Обзор экспериментального решения Visa: как платить за газ в сети с помощью карты Visa?

Мерт Озбай, Мустафа Бедавала и Кэтрин Гу

Перевод: Huohuo, народный блокчейн

Технология блокчейна получила широкое распространение в последние годы, и, хотя она может определить будущее движения денег, транзакции блокчейна представляют собой высокий уровень сложности, которого нет в традиционных методах оплаты. Транзакции блокчейна используют децентрализованную сеть, в которой несколько участников проверяют и записывают каждую транзакцию. Они включают в себя самостоятельные кошельки, закрытые ключи, плату за газ — все элементы, которые не применяются к традиционным методам оплаты. Чтобы совершать транзакции с использованием блокчейна, такого как Ethereum, потребители должны поддерживать баланс в нативном токене блокчейна (например, ETH), чтобы платить за использование сети, известной как «газ».

Visa хороша для упрощения транзакций в разных валютах. Например, пользователи могут путешествовать в другую страну, не беспокоясь о получении иностранной валюты заранее, ведь одна и та же карта Visa позволяет совершать покупки как внутри страны, так и за рубежом. Однако такого уровня простоты и удобства не существует в криптомире. Потребители, совершающие транзакции в Ethereum, вынуждены постоянно управлять своими балансами ETH для оплаты комиссий за газ, что является обременительным процессом, отвлекающим их от основной деятельности блокчейна. Когда сложность транзакций в блокчейне сравнивается с простотой платежных транзакций на основе фиата, поддерживаемых сетью Visa, становится ясно, что необходимы улучшения. Остались вопросы:

Рисунок 1 – Сеть Visa

Описание веб-изображения Visa

Осознавая эту проблему, мы исследовали, как упростить транзакции в блокчейне, позволив пользователям оплачивать газ в сети напрямую фиатной валютой с помощью карточных платежей. В этом случае пользователям, возможно, больше не нужно будет хранить нативные токены, специфичные для блокчейна, только для оплаты комиссий за газ. Это потенциальное решение будет использовать стандарт ERC-4337 Эфириума и генеральный контракт платежей, чтобы пользователи могли оплачивать газ напрямую с помощью своих карт Visa.

Мы считаем, что этот инновационный и гибкий подход может помочь упростить точку входа для новых пользователей криптовалюты и улучшить опыт для существующих пользователей. В этой статье мы углубимся в существующие проблемы транзакций в блокчейне, подчеркнем необходимость более гибкого подхода и проведем наши эксперименты.

1. Вопросы

Одним из основных препятствий в криптомире является сложный процесс оплаты транзакций или операций в блокчейне. Каждая операция, будь то простая передача токена или более сложное взаимодействие со смарт-контрактом, требует затрат, называемых «платой за газ». Это представляет собой объем вычислений, необходимых для выполнения операции. Что касается Ethereum, плата за газ должна быть оплачена собственным токеном ETH блокчейна.

Хотя стейблкоины, такие как USDC, могут использоваться для транзакций, пользователям по-прежнему необходимо поддерживать отдельный баланс ETH для оплаты комиссий за газ в Ethereum. Это часто приводит пользователей к сложным, а иногда и дорогостоящим методам. Некоторые полагаются на онлайн-сервисы для конвертации фиатных валют в нативные токены, такие как ETH, в то время как другие покупают ETH на централизованных криптовалютных биржах и переводят их на свои кошельки. Однако обе стратегии требуют дополнительных шагов и лишены простоты и оперативности, к которым привыкли пользователи в традиционных финансовых транзакциях. Кроме того, эти методы подвергают пользователей риску колебаний обменного курса криптовалюты, поскольку им необходимо постоянно покупать ETH даже при использовании различных криптовалют или стейблкоинов для платежных транзакций.

Рисунок 2. Процесс входа: получение токена для кошелька с самостоятельным хранением

Описание изображения процесса на въезде

Например, давайте рассмотрим Алекса, пользователя, который хочет участвовать в проекте DeFi, который требует от нее чеканки новых токенов. Для этого она решает использовать входной сервис для конвертации фиатной валюты в ETH. Алекс тщательно планирует и покупает определенное количество ETH на основе текущей комиссии за газ и ожидаемой стоимости процесса чеканки. Однако плата за газ в сети Ethereum может быстро колебаться. Если комиссия значительно снизится, когда Алекс будет чеканить монету, она переплатит за газ и может в конечном итоге остаться с остатком ETH, который она не собиралась покупать. И наоборот, если плата за газ неожиданно возрастет после того, как Алекс получит ETH, у нее может не хватить средств для покрытия возросшей платы, что приведет к недоплате. На рис. 2 показан процесс «входа», когда пользователь покупает криптовалюту через поставщика.

Рисунок 3 – Получение токена через централизованную торговую платформу

Получите Токен через централизованную торговую платформу

Кроме того, для таких пользователей, как Алекс, приобретение нативных токенов, таких как ETH, обычно связано с передачей активов с централизованных бирж. Для этого необходимо внести фиатную валюту на биржу, приобрести необходимые токены и перевести их на личный кошелек, чтобы получить достаточное количество ETH для покрытия платы за газ. Однако этот подход также сопряжен с риском переплаты или недоплаты из-за колебаний стоимости ETH и комиссий за газ.

Кроме того, это может быть огромным и сложным для людей, которые менее разбираются в технологиях и хотят участвовать в транзакциях с блокчейном. Для тех, кто не знаком с биржами криптовалют и тонкостями покупки и обмена токенами, этот процесс может стать барьером для входа. Это похоже на громоздкий и недружественный метод обмена наличных денег на разные валюты при поездках в разные страны. Рисунок 3 иллюстрирует процесс моста, когда пользователь покупает криптовалюту через биржу криптовалют и переводит ее в кошелек.

2. Решение

Опираясь на нашу ранее описанную работу «Переосмысление цифровых транзакций посредством абстракции аккаунта»², наши команды Crypto Protocols, Visa Innovation Center и Visa Research провели внутренний хакатон, на котором мы воспользовались возможностью изучить мастер платежей в соответствии с ERC-4337. Результатом этого сотрудничества является предлагаемый процесс решения, который демонстрирует, как позволить пользователям оплачивать свои счета за газ в сети в фиатной валюте с помощью карты в файле. Предлагаемое решение использует стандарт ERC-4337 Эфириума и генеральный контракт платежей, чтобы позволить держателям карт Visa оплачивать свои сборы за газ напрямую. Мы считаем, что этот инновационный и адаптируемый подход может помочь упростить процесс регистрации для новых пользователей криптовалюты и улучшить опыт для существующих пользователей.

Рисунок 4 – Упрощенное взаимодействие пользователя с реализацией Paymaster

Упрощенное описание изображения взаимодействия с пользователем

В этом предлагаемом решении мы снова помещаем кассира в центр процесса. Paymaster — это особый тип учетной записи смарт-контракта, который может взимать плату за газ для учетных записей пользовательских контрактов (думайте об этом как о смарт-контракте, ориентированном на пользователя). Предлагаемое нами решение избавляет пользователей от необходимости хранить собственные токены блокчейна или постоянно участвовать в бридинге токенов только для оплаты комиссий за газ.

С точки зрения пользователя решение привлекательно своей простотой и легкостью внедрения, как показано на рис. 4. Например, вернемся к Алексу, у которого есть собственный кошелек. С помощью предлагаемого нами решения Алекс может использовать свою карту Visa для оплаты сборов за газ и участия в проектах DeFi, которые требуют от нее чеканки новых токенов. При этом Visa помогает управлять сложным процессом за кулисами, облегчая Алексу выбор карты Visa для оплаты бензина. Это предлагаемое решение обеспечивает простоту и удобство для таких пользователей, как Алекс, которые ищут более простой и доступный способ участия в транзакциях блокчейна.

3. Наш эксперимент

Роль кассира состоит в том, чтобы абстрагироваться от сложностей механизма платы за газ, предоставляя при этом альтернативные средства финансирования платы. Наша экспериментальная реализация делает это, принимая платежи за газ от пользователей вне сети для карт Visa и оплачивая эквивалентную сумму в сети от имени пользователя. Плата за газ на стороне пользователя так же проста, как и обычная оплата картой. Пользователи могут выбрать использование такого плательщика при отправке пользовательских действий. Действия пользователя похожи на обычные взаимодействия с блокчейном, поскольку они указывают, что пользователь хочет делать в блокчейне. Но, в отличие от транзакций, пользовательские операции не должны быть подписаны внешними учетными записями и могут быть напрямую проверены и выполнены учетными записями смарт-контрактов.

Настройка, которую мы внедрили для включения платежей за газ вне сети, сосредоточена вокруг проверки казначея. Верификация плательщиков — это смарт-контракт, который делегирует все необходимые проверки и источники информации оффчейн-компонентам. Затем основной смарт-контракт платежей в сети может использовать данные и подтверждения, предоставленные компонентами вне сети, для авторизации и оплаты комиссий за газ.

Способ надежной передачи этой информации из автономной службы в основной платежный контракт осуществляется с помощью криптографии с открытым ключом: ключ используется автономной веб-службой для создания цифровой подписи для отправки вместе с информацией. Смарт-контракт плательщика, в свою очередь, может использовать соответствующий открытый ключ для проверки подписи, тем самым подтверждая подлинность сообщения. В наших экспериментах мы использовали проверенный образец смарт-контракта Paymaster, предоставленный основной командой ERC-4337.

Рисунок 5 – Технический рабочий процесс для транзакций с использованием карт Paymaster и Visa

Имиджевая иллюстрация транзакций с использованием карт Paymaster и Visa

Как показано на рисунке 5, в нашей реализации, когда пользователь намеревается инициировать операцию через цепочку блоков, кошелек сначала генерирует запрос операции пользователя, который содержит информацию об операции, которую он пытается выполнить (т. е. данные вызова), и максимальную стоимость обработки Эксплуатационные (т.е. параметры, связанные с платой за газ). В частности, параметр, указывающий лимит газа, определяет максимальный объем вычислений, которые операция должна закладывать в бюджет, а плата за газ определяет стоимость единицы вычислений.

Вместо немедленной отправки запроса на действие пользователя в блокчейн кошелек сначала отправляет действие пользователя вместе с учетными данными карты Visa в веб-службу Paymaster (шаг 2 на рис. 5). Веб-служба будет использовать информацию о плате за газ для расчета соответствующей комиссии для взимания платы с пользователя в фиатной валюте, и на основе предоставленных учетных данных карты эмитент карты может авторизовать платеж по карте. Для решения по приему платежей для веб-сервисов мы использовали собственные веб-ресурсы Visa. Cybersource предоставляет разработчикам необходимые SDK и API, чтобы продавцы могли принимать цифровые платежи.

В нашем эксперименте после обработки платежа Cybersource сетевая служба сгенерирует цифровую подпись и информацию о плате за газ (шаг 3) для соответствующих данных в операции пользователя (включая данные о звонках). Он также определяет период времени, в течение которого подпись действительна. Указание временного окна важно, потому что стоимость ETH и других нативных токенов является динамической в ​​Ethereum и других цепочках EVM. Если не принять никаких мер предосторожности, пользователь может воспользоваться отсутствием синхронизации между двумя частями плательщика, оплатить офчейн в фиатной валюте, когда стоимость ETH низкая, затем использовать подписи, когда цена выше, и позволить плательщику контракт несет бремя разницы в стоимости. Веб-сервис отправляет цифровую подпись обратно в кошелек. Кроме того, любые изменения, внесенные кошельком в соответствующие параметры операций пользователя, приведут к несоответствию с ЭЦП, а проверка смарт-контракта Paymaster обнаружит несоответствие.

Кошелек получает цифровую подпись и временное окно от веб-службы и прикрепляет эту информацию вместе с адресом основного контракта платежа в цепочке в качестве основного параметра платежа для пользовательских операций. Теперь, когда все части действия пользователя завершены, кошелек сможет подписать и отправить его в блокчейн (шаг 4). В блокчейне, как часть потока обработки операций пользователя, определенного стандартом ERC-4337, мастер-контракт платежа будет получать данные об операции пользователя, которые должны включать цифровую подпись от веб-службы мастер-платежа. Если с предоставленными данными что-то не так (неверная подпись, неверный временной интервал и т. д.), основной контракт на оплату предназначен для выдачи ошибки и неуплаты платы за газ. Если проверочная подпись верна, это означает, что веб-сервис получил карточный платеж, чтобы включить стоимость обработки этого действия пользователя. Основной договор оплаты не выдаст никаких ошибок и обработает стоимость, и действие пользователя будет выполнено (шаг 5).

Рис. 6. Фрагмент кода. Проверка цифровой подписи Paymaster.

фрагмент кода описание изображения

При построении наших экспериментов мы использовали библиотеку userop.js Stackup для создания, подписи и отправки действий пользователя с нашим кошельком. Чтобы опубликовать эти действия пользователя в блокчейне, а также дополнительные функции, такие как оценка стоимости газа, мы используем сборщик Stackup в качестве нашего поставщика. В целях тестирования мы развернули проверенного кассира через тестовую сеть Ethereum Goerli и успешно отправили пользовательские действия через платежи за газ вне сети.

4. Уменьшите трения в блокчейне

Сложности транзакций на основе блокчейна были серьезным препятствием для многих пользователей, создавая сложную кривую обучения и увеличивая трения пользователей. Тем не менее, наши эксперименты направлены на то, чтобы обеспечить многообещающий подход к существенному решению этих проблем. Используя инновационную концепцию плательщиков в сочетании с абстракцией учетных записей и стандартом ERC-4337, мы изучаем потенциал переопределения процесса транзакций на основе блокчейна.

Абстракция учетной записи позволяет разработчикам разрабатывать новые процессы, которые помогают уменьшить трения при обмене различными активами. Наши эксперименты показывают, что разработчики могут использовать существующую платежную инфраструктуру для реализации решения. Продавцы или децентрализованные приложения (dApps) могут запускать собственное решение Paymaster, чтобы улучшить качество обслуживания клиентов, принимая платежи за газ с помощью карт Visa. В качестве альтернативы существующие кошельки и поставщики услуг Paymaster могут предлагать варианты оплаты за газ с помощью карты для общего использования вместе с другими продуктами Paymaster.

Реализация этого потенциального решения помогает заложить основу для более доступного и удобного подхода к цифровым транзакциям.