Огляд експериментального рішення Visa: як платити за газ у мережі за допомогою картки Visa?

Мерт Озбай, Мустафа Бедавала та Кетрін Гу

Переклад: Хохуо, народний блокчейн

Технологія блокчейн набула широкого поширення в останні роки, і хоча вона має потенціал для формування майбутнього руху грошей, транзакції блокчейну представляють високий рівень складності, якого немає в традиційних методах оплати. Блокчейн-транзакції використовують децентралізовану мережу, де кілька учасників перевіряють і записують кожну транзакцію. Вони включають гаманці з самоохороною, закриті ключі, плату за газ — усі елементи, які не застосовуються до традиційних методів оплати. Щоб здійснювати транзакції за допомогою блокчейну, такого як Ethereum, споживачі повинні підтримувати баланс у рідному токені блокчейну (наприклад, ETH), щоб платити за користування мережею, відомому як «газ».

Visa добре полегшує операції з різними валютами. Наприклад, користувачі можуть подорожувати в іншу країну, не турбуючись про отримання іноземної валюти заздалегідь, оскільки одна і та ж картка Visa дозволяє здійснювати покупки як всередині країни, так і за кордоном. Однак такого рівня простоти та зручності не існує в криптосвіті. Споживачі, які здійснюють транзакції на Ethereum, змушені постійно керувати своїми балансами ETH, щоб сплатити комісію за газ, що є обтяжливим процесом, який відволікає їх від основної діяльності блокчейну. Якщо порівняти складність транзакцій блокчейну з простотою платіжних транзакцій на основі платіжних операцій, які підтримуються мережею Visa, стає зрозуміло, що потрібне вдосконалення. Залишилися питання:

Рисунок 1 – Мережа Visa

Опис веб-зображення Visa

Розуміючи цю проблему, ми дослідили, як спростити транзакції блокчейну, дозволивши користувачам оплачувати газ у ланцюзі безпосередньо у фіатній валюті за допомогою карткових платежів. У цьому випадку користувачам, можливо, більше не потрібно буде зберігати власні токени блокчейну лише для оплати зборів за газ. Це потенційне рішення буде використовувати стандарт ERC-4337 Ethereum і генеральний договір платежів, щоб дозволити користувачам оплачувати газ безпосередньо за допомогою карток Visa.

Ми віримо, що цей інноваційний і гнучкий підхід може допомогти спростити точку входу для нових користувачів криптовалюти та покращити досвід для існуючих користувачів. У цій статті ми заглибимося в існуючі проблеми блокчейн-транзакцій, підкреслимо необхідність більш гнучкого підходу та пройдемо наші експерименти.

1. Питання

Однією з головних перешкод у криптосвіті є складний процес оплати транзакцій або операцій у блокчейні. Кожна операція, будь то проста передача токена чи більш складна взаємодія зі смарт-контрактом, тягне за собою витрати, які називаються «газовою» комісією. Це означає кількість обчислень, необхідних для виконання операції. Що стосується Ethereum, комісія за газ повинна оплачуватися рідним токеном ETH блокчейну.

Хоча стейблкоїни, такі як USDC, можна використовувати для транзакцій, користувачам все одно потрібно підтримувати окремий баланс ETH, щоб оплачувати комісію за газ на Ethereum. Це часто спонукає користувачів до складних і часом дорогих методів. Деякі покладаються на поточні послуги для конвертації фіатних валют у рідні токени, такі як ETH, а інші купують ETH на централізованих біржах криптовалют і переводять його на свої гаманці. Однак обидві стратегії вимагають додаткових кроків і не мають простоти та миттєвості, до яких користувачі звикли під час традиційних фінансових операцій. Крім того, ці методи наражають користувачів на ризик коливань обмінного курсу криптовалюти, оскільки їм потрібно постійно купувати ETH, навіть якщо для платіжних операцій використовуються різні криптовалюти або стейблкойни.

Рисунок 2 – Процес входу: Отримайте токен для гаманця самостійного зберігання

Опис зображення процесу на рампі

Наприклад, розглянемо Алекс, користувачку, яка хоче взяти участь у проекті DeFi, який вимагає від неї карбувати нові токени. Для цього вона вирішує скористатися сервісом Ingress для конвертації фіатної валюти в ETH. Алекс ретельно планує та купує певну кількість ETH на основі поточної комісії за газ та очікуваної вартості процесу карбування. Однак плата за газ у мережі Ethereum може швидко коливатися. Якщо комісія суттєво впаде під час карбування Алекса, вона переплатить за бензин і може залишитися із залишками ETH, які вона не збиралася купувати. І навпаки, якщо плата за газ несподівано зросте після того, як Алекс отримає ETH, у неї може не вистачити коштів, щоб покрити підвищену комісію, що призведе до недоплати. Рисунок 2 ілюструє процес on-ramp, коли користувач купує криптовалюту через постачальника on-ramp.

Рисунок 3 – Отримання токена через централізовану торгову платформу

Отримайте токен через централізовану торгову платформу

Крім того, для таких користувачів, як Алекс, придбання власних токенів, таких як ETH, зазвичай передбачає передачу активів із централізованих бірж. Для цього потрібно внести фіатну валюту на обмін, придбати необхідні токени та перенести їх на особистий гаманець, щоб отримати достатньо ETH для покриття плати за газ. Однак такий підхід також несе ризик переплати або недоплати через коливання вартості ETH і плати за газ.

Крім того, це може бути величезним і складним для людей, які менш підковані в техніці та хочуть брати участь у транзакціях блокчейну. Для тих, хто не знайомий з біржами криптовалют і тонкощами купівлі та перемикання токенів, цей процес може стати перешкодою для входу. Це схоже на громіздкий і недружній спосіб обміну готівки на різні валюти під час подорожей до різних країн. Малюнок 3 ілюструє процес переходу, коли користувач купує криптовалюту через біржу криптовалют і переносить її на гаманець.

2. Розв'язання

Спираючись на нашу раніше описану роботу «Переосмислення цифрових транзакцій через абстракцію облікового запису»², наші команди Crypto Protocols, Visa Innovation Center і Visa Research організували внутрішній хакатон, де ми скористалися можливістю дослідити майстер платежів за ERC-4337. Результатом цієї співпраці є запропонований процес рішення, який демонструє, як дозволити користувачам оплачувати свої рахунки за газ у ланцюжку у фіатній валюті за допомогою зареєстрованої картки. Запропоноване рішення використовує стандарт ERC-4337 Ethereum і генеральний договір платежів, щоб дозволити власникам карт Visa сплачувати комісію за газ безпосередньо. Ми віримо, що цей інноваційний та адаптивний підхід може допомогти спростити процес адаптації для нових користувачів криптовалюти та покращити досвід для поточних користувачів.

Рисунок 4 – Спрощена взаємодія користувача з реалізацією Paymaster

Опис зображення для спрощеної взаємодії з користувачем

У цьому запропонованому рішенні ми знову ставимо касира в центр процесу. Paymaster — це спеціальний тип смарт-контрактного облікового запису, який може забезпечувати комісію за газ для користувацьких контрактних облікових записів (вважайте це розумним контрактом, орієнтованим на користувача). Рішення, яке ми пропонуємо, позбавляє користувачів від необхідності володіти рідними токенами блокчейну або постійно брати участь у токенах мосту лише для сплати зборів за газ.

З точки зору користувача, рішення є привабливим завдяки його простоті та легкості прийняття, як показано на малюнку 4. Наприклад, давайте повернемося до Алекса, який має гаманець, розміщений самостійно. За допомогою запропонованого нами рішення Алекс може використовувати свою картку Visa для оплати газу та участі в проектах DeFi, які вимагають від неї карбування нових токенів. Роблячи це, Visa допомагає керувати складним процесом за лаштунками, полегшуючи Алексу вибір картки Visa для оплати газу. Це запропоноване рішення забезпечує простоту та кращий досвід для таких користувачів, як Алекс, які шукають більш спрощений і доступний спосіб участі в транзакціях блокчейну.

3. Наш експеримент

Роль касира полягає в тому, щоб абстрагуватися від складності механізму плати за газ, водночас надаючи альтернативні засоби фінансування плати. Наша експериментальна реалізація робить це, приймаючи платежі за газ від користувачів поза мережею для карток Visa та сплачуючи еквівалентну суму в мережі від імені користувача. Плата за газ на стороні користувача така ж проста, як звичайна оплата карткою. Користувачі можуть вибрати використання такого платника під час надсилання дій користувача. Дії користувача схожі на звичайну взаємодію в блокчейні, оскільки вони визначають, що користувач хоче зробити в блокчейні. Але на відміну від транзакцій, операції користувачів не потребують підпису сторонніми обліковими записами, їх можна безпосередньо перевірити та виконати за допомогою облікових записів смарт-контрактів.

Налаштування, які ми реалізували, щоб увімкнути оплату газу поза ланцюгом, зосереджено навколо перевірки Paymaster. Перевірка платників — це розумний контракт, який делегує всі необхідні перевірки та джерела інформації компонентам поза мережею. Потім головний смарт-контракт платежів у ланцюзі може використовувати дані та дозволи, надані компонентами поза ланцюгом, для авторизації та оплати зборів за газ.

Спосіб надійної передачі цієї інформації від зовнішнього сервісу до платіжного генерального контракту через криптографію з відкритим ключем: ключ використовується веб-сервісом поза мережею для створення цифрового підпису для надсилання з інформацією. Смарт-контракт платника може, у свою чергу, використовувати відповідний відкритий ключ для перевірки підпису, тим самим перевіряючи автентичність повідомлення. У наших експериментах ми використовували перевірений зразок смарт-контракту Paymaster, наданий основною командою ERC-4337.

Рисунок 5 – Технічний робочий процес для транзакцій з використанням карт Paymaster і Visa

Ілюстрація зображення транзакцій за допомогою карток Paymaster і Visa

Як показано на малюнку 5, у нашій реалізації, коли користувач має намір ініціювати операцію через блокчейн, гаманець спочатку генерує запит на операцію користувача, який містить інформацію про операцію, яку він намагається виконати (тобто дані виклику) і максимальну кількість вартість обробки Операційна (тобто параметри, пов’язані з оплатою газу). Якщо говорити точніше, параметр, що вказує ліміт газу, визначає максимальний обсяг обчислень, який має запланувати операція, а плата за газ визначає вартість обчислювальної одиниці.

Замість того, щоб негайно надсилати запит на дію користувача в блокчейн, гаманець спочатку надсилає дію користувача разом з обліковими даними картки Visa до веб-сервісу Paymaster (крок 2 на малюнку 5). Веб-сервіс використовуватиме інформацію про плату за газ для розрахунку відповідної комісії, яку потрібно стягнути з користувача у фіксованій валюті, і на основі наданих облікових даних картки емітент картки може вибрати авторизацію платежу карткою. Для рішення прийому платежів для веб-сервісів ми використали власні веб-ресурси Visa. Cybersource надає розробникам необхідні пакети SDK і API, які дозволяють продавцям приймати цифрові платежі.

У нашому експерименті після обробки платежу Cybersource мережева служба згенерує цифровий підпис і інформацію про плату за газ (крок 3) для відповідних даних в операції користувача (включно з даними дзвінків). Він також визначає період часу, протягом якого підпис дійсний. Вказівка ​​часового вікна є важливою, оскільки вартість ETH та інших власних токенів є динамічною в Ethereum та інших ланцюжках EVM. Якщо не вжити жодних запобіжних заходів, користувач може скористатися перевагами відсутності синхронізації між двома частинами платника, оплатити поза мережею у фіатній валюті, коли вартість ETH низька, а потім використовувати підписи, коли ціна вища, і дозволити платнику договір нести тягар різниці вартості. Веб-служба надсилає цифровий підпис назад у гаманець. Крім того, будь-які зміни, внесені гаманцем у відповідні параметри операцій користувача, призведуть до невідповідності цифрового підпису, а перевірка смарт-контракту Paymaster виявить невідповідність.

Гаманець отримує цифровий підпис і часове вікно від веб-сервісу та додає цю інформацію разом із адресою в ланцюжку основного контракту платежу як основний параметр платежу для операцій користувача. Тепер, коли всі дії користувача завершено, гаманець зможе підписати та надіслати його в блокчейн (крок 4). У блокчейні в рамках потоку обробки операцій користувача, визначеного стандартом ERC-4337, основний платіжний договір отримуватиме дані про операції користувача, які повинні містити цифровий підпис від веб-сервісу основного платежу. Якщо з наданими даними щось не так (неправильний підпис, недійсний часовий проміжок тощо), основний платіжний договір створено так, щоб вивести помилку та не сплатити плату за газ. Якщо підпис перевірки правильний, це означає, що веб-сервіс отримав оплату карткою, щоб увімкнути вартість обробки цієї дії користувача. Платіжний генеральний договір не викличе жодних помилок і обробить вартість, а дію користувача буде виконано (крок 5).

Малюнок 6. Фрагмент коду. Перевірте перевірку цифрового підпису Paymaster

опис зображення фрагмента коду

Під час створення наших експериментів ми використовували бібліотеку userop.js Stackup для створення, підпису та надсилання дій користувача за допомогою нашого гаманця. Щоб опублікувати ці дії користувача в блокчейні, а також додаткові функції, такі як оцінка витрат на газ, ми використовуємо групувальник Stackup як нашого постачальника. Для цілей тестування ми розгорнули перевірений касир через тестову мережу Ethereum Goerli та успішно надсилали дії користувача через оплату комісії за газ поза мережею.

4. Зменште тертя на блокчейні

Тонкощі транзакцій на основі блокчейну були значною перешкодою для багатьох користувачів, створюючи складну криву навчання та посилюючи тертя серед користувачів. Проте наші експерименти мають на меті забезпечити багатообіцяючий підхід до суттєвого вирішення цих проблем. Використовуючи інноваційну концепцію платників у поєднанні з абстракцією рахунку та стандартом ERC-4337, ми досліджуємо потенціал перевизначення процесу транзакцій на основі блокчейну.

Абстракція облікового запису дозволяє розробникам розробляти нові процеси, які допомагають зменшити тертя під час обміну різними активами. Наші експерименти показують, що розробники можуть використовувати існуючу платіжну інфраструктуру для реалізації рішення. Продавці або децентралізовані програми (dApps) можуть запустити власне рішення Paymaster, щоб допомогти покращити взаємодію з клієнтами, приймаючи платежі за газ за допомогою карт Visa. Крім того, існуючі гаманці та постачальники послуг Paymaster можуть пропонувати варіанти оплати за газ за допомогою картки для загального використання разом з іншими продуктами Paymaster.

Реалізація цього потенційного рішення допомагає закласти основу для більш доступного та зручного підходу до цифрових транзакцій.