ERC-20 实战（下）：签名授权 Permit 与 ERC-2612 模型

📚 作者：Henry 🧱 系列：《ERC 系列标准全景图解》 · 第 4 篇 👨‍💻 受众：Web3 前端工程师 / 区块链开发者 / Web3入门者 👉 系列持续更新中，建议收藏专栏或关注作者

🧠 为什么需要 permit()？

在传统的 ERC-20 授权流程中，用户必须先调用 approve(...) 才能授权合约使用自己的 token。这个过程：

• 需要一次 on-chain 交易（= 支付 gas）
• 无法由第三方代为触发（因为 approve 必须由 msg.sender 发起）
• 用户交互路径长，体验差

为此，ERC-2612 引入了 permit(...)，一种离线签名 + 合约校验的授权方式，让用户无需上链即可完成授权。

ERC-2612 是什么？属于哪类扩展？

• 提出者：Uniswap 等项目提出，编号 EIP-2612
• 类型：ERC-20 的签名授权扩展
• 基于：EIP-712 Typed Structured Data 签名规范

适用于：

• 支持 Meta-Transaction（如 Biconomy、Gasless）
• 授权 + 操作一步到位（如 DEX 中 “Approve + Swap”）

permit(...) 函数定义

function permit(
  address owner,
  address spender,
  uint256 value,
  uint256 deadline,
  uint8 v,
  bytes32 r,
  bytes32 s
) external;

📌 特点说明：

• v, r, s：为用户离线签名所得参数
• deadline：授权有效期，避免 replay attack
• 合约验证签名后，直接设置 allowance

3. permit() 的工作流程

┌────────────┐     off-chain signature    ┌──────────────┐
│   User     │ ─────────────────────────▶ │  Frontend UI │
└────────────┘                            └──────────────┘
       │                                        │
       ▼                                        ▼
     交易构造                            提交签名+参数
       │                                        │
       ▼                                        ▼
┌─────────────────────────────────────────────────┐
│          Token Contract (ERC-2612)              │
│ 1. 校验 owner 对消息体签名正确                      │
│ 2. 校验 nonce 未被使用                            │
│ 3. 校验 deadline 未过期                           │
│ 4. 设置 allowance[owner][spender] = value        │
└─────────────────────────────────────────────────┘

4. 签名消息体结构（符合 EIP-712）

Permit(
  address owner,
  address spender,
  uint256 value,
  uint256 nonce,
  uint256 deadline
)

配合 EIP-712 domain separator：

keccak256(abi.encodePacked(
  "\x19\x01",
  DOMAIN_SEPARATOR,
  keccak256(encode(Permit))
))

非常关键的 nonce 管理机制

ERC-2612 中每个签名必须唯一，使用 nonces[owner] 控制：

mapping(address => uint256) public nonces;

每次调用 permit() 后：

nonces[owner]++;

✅ 能有效防止签名被重放

安全边界与校验规则

源码解读（OpenZeppelin ERC20Permit）

OpenZeppelin 的实现位于 ERC20Permit.sol：

function permit(...) public override {
  require(block.timestamp <= deadline, "expired");

  bytes32 structHash = keccak256(abi.encode(
    PERMIT_TYPEHASH, owner, spender, value, _useNonce(owner), deadline
  ));

  bytes32 hash = _hashTypedDataV4(structHash);
  address signer = ECDSA.recover(hash, v, r, s);
  require(signer == owner, "invalid signature");

  _approve(owner, spender, value);
}

模块继承关系：

ERC20 → ERC20Permit → EIP712 → Nonces

前端实践（以 viem 或 ethers 为例）

import { signTypedData } from 'viem/account'

const signature = await signTypedData({
  domain: {
    name: 'DAI Stablecoin',
    version: '1',
    chainId: 1,
    verifyingContract: tokenAddress,
  },
  types: {
    Permit: [
      { name: 'owner', type: 'address' },
      { name: 'spender', type: 'address' },
      { name: 'value', type: 'uint256' },
      { name: 'nonce', type: 'uint256' },
      { name: 'deadline', type: 'uint256' },
    ],
  },
  message: {
    owner: user,
    spender,
    value: amount,
    nonce,
    deadline,
  },
})

合约落地建议

✅ 小结

• permit() 实现了基于签名的离线授权，不依赖 msg.sender
• 通过 EIP-712 + nonce + deadline 机制保障安全性
• 非常适用于减少授权交互、支持 Gasless 的场景
• 已广泛用于 DAI、USDC、Uniswap、1inch 等主流项目中