UniswapV2でトークンの価格取得/スワップ(web3py)

概要

Uniswapはその誕生以降、様々なクローンが様々なチェーンで作られています。そのほとんどがUniswapV2に対応しており、適宜アドレスを変えるだけで同じように扱えます。
今回はgas代が安く、Infuraなどの登録なしでRPCが使える、PolygonチェーンのQuickswapを例にトークンの価格取得とスワップの実装を行います。

DAI/ETHの価格取得

はじめにUniswapのfactoryとrouterのコントラクトインスタンスを取得します。factoryは、DAI-ETHのペアコントラクトのアドレスを取得するために必要です。routerはスワップする際に必要になります。

from web3 import Web3,HTTPProvider
import json, os, time

RPC_URL = "https://polygon-rpc.com" # Polygon Matic RPC address
FACTORY_ADDRESS = "0x5757371414417b8C6CAad45bAeF941aBc7d3Ab32" # QuickSwap UniswapV2Factory
ROUTER_ADDRESS = "0xa5E0829CaCEd8fFDD4De3c43696c57F7D7A678ff" # QuickSwap UniswapV2Router02
DAI_ADDRESS = "0x8f3Cf7ad23Cd3CaDbD9735AFf958023239c6A063" # DAI on polygon
WETH_ADDRESS ="0x7ceB23fD6bC0adD59E62ac25578270cFf1b9f619"# WETH on polygon

with open("abis/IUniswapV2Pair.json", "r") as f:
    IUniswapV2Pair =json.loads(f.read())
with open("abis/IUniswapV2Factory.json", "r") as f:
    IUniswapV2Factory =json.loads(f.read())
with open("abis/IUniswapV2Router02.json", "r") as f:
    IUniswapV2Router02 =json.loads(f.read())
with open("abis/IERC20.json", "r") as f:
    IERC20 =json.loads(f.read())

w3 = Web3(HTTPProvider(RPC_URL))
factory = w3.eth.contract(address = FACTORY_ADDRESS , abi = IUniswapV2Factory["abi"])
router = w3.eth.contract(address = ROUTER_ADDRESS , abi = IUniswapV2Router02["abi"])

FACTORY_ADDRESS, ROUTER_ADDRESSはこのページ、DAIやWETHのコントラクトアドレスはこのページから確認できます。ABIファイルは以下のリンクからダウンロードできます。

次にDAI-ETHペアコントラクトのアドレスをgetPairメソッドで取得し、そのアドレスを使ってコントラクトインスタンスを作ります。

eth_dai_address = factory.functions.getPair(DAI_ADDRESS , WETH_ADDRESS).call() # eth_daiのコントラクトアドレスを取得
eth_dai = w3.eth.contract(address = eth_dai_address, abi = IUniswapV2Pair["abi"]) # eth_daiのコントラクトインスタンスを取得
print("token0 = ",  eth_dai.functions.token0().call())
print("token1 = ",  eth_dai.functions.token1().call())

出力結果

token0 =  0x7ceB23fD6bC0adD59E62ac25578270cFf1b9f619
token1 =  0x8f3Cf7ad23Cd3CaDbD9735AFf958023239c6A063

ペア通貨はそれぞれtoken0, token1と呼ばれます。今回はWETHがtoken0, DAIがtoken1に対応していることがわかります。

次に価格を取得します。

reserves = eth_dai.functions.getReserves().call()
print("token0 reserver = ", reserves[0]*10**(-18))
print("token1 reserver = ", reserves[1]*10**(-18))
print(" block.timestamp = ", reserves[2])
print("token0 price = ", reserves[1]/reserves[0]) # DAI/ETH price in this case

出力結果

token0 reserver =  3025.605972350233
token1 reserver =  6015799.838675748
block.timestamp =  1653458719
token0 price =  1988.2958632590182

reserverとはプールされているトークン量です。ETHもDAIも最小単位に対し小数点が18桁目にあるので、$10^{-18}$を掛けています。reserversの第3要素は値を取得したブロックのタイムスタンプになっています。reserves[1]/reserves[0]がtoken01単位あたりのtoken1の量、この場合はDAI/ETHの価格になっています。

DAI→WETHのスワップ

DAI→WETHのスワップを実装してみます。あらかじめウォレットにいくらかDAIを用意しておいて下さい。

approve

スワップはUniswapのRouterコントラクトが、ウォレットからDAIをtransferFromメソッドで引き抜き、ETHに交換します。そのためスワップに先立って、Routerコントラクトのアドレスに対しapproveを行う必要があります。

my_address = os.getenv("ADDRESS")
my_private_key = os.getenv("PRIVATE_KEY")
dai = w3.eth.contract(address = DAI_ADDRESS, abi = IERC20["abi"])

dai_amount = Web3.toWei("0.1", "ether") # スワップしたい量

nonce = w3.eth.get_transaction_count(my_address)
tx_approve = dai.functions.approve(ROUTER_ADDRESS, dai_amount).buildTransaction(\
    {'chainId': 137, \
     'type': 2, \
     'gas': 10**6, \
    'maxFeePerGas': w3.toWei('100', 'gwei'),\
    'nonce': nonce, })
signed_tx_approve = w3.eth.account.sign_transaction(tx_approve, private_key = my_private_key)
w3.eth.send_raw_transaction(signed_tx_approve.rawTransaction)

swap

いよいよスワップです。
スワップのメソッドはいくつかありますが、今回はswapExactTokensForTokensを使います。

function swapExactTokensForTokens(
  uint amountIn,
  uint amountOutMin,
  address[] calldata path,
  address to,
  uint deadline
) external returns (uint[] memory amounts);

これはamountInで指定した量のトークン(path[0]で指定されたもの）をトークン(path[path.length - 1]で指定されたもの）になるべく多く交換し、アドレスtoに送金するメソッドです。
pathはスワップの経路を指定します。今回はDAIとWETHのペアプールが存在するので直接スワップすることができて、path[0]にDAIのコントラクトアドレス、path[1]にETHのコントラクトアドレスを指定すれば良いです。amountOutMinは交換後の最低トークン量を指定します。この量を下回るならばrevertされます。deadlineには取引の期限を指定します。

amountIn = dai_amount
amountOutMin =int(reserves[0]/reserves[1]*amountIn*0.99) # 1%以内のスリッページで実行
path = [DAI_ADDRESS, WETH_ADDRESS] # daiからwethへ両替することを指定
to = my_address
deadline = int(time.time() + 60*10) # 10分以内に実行されなければrevert
nonce = w3.eth.get_transaction_count(my_address)
tx_swap = router.functions.swapExactTokensForTokens(amountIn, amountOutMin, path, to, deadline).buildTransaction(\
    {'chainId': 137, \
     'type': 2, \
     'gas': 10**6, \
    'maxFeePerGas': w3.toWei('100', 'gwei'),\
    'nonce': nonce, })
signed_tx_swap = w3.eth.account.sign_transaction(tx_swap, private_key = my_private_key)
w3.eth.send_raw_transaction(signed_tx_swap.rawTransaction)

以上でスワップが完了します。

参考文献