Visa の実験的ソリューション: Visa カードによるチェーン上のガス料金の支払い

著者: Mert Ozbay & Mustafa Bedawala & Catherine Gu, Visa、翻訳: Jinse Finance xiaozou

ブロックチェーン技術は近年広く普及しており、将来のお金の流れを形作る可能性を秘めていますが、ブロックチェーン取引は従来の支払い方法にはないより高いレベルの複雑性ももたらします。ブロックチェーントランザクションは分散型ネットワークを使用し、ネットワーク内の複数の参加者が各トランザクションを検証して記録します。ブロックチェーン取引には、自己保管ウォレット、秘密鍵、ガス料金が含まれますが、これらすべての要素は従来の支払い方法には当てはまりません。イーサリアムのようなブロックチェーンを使用して取引を行うには、消費者は「ガス料金」として知られるネットワークの使用料を支払うために、一定量のブロックチェーンのネイティブ トークン (ETH など) の残高を維持する必要があります。ユーザーにとって、セルフホスト型ウォレットを使用してブロックチェーン トランザクションを送信することが、クレジット カードでコーヒーの代金を支払うのと同じくらい簡単だったらどうでしょうか?ブロックチェーン上のユーザーエクスペリエンスは、セルフカストディアルウォレットと同じ使いやすさをまだ実現していません。たとえば、イーサリアムはプッシュ支払いをサポートしていますが、自動支払いなどのプル支払いをネイティブにサポートしていません。これに対処するために、昨年の記事「セルフホスト型ウォレットの自動支払い」では、アカウント抽象化を使用してセルフホスト型ウォレットのプル支払いを設定する方法を検討し、実証しました。

Visa は、さまざまな通貨を含む取引の円滑化に優れています。例えば、同じVisaカードで国内外で買い物ができるため、ユーザーは事前に外貨を用意する必要がなく、安心して海外旅行に行くことができます。しかし、そのような単純さは暗号の世界には存在しません。イーサリアムで取引を行う消費者は、ガス料金を支払うために常に ETH 残高を管理していることに気づきますが、これは重要なブロックチェーン活動から気をそらしてしまう面倒な作業です。ブロックチェーントランザクションの複雑さを、Visaネットワークがサポートする法定通貨支払いトランザクションのシンプルさと比較すると、ブロックチェーントランザクションには改善が必要であることは明らかです。残る疑問は、どうすればこのギャップを埋め、ブロックチェーントランザクションをより簡単かつ便利にすることができるかということです。

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(図 1: ビザネットワーク)

この課題を認識し、私たちは、ユーザーがカード決済を通じてオンチェーンガスの代金を法定通貨で直接支払えるようにすることで、ブロックチェーントランザクションを簡素化するオプションを検討しました。この場合、ユーザーはガス料金を支払うためだけに特定のブロックチェーンのネイティブ トークンを保持する必要がなくなる可能性があります。この潜在的なソリューションは、イーサリアムの ERC-4337 標準とペイマスター契約を活用して、ユーザーが Visa カードで直接ガソリン代を支払えるようにするものです。私たちは、この革新的で柔軟なアプローチが、新しい暗号通貨ユーザーのエントリーポイントを簡素化し、既存ユーザーのエクスペリエンスを向上させるのに役立つと信じています。この記事では、ブロックチェーントランザクションの既存の課題を詳しく掘り下げ、より柔軟なアプローチの必要性を強調し、私たちの実験を紹介します。

1. 質問

暗号通貨の世界における大きなハードルの 1 つは、ブロックチェーンのトランザクションや運用に対する支払いの複雑なプロセスです。単純なトークンの転送であれ、スマート コントラクトとのより複雑な対話であれ、すべての操作には「ガス」と呼ばれるコストが発生します。ガス料金は、操作の実行に必要な計算量を表します。イーサリアムの場合、ガス料金はブロックチェーンのネイティブ トークンである ETH を使用して支払う必要があります。

USDCのようなステーブルコインは取引に使用できますが、ユーザーはイーサリアムのガス料金を支払うために別途一定のETH残高を維持する必要があります。これにより、ユーザーは複雑で、場合によっては高価な方法を使用することになります。法定通貨をETHなどのネイティブトークンに変換するために預金サービスに依存している人もいますが、集中暗号通貨取引所でETHを購入してウォレットに転送している人もいます。ただし、どちらの戦略も追加の手順が必要であり、ユーザーが従来の金融取引で慣れ親しんでいる単純さと即時性に欠けています。さらに、これらの方法では、支払い取引に異なる暗号通貨またはステーブルコインが使用された場合でも、ユーザーは継続的に ETH を購入する必要があるため、暗号通貨の為替レートの変動にさらされます。

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(図 2: 入金プロセス: セルフカストディ ウォレットのトークンを取得)

たとえば、Alex は、新しいトークンの鋳造が必要な分散型金融 (DeFi) プロジェクトに参加したいと考えているユーザーです。これを行うために、彼女は入金サービスを使用して法定通貨を ETH に交換することにしました。アレックスは、現在のガス料金とマイニングプロセスの予想コストに基づいて、慎重に計画を立て、一定量の ETH を購入しました。ただし、イーサリアム ネットワークのガス料金は急速に変動する可能性があります。 Alex の鋳造期間中に手数料が大幅に下がった場合、彼女はガスを払いすぎて、購入するつもりのなかった ETH の残高が残ることになります。逆に、ETH を取得した後で Alex のガス料金が予想外に上昇した場合、増加した料金をカバーするのに十分な資金がなくなり、結果的に支払いが不足する可能性があります。この予測不可能性と、ガス料金の見積もりと管理の必要性により、Alex のようなユーザーにとっては複雑さと不便さが加わります。図 2 は、ユーザーがデポジット サービス プロバイダーを通じて暗号通貨を購入するためのデポジット プロセスを示しています。

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(図 3: 集中型取引所を通じてトークンを取得する)

さらに、Alex のようなユーザーの場合、ETH のようなネイティブ トークンを取得するには、集中型取引所から資産を移動する必要があることがよくあります。これには、取引所に法定通貨を預け、必要なトークンを購入し、それらを個人のウォレットに転送して、ガス料金をカバーするのに十分な ETH を取得する必要があります。ただし、このアプローチには、ETH の価値やガス料金の変動により、支払いが過大または過少になるリスクも伴います。また、テクノロジーにあまり詳しくなく、ブロックチェーン取引に参加したいと考えている個人にとっては、乗り越えられない課題となる可能性があります。暗号通貨取引所やトークンの購入とブリッジングの複雑さに慣れていない人にとって、このプロセスは暗号通貨の世界に参入する際の障壁となります。これは、さまざまな国を旅行するときに現金をさまざまな通貨に両替するのと同じくらい面倒で不親切です。図 3 は、ユーザーが暗号通貨取引所を通じて暗号通貨を購入し、それをウォレットに転送するためのブリッジ プロセスを示しています。

2. 解決策

当社の暗号プロトコル、Visa イノベーション センター、および Visa Research チームは社内ハッカソンを実施し、ERC-4337 標準に基づくペイマスターを調査する機会を得ました。この共同作業の成果は、ユーザーがカード管理ファイル システムを通じて法定通貨でオンチェーン ガスの支払いを可能にする方法を示すソリューション フローの提案です。このソリューション提案は、イーサリアムの ERC-4337 標準とペイマスター契約を活用して、Visa カード所有者がガス料金を直接支払うことを可能にします。私たちは、この革新的で適応的なアプローチが、新しい暗号通貨ユーザーのオンボーディング プロセスを簡素化し、現在のユーザーのエクスペリエンスを向上させるのに役立つと信じています。

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(図 4: Paymaster 展開との簡素化されたユーザー操作)

このソリューション提案でも、給与管理者をプロセスの中心に据えています。 Paymaster は、ユーザー契約アカウントのガス料金をスポンサーできる特別なタイプのスマート コントラクト アカウントです (ユーザー中心のスマート コントラクトと考えることができます)。私たちが提案するソリューションは、ユーザーがネイティブのブロックチェーン トークンを保持したり、ガス料金を支払うためだけにトークンを常にブリッジしたりする必要性から解放されます。図 4 に示すように、ユーザーの観点から見ると、このソリューションはそのシンプルさと導入の容易さにより魅力的です。たとえば、もう一度アレックスを例に挙げてみましょう。彼女は自分で保管できる財布を持っています。私たちが提案したソリューションでは、アレックスは Visa カードを使用してガソリン代を支払い、新しいトークンの鋳造が必要な DeFi プロジェクトに参加することができます。このようにして、Visa は複雑なプロセスを舞台裏で処理するのを支援し、Alex が手間をかけずに Visa カードでガソリン代を支払うことを選択できるようになります。このソリューションは、ブロックチェーン トランザクションを実行するためのより合理化された使いやすい方法を探している Alex のようなユーザーにシンプルさと優れたエクスペリエンスをもたらします。

3. 私たちの実験

Paymaster の役割は、ガス料金の仕組みの複雑さを取り除き、料金表に代わるものを提供することです。私たちの実験では、ユーザーが Visa カードからオフラインで支払ったガス料金を受け入れ、ユーザーに代わってオンチェーンで同等の金額を支払うことでこれを実現します。ユーザー側のガス料金エクスペリエンスは、通常のクレジット カード支払いと同じくらい簡単です。ユーザーは、ユーザー オペレーションを送信するときに、このようなペイマスターの使用を選択できます。ユーザー操作は通常のブロックチェーン操作と似ており、ユーザーがブロックチェーン上で実行したい操作を指定します。ただし、トランザクションとは異なり、ユーザー操作は外部アカウントによって署名される必要がなく、スマート コントラクト アカウントによって直接検証および実行できます。

オフチェーンのガス支払い機能を有効にするために導入したセットアップは、Verifying Paymaster を中心にしています。 Verifying Paymaster は、必要なすべてのチェックと情報ソースをオフチェーン コンポーネントに委任するスマート コントラクトです。オンチェーンのペイマスター スマート コントラクトは、このオフチェーン コンポーネントによって提供されるデータと承認を使用して、ガス料金の承認と支払いを行うことができます。この情報をオフチェーン サービスからペイマスター契約に確実に送信する方法は、公開キー暗号化を使用することです。オフチェーン Web サービスは、キーを使用してデジタル署名を生成し、情報とともに送信します。 Paymaster スマート コントラクトは、対応する公開キーを使用して署名を検証し、それによってメッセージの信頼性を検証できます。実験では、ERC-4337 コア チームが提供する Verifying Paymaster スマート コントラクト サンプルを使用しました。

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(図 5: Paymaster カードと Visa カードを使用した取引の技術的なフロー)

図 5 に示すように、私たちの実装では、ユーザーがブロックチェーン操作を開始しようとすると、ウォレットはまずユーザー操作リクエストを生成します。これには、ユーザーが実行しようとしている操作 (つまり、データの呼び出し) と最大処理コストが含まれます。操作情報(つまり、ガス料金に関連するパラメータ)。より具体的には、操作の最大計算予算はガス制限を指定するパラメーターによって決まり、各計算ユニットのコストはガス料金によって決まります。

ユーザー オペレーション リクエストをブロックチェーンにすぐに送信する代わりに、ウォレットはまずユーザー オペレーションを Visa カードの資格情報とともにペイマスター Web サービスに送信します (図 5 のステップ 2)。 Web サービスはガス料金情報を使用して法定通貨でユーザーに請求するための適切なコストを計算します。また、提供された Visa カードの資格情報に基づいて、カード発行会社は Visa カードによる支払いを承認するかどうかを選択できます。 Webサービス向けの決済受付ソリューションには、Visa独自のCybersourceを利用しました。 Cybersource は、販売者がデジタル決済を受け取れるようにするために必要な SDK と API を開発者に提供します。

私たちの実験では、Cybersource によって支払いが処理された後、Web サービスは通話データやガス料金情報など、ユーザー操作の関連データのデジタル署名を生成します (ステップ 3)。また、署名が有効な期間も決まります。 ETH およびその他のネイティブ トークンの価値はイーサリアムおよびその他の EVM チェーン上で変動するため、時間枠を指定することが重要です。予防策を講じなければ、ユーザーはペイマスターの 2 つの部分間の同期性の欠如を利用して、ETH コストが低いときはオフチェーンで法定通貨で支払い、ETH コストが高いときは署名を使用し、ペイマスター契約でコストをカバーさせることができます。違い。 Web サービスはデジタル署名をウォレットに送り返します。これに加えて、ユーザー操作の関連パラメーターにウォレットが変更を加えた場合、デジタル署名との不一致が生じ、Verifying Paymaster スマート コントラクトがこの逸脱を検出します。

ウォレットは Web サービスからデジタル署名と時間枠を受け取り、この情報を (ペイマスター契約のオンチェーン アドレスとともに) ユーザー オペレーションのペイマスター パラメーターとして追加します。ユーザー操作のすべての部分が完了すると、ウォレットはそれに署名してブロックチェーンに送信できるようになります (ステップ 4)。ブロックチェーン上では、ERC-4337 標準で定義されているユーザー操作処理プロセスの一部として、ペイマスター契約はユーザー操作データを受け取ります。このデータには、ペイマスター Web サービスからのデジタル署名が含まれている必要があります。提供されたデータにエラーがある場合 (間違った署名、無効な時間枠など)、ペイマスター契約はエラーを報告し、ガス料金は支払われません。検証署名が正しい場合は、Web サービスがこのユーザー操作の処理コストを有効にするための支払いを Visa カードから受け取ったことを意味します。 Paymaster コントラクトはエラーを報告せず、コストを処理し、ユーザー操作も実行されます (ステップ 5)。

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(図 6: コードの一部 - 給与マスターのデジタル署名の検証を検証する)

実験を構築するときは、Stackup の userop.js ライブラリを使用して、ユーザー オペレーションを構築、署名、送信しました。これらのユーザー操作をブロックチェーン上で公開し、ガス料金の見積りなどの補助機能を持たせるために、プロバイダーとして Stackup の Bundler を使用します。テスト目的で、私たちは Verifying Paymaster を Ethereum Goerli テストネットにデプロイし、オフチェーン ガス支払いを使用してユーザー オペレーションを正常に送信することができました。

4. ブロックチェーン上の摩擦を軽減します

ブロックチェーン トランザクションの複雑さは多くのユーザーにとって大きな障害となっており、非常に困難な学習曲線をもたらし、ユーザーの摩擦を増大させます。しかし、私たちの実験は、これらの課題に実質的に対処する有望なアプローチを提供することを目的としています。 Paymaster の革新的な概念を利用し、アカウントの抽象化および ERC-4337 標準と組み合わせて、ブロックチェーン トランザクションを再定義できるプロセスの可能性を探ります。

アカウントの抽象化により、開発者はあらゆる種類の価値の交換における摩擦を軽減するのに役立つ新しいプロセスを設計できます。私たちの実験は、開発者が既存の支払いインフラストラクチャを使用してこのソリューションを実装できることを示しています。販売業者または分散型アプリケーション (dApps) は、独自のペイマスター ソリューションを実行して、ガスの支払いに Visa カードを受け入れることで顧客エクスペリエンスを向上させることができます。あるいは、既存のウォレットおよびペイマスター サービス プロバイダーは、Visa カード ベースのガス支払いを一般オプションとして提供し、さらに他の支払いサービス オプションを提供することもできます。この潜在的なソリューションを実現することは、デジタル トランザクションに対する、よりアクセスしやすくユーザー フレンドリーなアプローチの基礎を築くのに役立ちます。

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