PUT:Uniswap V3 路徑編碼的進一步優化_SWAP

本文作者：ripwu

源起

前幾天群里有討論UniswapV3中詢價的處理，簡單翻了下代碼，發現與UniswapV2相比，V3變化真的很大～

其中v3-periphery目錄下的Path

functionflashArbs(PoolTiercalldatainput)external;

數據編碼為

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000020//input.offset0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000004//input.length00000000000000000000000055542f696a3fecae1c937bd2e777b130587cfd2d//input00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001f40000000000000000000000009d7076ad0f7fdc5f0f249e97721d36a448d24906//input0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000bb80000000000000000000000006ce15889c141c09ecf76a57795e91214a1f97648//input0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000002710000000000000000000000000dfc647c079757bac4f7776cc876746119ac451ea//input0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000002710

Uniswap發布Uniswap v4代碼草稿，并邀請社區提供反饋:金色財經報道，Uniswap宣布發布Uniswap v4代碼草稿，以便可以公開構建v4。Uniswap v4的愿景是允許任何人通過引入掛鉤（hooks）來做出這些權衡決定。hooks是在池操作生命周期的各個點運行的合約，池可以做出與v3相同的權衡，或者可以添加全新的功能。例如，v4將允許池本身支持動態費用，添加鏈上限價單，或充當時間加權平均做市商（TWAMM）以隨時間分散大訂單。此外，v4池將存在于單一合約中，這將使創建礦池的成本降低99%。

Uniswapv4代碼將根據Business Source License1.1發布，這將在4年內限制v4源代碼在商業或生產環境中的使用，屆時它將永久轉換為GPL許可證。協議費用機制也將仿照v3。治理層將能夠投票決定向任何資金池添加協議費用，但不超過上限金額。[2023/6/13 21:34:27]

消耗gas為230*490*16=2360

節省gas為280

UniswapV3優化

從上面兩個例子可以看到，solidity編碼的最大問題在于padding，即32字節對齊，導致引入了非常多無效的空字節

過去24小時Symbolic Capital合伙人利用Uniswap完成近10億美元交易量:金色財經報道，Arkham監測顯示，鏈上套利者的活動往往揭示了他們利用無效市場，Symbolic Capital合伙人通過鏈上套利策略運行了大量的資金。僅在過去 24 小時內，他們就利用 Uniswap 完成了近 10 億美元的交易量。

截止目前，Binance交易所24小時BTC交易量9.26億美元。[2023/5/16 15:05:56]

上述例子中gas為2360，而空字節消耗了230*4=920，無效數據占比為~40%

為了進一步優化，考慮到pool和fee都為定長類型，可以直接拼接而不做padding，在實際使用時才做解碼

函數原型為

functionflashArbs(bytescalldatainput)external;

數據編碼為

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000020000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000005c55542f696a3fecae1c937bd2e777b130587cfd2d0001f49d7076ad0f7fdc5f0f249e97721d36a448d24906000bb86ce15889c141c09ecf76a57795e91214a1f97648002710dfc647c079757bac4f7776cc876746119ac451ea00271000000000//padding

Boba基金會承諾為該網絡的Uniswap V3提供100萬美元的BOBA代幣激勵:金色財經報道，Boba基金會已承諾提供價值100萬美元的BOBA代幣，以促進Uniswap V3在Boba網絡上的采用。此前，將Uniswap V3將部署至Boba Network的鏈上投票以近95%的贊成率通過，目前該提案已完成執行。[2023/2/7 11:52:14]

消耗gas為66*490*16=1704，無效數據占比降至～15%

這也是UniswapV3的優化方式

優化

實際上，我們繼續優化，使得有效載荷為100%

函數原型為

functionflashArbs()external;

數據編碼為

55542f696a3fecae1c937bd2e777b130587cfd2d0001f49d7076ad0f7fdc5f0f249e97721d36a448d24906000bb86ce15889c141c09ecf76a57795e91214a1f97648002710dfc647c079757bac4f7776cc876746119ac451ea002710

Robinhood上線Uniswap代幣UNI:金色財經消息，在線經紀平臺Robinhood周四宣布支持Uniswap（UNI）代幣交易，使該平臺支持的加密貨幣達到13種。[2022/7/15 2:14:32]

是不是有點奇怪，函數原型中沒有參數，那么參數從哪里獲取呢？

實際上，我的方式是拋棄solidity編碼，直接使用assembly來解析數據，代碼如下

bytesmemoryinput;assembly{letcalldata_len:=calldatasize()letinput_len:=sub(calldata_len,4)input:=mload(0x40)mstore(input,input_len)letinput_data:=add(input,0x20)calldatacopy(input_data,4,input_len)letfree:=add(input_data,input_len)letfree_round:=and(add(free,31),not(31))mstore(0x40,free_round。

這里稍微解釋下：

首先通過calldatasize得到調用數據的長度，減去functionselector的4字節，得到的input_len即為參數長度

幣贏CoinW平臺DeFi幣種 UNIFI領漲:據幣贏行情數據顯示，截止今日10:00（GMT+8），平臺內DeFi幣種今日UNIFI領漲，今日漲幅為48.66%，現價4.85USDT；DGVC今日漲幅22.29%，現價2.6607USDT；STOMK今日漲幅18.95%，現價0.0111USDT；TRADE今日漲幅為18.72%，現價1.3527USDT。行情波動較大，請注意風險控制。[2020/9/2]

然后通過0x40獲得空閑指針，拷貝參數到memory

最后將參數長度按32字節向上取整，修改空閑指針

題外

不要覺得上面的assembly本身消耗了gas，導致優化效果減少

要知道，即使按UniswapV3傳bytes參數的方式，也是需要拷貝數據到memory，過程是一樣的

如果考究一些，我們甚至可以跳過solidity編譯后的某些opcode

比如上面例子中，我并不檢查input_len的長度是否大于0，因為我不需要

而solidity編譯后的操作碼，勢必包括種種邊界檢查

換句話說，這種方式不僅優化了數據gas，還稍微優化了一些opcode

到此為止？

實際上，上面的優化有個小問題，在于memory中消耗了32字節用于保存input的長度，而這個長度，在整個生命周期中是固定的

我選擇將它轉移到棧上，只是使用時稍微麻煩一些，不像bytes方便～

，即

uintinput;uintinput_len;assembly{letcalldata_len:=calldatasize()input_len:=sub(calldata_len,4)input:=mload(0x40)calldatacopy(input,4,input_len)letfree:=add(input,input_len)letfree_round:=and(add(free,31),not(31))mstore(0x40,free_round。

實測

我用大概100多條套利路徑，對UniswapV3編碼方式，以及進一步優化方式，分別跑了自動化測試，平均下來一筆交易可以優化2000gas左右

比預期的優化大了很多，具體原因未查

參考資料

ripwu:https://learnblockchain.cn/people/3911

UniswapV3:https://learnblockchain.cn/article/2302

UniswapV2:https://learnblockchain.cn/article/2611

v3-periphery:https://github.com/Uniswap/v3-periphery/tree/main/contracts/libraries

FormalSpecificationoftheEncoding:https://docs.soliditylang.org/en/v0.8.9/abi-spec.html#mapping-solidity-to-abi-types]

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