Solusi Eksperimental Visa: Pembayaran biaya gas di rantai melalui kartu Visa

Penulis: Mert Ozbay & Mustafa Bedawala & Catherine Gu, Visa; Terjemahan: Jinse Finance xiaozou

Teknologi Blockchain telah diadopsi secara luas dalam beberapa tahun terakhir, dan meskipun memiliki potensi untuk membentuk arus uang masa depan, transaksi blockchain juga memperkenalkan tingkat kerumitan yang lebih tinggi yang tidak ditemukan dalam metode pembayaran tradisional. Transaksi Blockchain menggunakan jaringan terdesentralisasi di mana banyak peserta dalam jaringan memverifikasi dan mencatat setiap transaksi. Transaksi Blockchain melibatkan dompet swasembada, kunci pribadi, biaya gas — semua elemen yang tidak berlaku untuk metode pembayaran tradisional. Untuk bertransaksi menggunakan blockchain seperti Ethereum, konsumen harus menjaga keseimbangan sejumlah token asli blockchain (seperti ETH) untuk membayar penggunaan jaringan, yang dikenal sebagai "biaya gas". Bagaimana jika mengirim transaksi blockchain menggunakan dompet yang dihosting sendiri semudah membayar secangkir kopi dengan kartu kredit? Pengalaman pengguna di blockchain belum mencapai kemudahan penggunaan yang sama untuk dompet kustodian sendiri. Misalnya, sementara Ethereum mendukung pembayaran push, Ethereum tidak mendukung pembayaran tarik, seperti pembayaran otomatis. Untuk mengatasi hal ini, dalam artikel kami tahun lalu "Pembayaran Otomatis untuk Dompet yang Dihosting Sendiri", kami menjelajahi dan mendemonstrasikan cara menggunakan abstraksi akun untuk mengatur pembayaran penarikan untuk dompet yang dihosting sendiri.

Visa unggul dalam memfasilitasi transaksi yang melibatkan berbagai mata uang. Misalnya, pengguna dapat bepergian ke negara lain tanpa perlu khawatir harus menyiapkan mata uang asing terlebih dahulu, karena kartu Visa yang sama memungkinkan Anda berbelanja baik di dalam maupun luar negeri. Namun, kesederhanaan seperti itu tidak ada di dunia crypto. Konsumen yang bertransaksi di Ethereum mendapati diri mereka terus-menerus mengelola saldo ETH mereka untuk membayar biaya gas, tugas berat yang mengalihkan perhatian mereka dari aktivitas blockchain yang penting. Setelah membandingkan kerumitan transaksi blockchain dengan kesederhanaan transaksi pembayaran fiat yang didukung oleh jaringan Visa, jelas bahwa transaksi blockchain perlu ditingkatkan. Pertanyaan yang tersisa adalah: bagaimana kita dapat membantu menutup celah ini dan membuat transaksi blockchain menjadi lebih mudah dan nyaman?

(Gambar 1: Jaringan Visa)

Menyadari tantangan ini, kami mengeksplorasi opsi untuk menyederhanakan transaksi blockchain dengan memungkinkan pengguna membayar gas on-chain secara langsung dalam mata uang fiat melalui pembayaran kartu. Dalam hal ini, pengguna mungkin tidak perlu lagi memegang token asli blockchain tertentu hanya untuk membayar biaya bahan bakar. Solusi potensial ini akan memanfaatkan standar ERC-4337 ethereum dan kontrak paymaster untuk memungkinkan pengguna membayar gas secara langsung dengan kartu Visa. Kami percaya pendekatan inovatif dan fleksibel ini dapat membantu menyederhanakan titik masuk bagi pengguna crypto baru dan meningkatkan pengalaman bagi pengguna yang sudah ada. Dalam artikel ini, kami menyelidiki tantangan transaksi blockchain yang ada, menyoroti perlunya pendekatan yang lebih fleksibel, dan menyajikan eksperimen kami.

1. Pertanyaan

Salah satu rintangan utama di dunia crypto adalah proses pembayaran yang rumit untuk transaksi atau operasi blockchain. Setiap operasi, apakah itu transfer token sederhana atau interaksi yang lebih kompleks dengan smart contract, menimbulkan biaya yang disebut "gas". Biaya gas mewakili jumlah perhitungan yang diperlukan untuk melakukan operasi. Dalam kasus Ethereum, biaya gas harus dibayar menggunakan token asli blockchain, ETH.

Meskipun stablecoin seperti USDC dapat digunakan untuk transaksi, pengguna masih perlu mempertahankan saldo ETH tertentu secara terpisah untuk membayar biaya gas Ethereum. Ini sering mengarahkan pengguna ke metode yang rumit dan terkadang mahal. Beberapa mengandalkan layanan deposit untuk mengubah fiat menjadi token asli seperti ETH, sementara yang lain membeli ETH di bursa crypto terpusat dan mentransfernya ke dompet mereka. Namun, kedua strategi tersebut membutuhkan langkah tambahan dan tidak memiliki kesederhanaan dan kesegeraan yang biasa digunakan pengguna dalam transaksi keuangan tradisional. Selain itu, metode ini memaparkan pengguna pada fluktuasi nilai tukar mata uang kripto, karena mereka harus terus membeli ETH meskipun mata uang kripto atau stablecoin yang berbeda digunakan dalam transaksi pembayaran.

(Gambar 2: Proses Deposit: Dapatkan Token untuk Self-Custody Wallet)

Misalnya, Alex adalah pengguna yang ingin berpartisipasi dalam proyek keuangan terdesentralisasi (DeFi) yang mengharuskannya membuat token baru. Untuk melakukan ini, dia memutuskan untuk menukar mata uang fiatnya dengan ETH menggunakan layanan deposit. Alex dengan hati-hati merencanakan dan membeli sejumlah ETH berdasarkan biaya gas saat ini dan perkiraan biaya proses penambangan. Namun, biaya gas di jaringan Ethereum dapat berfluktuasi dengan cepat. Jika selama periode pencetakan Alex, biayanya turun secara signifikan, dia akan membayar terlalu banyak bensin dan berakhir dengan saldo ETH yang tidak ingin dia beli. Sebaliknya, jika biaya bahan bakar Alex tiba-tiba naik setelah dia mendapatkan ETH, dia mungkin tidak memiliki cukup dana untuk menutupi biaya yang meningkat, yang mengakibatkan kurang bayar. Ketidakpastian ini dan persyaratan untuk memperkirakan dan mengelola biaya bahan bakar menambah kerumitan dan ketidaknyamanan bagi pengguna seperti Alex. Gambar 2 mengilustrasikan proses deposit bagi pengguna untuk membeli cryptocurrency melalui penyedia layanan deposit.

(Gambar 3: Dapatkan token melalui pertukaran terpusat)

Selain itu, untuk pengguna seperti Alex, memperoleh token asli seperti ETH sering kali memerlukan pemindahan aset dari bursa terpusat. Ini memerlukan penyetoran fiat di bursa, membeli token yang diperlukan, dan mentransfernya ke dompet pribadi untuk mendapatkan ETH yang cukup untuk menutupi biaya gas. Namun, pendekatan ini juga berisiko membayar lebih atau kurang bayar karena volatilitas nilai ETH dan biaya bahan bakar. Juga, ini bisa menjadi tantangan yang tidak dapat diatasi bagi orang-orang yang kurang paham teknologi dan ingin terlibat dalam transaksi blockchain. Bagi mereka yang tidak terbiasa dengan pertukaran cryptocurrency dan seluk-beluk membeli dan menjembatani token, proses ini merupakan penghalang untuk masuk ke dunia crypto. Ini sama rumit dan tidak ramahnya dengan menukar uang tunai ke mata uang yang berbeda saat bepergian di negara yang berbeda. Gambar 3 mengilustrasikan proses menjembatani bagi pengguna untuk membeli mata uang kripto melalui pertukaran mata uang kripto dan mentransfernya ke dompet.

2. Solusi

Protokol Kripto, Pusat Inovasi Visa, dan tim Riset Visa kami mengadakan hackathon internal di mana kami mengambil kesempatan untuk menjelajahi paymaster di bawah standar ERC-4337. Hasil dari upaya kolaboratif ini adalah proposal alur solusi yang menunjukkan cara memungkinkan pengguna membayar gas on-chain secara fiat melalui sistem file manajemen kartu. Proposal solusi ini memanfaatkan standar ERC-4337 Ethereum dan kontrak paymaster untuk memungkinkan pemegang kartu Visa membayar biaya gas mereka secara langsung. Kami percaya pendekatan inovatif dan adaptif ini dapat membantu menyederhanakan proses orientasi untuk pengguna kripto baru dan meningkatkan pengalaman bagi pengguna saat ini.

(Gambar 4: Interaksi pengguna yang disederhanakan dengan penerapan Paymaster)

Dalam proposal solusi ini, kami sekali lagi menempatkan paymaster sebagai inti dari proses. Paymaster adalah jenis khusus dari akun kontrak pintar yang dapat mensponsori biaya gas untuk akun kontrak pengguna (dapat dianggap sebagai kontrak pintar yang berpusat pada pengguna). Solusi yang kami usulkan membebaskan pengguna dari kebutuhan untuk memegang token blockchain asli atau terus-menerus menjembatani token hanya untuk membayar biaya gas. Dari sudut pandang pengguna, solusi ini menarik karena kesederhanaan dan kemudahan penerapannya, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4. Misalnya, mari kita ambil Alex lagi, dia memiliki dompet hak asuh sendiri. Di bawah solusi yang kami usulkan, Alex dapat menggunakan kartu Visa-nya untuk membayar bensin dan berpartisipasi dalam proyek DeFi yang mengharuskannya mencetak token baru. Dengan cara ini, Visa membantu menangani proses rumit di balik layar, memungkinkan Alex memilih membayar bensin dengan kartu Visa-nya tanpa kesulitan. Solusi ini menghadirkan kesederhanaan dan pengalaman yang lebih baik bagi pengguna seperti Alex, yang mencari cara yang lebih efisien dan mudah diakses untuk melakukan transaksi blockchain.

3. Eksperimen kami

Peran Paymaster adalah untuk mengekstrak kompleksitas mekanisme biaya gas sambil memberikan alternatif tarif. Eksperimen kami melakukan ini dengan menerima biaya gas yang dibayarkan secara offline oleh pengguna dari kartu Visa mereka, dan membayar jumlah yang setara secara on-chain atas nama pengguna. Pengalaman biaya gas sisi pengguna sesederhana pembayaran kartu kredit biasa. Pengguna dapat memilih untuk menggunakan paymaster tersebut saat mengirimkan Operasi Pengguna. Operasi Pengguna mirip dengan interaksi blockchain biasa, mereka menentukan operasi yang ingin dilakukan pengguna di blockchain. Namun tidak seperti transaksi, Operasi Pengguna tidak perlu ditandatangani oleh akun eksternal, dan dapat langsung diverifikasi dan dijalankan oleh akun smart contract.

Penyiapan yang kami terapkan untuk mengaktifkan pusat kemampuan pembayaran gas off-chain di sekitar Verifying Paymaster. Memverifikasi Paymaster adalah kontrak pintar yang mendelegasikan semua pemeriksaan dan sumber informasi yang diperlukan ke komponen off-chain. Kontrak pintar paymaster on-chain kemudian dapat menggunakan data dan persetujuan yang diberikan oleh komponen off-chain ini untuk mengotorisasi dan membayar biaya gas. Cara yang andal untuk mengirimkan informasi ini dari layanan off-chain ke kontrak paymaster adalah melalui kriptografi kunci publik: layanan web off-chain menggunakan kunci untuk menghasilkan tanda tangan digital dan mengirimkannya dengan informasi tersebut. Kontrak pintar Paymaster pada gilirannya dapat memverifikasi tanda tangan menggunakan kunci publik yang sesuai, sehingga memverifikasi keaslian pesan. Dalam eksperimen kami, kami menggunakan sampel smart contract Verifying Paymaster yang disediakan oleh tim inti ERC-4337.

(Gambar 5: Alur teknis transaksi menggunakan kartu Paymaster dan Visa)

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5, dalam implementasi kami, ketika pengguna bermaksud untuk memulai operasi blockchain, dompet pertama-tama menghasilkan permintaan Operasi Pengguna, yang mencakup operasi yang mereka coba lakukan (yaitu data panggilan) dan biaya pemrosesan maksimum dari operasi (yaitu Parameter terkait dengan biaya gas) informasi. Lebih khusus lagi, anggaran perhitungan maksimum untuk suatu operasi ditentukan oleh parameter yang menentukan batas gas, dan biaya setiap unit perhitungan ditentukan oleh biaya gas.

Alih-alih mengirimkan permintaan Operasi Pengguna ke blockchain segera, dompet terlebih dahulu mengirimkan Operasi Pengguna bersama dengan kredensial kartu Visa ke layanan web paymaster (langkah 2 pada Gambar 5). Layanan web akan menggunakan informasi biaya gas untuk menghitung biaya yang sesuai untuk menagih pengguna dalam mata uang fiat, dan berdasarkan kredensial kartu Visa yang diberikan, penerbit kartu dapat memilih untuk mengesahkan pembayaran dengan kartu Visa. Untuk solusi penerimaan pembayaran untuk layanan web, kami menggunakan Cybersource Visa sendiri. Cybersource memberi pengembang SDK dan API yang diperlukan untuk memungkinkan pedagang menerima pembayaran digital.

Dalam percobaan kami, setelah pembayaran diproses oleh Cybersource, layanan web menghasilkan tanda tangan digital untuk data yang relevan di Operasi Pengguna, termasuk data panggilan dan informasi biaya gas (langkah 3). Ini juga menentukan kerangka waktu validitas tanda tangan. Menentukan jendela waktu penting karena nilai ETH dan token asli lainnya berfluktuasi pada Ethereum dan rantai EVM lainnya. Tanpa tindakan pencegahan, pengguna dapat memanfaatkan kurangnya sinkronisitas antara dua bagian paymaster, membayar off-chain dalam mata uang fiat saat biaya ETH rendah, kemudian menggunakan tanda tangan saat biaya ETH tinggi, dan membiarkan kontrak paymaster menutupi biayanya perbedaan. Layanan web mengirimkan tanda tangan digital kembali ke dompet. Selain itu, setiap perubahan yang dilakukan oleh dompet ke parameter Operasi Pengguna yang relevan akan mengakibatkan ketidaksesuaian dengan tanda tangan digital, dan kontrak pintar Pemverifikasi Paymaster akan mendeteksi penyimpangan ini.

Dompet menerima tanda tangan digital dan jendela waktu dari layanan web, dan menambahkan informasi ini (bersama dengan alamat on-chain dari kontrak paymaster) sebagai parameter paymaster dari Operasi Pengguna. Sekarang, ketika semua bagian Operasi Pengguna selesai, dompet akan dapat menandatanganinya dan mengirimkannya ke blockchain (langkah 4). Di blockchain, sebagai bagian dari proses pemrosesan Operasi Pengguna yang ditentukan oleh standar ERC-4337, kontrak paymaster akan menerima data Operasi Pengguna, yang harus menyertakan tanda tangan digital dari layanan web paymaster. Jika ada kesalahan dalam data yang diberikan (tanda tangan salah, jendela waktu tidak valid, dll.), Kontrak juru bayar akan melaporkan kesalahan tersebut dan biaya gas tidak akan dibayarkan. Jika tanda tangan verifikasi benar, berarti layanan web menerima pembayaran dari kartu Visa untuk mengaktifkan biaya pemrosesan Operasi Pengguna ini. Kontrak Paymaster tidak akan melaporkan kesalahan dan akan memproses biaya, Operasi Pengguna juga akan dijalankan (langkah 5).

(Gambar 6: Sepotong kode—Memverifikasi verifikasi tanda tangan digital Paymaster)

Saat kami membuat eksperimen, kami menggunakan pustaka userop.js Stackup untuk membuat, menandatangani, dan mengirim Operasi Pengguna. Untuk mempublikasikan Operasi Pengguna ini di blockchain, dan untuk memiliki fungsi tambahan seperti memperkirakan biaya bahan bakar, kami menggunakan Stackup's Bundler sebagai penyedia kami. Untuk tujuan pengujian, kami menerapkan Verifying Paymaster kami di testnet Ethereum Goerli dan berhasil mengirim Operasi Pengguna menggunakan pembayaran gas off-chain.

4. Mengurangi friksi pada blockchain

Kompleksitas transaksi blockchain merupakan batu sandungan yang signifikan bagi banyak pengguna, memperkenalkan kurva pembelajaran yang sangat menantang dan meningkatkan friksi pengguna. Namun, percobaan kami bertujuan untuk memberikan pendekatan yang menjanjikan untuk mengatasi tantangan ini secara substansial. Dengan memanfaatkan konsep inovatif paymaster, dikombinasikan dengan abstraksi akun dan standar ERC-4337, kami mengeksplorasi kemungkinan proses yang dapat mendefinisikan ulang transaksi blockchain.

Abstraksi akun memungkinkan pengembang untuk merancang proses baru yang membantu mengurangi gesekan dalam pertukaran nilai dari semua jenis. Eksperimen kami menunjukkan bahwa developer dapat mengimplementasikan solusi ini menggunakan infrastruktur pembayaran yang ada. Pedagang atau aplikasi terdesentralisasi (dApps) dapat menjalankan solusi paymaster mereka sendiri untuk membantu meningkatkan pengalaman pelanggan dengan menerima kartu Visa untuk pembayaran bahan bakar. Alternatifnya, penyedia layanan wallet dan paymaster yang ada dapat menawarkan pembayaran gas berbasis kartu Visa sebagai opsi umum, dengan opsi layanan pembayaran lainnya sebagai tambahan. Menyadari solusi potensial ini membantu meletakkan dasar untuk pendekatan transaksi digital yang lebih mudah diakses dan ramah pengguna.