进击的以太坊：解析 EIP-3074 的工作流程与安全性

原文标题：《不断进击的以太坊：EIP-1559 之后的 EIP-3074》

撰文：ChinaDeFi

Ropsten 测试网已于 6 月 24 日上线，区块高度为 10,499,401。

自部署以来，约有 88,500 个测试网以太坊被烧毁，价值 1.776 亿美元。

大约在 Eth2 启动的同时，价值 2 亿美元的 10 万以太坊已经被存入 Eth2 的质押合约。

备受期待的以太坊改进提案 EIP-1559 最终部署在 Ropsten 测试网，用于以太坊即将到来的伦敦升级。几天前，伦敦硬分叉的三个以太坊测试网发布日期公布。以太坊核心开发者 Tim Beiko 宣布 Ropsten、Goerli 和 Rinkeby 测试网的区块高度已经确定。Ropsten 的高度为 10499401，已于 6 月 24 日推出。另一方面，Goerli 在 6 月 30 日，Rinkeby 将在 7 月 7 日。

EIP-1559 的燃烧机制可能有利于代币的价格

虽然伦敦硬分叉有 5 个以太坊改进提案，但 EIP-1559 已经吸引了所有的注意力。新的升级预计将消耗网络上的交易费用。据 EIP-1559 跟踪网站 Watch the Burn 报道，自从 Ropsten 测试网在伦敦进行升级后，约有 88500 个测试网以太坊被烧毁，价值 1.776 亿美元。然而，EIP-1559 所燃烧的大量以太坊再次引发了 Eth2 大修通货紧缩的讨论。由于燃烧机制，以太的燃烧速度比流通的供应更快。这可能对 ETH 的价格非常有利。

在 EIP-1559 之后，社区关注的是 EIP-3074，旨在解决安全问题

然而，EIP-1559 并不是以太坊社区关注的唯一 EIP。EIP-3074 是社区在升级中高度期待的另一个改进提案。根据 David Mihal 和他的推文，以太坊忽视的一个主要安全问题是 ERC20 的批准。他补充说，他已经推动了 ERC777，他们修复这一问题的唯一机会是 EIP-3074。这一以太坊改进提案将允许用户在一次交易中批准转账、执行操作和撤销批准。

此前，以太坊开发者注意到 EIP-1559 的设计并不是为了降低 gas 成本：但许多人仍然相信，该提案肯定会大幅降低 gas 成本。这甚至可能使矿工的收入减少 50%，导致「矿工起义」，但最终以失败告终。尽管如此，伦敦的升级预计将促进以太坊的看涨趋势。知名加密分析师 CryptoQuant 指出，大约在 Eth2 推出的同时，价值 2 亿美元的 10 万以太坊已经存入 Eth2 的质押合约。目前，超过 5% 的 ETH 供应量被锁定，价值约 117.5 亿美元。

什么是 EIP-3074？

当我们想要发送代币到智能合约时，通常必须做两个交易：第一笔交易 approve 是花费我们的代币的合约，第二笔是 transferFrom 将代币发送到合约的交易。

EIP-3074 通过引入一种智能合约的方式来在外部拥有的账户 (EOA，或简单地说一个常规以太坊地址) 中发送交易，来解决问题。

这个 EIP 介绍了两个 EVM 指令 AUTH 和 AUTHCALL。第一个设置 authorized 基于 ECDSA 签名的上下文变量。第二个发送呼叫作为 authorized。这实质上将 EOA 的控制权委托给了 [a] 智能合约。

AUTH 和 AUTHCALL EVM 指令 (也称为操作码)，让智能合约基于已签名的消息授权 EOA，并从该 EOA 发送交易 (「调用」)。这带来了很多可能性，比如 :

赞助交易 (也称为元交易)：从另一个账户支付交易的 gas。这也将允许我们从一个没有任何以太的地址发送代币。

批量交易：在一个调用中发送多个交易。这保证了在同一个区块中执行两个或多个交易，还可以降低交易费用。

改进的用户体验 (UX)：例如，我们可以在单个交易中调用 approve 和 transferFrom。

与这些问题的现有解决方案不同，EIP-3074 不需要智能合约钱包。我们可以简单地将交易发送给执行交易的所谓调用者。调用者是无状态的、无需信任的智能合约，它们不要求我们预先将余额发送给合约。EIP-3074 也没有引入新的交易类型。通过只引入两个新的 EVM 指令，它在技术上应该更容易实现。

AUTH 和 AUTHCALL 操作码

EIP-3074 定义了两个新的操作码，可以从智能合约中调用 :

AUTH (0xf6) -根据签名和提交授权外部拥有的帐户。它接受四个输入参数：commit 和签名的 yParity、r 和 s。

AUTHCALL (0xf7) -在授权的 EOA 上下文中发送调用 (交易)。它接受 8 个输入参数 :gas、addr、value、valueExt、argsOffset、argsLength、retOffset、retLength。这类似于现有的 CALL 操作码。

为了授权一个 EOA，我们需要一个来自该 EOA 的签名消息。调用 AUTH 的智能合约可以从消息签名中恢复签名者，然后将消息签名设置为 authorized EVM 上下文变量。现在，无论何时智能合约调用 AUTHCALL，调用者都被设置为授权地址。当被调用的智能合约调用 CALLER(例如，通过 Solidity 的 msg.sender) 时，这现在是授权 EOA 的地址，而不是执行调用的智能合约调用者的地址。

发送一个或多个交易的基本流程如下所示 :

一个基本的 EIP-3074 流程，其中调用者契约发送多个交易。

EOA 签署授权信息 ;

EOA 或其他 gas 支付人将交易数据和授权信息发送给调用者合约 ;

调用者合约使用 AUTH 执行授权，并使用 AUTHCALL 发送交易。

谁将交易发送到合约中并不重要，只要 EOA 的签名是有效的。这使得其他人 (或另一个帐户) 可以发送交易。

授权消息和提交

为执行授权，EOA 必须以特定格式签署消息 :

注意 :|| 用作字节串联操作符

它由三部分组成：一个魔术字节 (0x03)、填充到 32 字节的调用者地址 (将执行授权的智能合约的地址) 和 32 字节的提交。

授权消息格式，包括可用于提交的示例

提交描述了 EOA 提交的对象，并且可以根据调用的某些属性 (如地址、值) 进行计算。调用者合约可以根据提供的属性重新计算提交，如果这些字段正确，则执行授权。

例如，假设我们想要发送以下交易 (表示为 JSON):

我们可以哈希这些字段 (例如，以一种确定的方式将它们连接在一起，或者使用 EIP-712 之类的东西) 并将其用作提交。

我们可以在智能合约中提供要发送的交易和授权消息的签名，如此 JSON 数据所示。合约函数可以是这样的 :

智能合约重新计算提交交易，并将此提交 (连同签名) 提供给 AUTH 调用。这将尝试恢复签名者的地址，如果提交无效，将从签名中恢复错误的地址，这意味着交易将失败。

调用者完全负责确保此提交是安全的。我们可以简单地用 0x0 将消息签名为提交，并给予智能合约对 EOA 的完全访问权。EIP-3074 以前的版本包含了一个更严格的提交格式，包括像重放保护之类的东西，但后来为了更灵活而被删除了。因此，信任与我们交互的调用程序非常重要。

限制和安全问题

EIP-3074 能够基于签名更改 CALLER，从而显著地改变了 EVM 的工作方式。这可能会在新合约和现有合约中引入潜在的漏洞。因此，EIP-3074 被审计。

下面解释了一些可能的安全问题。由于这些不同的原因，EIP-3074 建议只与受信任的调用者进行交互。

弱提交和重放攻击

如上所述，EIP-3074 没有为提交定义标准化的格式。调用者可以自由地以他们想要的任何方式实现这一点。这意味着调用者完全负责提供足够的保护，以防止 (例如) 重放攻击。

如果提交不包含某种随机数，则可以简单地获取签名消息并将其再次发送给调用者。恶意调用者可以通过根本不验证提交来获得对 EOA 的控制。我们在签名消息时应该始终小心。

通过在授权消息中包含调用者的地址，EIP-3074 具有防止重放攻击的基本保护。这样就不可能在另一个调用者上重放一个调用程序的授权消息。

可升级的调用程序

EIP-3074 明确地指出，调用程序必须是不可升级的。如果调用程序是可升级的，则有人可以部署该调用程序的另一个版本，该版本不验证提交，从而给予合约对 EOA 的完全控制。

重入攻击

目前，智能合约可以使用 require(tx.origin == msg.sender)，它检查一个交易是否从 EOA(而不是另一个合约) 发送。这允许简单的重入预防，因为它防止合约调用函数。

EIP-3074 也允许 tx.origin 成为授权消息的签名者。即使调用是由智能合约 AUTHCALL 执行的，调用者执行的任何 s 也会导致 tx.origin == msg.sender 为真，从而可能引入重入攻击。EIP-3074 提到 :「[…] 本 EIP 的作者没有找到任何这种形式的重入保护的例子，尽管搜索并非详尽无遗。」

结论

EIP-3074 为以太坊带来了许多令人兴奋的新可能性。AUTH 和 AUTHCALL 允许 EOA 将帐户的控制权委托给智能合约调用者，从而使发送批量交易、赞助交易等成为可能。不过，它对以太坊上的交易工作方式带来了一些重大变化，所以在 EIP-3074 在主网上被激活之前，还需要对安全性进行更多思考。