Uniswap V3 路徑編碼的進一步優化_PUT

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

Coinbase正將UniSwap和Aave引入Base:金色財經報道，Coinbase 正著手將去中心化金融 (DeFi) 應用程序 UniSwap 和 Aave 引入 Base。一位知情人士表示，Coinbase 正在為 Base 招募很多協議。UniSwap 和 Aave 就是其中的兩個，UniSwap 可能會在幾個月內集成至 Base。

此前報道，2 月 23 日，Coinbase 發布以太坊 L2 網絡Base，Base 是一個安全、低成本、開發人員友好的以太坊 L2，旨在為 Web3 引入下一代十億用戶。Base 將定位為 Coinbase 的鏈上產品家園，同時也是任何人都可以構建的開放生態系統。據悉，Base 的開發將基于 OP Stack 構建，并與 Optimism 合作，目前測試網已經上線，主網將稍后發布。[2023/3/15 13:04:13]

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

鏈游平臺Gala Games與Unity達成2000萬美元專業服務協議:6月9日消息，鏈游平臺 Gala Games 宣布與游戲引擎供應商 Unity Technologies 達成一項 2000 萬美元的專業服務協議。根據這項交易，Unity 將利用其開發和實時 3D 平臺方面的專業知識，支持 Gala Games 開發其元宇宙項目“VOXverse”。（Venture Beat）[2022/6/10 4:15:14]

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

Uniswap創始人Hayden Adams：Uniswap治理資金庫擁有價值超過90億美元的UNI:官方消息，Uniswap創始人Hayden Adams表示， Uniswap治理資金庫擁有價值超過90億美元的UNI，而GETH是Uniswap的關鍵基礎設施。Hayden Adams詢問，Uniswap治理資金庫是否應該為GETH提供大量資金？據悉，Coin Metrics數據工程師Antoine Le Calvez曾表示，Geth是主流的ETH協議實現，OpenEthereum更常用于分析。[2021/7/10 0:41:39]

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

比特幣開發者Jeff Garzik：Uniswap V3的資金效率更高:早期比特幣開發人員Jeff Garzik在推特表示：“Uniswap V3的資金效率更高。對TVL有什么影響？代幣需要的流動性遠低于V2。這似乎對用戶和生態系統有好處，但對Uniswap TVL卻不是。”[2021/5/8 21:36:46]

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最新提交代碼顯示：用戶可以通過星際文件系統IPFS的網關訪問Uniswap網站:金色財經報道，Uniswap最新提交代碼顯示，用戶可以通過星際文件系統IPFS的網關訪問Uniswap網站。代碼提交者表示可以通過使用子域IPFS網關或使用別名訪問Uniswap最新版本這兩種方式來避免通過同一IPFS網關訪問的其他站點在未經許可的情況下讀取和修改Uniswap接口設置的問題。[2020/9/25]

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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