ERC712

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在以太坊生态系统中，链下签名是一种重要的优化手段，它允许用户在不直接发送交易到区块链的情况下签署消息，从而节省 Gas 费用并提高效率。然而，在 ERC-712 标准出现之前，各种应用在实现链下签名时缺乏统一的规范，导致用户体验不佳，并且存在潜在的安全风险。ERC-712 的诞生正是为了解决这些问题，它为结构化数据的链下签名提供了一个明确且标准化的框架。

ERC-712 的核心目标：提升用户体验和安全性

ERC-712 的主要目标在于：

  • 提升用户可读性： 在用户签署消息之前，能够以人类可读的方式清晰地展示他们正在签署的内容，避免盲签带来的风险。
  • 增强安全性： 通过引入类型化的结构化数据和明确的签名域，降低恶意应用伪造签名的可能性。
  • 实现标准化： 为不同的去中心化应用（DApps）提供一个统一的链下签名实现标准，方便钱包等客户端进行集成和支持，提升用户在不同应用间的体验一致性。

ERC-712 的关键概念

ERC-712 引入了几个关键概念，共同构成了其标准化框架：

  1. 结构化数据 (Structured Data): ERC-712 允许对复杂的数据结构进行签名，而不仅仅是简单的哈希值。这些数据结构通过定义明确的类型和字段来描述。

  2. 类型哈希 (Type Hash): 对于每种结构化数据类型，ERC-712 定义了一种计算其唯一哈希值的方法。这个类型哈希包含了类型的名称和所有字段的名称及类型。

  3. 域分隔符 (Domain Separator): 为了防止签名在不同的应用或上下文中被重用，ERC-712 引入了域分隔符。域分隔符是一个包含特定于应用或协议信息的结构化数据，例如合约地址、链 ID 和协议名称。对消息进行签名时，域分隔符的哈希会与消息内容的哈希一起被考虑。

  4. 主类型 (Primary Type): 在一个复杂的结构化数据中，会指定一个“主类型”，签名实际上是对这个主类型及其依赖的所有类型进行哈希计算的结果进行签名。

  5. 编码方案 (Encoding Scheme): ERC-712 定义了一套标准的编码规则，用于将结构化数据、类型哈希和域分隔符编码成最终的签名消息。

ERC-712 的工作流程

当一个 DApp 需要用户进行链下签名时，其工作流程通常如下：

  1. 构建结构化数据： DApp 根据需要签署的信息构建一个符合 ERC-712 规范的结构化数据对象。这个对象包含明确的类型定义和具体的数据字段。

  2. 生成类型哈希： DApp 根据结构化数据的类型定义，按照 ERC-712 的规则计算出类型哈希。

  3. 构建域分隔符： DApp 构建一个包含其应用特定信息的域分隔符结构，并计算其哈希值。

  4. 编码签名消息： DApp 将域分隔符哈希、主类型哈希以及编码后的结构化数据按照 ERC-712 定义的规则组合成最终的待签名消息。

  5. 请求用户签名： DApp 将编码后的消息发送给用户的钱包。

  6. 钱包处理和展示： 遵循 ERC-712 标准的钱包能够解析接收到的消息，根据类型定义和数据字段以人类可读的方式向用户展示他们正在签署的内容，包括应用名称、链 ID 以及具体的交易或操作细节。

  7. 用户签名： 用户在确认信息无误后，使用其私钥对编码后的消息进行签名，生成 ECDSA 签名（v, r, s）。

  8. 链上验证： DApp 将用户的签名、原始的结构化数据和签名者的地址发送到智能合约。智能合约可以使用 ecrecover 函数结合 ERC-712 的编码规则，重新计算出原始消息的哈希，并验证签名是否由声明的签名者生成。

ERC-712 的优势

  • 显著提升用户体验： 用户在签名之前可以清晰地了解他们正在授权的操作，降低了误操作的风险。
  • 增强安全性： 类型化的数据和域分隔符有效防止了签名被恶意重用或伪造。
  • 促进生态系统标准化： 统一的标准使得钱包和 DApp 之间的集成更加 সহজ，提升了整个以太坊生态系统的互操作性。
  • 降低开发复杂性： 开发者可以依赖标准的库和工具来实现 ERC-712 签名，减少了自定义实现的复杂性和潜在错误。

总结

ERC-712 不仅仅是一个技术标准，更是提升以太坊用户体验和安全性的重要基石。通过引入结构化数据签名、类型哈希和域分隔符等关键概念，ERC-712 为链下签名提供了一个清晰、安全且标准化的解决方案。随着以太坊生态的不断发展，ERC-712 的重要性将愈发凸显，它将继续赋能开发者构建更加安全和用户友好的去中心化应用。理解和支持 ERC-712 对于所有参与以太坊生态的开发者、用户和钱包提供商来说都至关重要。