通过CREATE2获得合约地址：解决交易所充值账号问题

Seven 2022-01-25 17:44:18
Categories： > > Tags：

交易所账号充值功能需求

实现方案

为所有用户生成以太坊钱包地址

方案描述

为交易所每个用户生成一个以太坊的钱包地址，交易所统一管理他们的私钥，用户充值直接充值到交易所维护的地址上，然后统一汇总到交易所的热钱包地址。

方案优点
方案缺点
结论

该方案存在极大的安全隐患，不利于交易所的长期发展。

为用户创建独立的智能合约

方案描述

用户的充值地址为部署智能合约的地址，避免在服务器上存储地址的私钥，代币的归集，通过调用智能合约进行归集。

方案优点
缺点
结论

该方案虽然可以避免私钥存储在服务器，但是对于交易所来说，成本太高，不是最优的方案。

预计算合约地址

方案描述

通过evm的内部指令 CREATE2 操作码提前计算出要部署的合约地址，CREATE2 是以太坊在2019年2月28号的君士坦丁堡（Constantinople）硬分叉**[1]中引入 的一个新操作码。根据EIP1014[2]**CREATE2操作码引入，主要是用于状态通道，这里我们用于解决交易所钱包的问题。

地址计算公式如下：

1
keccak256 (0xff ++ address ++ salt ++ keccak256 (init_code)) [12:]

参数说明：

这样，我们合约可以在需要的时候才部署。例如，当用户决定使用钱包时。我们可以随时计算合约地址，因为上述参数对于每个用户来说是固定的，address是常量，salt是user_id的哈希值，init_code也是常量。

1
2
疑问1:这里合约地址可以预生成，如果知道规律是不是每个人都可以生成？如何保证生成合约地址所属权是交易所的？
答案：
方案改进

上面的解决方案仍然有一个缺陷：交易所需要付费部署智能合约。但是，这是可以避免的。可以在合约构造函数中调用transfer（）函数，然后调用selfdestruct（）。这将退还部署智能合约部分的gas。与常见错误认识相反，其实你可以使用CREATE2操作码在同一地址多次部署智能合约。这是因为CREATE2检查目标地址的 nonce 是否为零（它会在构造函数的开头将其设置为1）。在这种情况下，selfdestruct（）函数每次都会重置地址的 nonce。因此，如果再次使用相同的参数调用CREATE2创建合约，对nonce的检查是可以通过的。

这个解决方案类似于使用以太坊地址的方案，但是无需存储私钥。因为我们不支付智能合约部署费用，所以将钱从充值地址到热钱包的成本大约等于调用transfer（）函数的成本。

最终方案

● 通过user_id获取随机值（salt）的函数

● 调用CREATE2操作码（使用适当的随机数）的智能合约

● 具有如下构造函数的充值钱包合约的字节码：

1
2
3
4
5
6
constructor () {
    address hotWallet = 0x …;
    address token = 0x …;
    token.transfer (hotWallet, token.balanceOf (address(this)));
    selfdestruct (address (0));
}

对于每个新用户，我们通过下面的公式计算其充值钱包地址：

1
keccak256 (0xff ++ fabric_addr ++ hash (user_id) ++ keccak256 (wallet_init_code)) [12:]

当用户将代币转入其充值钱包地址时，后台系统会监控到 Transfer事件，并且目标参数（ _to ）是充值地址。此时，在实际部署充值钱包合约前，已经可以增加用户在交易所的余额了。

1
2
疑问：预先生成的地址，用户如果先转账，而合约没创建或者监听过程中程序异常，这种情况用户的token去哪里了？
答案：

当用户充值钱包中累积了足够的代币时，我们就可以将所有币一次性转入平台热钱包。为此，后台调用工厂合约的如下方法：

1
2
3
4
function deployWallet (uint256 salt) {
    bytes memory walletBytecode = …;
    // 用充值钱包合约的字节码及 salt 调用 CREATE2 
}

此时充值钱包智能合约的构造函数被调用，这会将所有代币转入热钱包然后自动销毁。

以下是完整代码：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
// Note that this is not the production code
pragma solidity 0.5.6;

import "./IERC20.sol";

contract Wallet {
    address internal token = 0x123...<hot_wallet_addr>;
    address internal hotWallet = 0x321...<hot_wallet_addr>;

    constructor() public {
        // send all tokens from this contract to hotwallet
        IERC20(token).transfer(
            hotWallet,
            IERC20(token).balanceOf(address(this))
        );
        // selfdestruct to receive gas refund and reset nonce to 0
        selfdestruct(address(0x0));
    }
}

contract Fabric {
    function createContract(uint256 salt) public {
        // get wallet init_code
        bytes memory bytecode = type(Wallet).creationCode;
        assembly {
            let codeSize := mload(bytecode) // get size of init_bytecode
            let newAddr := create2(
                0, // 0 wei
                add(bytecode, 32), // the bytecode itself starts at the second slot. The first slot contains array length
                codeSize, // size of init_code
                salt // salt from function arguments
            )
        }
    }
}

注意，这不是我们的生产环境代码，因为我们还要优化钱包合约的字节码，并且使用操作码编写了。

附言

参考资料

第一个夹子机器人上学习和实践
存证应用在FISCOBCOS中的应用