在以太坊Hardhat测试中使用合约模拟技术

在智能合约开发过程中，我们经常需要测试合约之间的交互。有时候，我们需要模拟某个合约地址的行为，特别是当我们只想测试特定合约的功能，而不是完整部署所有相关合约时。Hardhat提供了强大的工具支持这种测试方法，这就是"账户模拟"(Account Impersonation)技术。

什么是账户模拟？

账户模拟是指在测试环境中，假装成为某个特定的以太坊地址（无论是普通用户地址还是合约地址）发送交易，而无需拥有该地址的私钥。

在正常的以太坊网络上，你需要私钥才能签名交易。但在测试环境中，Hardhat允许我们"模拟"任何地址，就像我们有它的私钥一样。

为什么需要合约模拟？

以下场景特别需要使用合约模拟技术：

1. 测试访问控制：当合约函数限制只有特定地址才能调用时

2. 合约间交互：测试两个合约之间的交互，但只想部署一个合约

3. 复杂系统测试：在有多个组件的系统中，想隔离测试某个组件

4. 测试错误情况：模拟不同来源的调用，测试合约的错误处理

实现方法

Hardhat提供了几个特殊的JSON-RPC方法来实现模拟：

1. 开始模拟账户

await network.provider.request({
  method: "hardhat_impersonateAccount",
  params: [targetAddress],
});

 

2. 获取模拟账户的签名者对象

const impersonatedSigner = await ethers.getSigner(targetAddress);

 

3. 使用模拟账户发送交易

// 直接调用合约方法
await myContract.connect(impersonatedSigner).someFunction();

// 或发送原始交易
await impersonatedSigner.sendTransaction({
  to: contractAddress,
  data: calldata,
  gasLimit: 1000000
});

 

4. 停止模拟

 

await network.provider.request({
  method: "hardhat_stopImpersonatingAccount",
  params: [targetAddress],
});

 

实际例子：模拟DomainVault合约调用

假设我们有一个DomainFraction合约，其中burnForDomainVault函数只允许domainVault地址调用：

 

 

function burnForDomainVault(uint256 amount) external {
    require(_msgSender() == domainVault, "DomainFraction: caller must domain vault");
    _burn(_msgSender(), amount);
}

 

测试这个函数时，我们需要模拟domainVault合约地址的调用：

 

 

// 向domainVault转一些代币
await domainFraction.transfer(domainVault.address, amount);

// 模拟domainVault合约调用burnForDomainVault
await network.provider.request({
  method: "hardhat_impersonateAccount",
  params: [domainVault.address],
});

const domainVaultSigner = await ethers.getSigner(domainVault.address);

// 给vault地址一些ETH以支付燃气费
await owner.sendTransaction({
  to: domainVault.address,
  value: ethers.utils.parseEther("1.0")
});

// 模拟domainVault调用burnForDomainVault
await domainFraction.connect(domainVaultSigner).burnForDomainVault(amount);

// 停止模拟
await network.provider.request({
  method: "hardhat_stopImpersonatingAccount",
  params: [domainVault.address],
});

 

注意事项

1. ETH余额：被模拟的账户需要有足够的ETH来支付交易费用

2. 状态修改：模拟账户的行为会真实地修改测试环境中的状态

3. 合约代码：如果模拟的是合约地址，该地址必须已经部署了合约代码

4. Receive函数：如果需要向合约发送ETH，该合约需要有receive()或fallback()函数

高级用法

1. 模拟特权账户：可以模拟合约的管理员或特权地址

2. 组合多个模拟：在同一测试中可以顺序模拟多个不同的地址

3. 模拟Oracle行为：可以模拟Oracle合约的回调函数

4. 跨合约调用链：测试多个合约之间的复杂交互

合约模拟是一种强大的测试技术，它使我们能够全面测试智能合约，包括那些需要特定调用者的函数。通过这种方式，我们可以确保合约在各种条件下都能按预期工作。