Sudoswap是如何节省gas的

Tiny熊

发布于 2022-11-07 10:59:25

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发布于 2022-11-07 10:59:25

文章被收录于专栏：深入浅出区块链技术

本文作者：bixia1994[1]

Background

sudoswap 的一大特色就是非常节省 gas，在它的 twitter 上也和 seaport 消耗的 gas 进行了对比，所以这里就想学习下 sudoswap 是如何节省 gas 的。

创建 pair 合约

通过 factory 创建 pair 合约的主要操作都是在 LSSVMPairCloner 这个 lib 里完成，可以看到这里有着非常多的 assembly 代码甚至是手写的 Opcode。比如其cloneETHPair方法，里面就充斥了一堆手写的opcode[2]。

明白这个函数在做什么：这个函数实际上就是完成了 EIP-1167，最小化 proxy 合约的创建，具体可参考这个链接[3]。与标准的创建 EIP-1167 合约不同的一点在于，他将函数的参数，如factory,bondingCurve,nft,poolType这四个参数全部硬编码到了部署得到的 proxy 合约代码里面，如这个地址所示[4]：

0x3d3d3d3d363d3d37603d6035363936603d013d73cd80c916b1194beb48abf007d0b79a7238436d565af43d3d93803e603357fd5bf3b16c1342e617a5b6e4b631eb114483fdb289c0a4432f962d8209781da23fb37b6b59ee15de7d984164ad353bc90a04361c4810ae7b3701f3beb48d7e02

其中，implement 合约地址是：0xCd80C916B1194beB48aBF007D0b79a7238436D56。携带的 4 个参数分别是：

factory: 0xb16c1342e617a5b6e4b631eb114483fdb289c0a4
bondingCurve: 0x432f962d8209781da23fb37b6b59ee15de7d9841
nft:0x64ad353bc90a04361c4810ae7b3701f3beb48d7e
poolType: 0x02

然后当有任何的调用到这个 proxy 上时，这个 proxy 会直接将所有的函数调用通过 delegatecall 的方式，调用到其实现合约上，并且与 EIP-1167 不同的一点是，其调用 delegatecall 的时候，会在 calldata 后面硬编码上 proxy 创建时带的这 4 个参数:factory,bondingCurve,nft,poolType即，比如最简单的调用swapTokenForAnyNFTs方法，其调用的 calldata 为：

首先是用户直接调用proxy的swapTokenForAnyNFTs方法：
proxy.call(abi.encodeWithSelector(proxy.swapTokenForAnyNFTs.selector, numNFTs, maxExpectedTokenInput, nftRecipient, isRouter, routerCaller))
然后是proxy对该方法调用进行delegatecall转发：
impl.delegatecall(
    abi.encodePacked(
        abi.encodeWithSelector(
            proxy.swapTokenForAnyNFTs.selector,
            numNFTs,
            maxExpectedTokenInput,
            nftRecipient,
            isRouter,
            routerCaller),
        abi.encodePacked(
            factory,
            bondingCurve,
            nft,
            poolType
        )))

这样做有很多好处，一个好处就是可以极大的省 gas。

现在我们需要来分析一下，我们自己应该如何才能实现同样的功能，有哪些值得学习的地方。可以看到 proxy 合约要实现的功能主要有两个：第一：通过 delegatecall 对函数调用进行转发，并将结果返回给我。第二：函数调用转发时，带上 4 个参数。这 4 个参数需要硬编码到 proxy 合约里。为了完成这个功能，我们需要用到etk[5]这个工具来辅助我们手写 opcode。首先是 op.etk 文件：

initstart:
    push1 runtimeEnd-runtimeStart       #runtimesize
    returndatasize                      #0 runtimesize
    dup2                                #runtimesize 0 runtimesize
    push1 runtimeStart-initstart        #runtimeoffset runtimesize 0 runtimesize
    returndatasize                      #0 runtimeoffset runtimesize 0 runtimesize
    codecopy                            #0 runtimesize
    return
initend:
runtimeStart:
    returndatasize                      #0
    returndatasize                      #0 0
    returndatasize                      #0 0 0
    returndatasize                      #0 0 0 0
    calldatasize                        #calldatasize 0 0 0 0
    returndatasize                      #0 calldatasize 0 0 0 0
    returndatasize                      #0 0 calldatasize 0 0 0 0
    calldatacopy                        #0 0 0 0
    push1 extradataEnd-extradataStart   #extradatasize 0 0 0 0
    push1 extradataStart-runtimeStart   #extradataoffset extradatasize 0 0 0 0
    calldatasize                        #calldatasize extradataoffset extradatasize 0 0 0 0
    codecopy                            #0 0 0 0
    push1 extradataEnd-extradataStart   #extradatasize 0 0 0 0
    calldatasize                        #calldatasize extradatasize 0 0  0 0
    add                                 #inputSize 0 0 0 0
    returndatasize                      #0 inputSize 0 0 0 0
    push20 0x0000000000000000000000000000000000000000                       #addr 0 inputSize 0 0 0 0
    gas                                 #gas addr 0 inputSize 0 0 0 0
    delegatecall                        #success 0 0
    returndatasize                      #returndatasize success 0 0
    swap3                               #0 success 0 returndatasize
    dup4                                #returndatasize 0 success 0 returndatasize
    swap1                               #0 returndatasize success 0 returndatasize
    dup1                                #0 0 returndatasize success 0 returndatasize
    returndatacopy                      #success 0 returndatasize
    push1 labelreturn                   #labelreturn success 0 returndatasize
    jumpi                               #0 returndatasize
    revert                              #
labelreturn:
    jumpdest                            #0 returndatasize
    return                              #



extradataStart:
%include_hex("extra.etk")
extradataEnd:
runtimeEnd:

然后是 extra.etk 文件，这里面放着的是需要硬编码到 proxy 合约里的字节码：

b16c1342e617a5b6e4b631eb114483fdb289c0a4432f962d8209781da23fb37b6b59ee15de7d984164ad353bc90a04361c4810ae7b3701f3beb48d7e02

通过 etk 工具对 op.etk 文件进行编码，得到的字节码段为：

60733d8160093d39f33d3d3d3d363d3d37603d60363639603d36013d7300000000000000000000000000000000000000005af43d928390803e603d57fd5bf3b16c1342e617a5b6e4b631eb114483fdb289c0a4432f962d8209781da23fb37b6b59ee15de7d984164ad353bc90a04361c4810ae7b3701f3beb48d7e02

那么我们为什么需要花费这么大的力气来手写这些编码呢？最大的一个好处是可以利用 etk 工具帮我们计算出对应的 offset 和 length 的数据，否则需要自己来手动计算，就很容易出错。并且我们可以在evm.codes这个网站上在线调试一下，我们手写的这部分字节码是不是正确的。

当我们拿到需要的字节码之后，我们就可以开始编写相对应的 assembly 部分了。编写 assembly 的核心是把得到的字节码当成一串字符，然后存储到 memory 里，最后通过 create 方法创建出来。编写 assembly 之前，通过字节码，要算出对应的长度：

>>> s= "60733d8160093d39f33d3d3d3d363d3d37603d60363639603d36013d7300000000000000000000000000000000000000005af43d928390803e603d57fd5bf3b16c1342e617a5b6e4b631eb114483fdb289c0a4432f962d8209781da23fb37b6b59ee15de7d984164ad353bc90a04361c4810ae7b3701f3beb48d7e02"
>>> s[:0x1d*2]
'60733d8160093d39f33d3d3d3d363d3d37603d60363639603d36013d73'
>>> s[0x1d*2:0x1d*2+40]
'0000000000000000000000000000000000000000'
>>> s[0x31*2:0x3f*2]
'5af43d928390803e603d57fd5bf3'
>>> s[0x3f*2:0x53*2]
'b16c1342e617a5b6e4b631eb114483fdb289c0a4'
>>> s[0x53*2:0x67*2]
'432f962d8209781da23fb37b6b59ee15de7d9841'
>>> s[0x67*2:0x7b*2]
'64ad353bc90a04361c4810ae7b3701f3beb48d7e'
>>> s[0x7b*2:0x7c*2]
'02'

function cloneETHPair(
    address implementation,
    ILSSVMPairFactoryLike factory,
    ICurve bondingCurve,
    IERC721 nft,
    uint8 poolType
) internal returns (address instance) {
    assembly {
        let ptr := mload(0x40)
        mstore(ptr,           0x60733d8160093d39f33d3d3d3d363d3d37603d60363639603d36013d73000000)
        mstore(add(ptr,0x1d), shl(0x60,implementation))
        mstore(add(ptr,0x31), 0x5af43d928390803e603d57fd5bf3000000000000000000000000000000000000)
        mstore(add(ptr,0x3f), shl(0x60,factory))
        mstore(add(ptr,0x53), shl(0x60,bondingCurve))
        mstore(add(ptr,0x67), shl(0x60, nft))
        mstore8(add(ptr,0x7b), poolType)
        instance := create(0, ptr, 0x7c)
    }
}