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社区首页 >专栏 >第二十四课 基于以太坊的交易所BANCOR算法实现-转换算法框架

第二十四课 基于以太坊的交易所BANCOR算法实现-转换算法框架

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辉哥
发布2018-09-27 10:15:02
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发布2018-09-27 10:15:02
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文章被收录于专栏:区块链入门

1,摘要

EOS带火了Bancor算法。其实BANCOR算法是解决长尾通证流通的最好方式之一。鉴于目前通证大部分是基于ERC20的,辉哥正在尝试实现一个使用SOLIDITY语言实现的去中心化交易所,把项目信息整理分享出来。

【本文目标】

(1)学习BANCOR通证转换合约的类图

(2)学习BANCOR通证核心函数

(3)获取源码和注释

2,BANCOR算法功能描述

在以太坊上发行的大量ERC20-Token是没有价值锚定的,其价值完全依赖于项目方的技术与运营能力,若项目失败了,则通证(TOKEN)价值就很可能归零。

若利用智能合约的强大而灵活的“资金流转控制”能力,在通证合约中控制着一定量的储备金,让通证与储备金之间拥有一定的兑换能力,那么Token的价值就可以储备金为锚定物,而不完全依赖于项目方。通证持有者也就不用承担项目失败或者项目方可能诈骗跑路的风险。

若通证与锚定物之间的兑换算法采用了Bancor算法,又符合ERC20标准,则被称为智能通证(Smart-Token) 。为了简单起见,以下的论述以ETH作为锚定物举例说明。购买与售卖Token的过程如下:

  • “购买者”发送一定量的ETH到Token合约地址,触发了合约代码自动执行"购买功能代码",获得对应数量的Token;
  • “售卖者”发送一定量的Token到Token合约地址,触发了合约代码自动执行“售卖功能代码”,获得对应数量的ETH。

若AToken与BToken都是以ETH为锚定物的智能通证,那么Token持有者无需通过交易所,仅仅凭借智能合约提供的买卖与兑换功能,就能实现AToken与BToken的自由兑换,比如AToken-->ETH-->BToken,多种智能通证之间通过共同的锚定物串接起来,就形成了一个价值网络(Bancor Network)。

鉴于篇幅限制,本文不准备上传完整源码文件,有需要的同学可加入知识星球下载。

【备注】 加入辉哥知识星球可申请加入区块链交流专项微信群,及时交流各种区块链技术问题。

3,类图分析

BANCOR转换算法框架类图.png

【核心智能合约简单描述】

1,contract BancorConverter

功能说明:代币转换器,允许一个智能代币和其他代币之间的转换,ERC20连接器的余额可以是虚拟的,从而不需要依赖于真实的余额,这有助于避免在一个协约中有大量金额的风险。转换器可以升级。

2,ITokenConverter

功能说明:BancorConverter的父类接口之一,EIP228 Token Converter接口,用于智能代币的买卖和数量计算接口。

3,SmartTokenController

功能说明:BancorConverter的父类接口之一,智能代币管理器。智能代币管理器是一个可以升级的模块,从而允许更多功能和问题修复。当它接受了代币的所有权,它会成为代币的唯一管理器,执行各个功能。

4,Managed

功能说明: BancorConverter的父类之一,提供协议管理的支持。

5,IBancorConverterExtensions

功能说明:BancorConverter的公开变量类,bancor converter extensions 协议。能返回formula,gasPriceLimit,quickConverter等3类接口合约。

4,核心函数分析

4.1 convert(...)函数

  • convert(IERC20Token _fromToken, IERC20Token _toToken, uint256 _amount, uint256 _minReturn) public returns (uint256)
  • 功能: 将一定数量的_fromToken 转换为 _toToken;
  • 流程图:

convert函数.png

  • 源码:
代码语言:javascript
复制
/**
        @dev 将一定数量的_fromToken 转换为 _toToken

        @param _fromToken  用来转换ERC20代币
        @param _toToken    被转换到的ERC20代币
        @param _amount     转换的数量,基于fromToken
        @param _minReturn  限制转换的结果需要高于minReturn,否则取消

        @return conversion 返回数量
    */
    function convert(IERC20Token _fromToken, IERC20Token _toToken, uint256 _amount, uint256 _minReturn) public returns (uint256) {
            convertPath = [_fromToken, token, _toToken];
            return quickConvert(convertPath, _amount, _minReturn);
    }

/**
        @dev 通过之前定义的转换路径来转换代币
        注意:当从ERC20代币进行转换,需要提前设置补贴

        @param _path        转换路径
        @param _amount      转换的数量
        @param _minReturn   限制转换的结果需要高于minReturn,否则取消

        @return 返回数量
    */
    quickConvertfunction quickConvert(IERC20Token[] _path, uint256 _amount, uint256 _minReturn)
        public
        payable
        validConversionPath(_path)
        returns (uint256)
    {
        return quickConvertPrioritized(_path, _amount, _minReturn, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0);
    }

/**
        @dev 通过之前定义的转换路径来转换代币
        注意:当从ERC20代币进行转换,需要提前设置补贴

        @param _path        转换路径
        @param _amount      转换的数量
        @param _minReturn   限制转换的结果需要高于minReturn,否则取消
        @param _block       如果当前的区块超过了参数,则取消
        @param _nonce       发送者地址的nonce
        @param _v           通过交易签名提取
        @param _r           通过交易签名提取
        @param _s           通过交易签名提取

        @return 返回数量
    */
    function quickConvertPrioritized(IERC20Token[] _path, uint256 _amount, uint256 _minReturn, uint256 _block, uint256 _nonce, uint8 _v, bytes32 _r, bytes32 _s)
        public
        payable
        validConversionPath(_path)
        returns (uint256)
    {
        IERC20Token fromToken = _path[0];
        IBancorQuickConverter quickConverter = extensions.quickConverter();

        // 我们需要从调用者向快速转换着把源代币转化
        // 因此他能基于调用者进行转换
        if (msg.value == 0) {
            // 如果不是ETH,把源代币发给快速调用者
            // 如果是智能代币,不需要补贴 —— 销毁代币,然后发给快速转换者
            if (fromToken == token) {
                token.destroy(msg.sender, _amount); // 销毁调用者的_amount代币
                token.issue(quickConverter, _amount); // 把_amount的新代币发给快速转换者
            } else {
                // 否则,我们假设有了补贴,发给快速转换者
                assert(fromToken.transferFrom(msg.sender, quickConverter, _amount));
            }
        }

        // 执行转换,把ETH转回
        return quickConverter.convertForPrioritized.value(msg.value)(_path, _amount, _minReturn, msg.sender, _block, _nonce, _v, _r, _s);
    }

4.2 change(...)函数

  • ** function change**(IERC20Token _fromToken, IERC20Token _toToken, uint256 _amount, uint256 _minReturn) public returns (uint256)
  • 功能: 将一定数量的_fromToken 转换为 _toToken。弃用了,向后兼容。设计思路和源码结构挺好的,我画了流程图。
  • 流程图:

BANCOR算法-change函数1.png

BANCOR算法-change函数2.png

  • 代码:
代码语言:javascript
复制
既然是过期代码,源代码就不放了。

4.3 getReturn(...)函数

  • function getReturn(IERC20Token _fromToken, IERC20Token _toToken, uint256 _amount) public view returns (uint256)
  • 功能: 返回从一个代币转换为另一个代币的预期数量
  • 流程图:

getReturn

getPurchaseReturn

getSaleReturn

  • 源码:
代码语言:javascript
复制
/**
        @dev 返回从一个代币转换为另一个代币的预期数量

        @param _fromToken  ERC20 被转换的代币
        @param _toToken    ERC20 转换成的代币
        @param _amount     转换的数量

        @return 与其转换的数量
    */
    function getReturn(IERC20Token _fromToken, IERC20Token _toToken, uint256 _amount) public view returns (uint256) {
        require(_fromToken != _toToken); // 验证输入

        // 基于当前代币转换
        if (_toToken == token)
            return getPurchaseReturn(_fromToken, _amount);
        else if (_fromToken == token)
            return getSaleReturn(_toToken, _amount);

        // 在两个连接器之间转换
        uint256 purchaseReturnAmount = getPurchaseReturn(_fromToken, _amount);
        return getSaleReturn(_toToken, purchaseReturnAmount, safeAdd(token.totalSupply(), purchaseReturnAmount));
    }

/**
        @dev 返回通过一个连接器代币购买代币的预期结果

        @param _connectorToken  连接器代币协约地址
        @param _depositAmount   买入的数量

        @return 预期的数量
    */
    function getPurchaseReturn(IERC20Token _connectorToken, uint256 _depositAmount)
        public
        view
        active
        validConnector(_connectorToken)
        returns (uint256)
    {
        Connector storage connector = connectors[_connectorToken];
        require(connector.isPurchaseEnabled); // validate input

        uint256 tokenSupply = token.totalSupply();
        uint256 connectorBalance = getConnectorBalance(_connectorToken);
        uint256 amount = extensions.formula().calculatePurchaseReturn(tokenSupply, connectorBalance, connector.weight, _depositAmount);

        // 扣除费用
        uint256 feeAmount = getConversionFeeAmount(amount);
        return safeSub(amount, feeAmount);
    }

/**
        @dev 返回通过一个连接器代币卖出代币的预期结果

        @param _connectorToken  连接器代币协约地址
        @param _sellAmount      卖出的数量

        @return 预期得到的数量
    */
    function getSaleReturn(IERC20Token _connectorToken, uint256 _sellAmount) public view returns (uint256) {
        return getSaleReturn(_connectorToken, _sellAmount, token.totalSupply());
    }

/**
        @dev 工具,基于一个总供应量,返回基于一个连接器代币来卖掉代币的期待返回

        @param _connectorToken  连接器代币协议地址
        @param _sellAmount      销售的数量
        @param _totalSupply     设置总供应量

        @return 返回的数量
    */
    function getSaleReturn(IERC20Token _connectorToken, uint256 _sellAmount, uint256 _totalSupply)
        private
        view
        active
        validConnector(_connectorToken)
        greaterThanZero(_totalSupply)
        returns (uint256)
    {
        Connector storage connector = connectors[_connectorToken];
        uint256 connectorBalance = getConnectorBalance(_connectorToken);
        uint256 amount = extensions.formula().calculateSaleReturn(_totalSupply, connectorBalance, connector.weight, _sellAmount);

        // 从返回的数量中剪掉费用
        uint256 feeAmount = getConversionFeeAmount(amount);
        return safeSub(amount, feeAmount);
    }

5,未完待续

上述代码完成了智能代币和连接代币转化的关系,但是没有涉及核心互换及计算代码,而是通过interface类的方式进行隔离。这个在另外一个课程进行讲解。


辉哥整理了BANCOR的系列课程,列表如下:

(1)【白皮书】Bancor协议:通过智能合约为加密货币提供持续流动性(附PDF下载)

(2)【易错概念】以实例形式深入浅出讲透BANCOR算法

(3)第二十四课 基于以太坊的交易所BANCOR算法实现-转换算法框架


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原始发表:2018.09.21 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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  • 1,摘要
  • 2,BANCOR算法功能描述
  • 3,类图分析
  • 4,核心函数分析
    • 4.1 convert(...)函数
      • 4.2 change(...)函数
        • 4.3 getReturn(...)函数
        • 5,未完待续
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