Guia de Melhores Práticas para Otimização de Gas em Contratos Inteligentes Ethereum
A questão das taxas de Gas na rede principal do Ethereum tem sido amplamente discutida, especialmente durante períodos de congestão da rede. Durante os picos, os usuários frequentemente precisam pagar altas taxas de transação. Portanto, é extremamente importante otimizar as taxas de Gas na fase de desenvolvimento de contratos inteligentes. A otimização do consumo de Gas não apenas pode reduzir efetivamente os custos de transação, mas também pode melhorar a eficiência das transações, proporcionando aos usuários uma experiência de blockchain mais econômica e eficiente.
Este artigo irá descrever o mecanismo de taxas de Gas da Ethereum Virtual Machine (EVM), os conceitos centrais da otimização das taxas de Gas e as melhores práticas para otimizar as taxas de Gas ao desenvolver contratos inteligentes. Espera-se que este conteúdo possa proporcionar inspiração e ajuda prática para os desenvolvedores, ao mesmo tempo que ajuda os usuários comuns a compreender melhor como funcionam as taxas de Gas do EVM, enfrentando juntos os desafios do ecossistema blockchain.
Introdução ao mecanismo de taxas de Gas do EVM
Em redes compatíveis com EVM, "Gas" é a unidade utilizada para medir a capacidade computacional necessária para executar operações específicas.
Na estrutura EVM, o consumo de Gas é dividido em três partes: execução de operações, chamadas de mensagens externas e leitura/escrita de memória e armazenamento.
A execução de cada transação requer recursos computacionais, portanto, uma taxa será cobrada para evitar loops infinitos e ataques de negação de serviço (DoS). A taxa necessária para completar uma transação é chamada de "Gas fee".
Desde a entrada em vigor do EIP-1559, as taxas de Gas são calculadas pela seguinte fórmula:
Taxa de gás = unidades de gás utilizadas * (taxa base + taxa de prioridade)
A taxa base será destruída, e a taxa de prioridade servirá como incentivo, encorajando os validadores a adicionar transações à blockchain. Definir uma taxa de prioridade mais alta pode aumentar a probabilidade de a transação ser rapidamente empacotada. Isso é semelhante a pagar um "gorjeta" aos validadores.
Compreendendo a otimização de Gas no EVM
Ao compilar contratos inteligentes com Solidity, o contrato é convertido em uma série de "códigos de operação". Cada código de operação tem um custo de consumo de Gas reconhecido.
Conceito básico de otimização de Gas
A otimização de Gas tem como núcleo a seleção prioritária de operações com alta eficiência de custo na blockchain EVM, evitando operações com custos de Gas elevados.
Operações de baixo custo no EVM:
Ler e escrever variáveis de memória
Ler constantes e variáveis imutáveis
Ler e escrever variáveis locais
Ler a variável calldata
Chamada de função interna
Operações de custo elevado:
Ler e escrever variáveis de estado armazenadas no armazenamento do contrato
Chamada de função externa
Operação em loop
Melhores Práticas para Otimização das Taxas de Gas do EVM
1. Tente reduzir o uso de armazenamento.
O custo das operações de armazenamento é mais de 100 vezes maior do que o das operações de memória. Os métodos para limitar o uso de armazenamento incluem:
Armazenar dados não permanentes na memória
Reduzir o número de modificações de armazenamento: guardar os resultados intermédios na memória e, após a conclusão de todos os cálculos, atribuir os resultados às variáveis de armazenamento.
2. empacotamento de variáveis
Organizar as variáveis de forma razoável, para que várias variáveis possam ser ajustadas em um único slot de armazenamento. Isso pode economizar uma quantidade significativa de Gas.
3. Otimizar tipos de dados
Escolher o tipo de dado adequado ajuda a otimizar o uso de Gas. Por exemplo, usar uint256 geralmente é mais econômico do que uint8, a menos que seja possível agrupar várias variáveis uint8 em um slot de armazenamento.
4. Usar variáveis de tamanho fixo em vez de variáveis dinâmicas
Se os dados puderem ser controlados dentro de 32 bytes, é recomendável usar o tipo de dados bytes32 em vez de bytes ou strings. Variáveis de tamanho fixo geralmente consomem menos Gas do que variáveis de tamanho variável.
5. Mapeamentos e Arrays
Priorize o uso de mapeamentos ao gerenciar listas de dados, a menos que seja necessário iterar ou que possa ser otimizado o consumo de Gas através da agregação de tipos de dados.
6. Usar calldata em vez de memory
Se os parâmetros da função forem somente leitura, deve-se usar preferencialmente calldata em vez de memory. Isso pode evitar cópias desnecessárias de dados.
7. Tente usar as palavras-chave Constant/Immutable sempre que possível
Variáveis constantes/imutáveis não são armazenadas no armazenamento do contrato, e o custo de acesso é menor.
8. Usar Unchecked garantindo que não ocorram estouros/subfluxos
Quando se determina que operações aritméticas não causarão overflow ou underflow, pode-se usar a palavra-chave unchecked para evitar verificações desnecessárias, economizando assim Gas.
9. otimizador de modificações
Ao reestruturar a lógica do modificador como uma função interna, é possível reduzir o tamanho do bytecode e diminuir os custos de Gas.
10. otimização de curto-circuito
Para operações lógicas, colocar as condições de custo de cálculo baixo primeiro pode permitir pular cálculos de custo alto.
Sugestões Adicionais
Remover código inútil
Utilizar contratos pré-compilados
Use com cautela o código de montagem inline
Considere usar soluções Layer 2
Utilizando ferramentas e bibliotecas de otimização
Conclusão
Otimizar o consumo de Gas é um passo importante para os desenvolvedores, pois pode minimizar os custos de transação e aumentar a eficiência dos contratos inteligentes. Ao seguir as melhores práticas discutidas neste artigo, os desenvolvedores podem reduzir efetivamente o consumo de Gas dos contratos. No entanto, durante o processo de otimização, deve-se ter cuidado para garantir que a segurança dos contratos inteligentes não seja afetada.
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Guia de otimização de taxas de Gas para contratos inteligentes Ethereum: Detalhes das 10 melhores práticas
Guia de Melhores Práticas para Otimização de Gas em Contratos Inteligentes Ethereum
A questão das taxas de Gas na rede principal do Ethereum tem sido amplamente discutida, especialmente durante períodos de congestão da rede. Durante os picos, os usuários frequentemente precisam pagar altas taxas de transação. Portanto, é extremamente importante otimizar as taxas de Gas na fase de desenvolvimento de contratos inteligentes. A otimização do consumo de Gas não apenas pode reduzir efetivamente os custos de transação, mas também pode melhorar a eficiência das transações, proporcionando aos usuários uma experiência de blockchain mais econômica e eficiente.
Este artigo irá descrever o mecanismo de taxas de Gas da Ethereum Virtual Machine (EVM), os conceitos centrais da otimização das taxas de Gas e as melhores práticas para otimizar as taxas de Gas ao desenvolver contratos inteligentes. Espera-se que este conteúdo possa proporcionar inspiração e ajuda prática para os desenvolvedores, ao mesmo tempo que ajuda os usuários comuns a compreender melhor como funcionam as taxas de Gas do EVM, enfrentando juntos os desafios do ecossistema blockchain.
Introdução ao mecanismo de taxas de Gas do EVM
Em redes compatíveis com EVM, "Gas" é a unidade utilizada para medir a capacidade computacional necessária para executar operações específicas.
Na estrutura EVM, o consumo de Gas é dividido em três partes: execução de operações, chamadas de mensagens externas e leitura/escrita de memória e armazenamento.
A execução de cada transação requer recursos computacionais, portanto, uma taxa será cobrada para evitar loops infinitos e ataques de negação de serviço (DoS). A taxa necessária para completar uma transação é chamada de "Gas fee".
Desde a entrada em vigor do EIP-1559, as taxas de Gas são calculadas pela seguinte fórmula:
Taxa de gás = unidades de gás utilizadas * (taxa base + taxa de prioridade)
A taxa base será destruída, e a taxa de prioridade servirá como incentivo, encorajando os validadores a adicionar transações à blockchain. Definir uma taxa de prioridade mais alta pode aumentar a probabilidade de a transação ser rapidamente empacotada. Isso é semelhante a pagar um "gorjeta" aos validadores.
Compreendendo a otimização de Gas no EVM
Ao compilar contratos inteligentes com Solidity, o contrato é convertido em uma série de "códigos de operação". Cada código de operação tem um custo de consumo de Gas reconhecido.
Conceito básico de otimização de Gas
A otimização de Gas tem como núcleo a seleção prioritária de operações com alta eficiência de custo na blockchain EVM, evitando operações com custos de Gas elevados.
Operações de baixo custo no EVM:
Operações de custo elevado:
Melhores Práticas para Otimização das Taxas de Gas do EVM
1. Tente reduzir o uso de armazenamento.
O custo das operações de armazenamento é mais de 100 vezes maior do que o das operações de memória. Os métodos para limitar o uso de armazenamento incluem:
2. empacotamento de variáveis
Organizar as variáveis de forma razoável, para que várias variáveis possam ser ajustadas em um único slot de armazenamento. Isso pode economizar uma quantidade significativa de Gas.
3. Otimizar tipos de dados
Escolher o tipo de dado adequado ajuda a otimizar o uso de Gas. Por exemplo, usar uint256 geralmente é mais econômico do que uint8, a menos que seja possível agrupar várias variáveis uint8 em um slot de armazenamento.
4. Usar variáveis de tamanho fixo em vez de variáveis dinâmicas
Se os dados puderem ser controlados dentro de 32 bytes, é recomendável usar o tipo de dados bytes32 em vez de bytes ou strings. Variáveis de tamanho fixo geralmente consomem menos Gas do que variáveis de tamanho variável.
5. Mapeamentos e Arrays
Priorize o uso de mapeamentos ao gerenciar listas de dados, a menos que seja necessário iterar ou que possa ser otimizado o consumo de Gas através da agregação de tipos de dados.
6. Usar calldata em vez de memory
Se os parâmetros da função forem somente leitura, deve-se usar preferencialmente calldata em vez de memory. Isso pode evitar cópias desnecessárias de dados.
7. Tente usar as palavras-chave Constant/Immutable sempre que possível
Variáveis constantes/imutáveis não são armazenadas no armazenamento do contrato, e o custo de acesso é menor.
8. Usar Unchecked garantindo que não ocorram estouros/subfluxos
Quando se determina que operações aritméticas não causarão overflow ou underflow, pode-se usar a palavra-chave unchecked para evitar verificações desnecessárias, economizando assim Gas.
9. otimizador de modificações
Ao reestruturar a lógica do modificador como uma função interna, é possível reduzir o tamanho do bytecode e diminuir os custos de Gas.
10. otimização de curto-circuito
Para operações lógicas, colocar as condições de custo de cálculo baixo primeiro pode permitir pular cálculos de custo alto.
Sugestões Adicionais
Conclusão
Otimizar o consumo de Gas é um passo importante para os desenvolvedores, pois pode minimizar os custos de transação e aumentar a eficiência dos contratos inteligentes. Ao seguir as melhores práticas discutidas neste artigo, os desenvolvedores podem reduzir efetivamente o consumo de Gas dos contratos. No entanto, durante o processo de otimização, deve-se ter cuidado para garantir que a segurança dos contratos inteligentes não seja afetada.