加密日记【018】foundry-uniswap v3(2)

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April 16th, 2023

工厂合约

用工厂合约来部署pool

它作为池子合约的中心化注册点。在工厂中，你可以找到所有已部署的池子，对应的 token 和地址。
它简化了池子合约的部署流程。EVM允许在智能合约中部署智能合约——工厂合约使用这个性质来让池子合约的部署变得十分简单。
它让池子合约的地址可预测，并且能够在注册池子之前就计算出这个地址。这让池子更容易被发现

智能合约部署有两个Opcode：CREATE和CREATE2

CREATE 使用部署者账户的 nonce 来产生新的合约地址（伪代码如下）:
```
KECCAK256(deployer.address, deployer.nonce)
```
nonce 是一个账户特定的交易计数器。在产生合约地址过程中使用 nonce 会使得在其他合约或者链下app中计算合约地址变得非常困难，主要是因为想要找到对应的 nonce，我们需要扫描账户的交易历史。
CREATE2 使用一个特殊的*盐值(salt)*来产生合约地址。这是一个由开发者选择的任意序列，能够使得地址产生更加确定性（并降低碰撞概率）：
```
KECCAK256(deployer.address, salt, contractCodeHash)
```

工厂合约用的就是CREATE2，能够提前计算出地址

keccak256(abi.encodePacked(token0, token1, tickSpacing))

创建合约

pool = address(
    new UniswapV3Pool{
        salt: keccak256(abi.encodePacked(tokenX, tokenY, tickSpacing))
    }()
); //有salt参数的是CREATE2，没有参数的是CREATE

用控制反转存储和读取参数

// src/UniswapV3Factory.sol 存入参数
 parameters = PoolParameters({
            factory: address(this),
            token0: tokenX,
            token1: tokenY,
            tickSpacing: tickSpacing
        });

// src/IuniswapV3PoolDeployer.sol 读取参数
interface IUniswapV3PoolDeployer {
    struct PoolParameters {
        address factory;
        address token0;
        address token1;
        uint24 tickSpacing;
    }

    function parameters()
        external
        returns (
            address factory,
            address token0,
            address token1,
            uint24 tickSpacing
        );
}
// src/UniswapV3Pool.sol 通过接口读取参数
constructor() {
        (factory, token0, token1, tickSpacing) = IUniswapV3PoolDeployer(
            msg.sender
        ).parameters();
    }

CREATE2 创建pool函数：

pool = address(
    uint160(
        uint256(
            keccak256(
                abi.encodePacked(
                    hex"ff",
                    factory,
                    keccak256(
                        abi.encodePacked(token0, token1, tickSpacing)
                    ),
                    keccak256(type(UniswapV3Pool).creationCode)
                )
            )
        )
    )
);

首先，我们计算盐值（abi.encodePacked(token0, token1, tickSpacing)）并求哈希；
接下来，我们获取池子合约的代码（type(UniswapV3Pool).creationCode）并求哈希；
然后，我们构建这样一个字节序列：0xff，工厂合约地址，哈希后的盐值，哈希后的池子合约代码(EIP-1014用0xff来区分CREATE和CREATE2）
最后求这个序列的哈希并转换成地址。

将pool地址存入pools池中：

pools[tokenX][tokenY][tickSpacing] = pool;
pools[tokenY][tokenX][tickSpacing] = pool;

交易费用

只有流动性提供在价格区间才能收取手续费。需要判断两个点：

价格区间是否被激活，当价格上穿过tick上限和价格下穿tick下限。
价格区间的累积交易费用，比如区间内某个价格成交了会有一笔费用，如果去按个计算非常浪费gas，采用总费用减去价格区间之外的累积费用。

那么总费用是什么？价格区间之外的费用又如何计算？

这个费用是在用户swap的时候产生，是从用户提交token的金额里面减去一部分。这部分减去的金额会存储在池子里面，也就是说池子里面因为交易费用而增加一部分tokenx和tokeny，每单位的流动性累积的总费用由feeGrowthGlobal0X128 和 feeGrowthGlobal1X128 两个状态变量表示，即总的费用/流动性。在计算真正的手续费时，需要使用 LP 数相乘来得出实际手续费数额，又因为 LP 数在不同价格可能时不同的（因为流动性深度不同），所以在计算手续费时只能针对 position 进行计算（同一个 position 内 LP 总量不变）。

这里有两个方面：swap时产生手续费，移除LP时获得手续费。所以用户swap时添加的手续费加入池子算出feeGrowthGlobal0X128 和 feeGrowthGlobal1X128 ，在LP获取手续费时用单位费用*这个区间的LP。这个LP是

当价格穿过价格区间的tick时，记录区间外产生的费用。

例如这张图，当从下往上穿过lower tick 时记录当前的费用，当价格从上往下穿过时，记录当前的费用。