Що відбувається «під капотом» MetaMask та як працюють Web3-гаманці та API: CEO криптомедіа Incrypted Іван Павловський

Кожен шлях у криптосвіті завжди починається з однієї дії: ти встановлюєш гаманець.

Це перший крок в екосистему цифрових активів і головний інструмент для управління активами та взаємодії з децентралізованими додатками. Якщо ви хочете перевести валюту, випустити NFT або працювати в DeFi – вам потрібен гаманець. І для мільйонів користувачів криптовалют цим першим гаманцем був MetaMask. 

Майже через десять років після запуску цей гаманець став для світу Web3 тим самим, чим браузер для Інтернету – точкою входу. Для багатьох людей «криптовалюта» почалася саме звідси – з моменту, як вони вперше натиснули кнопку «Підключитися».

Але за його простим інтерфейсом прихована складна інфраструктура. Як вона працює? Як гаманець підписує транзакції, спілкується з блокчейном, під'єднується до dApp і керує ключами? У цій статті розберемо, як влаштовані Web3-гаманці, які API є, і чому їхнє розуміння важливе не тільки для розробника, а й для кожного користувача.

Що таке Web3-гаманець і чому MetaMask став його синонімом

MetaMask був запущений у 2016 році, ще до становлення DeFi, як сфери, у форматі розширення для браузерів Chrome і Firefox. Його початковою метою було спрощення доступу до Ethereum і смарт-контрактів. Уже наступного року на тлі ICO-буму він став найпопулярнішим гаманцем для участі в ICO і взаємодії з dApp. 

Лише 2020 року розробники представили мобільну версію MetaMask. Через рік його база користувачів перевищила 10 млн, а на початку 2022 року кількість щоденних активних клієнтів досягла ~30 млн. Сьогодні MetaMask – найбільший гаманець для взаємодії з Ethereum. Він підтримує не тільки ETH, але всі активи L2-мереж.

Протягом цих десяти років MetaMask став, фактично, синонімом Web3-гаманця.

• Він був першим по-справжньому зручним. У 2016 екосистема Ethereum тільки починала розвиватися. MetaMask запропонував простий спосіб працювати з dApp з браузера – без необхідності запускати вузол або писати складний код.
• Він став стандартом. Гаманець впровадив інтерфейс window.ethereum, який став основою для стандарту EIP-1193. Сьогодні практично кожен додаток у Web3 підтримує цей інтерфейс, а отже, підтримує MetaMask.
• Він був всюди і став частиною культури. Простота встановлення, мобільна версія, сумісність із dApp – усе це зробило MetaMask масовим. Меми, туторіали, хакатони – все робилося з MetaMask. Він став невід'ємною частиною «як почати працювати з Web3» і вбудувався в культурний код крипти.

Сьогодні MetaMask – це не просто гаманець, а сполучна ланка між користувачем і децентралізованим інтернетом. Давайте розберемо, як він працює «під капотом».

Як працюють Web3-гаманці та що «під капотом» MetaMask

Web3-гаманець – не просто сховище криптовалюти. Це програмний інтерфейс, який дає змогу взаємодіяти з додатками (dApp) і смарт-контрактами, забезпечуючи безпеку ключів і управління транзакціями. Його головні функції:

• Управління приватними ключами: зберігання і шифрування ключів, а також інших даних користувачів, доступ до них за паролем, біометрією, seed-фразою.
• Генерація і підписання транзакцій: підготовка транзакцій на передачу ETH і токенів, виклик функцій смарт-контрактів і їх підтвердження користувачем.
• Підключення до Ethereum та інших мереж: взаємодія з нодами блокчейнів через RPC-сервіси, наприклад Infura, Alchemy або власні вузли.
• Інтеграція з dApp: обмін даними з додатками на блокчейні через стандартизовані API (Application Programming Interface) і події.

Натискаючи на кнопку «Підключити гаманець», починається складний ланцюжок процесів: браузерний dApp відправляє запит, гаманець інтерпретує його, підписує або відхиляє транзакції, а потім передає їх у блокчейн. За цим простим інтерфейсом прихований цілий механізм – від генерації ключів до управління даними і викликів API.

Як MetaMask звертається до dApp? Коли людина починає роботу, насамперед вона «підключає» гаманець – саме так починається спілкування з MetaMask.

1. Спочатку dApp запитує дозвіл на доступ до акаунтів у гаманці. Ви бачите вікно з пропозицією підтвердити або відхилити це підключення.
2. Після згоди dApp отримує список ваших адрес і може показувати, наприклад, баланс або доступні активи.
3. Коли ви хочете виконати дію (перевести активи, голосувати в DAO або продати NFT-токени) dApp формує запит і відправляє його MetaMask.
4. Гаманець показує деталі операції і просить підтвердити або відхилити її. Якщо ви схвалюєте дію, MetaMask підписує транзакцію ключем і відправляє в мережу.

Після включення транзакції в блок оновлюється стан адреси: її баланс, логи та події, стан смарт-контрактів. MetaMask стежить за змінами, наприклад, через WebSocket RPC або polling. Коли стан змінюється (наприклад, баланс поповнюється, контракт оновлює змінні), гаманець оновлює інтерфейс користувача і повідомляє dApp. Той зі свого боку реагує на зміни, наприклад, показуючи баланс, підтверджуючи виконання.

Таким чином, MetaMask виступає посередником, який забезпечує безпечну взаємодію між людиною і застосунком, зберігаючи контроль за його ключами. 

Як MetaMask керує ключами?

• MetaMask генерує seed-фразу (з 12 або 24 слів) під час першого налаштування, використовуючи стандарти BIP39 і BIP44 для детермінованого створення адрес.
• Приватні ключі зберігаються локально в зашифрованому вигляді в браузері або на мобільному пристрої. Шифрування відбувається з використанням пароля.
• Підпис транзакцій виконується на пристрої користувача – приватний ключ не залишає комп'ютера або телефону.

Для криптографічних операцій він може використовувати можливості API браузера і власні бібліотеки – виступаючи як інтерфейс і не володіючи ключами безпосередньо.

Що таке API і якими вони бувають 

Коли dApp формує транзакцію (наприклад, переказ або виклик смарт-контракту), він надсилає її в MetaMask через API – набір правил і методів, що дозволяють програмам взаємодіяти одна з одною. Для Web3-гаманців API – це міст, через який додатки можуть надсилати запити на отримання даних, запити на підпис транзакцій і отримувати події про зміни стану блокчейна.

MetaMask, як один з найпопулярніших Web3-гаманців, надає набір API, які розробники використовують для інтеграції своїх dApp з гаманцем і мережею.

Основні API, які доступні в MetaMask сьогодні:

• Ethereum Provider API (EIP-1193). Універсальний стандартний інтерфейс, що спрощує обмін запитами і відповідями, забезпечуючи єдиний і передбачуваний спосіб надсилання транзакцій, отримання даних та управління акаунтами.
• JSON-RPC API. Низькорівневий набір методів для «спілкування» з Ethereum та іншими мережами. Є фундаментом для більшості взаємодій MetaMask, забезпечуючи універсальний і стандартизований канал зв'язку.
• MetaMask Snaps. Розширення для гаманця, які дають змогу додавати кастомні функції та API. Snaps дають розробникам можливість розширювати функціонал, підключати сторонні сервіси і запускати унікальні функції – наприклад, підтримку нових мереж або кастомні інтерфейси безпеки.

MetaMask API (Ethereum Provider, window.ethereum) – інтерфейс, що безпосередньо надає dApp доступ до гаманця, ключів і блокчейну. Він стандартизований і дозволяє dApps взаємодіяти з гаманцем через JavaScript без посередників.

На відміну від рішень на кшталт WalletConnect, де зв'язок відбувається через зовнішній міст і QR-коди, MetaMask забезпечує більш швидкий і гладкий користувацький досвід за рахунок тісної інтеграції з браузером і стандартом Ethereum Provider (EIP-1193). Це робить MetaMask одним із найзручніших інструментів для роботи з Web3-світом.

Чому користувачам важливо розуміти це

Хоча API – технічний інтерфейс, який частіше цікавить розробників, вони напряму впливають на досвід користувачів: саме за їхньою допомогою можна без
складних налаштувань одразу розпочати роботу, отримувати актуальну інформацію щодо різних токенів та виконувати операції з ними. Користувач може не бачити сам API, але саме завдяки йому взаємодія з децентралізованим світом стає простою.

Досвід MetaMask не залишився непоміченим – сьогодні багато гаманців інтегрують його стандарти або розробляють на їхній основі унікальні функції. Наприклад, Trustee Plus пропонує розширені можливості управління безпекою ваших активів через криптошифрування за допомогою PIN і біометрії, а Argent впроваджує функції відновлення доступу без seed-фрази для поліпшення користувацького досвіду.

Web3-гаманець – це не просто альтернатива звичному логіну через Google. Це ваш особистий ключ до децентралізованої мережі та контроль над цифровими активами.

Іван Павловський