O que são Paymasters? (ERC-4337)

Em account abstraction, paymasters são smart contracts que possibilitam políticas de gas flexíveis, como permitir que aplicações descentralizadas patrocinem operações para seus usuários (ou seja, pagar taxas de gas na moeda nativa da blockchain), ou aceitar pagamentos de taxas de gas em um token ERC-20 (ex. USDC) no lugar da moeda nativa da blockchain.

O smart contract paymaster foi introduzido na Ethereum Improvement Proposal (EIP) 4337 e se integra com outras infraestruturas de Account Abstraction, como bundlers e o entry point smart contract, para compensá-los por adiantar o gas necessário para executar user operations.

Explicação sobre paymasters da Alchemy University

Quando os paymasters devem ser usados?

Há dois motivos principais para usar um paymaster: patrocinar as taxas de gas da transação de outra conta, ou pagar as taxas de gas em um token ERC-20 em vez da moeda nativa da rede blockchain. Esse paymaster ERC-20 pode ser o token de uma aplicação, ou uma stablecoin como USDC.

1. Paymasters para patrocinar transações

Motivos pelos quais desenvolvedores de aplicações e wallets web3 podem optar por usar um paymaster patrocinador incluem facilitar a entrada de novos usuários no web3, incentivar comportamentos específicos da plataforma, mintar um NFT sem pagar gas, implantar uma wallet sem gastar gas, entre muitos outros casos de uso.

Para patrocinar transações com um paymaster, desenvolvedores web3 criam políticas definindo as regras sobre quais user operations podem ser patrocinadas; o contrato paymaster que estão usando terá uma quantidade de criptomoeda depositada junto ao entry point contract, da qual as taxas de gas das transações subsidiadas serão deduzidas; e então ativam a política.

Quais são as regras que definem as políticas de patrocínio de um paymaster?

Para controlar quem pode acessar transações patrocinadas com um paymaster, desenvolvedores podem definir regras para gerenciar o gasto e o número de user operations por aplicação e por remetente (ex. usuário solicitando um user op patrocinado), conceder ou negar acesso a user ops patrocinadas, e definir controles para quando as políticas começam, terminam e expiram.

• Max spend - o valor máximo (em USD) que a política pode gastar
• Max spend per sender - o valor máximo (em USD) que a política pode gastar
• Max spend per user operation - o valor máximo (em USD) que cada user operation pode gastar
• Max count of transactions - o número máximo global de transações que a política pode patrocinar
• Max count of transactions per sender - o número máximo individual de transações por remetente
• Sender allowlists - regras para definir as contas que têm acesso ao paymaster
• Sender blocklists - regras para definir as contas que não têm acesso ao paymaster
• Policy start time - o momento em que a política começa
• Policy end time - o momento em que a política termina
• Policy expiration - o valor máximo (em USD) que a política pode gastar

Observação: Essas são as regras de política de gas que podem ser definidas usando a Gas Manager Coverage API da Alchemy. Outros paymasters compatíveis com ERC-4337 podem suportar mais ou menos regras.

Usando paymaster access keys, desenvolvedores podem criar, ativar e gerenciar políticas flexíveis de patrocínio de gas programaticamente. Para gerenciar políticas manualmente, desenvolvedores podem criá-las no Gas Manager dashboard.

Como a gas manager coverage API da Alchemy gerencia depósitos para patrocinar user ops?

O contrato da Gas Manager Coverage API da Alchemy já depositou moeda nativa junto ao entry point contract global em cada blockchain suportada. Quando desenvolvedores criam políticas de gas através do nosso Gas Manager, rastreamos quanto de moeda nativa foi usado para cobrir as taxas de gas.

No fim do mês, equipes construindo na Alchemy recebem uma fatura com o valor total de taxas de gas que sua política cobriu, mais 8% do total de taxa de gas coberta. Essa taxa é então paga através do método de pagamento cadastrado em sua conta Alchemy.

Quais são as taxas associadas à gas manager coverage API da Alchemy?

As taxas para cobrir o gas de transações patrocinadas são personalizadas para clientes Enterprise, 8% para clientes do Growth Tier, e gratuitas para usuários do plano free, já que transações patrocinadas só estão disponíveis em testnets.

Em quais redes os contratos de paymaster patrocinador da Alchemy estão implantados?

A Alchemy tem contratos de paymaster patrocinador implantados na Ethereum, Arbitrum, Optimism, Polygon. Aqui estão os endereços de implantação na mainnet e seus links para o Etherscan:

• Ethereum - 0x4Fd9098af9ddcB41DA48A1d78F91F1398965addc
• Polygon - 0x4Fd9098af9ddcB41DA48A1d78F91F1398965addc
• Arbitrum - 0x4Fd9098af9ddcB41DA48A1d78F91F1398965addc
• Optimism - 0x4Fd9098af9ddcB41DA48A1d78F91F1398965addc

Em quais testnets os contratos de paymaster patrocinador da Alchemy estão implantados?

A Alchemy tem contratos de paymaster patrocinador implantados em Sepolia, Goerli, Mumbai, Arbitrum-Goerli, Optimism-Goerli. Aqui estão os endereços de implantação na testnet e seus endereços de contrato em um block explorer:

• ETH Sepolia - 0xC03Aac639Bb21233e0139381970328dB8bcEeB67
• ETH Goerli - 0xC03Aac639Bb21233e0139381970328dB8bcEeB67
• Polygon Mumbai - 0xC03Aac639Bb21233e0139381970328dB8bcEeB67
• Arbitrum Goerli - 0xC03Aac639Bb21233e0139381970328dB8bcEeB67
• Optimism Goerli - 0xC03Aac639Bb21233e0139381970328dB8bcEeB67

2. Paymasters para pagar gas com tokens ERC-20

Motivos pelos quais desenvolvedores de dapps e wallets podem optar por usar um paymaster ERC-20 incluem adicionar utilidade ao token ERC-20 de sua aplicação, oferecer mais flexibilidade a usuários que possuem uma variedade de ativos digitais dentro do ecossistema de uma rede blockchain, pagar em uma stablecoin cujo valor não muda, ao contrário de moedas nativas como ETH, MATIC, OP e ARB, entre muitos outros casos de uso específicos da aplicação.

Quais são os tipos de paymasters com base na interface ipaymaster?

Paymasters servem a múltiplos propósitos, como patrocinar transações e permitir que usuários paguem gas com tokens ERC-20, e paymasters que cumprem essas duas funções são descritos como verifying paymasters e token (deposit) paymasters com base na interface IPaymaster.

1. Verifying paymasters

O tipo verifying paymaster é usado quando um serviço off-chain decide se a taxa da transação deve ser patrocinada. Por exemplo, se um usuário quer pagar com moeda fiduciária e cartão de crédito, o remetente da user operation primeiro enviará seu pagamento ao signatário externo e, se essa etapa for bem-sucedida, o paymaster validará a operação e confirmará que cobrirá a taxa da transação.

2. Paymasters ERC-20

O tipo deposit paymaster é usado quando as taxas de gas devem ser pagas com um token ERC-20. O desenvolvedor especifica o token ERC-20 e os endereços das smart contract wallets elegíveis para user operations patrocinadas. Um exemplo é quando um dapp web3 quer usar seu próprio token ERC-20 para pagar as transações dos primeiros 1000 usuários.

Embora um deposit paymaster permita o patrocínio de taxas com tokens ERC-20, o custo real da transação é pago em ETH e é deduzido do valor de reserva depositado do paymaster no entry point contract. A função postOp() contém a lógica que retira tokens ERC-20 do remetente com base no preço cotado por um oráculo, para corresponder ao ETH necessário para cobrir as taxas.

Como os paymasters funcionam?

Os paymasters funcionam interagindo com o entry point contract para cobrir as taxas de user operations patrocinadas e reembolsar bundlers que executam user operations em nome dos remetentes.

Para cada user operation:

1. Chamar validateOp na wallet do remetente
2. Se a user op tiver um endereço de paymaster, chamar validatePaymasterOp
3. Descartar user ops que falharem na chamada validatePaymasterOp
4. Para cada user op, chamar executeOp na wallet do remetente
5. Rastrear quanto gas foi usado para executar a user op em nome do remetente
6. Transferir ETH ao bundler para pagar o gas que o bundler usou para executar a user op em nome do remetente
7. Se a user op tiver um campo de paymaster, o paymaster usa o ETH depositado em seu contrato para pagar o bundler
8. Se a user op não tiver um campo de paymaster, o ETH é reembolsado pela wallet do remetente

Aqui está um diagrama ilustrando como os paymasters funcionam:

Quais funções estão incluídas na interface ipaymaster?

A interface IPaymaster é o modelo que cada contrato paymaster deve seguir para estar em conformidade com as especificações da proposta. Ela introduz duas funções: validatePaymasterOp() e postOp().

1. validatePaymasterUserOp()

A validatePaymasterUserOp() é uma função usada pelos nós do mempool, bundlers, e pelo entry point contract para garantir que o contrato paymaster concorda em patrocinar as taxas da transação. A validatePaymasterUserOp() é mencionada no campo paymasterAndData de uma user operation.

A função validatePaymasterUserOp() aceita a representação em bytes da user operation a ser verificada, junto com seu ID e custo máximo. Ela retorna uma variável bytes32 chamada 'context', que é então passada para a função postOp().

2. postOp()

A função postOp() define o que deve ser feito se a user op for validada com sucesso. Por exemplo, se o remetente da user op quiser pagar com um token ERC-20, o entry point chamará postOp() após a operação ser concluída e comunicará quanto gas foi usado.

A função postOp() só pode ser chamada se o 'context' gerado por validatePaymasterUserOp() não for nulo.

Como os bundlers previnem ataques de DoS de paymasters maliciosos?

A especificação ERC-4337 descreve um sistema de reputação e throttling de paymasters que permite que bundlers ERC-4337 evitem executar user operations de paymasters maliciosos.

Como o storage de um paymaster é compartilhado entre todas as operações em um bundle que usam esse paymaster, as ações de um único validatePaymasterOp podem potencialmente fazer com que a validação falhe para diversas outras user ops no bundle que usam esse mesmo paymaster, em um ataque de Denial-of-Service (DoS).

Para evitar que paymasters maliciosos criem múltiplas instâncias de si mesmos (ou seja, um ataque Sybil), paymasters são obrigados a fazer stake de ETH. Os stakes de paymaster nunca são cortados (slashed) e podem ser retirados a qualquer momento; os stakes existem para exigir que um potencial atacante trave uma quantidade não trivial de capital, desestimulando comportamento malicioso.

Quais são os benefícios para desenvolvedores de usar um paymaster?

Os benefícios dos paymasters incluem aumentar a flexibilidade das políticas de gas, simplificar a experiência de onboarding ao web3 para novos usuários, e adicionar maior programabilidade às transações.

1. Atrair novos usuários

Um benefício para desenvolvedores que utilizam paymasters é facilitar a entrada de novos usuários no web3. O processo atual de criar uma wallet Externally Owned Account (EOA), financiá-la com o token nativo de uma blockchain, e mintar um NFT é um processo complicado com muitas oportunidades para os usuários abandonarem o processo.

Paymasters ajudam a reduzir o atrito de financiar uma wallet com moeda nativa para concluir transações onchain, como mintar um NFT, reivindicar um nome de usuário, ou se inscrever em um evento usando sua wallet.

2. Melhorar a experiência do usuário

Desenvolvedores construindo produtos web3 podem melhorar a experiência do usuário de sua aplicação com paymasters, adicionando recursos que suportam o pagamento de gas na moeda nativa da plataforma.

3. Incentivar comportamentos do usuário

Startups Web3 tentando fazer sua empresa crescer podem se beneficiar de paymasters cobrindo taxas de plataforma para usuários avançados, incentivando usuários a testar novos produtos, e obtendo adesão para participar de promoções de marketing.

Assim como as vantagens das smart contract wallets, paymasters podem beneficiar desenvolvedores web3 de muitas maneiras diferentes. As empresas web3 mais inovadoras de hoje estão encontrando novas formas de implementar paymasters para melhorar produtos e a UX do web3.

Como começar a usar uma paymaster API

O paymaster da Alchemy está disponível nas mainnets de Ethereum, Polygon, Optimism e Arbitrum. Para começar a patrocinar transações e construir políticas de gas flexíveis com um paymaster compatível com ERC-4337, explore nossa Gas Manager API e nosso guia de início rápido para criar uma política de paymaster.

Perguntas frequentes

O que é um paymaster no ERC-4337?

Um paymaster é um smart contract introduzido na EIP-4337 que possibilita políticas de gas flexíveis, permitindo que aplicações patrocinem taxas de gas para usuários ou aceitem pagamento em tokens ERC-20 em vez da moeda nativa da blockchain.

Quando os desenvolvedores devem usar paymasters?

Paymasters são ideais para patrocinar taxas de gas visando melhorar o onboarding de usuários, permitir pagamento em tokens ERC-20 ou stablecoins como USDC, e incentivar comportamentos específicos de usuários em plataformas web3.

Quais são os dois principais tipos de paymasters?

Os dois tipos são verifying paymasters, que usam serviços off-chain para decidir o patrocínio da transação, e ERC-20 paymasters, que permitem que usuários paguem taxas de gas com tokens ERC-20 enquanto o paymaster cobre o custo real em ETH.

Como os paymasters interagem com o contrato EntryPoint?

O EntryPoint chama validatePaymasterUserOp() durante a validação para confirmar o patrocínio, e depois chama postOp() após a execução para lidar com a contabilidade e as transferências de tokens a partir da reserva de ETH depositada pelo paymaster.

Quais funções um paymaster deve implementar?

Paymasters devem implementar validatePaymasterUserOp() para verificar acordos de patrocínio e postOp() para lidar com a lógica pós-execução, como transferir tokens ERC-20 dos usuários para cobrir os custos em ETH.

Como o gas manager da Alchemy lida com a cobrança de transações patrocinadas?

A Alchemy pré-deposita moeda nativa junto aos contratos EntryPoint e fatura mensalmente os clientes pelo total de taxas de gas cobertas, mais uma taxa de 8% para clientes do Growth Tier, com preços personalizados para clientes Enterprise.

Quais políticas os desenvolvedores podem definir para o patrocínio de gas?

Desenvolvedores podem configurar limites máximos de gasto de forma global e por remetente, limites de número de transações, allowlists e blocklists de remetentes, e horários de início/fim de política para controlar o uso do paymaster.