
    function setMigrationData(
        address randomOperator,
        uint48 lockUntil
    ) external;

    /**
     * @dev 删除随机操作员的迁移数据
     * @param randomOperator 随机操作员的公钥（地址格式）
     *
     * **必须**验证 `migrationDataMap[randomOperator].account` 是否为 `msg.sender`
     */
    function deleteMigrationData(address randomOperator) external;
}

预期行为

当执行账户迁移时（即将 SCA 从钱包 A 迁移到钱包 B），必须遵循以下步骤：

1. 钱包 A 生成一个新的迁移助记词或私钥（必须是新的和随机的）并将其提供给用户。其公钥对应的地址用作 randomOperator。
2. 钱包 A 使用迁移私钥签署 MigrateOpHash 并调用 prepareAccountMigration 方法，该方法必须执行以下操作：
   • 调用内部方法 _requireAccountAuth() 以验证 SCA 账户的真实性。例如，在 ERC-4337 账户实现中，它可能需要 msg.sender == address(entryPoint)。
   • 执行签名检查以确认 randomOperator 的有效性。
   • 调用 IERC7405Registry.migrationDataExists(randomOperator) 以确保 randomOperator 尚不存在。
   • 将 SCA 账户的锁定状态设置为 true，并通过调用 IERC7405Registry.setMigrationData(randomOperator, lockUntil) 添加记录。
   • 在调用 prepareAccountMigration 之后，账户将保持锁定状态，直到成功调用 cancelAccountMigration 或 handleAccountMigration。
3. 为了继续迁移，钱包 B 初始化身份验证数据并导入迁移助记词或私钥。然后，钱包 B 使用迁移私钥签署 MigrateOpHash 并调用 handleWalletMigration 方法，该方法必须执行以下操作：
   • 不得执行 SCA 账户身份验证检查以确保公共可访问性。
   • 执行签名检查以确认 randomOperator 的有效性。
   • 调用 IERC7405Registry.getMigrationData(randomOperator) 以检索 migrationData，并要求 require(migrationData.account == address(this) && block.timestamp > migrationData.lockUntil)。
   • 调用内部方法 _beforeWalletMigration() 以执行来自钱包 A 的迁移前逻辑（例如，数据清理）。
   • 将代理（ERC-1967）实现修改为钱包 B 的实现合约。
   • 调用 address(this).call(initData) 以初始化钱包 B 合约。
   • 调用 IERC7405Registry.deleteMigrationData(randomOperator) 以删除记录。
   • 发出 AccountMigrated 事件。
4. 如果需要取消迁移，钱包 A 可以调用 cancelAccountMigration 方法，该方法必须执行以下操作：
   • 调用内部方法 _requireAccountAuth() 以验证 SCA 账户的真实性。
   • 将 SCA 账户的锁定状态设置为 false，并通过调用 IERC7405Registry.deleteMigrationData(randomOperator) 删除记录。

存储布局

为了防止在不同钱包实现之间迁移时发生存储布局冲突，便携式智能合约账户实现合约：

• 不得在合约头中直接定义状态变量。
• 必须将所有状态变量封装在一个结构体中，并将该结构体存储在特定插槽中。该插槽索引应该在不同的钱包实现中是唯一的。

对于插槽索引，我们建议根据命名空间和插槽 ID 进行计算：

• 命名空间必须仅包含 [A-Za-z0-9_]。
• 钱包提供商的命名空间推荐使用 snake_case，包含钱包名称和主版本号，例如 foo_wallet_v1。
• 插槽索引的插槽 ID 应该遵循格式 {namespace}.{customDomain}，例如 foo_wallet_v1.config。
• 插槽索引的计算方式为 bytes32(uint256(keccak256(slotID) - 1))。

理由

本 EIP 解决的主要挑战是智能合约账户（SCA）缺乏可移植性。目前，由于不同钱包提供商的 SCA 实现各不相同，因此在钱包之间迁移非常麻烦。虽然提出模块化方法在某些方面是有益的，但它也有其自身的成本和兼容性问题。

PSCA 系统基于 ERC-1967，引入了一种类似于使用私钥或助记词导出 EOA 的迁移机制。选择这种方法是因为用户对其熟悉，从而确保了更流畅的用户体验。

采用随机的、特定于迁移的密钥进一步加强了安全性。通过模仿 EOA 导出过程，我们的目标是使该过程易于识别，同时解决 SCA 可移植性的独特挑战。

在协议层与共享注册表集成可以简化迁移凭据。该系统仅使用迁移密钥即可直接寻址 SCA 账户，从而提高了效率。

存储布局的考虑对于避免迁移期间的冲突至关重要。将状态变量封装在存储在唯一插槽中的结构体中，可确保迁移不会导致存储重叠或覆盖。

向后兼容性

本提案与所有基于 ERC-1967 代理的 SCA 向后兼容，包括非 ERC-4337 SCA。 此外，本提案对 SCA 实现合约没有特定的先决条件，使其广泛适用于各种 SCA。

安全考虑

• 每次迁移都必须生成一个新的、随机生成的迁移助记词或私钥及其对应的随机操作员地址，以防止重放攻击或恶意签名。
• 不同的钱包实现必须考虑存储布局的独立性，以避免迁移后发生存储冲突。
• 为了防止由于恶意迁移导致账户所有者立即失去访问权限，我们引入了“时间锁”以使迁移可检测和可逆。 当恶意操作尝试立即迁移 SCA 时，账户将进入锁定状态并等待锁定期限。 在此期间，用户可以使用原始账户身份验证来取消迁移并防止资产损失。 处于锁定状态的账户不应允许以下操作：
  • 任何形式的资产转移操作
  • 任何形式的外部合约调用操作
  • 任何试图修改账户身份验证因素的操作
  • 任何可能影响上述三项的操作
• 执行迁移操作时，钱包提供商应该尝试通过所有可用的消息传递渠道将迁移详细信息通知账户所有者。

版权

在 CC0 下放弃版权及相关权利。

Citation

Please cite this document as:

Aaron Yee (@aaronyee-eth), "ERC-7405: 便携式智能合约账户 [DRAFT]," Ethereum Improvement Proposals, no. 7405, July 2023. [Online serial]. Available: https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7405.