什么是元交易和ERC-2771？

元交易（Meta Transaction），是一种让用户不需要支付 Gas 费就能够使用 dApp、发起交易、调用智能合约的手段。通过将支付 Gas 费的责任委托给第三方参与者，元交易简化了用户体验，拓宽了用户对 Web3 应用的可访问性。ERC-2771 标准为智能合约提供了支持元交易的框架。

元交易是什么

在发送任何以太坊上的交易时，都必需要有原生代币（也就是 ETH）作为 Gas 费才能发送。但这也对使用者形成了一个门槛，想像一个场景是我跟别人买了一些 USDT 请他打到我的ETH 钱包，这时我如果想把这些 USDT 转走或是换成其他的币就会无法送出交易，因为我还需要买一些ETH 作为 Gas Fee。

元交易就是想解决这个问题，来做到使用者不需要有 ETH 也能发送交易。

元交易使用户能够在与区块链网络互动时无需直接支付交易费用。与要求他们持有和支付以太坊等原生代币的费用不同，元交易通过几个关键步骤引入了更便捷的方法。

首先，用户在链下签署交易，提供有关预定交易的详细信息。然后将这个已签名的消息传递给第三方实体，称为“中继器”，其负责通过将已签名消息转换为有效交易并代表用户支付 Gas 费，以覆盖相关的 Gas 费用。

此外，元交易具有许多好处，特别是在简化用户体验和增强更广泛访问去中心化应用（dApp）方面。

ERC-2771标准

ERC-2771 是“以太坊请求评论 2771” 的缩写，是一个标准，概述了以太坊上的智能合约在本机接受元交易的安全合约级协议。该新提议标准的一个好处是它不需要对以太坊区块链本身进行任何更改或更新。

ERC-2771 标准包括几个关键组件，每个组件在促进流程中发挥重要作用：

交易签署者(Transaction Signer)

元交易的发起者，负责签署和传输交易请求，并提供链下授权详情，从而启动元交易工作流程。

交易手续费中继者(Gas Relay)

交易中的中介代理，交易手续费（gas费）中继者接收用户（在此称为交易签署者）的已签署交易请求。其主要功能是代表用户支付相关的燃气费用，减轻用户在区块链代币交易中通常承担的交易成本。

可信转发器(Trusted Forwarder)

交易中的中介代理，可信转发器接收用户（在此称为交易签署者）的已签署交易请求。作用是确保元交易过程的完整性，并防范未经授权的访问。

实际交易接收方(Recipient Contract)

这是​​元交易的预期目的地，通常是专门设计用于执行特定操作的智能合约。通过遵循ERC-2771合规性，接收方合约可以通过可信转发器接受和处理元交易。

根据 ERC-2771，在该标准下，元交易的流程遵循标准化和安全的路径：

1. 交易签署者生成包含链下交易详情的已签名消息。
2. 将这个已签名消息传递给交易手续费中继者 ，负责支付费用并将消息转换为有效的链上交易。
3. 可信转发器在将交易转发给接收方合约之前验证交易的真实性，接收方合约执行预期操作。

ERC-2771 旨在确保区块链网络中元交易的可靠性、安全性和效率。它提供了一种标准化解决方案，减轻用户交易费用的负担，同时促进与去中心化应用和服务的互动。

元交易的优缺点

优点

无Gas交易

ERC-2771 支持无 Gas 交易，这是可能的，因为元交易允许用户将 Gas 费卸载给第三方参与者，使他们能够与以太坊网络交互，而无需自己支付任何费用。

Gas支付灵活性

与传统交易需要用原生代币支付费用不同，元交易在费用支付方面提供了灵活性。用户可以选择用不同代币或稳定币支付费用，为那些可能无法获得原生代币或更喜欢使用替代资产的用户提供选择。

这种节省成本的功能提高了区块链交易的经济效率，无论是对于频繁使用者还是那些通常面临支付高 Gas 费问题的用户。

改进的用户体验 (UX)

元交易通过简化与 Gas 费相关的典型复杂流程，使交易过程变得更加简单。这种简化的用户体验提高了可访问性，特别是对于去中心化应用（dApps）的新手来说，通过减少摩擦并使区块链交互更直观。

区块链的可扩展性是社区内的一个重要关注点，元交易对其的贡献之一是减轻用户持有和管理原生代币以支付费用的负担。这可能促进更顺畅、更高效的处理，支持去中心化网络的增长和更广泛的采用。

缺点

尽管元交易带来了各种优势，但也存在一些缺点和挑战：

向后兼容性

实施元交易可能需要对现有智能合约进行更新，以支持新的交易模型。这种向后兼容性的需求可能对开发人员构成挑战，特别是对于代码库庞大或合约交互复杂的项目。

更新传统合约以适应元交易可能需要额外的时间、资源，并可能存在引入错误或漏洞到区块链中的风险。

安全问题

元交易引入潜在的安全风险，特别是涉及第三方实体支付燃气费用时。尽管区块链技术被认为更加透明和安全，但仍存在恶意行为者可能利用元交易过程中的漏洞的风险。主要风险包括使用伪造签名或未经授权的交易，导致财务损失或未经授权访问用户资金。

确保元交易的安全性和完整性需要完美的协议、智能合约设计，并对潜在威胁进行持续监控。

依赖第三方

元交易依赖第三方，如 Gas 费中继器或赞助商，来代表用户支付 Gas 费用。

尽管这种计划在节省成本方面可能很便利，但也引入了对外部服务的依赖和潜在利用的单点故障。用户必须信任这些第三方可靠且安全地执行交易，这引发了对中心化、审查和服务中断的担忧。

实施复杂性

将元交易功能集成到去中心化应用（dApp）中对开发人员来说可能是复杂且具有挑战性的。需要协调用户、中继器、智能合约和区块链网络之间的相互作用，需要仔细设计、测试和优化，以确保用户体验和安全执行都能成功。

开发人员必须处理技术复杂性、兼容性问题，并在实施元交易时理解便利性和去中心化之间的潜在权衡。

使用场景和标准有限

尽管元交易具有潜在优势，但广泛采用和标准化仍然是持续的挑战。对于元交易缺乏普遍接受的标准和互操作性框架可能导致生态系统碎片化，引发兼容性问题、碎片化，并降低最终用户的可用性。

建立共同协议、最佳实践和行业标准对于促进互操作性、可扩展性和区块链生态系统的长期可持续性至关重要。

元交易 (ERC-2771) 与账户抽象 (ERC-4337)

ERC-2771 和 ERC-4337 是两个重要的标准，旨在解决交易费用和用户体验方面的挑战。这两个标准旨在增强以太坊网络上去中心化应用（dApps）的功能性和可访问性，但它们采用了不同的方法来实现这一目标。

ERC-2771 专注于通过第三方实体实现免 Gas 费交易，代表用户支付 Gas 费用。它制定了智能合约接受元交易的协议，便于用户进行链下签名，并由中继器支付 Gas 费用。

另一方面，ERC-4337 引入了账户抽象的概念，超越了元交易，为区块链交互提供了更全面的解决方案。该标准支持创建具有增强功能的智能合约钱包，如批量交易、灵活的 Gas 费支付选项和改进的安全功能。

与依赖第三方中继器的 ERC-2771 不同，ERC-4337 利用新的内存池系统和用户操作来抽象化与 Gas 费相关的复杂性，为用户提供无缝体验。

虽然 ERC-2771 和 ERC-4337 都旨在改善区块链应用的可用性，但它们具有各自独特的优势和局限性。

账户抽象的优势

与元交易相比，账户抽象具有如下优势：

无需更改智能合约

向后兼容性是元交易最重要的缺点之一。这是因为 ERC-2771 需要更新所有想要实现元交易的现有合约。然而，ERC-4337 账户抽象的情况并非如此，因为它建立在现有基础设施之上。

所有现有的智能合约默认都支持帐户抽象，这使其成为比元交易更优越的选择。

更高的兼容性

ERC-2771 实现中的中继器缺乏一致性。每个中继器都可以有自己的特定于特定用例的格式。因此，智能合约可能需要更新才能与所有不同的中继器兼容，这对于 ERC-4337 账户抽象来说不是问题。

更加去中心化

随着 ERC-4337 账户抽象的增长，提供服务的捆绑器数量也在增加。这使得开发人员能够越来越分散他们的交易流。

此外，它还为开发人员提供了更多机会，使他们能够放弃低于标准的捆绑商。

元交易的发展

随着区块链技术的不断发展和日益普及，简化、降低成本以及提升用户友好性的需求变得愈发重要和显而易见。

元交易作为一种全新的积极方式，有助于简化与交易费用相关的复杂性，提升整体用户体验。通过实现无燃气费交易并提供燃气费支付的灵活性，元交易有望促进更广泛地参与去中心化应用（dApp）和去中心化金融（DeFi）生态系统。

随着技术的不断成熟，像 ERC-4337 标准中所见的账户抽象等进步很可能进一步提高交易效率和安全性。

未来，元交易有望成为区块链基础设施的重要组成部分，推动创新、促进包容性，并最终引领 DeFi 和加密资产管理的新时代。