Solidity极简入门#25. Create2创建合约

Posted 2023-03-02

CREATE2

CREATE2 操作码使我们在智能合约部署在Ethereum网络之前就能预测合约的地址。Uniswap创建Pair合约用的就是CREATE2而不是CREATE。这一讲，我将介绍CREATE2的用法

CREATE如何计算地址

智能合约可以由其他合约和普通账户利用CREATE操作码创建。 在这两种情况下，新合约的地址都以相同的方式计算：创建者的地址(通常为部署的钱包地址或者合约地址)和nonce(该地址发送交易的总数,对于合约账户是创建的合约总数,每创建一个合约nonce+1))的哈希。

新地址 = hash(创建者地址, nonce)

创建者地址不会变，但nonce可能会随时间而改变，因此用CREATE创建的合约地址不好预测。

CREATE2如何计算地址

CREATE2的目的是为了让合约地址独立于未来的事件。不管未来区块链上发生了什么，你都可以把合约部署在事先计算好的地址上。用CREATE2创建的合约地址由4个部分决定：

• 0xFF：一个常数，避免和CREATE冲突
• 创建者地址
• salt（盐）：一个创建者给定的数值
• 待部署合约的字节码（bytecode）

新地址 = hash("0xFF",创建者地址, salt, bytecode)

CREATE2 确保，如果创建者使用 CREATE2 和提供的 salt 部署给定的合约bytecode，它将存储在新地址中。

如何使用CREATE2

CREATE2的用法和之前讲的Create类似，同样是new一个合约，并传入新合约构造函数所需的参数，只不过要多传一个salt参数：

Contract x = new Contractsalt: _salt, value: _value(params)

其中Contract是要创建的合约名，x是合约对象（地址），_salt是指定的盐；如果构造函数是payable，可以创建时转入_value数量的ETH，params是新合约构造函数的参数。

极简Uniswap2

跟上一讲类似，我们用Create2来实现极简Uniswap。

Pair

contract Pair
  address public factory; // 工厂合约地址
  address public token0;
  address public token1;

  constructor() payable 
    factory = msg.sender;
  

  // called once by the factory at time of deployment
  function initialize(address _token0, address _token1) external 
    require(msg.sender == factory, UniswapV2: FORBIDDEN); // sufficient check
    token0 = _token0;
    token1 = _token1;
  

Pair合约很简单，包含3个状态变量：factory，token0和token1。

构造函数constructor在部署时将factory赋值为工厂合约地址。initialize函数会在Pair合约创建的时候被工厂合约调用一次，将token0和token1更新Pair合约中两种Token的地址。

PairFactory2

contract PairFactory2
  mapping(address => mapping(address => address)) public getPair; // 通过两个Token地址查Pair地址
  address[] public allPairs; // 保存所有Pair地址

  function createPair2(address tokenA, address tokenB) external returns (address pairAddr) 
    require(tokenA != tokenB, IDENTICAL_ADDRESSES); //避免tokenA和tokenB相同产生的冲突
    // 计算用tokenA和tokenB地址计算salt
    (address token0, address token1) = tokenA < tokenB ? (tokenA, tokenB) : (tokenB, tokenA); //将tokenA和tokenB按大小排序
    bytes32 salt = keccak256(abi.encodePacked(token0, token1));
    // 用create2部署新合约
    Pair pair = new Pairsalt: salt(); 
    // 调用新合约的initialize方法
    pair.initialize(tokenA, tokenB);
    // 更新地址map
    pairAddr = address(pair);
    allPairs.push(pairAddr);
    getPair[tokenA][tokenB] = pairAddr;
    getPair[tokenB][tokenA] = pairAddr;
  

工厂合约（PairFactory2）有两个状态变量getPair是两个Token地址到pair地址的map，方便根据Token找到Pair地址；allPairs是Pair地址的数组，存储了所有Pair地址。

PairFactory2合约只有一个createPair2函数，使用CREATE2根据输入的两个Token地址tokenA和tokenB来创建新的Pair合约。其中

Pair pair = new Pairsalt: salt();

就是利用CREATE2创建合约的代码，非常简单，而salt为token1和token2的hash：

bytes32 salt = keccak256(abi.encodePacked(token0, token1));

事先计算Pair地址

// 提前计算pair合约地址
function calculateAddr(address tokenA, address tokenB) public view returns(address predictedAddress)
  require(tokenA != tokenB, IDENTICAL_ADDRESSES); //避免tokenA和tokenB相同产生的冲突
  // 计算用tokenA和tokenB地址计算salt
  (address token0, address token1) = tokenA < tokenB ? (tokenA, tokenB) : (tokenB, tokenA); //将tokenA和tokenB按大小排序
  bytes32 salt = keccak256(abi.encodePacked(token0, token1));
  // 计算合约地址方法 hash()
  predictedAddress = address(uint160(uint(keccak256(abi.encodePacked(
      bytes1(0xff),
      address(this),
      salt,
      keccak256(type(Pair).creationCode)
    )))));

我们写了一个calculateAddr函数来事先计算tokenA和tokenB将会生成的Pair地址。通过它，我们可以验证我们事先计算的地址和实际地址是否相同。

大家可以部署好PairFactory2合约，然后用下面两个地址作为参数调用createPair2，看看创建的Pair地址是什么，是否与事先计算的地址一样：

WBNB地址: 0x2c44b726ADF1963cA47Af88B284C06f30380fC78
BSC链上的PEOPLE地址:
0xbb4CdB9CBd36B01bD1cBaEBF2De08d9173bc095c

在remix上验证

1. 首先用WBNB和PEOPLE的地址哈希作为salt来计算出Pair合约的地址
2. 调用PairFactory2.createPair2传入参数为WBNB和PEOPLE的地址，获取出创建的pair合约地址
3. 对比合约地址

create2的实际应用场景

1. 为新用户预留创建钱包合约地址。
2. 由 CREATE2 驱动的 factory 合约，在uniswapV2中交易对的创建是在 Factory中调用create2完成。这样做的好处是: 它可以得到一个确定的pair地址, 使得 Router中就可以通过 (tokenA, tokenB) 计算出pair地址, 不再需要执行一次 Factory.getPair(tokenA, tokenB) 的跨合约调用。

总结

这一讲，我们介绍了CREATE2操作码的原理，使用方法，并用它完成了极简版的Uniswap并提前计算Pair合约地址。CREATE2让我们可以在部署合约前确定它的合约地址，这也是 一些layer2项目的基础。