Uniswap V3 路徑編碼的進一步優化_SWAP:Uniswap

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

數據：某巨鯨從Binance提出約320萬美元山寨幣，包括LDO、AAVE和UNI:7月18日消息，據Lookonchain監測，某巨鯨地址剛剛從Binance提幣514,122枚LDO（約合104萬美元）、15,178枚AAVE（約合110萬美元）和172,584枚UNI（約合106萬美元）。[2023/7/18 11:02:03]

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

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

游戲引擎公司Unity以16億美元收購特效工作室Weta Digital，以布局元宇宙:11月10日消息，游戲引擎公司Unity將以16.3億美元的現金和股票收購為《指環王》和《阿凡達》制作特效的工作室Weta Digital，以布局元宇宙。Unity將能利用Weta Digital的技術和人才開發特效工具，并聚焦于元宇宙機會。Weta Digital獲得奧斯卡獎的特效團隊仍將以Weta FX的名義獨立運營，預計將成為Unity在媒體和娛樂領域的最大客戶。Weta FX將從Unity獲得技術和工具許可，簽署價值5000萬美元的年度協議和商業服務合同。Unity股價今年上漲約12%，消息公布后，盤后交易下跌8%。（路透社）[2021/11/10 6:43:28]

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

SushiSwap CTO：Optimism受VC影響偏袒Uniswap，故SushiSwap選擇更“可信中立”的Arbitrum:SushiSwap首席技術官Joseph Delong發推表示，SushiSwap之所以選擇Arbitrum而非Optimism作為二層擴容方案，是因為Optimism受VC影響給了Uniswap優惠待遇，阻礙 SushiSwap而支持Uniswap率先推出，因此SushiSwap才決定改在更“可信中立”的Arbitrum 上推出。

Joseph Delong稱此前SushiSwap部署到Optimism的Kovan測試網后，安排了與Optimism團隊的通話并計劃進一步部署到主網，但Optimism團隊明確表示“Uniswap必須優先”，Joseph Delong認為這是“Paradigm和a16z與它們的投資項目勾結以獲得優惠待遇”。而OptimismPBC聯合創始人兼CEO Jinglan Wang則對此回復稱，“Uniswap率先部署是因為它們在1.5年前就與我們商討合作，這早在Sushiswap之前，所以優先推出不是因為厚此薄彼”。

7月13日Uniswap V3正式上線以太坊擴容方案Optimism，此前5月底SushiSwap已在Arbitrum上部署。[2021/8/12 1:50:01]

55542f696a3fecae1c937bd2e777b130587cfd2d0001f49d7076ad0f7fdc5f0f249e97721d36a448d24906000bb86ce15889c141c09ecf76a57795e91214a1f97648002710dfc647c079757bac4f7776cc876746119ac451ea002710

過去一小時推特討論量：UNI升至第一 BTC排名第二:CoinTrendz.com數據顯示，過去一小時推特討論量排行中，UNI憑借266的討論量排名第一，BTC以98的討論量位居第二，ETH以34的討論量升至第三位。討論量排名四至十位的分別為：LINK（27）、ADA（21）、BNB（20）、SNX（18）、XRP（16）、THETA（15）、RLC（15）。[2020/10/4]

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。

Uniswap 24h交易量約3.54億美元 YFIE漲超700%:智能交易平臺Uniswap當前流動代幣總價值約為6.44億美元（+7.87%），24h交易量約為3.54億美元（+54.59%）。漲幅前三代幣：YFIE（+713%）、NEWTON（+318%）、YFII（+278%）；跌幅前三代幣：PASTA（-100%）、NUGS（-75.85%）、SPID（-56.14%）。

提示：任何人都可以在Uniswap上創建和命名任何ERC20代幣，兌換代幣請注意風險。[2020/8/30]

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

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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