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solidity 中 Eth 和 Usd 到底如何转换

news 2025/8/2 1:52:42

在Solidity中通过预言机（Oracle）实现ETH与USD的换算，核心是利用预言机提供的实时ETH/USD价格数据，结合整数运算处理精度问题。以下是详细步骤和代码示例，带你从零实现。<理解预言机的同学可以先看第五点>

一、核心原理回顾

预言机的作用：提供ETH与USD的实时汇率（如1 ETH = 2000.12345678 USD），但返回的是放大后的整数（如200012345678，放大了1e8倍，保留8位小数）。
单位转换：ETH在链上以wei为最小单位（1 ETH = 1e18 wei），USD通常以“美元分”或“美元单位”计算（需明确精度，如1 USD = 1e18单位，避免小数）。
运算逻辑：利用整数乘法和除法处理换算，避免小数运算（Solidity不直接支持小数）。

二、准备工作：选择预言机

最常用的是Chainlink预言机，它提供标准化的价格接口AggregatorV3Interface。不同网络的预言机地址不同（如以太坊主网、Sepolia测试网等），需提前查询（Chainlink地址列表）。

以Sepolia测试网的ETH/USD价格预言机为例，地址为：0x694AA1769357215DE4FAC081bf1f309aDC325306。

三、完整实现步骤

1. 引入预言机接口

Chainlink的AggregatorV3Interface定义了获取价格的方法，需导入或直接定义接口。

2. 初始化预言机

在合约构造函数中，传入预言机地址，初始化接口实例。

3. 获取实时ETH/USD价格

调用预言机的latestRoundData()方法，获取放大后的价格（整数），并检查数据新鲜度（避免使用过时价格）。

4. 实现ETH转USD的函数

已知ETH数量（以wei为单位），计算对应的USD金额。

5. 实现USD转ETH的函数

已知USD金额，计算对应的ETH数量（以wei为单位）。

四、代码示例（附详细注释）

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.30;// 引入Chainlink预言机接口（或直接定义）
interface AggregatorV3Interface {function latestRoundData()externalviewreturns (uint80 roundId,    // 轮次IDint256 answer,     // 价格（放大后的整数）uint256 startedAt, // 开始时间uint256 updatedAt, // 更新时间uint80 answeredInRound // 回答轮次);
}contract EthUsdConverter {// 预言机实例（ETH/USD价格源）AggregatorV3Interface public priceFeed;// 常量定义（精度控制）uint256 public constant ETH_DECIMALS = 1e18; // 1 ETH = 1e18 weiuint256 public constant PRICE_DECIMALS = 1e8; // 预言机价格放大倍数（8位小数）uint256 public constant USD_DECIMALS = 1e18; // 假设USD以1e18为单位（可根据需求调整）// 构造函数：初始化预言机（Sepolia测试网ETH/USD地址）constructor() {priceFeed = AggregatorV3Interface(0x694AA1769357215DE4FAC081bf1f309aDC325306);}/*** 内部函数：获取最新ETH/USD价格（放大后的整数，如200012345678）* 并检查价格是否新鲜（1小时内更新）*/function getLatestEthUsdPrice() internal view returns (uint256) {(, int256 price,, uint256 updatedAt,) = priceFeed.latestRoundData();// 检查价格是否过时（超过1小时）require(updatedAt > block.timestamp - 3600, "Price is stale");// 确保价格为正数require(price > 0, "Invalid price");return uint256(price);}/*** 功能1：ETH转USD（输入wei，返回USD单位）* 公式：USD = (ETH_wei × 预言机价格) ÷ (ETH_DECIMALS × PRICE_DECIMALS)*/function ethToUsd(uint256 ethWei) external view returns (uint256) {uint256 ethUsdPrice = getLatestEthUsdPrice(); // 预言机价格（放大1e8后）// 计算：(ethWei * 价格) / (1e18 * 1e8) → 转换为USDuint256 usd = (ethWei * ethUsdPrice) / (ETH_DECIMALS * PRICE_DECIMALS);return usd * USD_DECIMALS; // 按USD精度返回（可选）}/*** 功能2：USD转ETH（输入USD单位，返回wei）* 公式：ETH_wei = (USD × ETH_DECIMALS × PRICE_DECIMALS) ÷ (预言机价格 × USD_DECIMALS)*/function usdToEth(uint256 usd) external view returns (uint256) {uint256 ethUsdPrice = getLatestEthUsdPrice(); // 预言机价格（放大1e8后）// 计算：(usd * 1e18 * 1e8) / (价格 * 1e18) → 简化为 (usd * 1e8) / 价格uint256 ethWei = (usd * PRICE_DECIMALS) / ethUsdPrice;return ethWei;}
}

五、关键公式解析

1. ETH转USD（已知ETH数量，求USD）

现实公式：USD金额 = ETH数量（ETH） × ETH/USD价格（USD/ETH）
链上转换（ETH以wei为单位）：
- ETH数量（ETH）= ethWei ÷ 1e18（将wei转为ETH）
- ETH/USD价格 = 预言机价格 ÷ 1e8（将放大后的整数转为实际价格）
- 合并得：USD = (ethWei × 预言机价格) ÷ (1e18 × 1e8)

2. USD转ETH（已知USD金额，求ETH）

现实公式：ETH数量（ETH）= USD金额 ÷ ETH/USD价格（USD/ETH）
链上转换（ETH以wei为单位）：
- ETH数量（wei）= ETH数量（ETH） × 1e18
- 合并得：ETH_wei = (USD金额 × 1e18 × 1e8) ÷ 预言机价格

六、测试与验证

假设预言机返回的ETH/USD价格为200012345678（即2000.12345678 USD/ETH）：

测试ethToUsd(1e18)（1 ETH）：
计算：(1e18 × 200012345678) ÷ (1e18 × 1e8) = 200012345678 ÷ 1e8 = 2000.12345678 → 返回2000.12345678 USD（按USD_DECIMALS转换后为对应整数）。
测试usdToEth(200012345678)（2000.12345678 USD）：
计算：(200012345678 × 1e8) ÷ 200012345678 = 1e8 → 1e8 wei？不，这里需要注意USD的单位：如果USD_DECIMALS是1e18，实际输入的USD应为2000.12345678 × 1e18，计算后得到1e18 wei（1 ETH）。