Разработка системы multi-hop свапов

Разработка системы multi-hop свапов

Протокол агрегирует ликвидность с трёх DEX, но маршрут USDC→WBTC идёт через единственный пул с глубиной $200k. Результат — проскальзывание 1.8% на сделке в $50k. Пользователь торгует в минус относительно рыночной цены, а алгоритм об этом молчит. Multi-hop решает это через разбивку маршрута: USDC→WETH через Uniswap v3, WETH→WBTC через Curve tricrypto. Суммарное проскальзывание — 0.3%. Разница существенная, но реализовать правильно — не тривиально.

Где ломается наивная реализация multi-hop

Path encoding и stack overflow в Solidity

Uniswap v3 кодирует маршрут как bytes path — последовательность address fee address fee address. При трёх хопах это 20+3+20+3+20 = 66 байт. Кажется просто. Проблема начинается, когда разработчик пытается строить path динамически в Solidity — abi.encodePacked в цикле с uint24[] fees и address[] tokens. Если ввод не валидируется, можно собрать путь с несовпадением длин: 4 токена, 2 fee. Контракт скомпилируется. На swap уйдёт в revert на уровне декодирования в UniswapV3Pool, и без внятного error message.

Второй вектор — callback manipulation. В uniswapV3SwapCallback контракт должен проверить, что вызывающий — легитимный пул, вычисленный через PoolAddress.computeAddress. Если этой проверки нет, любой может вызвать callback напрямую, передав произвольный amount0Delta / amount1Delta, и вытащить токены из контракта. Именно так был дренирован один из форков агрегатора в 2023 году — отсутствие caller validation в callback.

Price impact calculation через несколько пулов

Считать price impact по multi-hop маршруту сложнее, чем по одному пулу. Наивный подход — вызвать quoteExactInput у Quoter, получить amountOut, сравнить с spot price. Работает. Но Quoter v2 требует simulate через eth_call, а при частых запросах это создаёт нагрузку на RPC. Более правильный путь — off-chain расчёт через математику CPMM и CLMM: для каждого пула считаем sqrtPriceX96 после свапа, затем агрегируем. Это позволяет считать impact без on-chain запросов.

Ещё тонкость: при hop через Curve стабильный пул (3pool, Frax) математика другая — StableSwap invariant вместо x*y=k. Смешивать расчёты нельзя, иначе оценка выйдет неверной.

MEV и sandwich-атаки на multi-hop маршруты

Длинный маршрут с несколькими пулами — лакомый кусок для MEV-ботов. Каждый пул — отдельная точка атаки. Классический sandwich: бот фронтранит первый хоп, повышает цену, затем бэкранит после выполнения транзакции. Защита — жёсткий amountOutMinimum на весь маршрут (не на каждый хоп отдельно) и использование private mempool: Flashbots Protect, MEV Blocker, или прямая отправка через eth_sendPrivateTransaction.

Как мы строим multi-hop систему

Архитектура: off-chain routing + on-chain execution

Разделение обязанностей принципиально. Off-chain router считает оптимальный маршрут — это Python/TypeScript сервис, который строит граф из пулов Uniswap v2/v3, Curve, Balancer, и запускает Dijkstra или Bellman-Ford для поиска пути с минимальным impact. On-chain контракт только исполняет: принимает закодированный путь, валидирует его, исполняет свапы через ISwapRouter / ICurvePool, отдаёт amountOut.

Реализация executor-контракта

Контракт реализует IUniversalRouter-подобный интерфейс. Ключевая функция — executeMultiHop(bytes calldata path, uint256 amountIn, uint256 amountOutMin, address recipient). Внутри: декодируем path, определяем тип первого пула (Uniswap v3 по наличию fee uint24, или Curve по address registry), маршрутизируем в соответствующий адаптер.

Каждый адаптер — отдельный контракт, зарегистрированный в IAdapterRegistry. Это позволяет добавлять поддержку новых DEX без переписывания executor. Паттерн — strategy через интерфейс ISwapAdapter с методом swap(address tokenIn, address tokenOut, uint256 amountIn, bytes calldata data) returns (uint256 amountOut).

Кэш адресов пулов в mapping(bytes32 => address) — ключ это keccak256(abi.encodePacked(token0, token1, fee)). Позволяет не обращаться к factory на каждый хоп.

Тестирование на fork mainnet

Multi-hop нельзя протестировать без реального состояния пулов. Используем Foundry fork-тесты:

vm.createSelectFork(vm.envString("ETH_RPC_URL"), blockNumber);

Фиксируем конкретный блок — воспроизводимость тестов. Прогоняем сценарии: USDC→WETH→WBTC через Uniswap v3, DAI→USDC→ETH→stETH через микс Curve+Uniswap. Проверяем, что amountOut совпадает с предсказанием Quoter с допуском ±0.01%.

Fuzzing на размер входных сумм — amountIn от 1 до 10^9 единиц токена. Ищем edge cases где path расчёт даёт amountOut = 0 из-за integer overflow/underflow при промежуточных вычислениях.

Процесс работы

Аналитика (2-3 дня). Инвентаризация пулов: какие DEX, какие чейны, нужна ли кросс-чейн поддержка. Определяем, нужен ли собственный subgraph или достаточно публичных эндпоинтов.

Проектирование (3-5 дней). Схема граф-роутера, интерфейсы адаптеров, storage layout executor-контракта. На этом этапе решаем вопрос апгрейдаемости: если добавление новых DEX планируется, адаптер-реестр должен поддерживать registerAdapter с access control.

Разработка (1-2 недели). Off-chain router + on-chain executor + набор адаптеров под конкретные DEX. Fork-тесты на Ethereum и целевых L2 (Arbitrum, Optimism, Base).

Интеграция. wagmi/viem хуки для frontend: useMultiHopQuote, useMultiHopSwap. WebSocket подписка на обновление цен через The Graph.

Аудит и деплой. Slither + ручной review callback-функций. Деплой через Foundry script с Gnosis Safe мультисиг на функции owner.

Ориентиры по срокам

MVP с поддержкой Uniswap v2/v3 и одним чейном — 1-2 недели. Полноценный агрегатор с Curve, Balancer, кастомным subgraph и поддержкой 3-4 чейнов — 6-8 недель. Сроки зависят от количества поддерживаемых DEX и требований к точности quote-движка.

Стоимость рассчитывается после анализа технического задания.