Comment optimiser un contrat intelligent pour réduire les coûts de gaz?

Comprendre les coûts de gaz dans les contrats intelligents Ethereum

Dans la blockchain Ethereum , les coûts de gaz représentent les frais que les utilisateurs paient pour exécuter des transactions ou des contrats intelligents. Chaque opération effectuée sur la machine virtuelle Ethereum (EVM) consomme une certaine quantité de gaz, qui est payée en ETH . Les développeurs visant à déployer et à maintenir des contrats intelligents doivent comprendre comment ces coûts sont calculés pour optimiser efficacement leur code.

Les frais de gaz dépendent de deux facteurs principaux: la limite de gaz et le prix du gaz . La limite de gaz fait référence à la quantité maximale de gaz qu'un utilisateur est disposée à dépenser pour une transaction, tandis que le prix du gaz est le coût par unité de gaz, généralement mesuré en GWEI . Des opérations de calcul élevées, telles que des boucles ou une logique complexe, augmentent considérablement la consommation de gaz, ce qui rend l'optimisation cruciale pour réduire les coûts globaux.

Choisir des structures de données et des modèles de stockage efficaces

L'un des moyens les plus percutants de réduire les coûts de gaz dans un contrat intelligent consiste à optimiser les structures de données et l'utilisation du stockage . Chaque fois qu'un contrat écrit au stockage, il entraîne des frais de gaz élevés. Par conséquent, la minimisation des changements d'état et l'emballage efficace des variables peuvent entraîner des économies importantes.

• Emballez plusieurs variables en un seul emplacement de stockage : la solidité permet un emballage variable serré , où des variables qui représentent jusqu'à 256 bits peuvent être stockées ensemble dans une seule fente.
• Utilisez des mappages au lieu des tableaux lorsque cela est possible : itérer sur les tableaux coûte cher; Les mappages offrent O (1) l'accès et évitez le bouclage.
• Évitez les écritures inutiles dans le stockage : utilisez des variables de mémoire pendant le calcul et n'écrivez qu'un stockage une fois à la fin.

Par exemple, la combinaison de trois valeurs UInt8 en un seul UInt24 enregistre des emplacements de stockage et réduit le gaz utilisé lors des mises à jour.

Minimiser le calcul en chaîne

Les calculs sur la chaîne, en particulier ceux qui impliquent des boucles , de l'arithmétique ou des manipulations de cordes , peuvent être extrêmement coûteux. Pour minimiser cela, les développeurs doivent décharger autant de calculs que possible dans des environnements hors chaîne , en utilisant des oracles ou un traitement côté client.

• Valeurs de précompute hors chaîne : Au lieu d'effectuer des calculs à l'intérieur du contrat, passez les résultats déjà calculés via des arguments de fonction.
• Itérations de boucle limite : si les boucles sont inévitables, assurez-vous qu'ils exécutent un nombre fixe et minimal de fois.
• Utilisez des algorithmes à temps constant : évitez les algorithmes avec complexité supérieure à O (1), en particulier dans les fonctions fréquemment appelées.

En éloignant les tâches intensives de l'EVM, les développeurs peuvent considérablement réduire les coûts d'exécution.

Optimisation des appels de fonction et de la journalisation des événements

Les appels de fonction et les émissions d'événements contribuent également à la consommation de gaz. Les appels externes, en particulier à d'autres contrats, peuvent être imprévisibles en termes d'utilisation du gaz en raison de problèmes de réentrance potentiels et de dépendances logiques externes.

• Transactions par lots : combinez plusieurs opérations en une seule transaction pour économiser sur les frais généraux.
• Utilisez les fonctions internes le cas échéant : les appels internes sont moins chers que les appels externes car ils ne passent pas par l'interface externe complète.
• Log Data Essential Data uniquement : l'émission d'événements est relativement bon marché par rapport aux écritures de stockage, mais s'additionne toujours si elle est effectuée.

Une gestion minutieuse des appels de fonction et de la journalisation garantit que seules les actions nécessaires se produisent sur la chaîne.

Tiration d'optimisations du compilateur et refactorisation de code

Solidity offre plusieurs optimisations de compilateur qui réduisent automatiquement les coûts de gaz en améliorant l'efficacité du bytecode généré. L'activation de l'optimiseur avec un nombre élevé d'exécutions garantit que les fonctions fréquemment utilisées bénéficient d'une génération de code optimisée.

• Activez le Solidity Optimizer : définissez l'indicateur optimizer dans vos paramètres de compilateur et spécifiez le nombre d'exécutions attendues pour chaque fonction.
• Refactor Code répétitif : Remplacez la logique répétée par des fonctions réutilisables pour réduire la taille du contrat et améliorer la maintenabilité.
• Supprimez le code inutilisé : les fonctions et les bibliothèques inutilisées gonflent le contrat et augmentent les coûts de déploiement.

L'utilisation d'outils comme Slitish ou Solhint aide à identifier les modèles de code inefficaces et suggère des améliorations pour de meilleures performances de gaz.

Mise à niveau des contrats à l'aide de modèles proxy

Le déploiement d'un nouveau contrat à chaque fois qu'un changement est nécessaire peut être coûteux. Les contrats proxy permettent aux développeurs de mettre à niveau la logique contractuelle sans redéployer l'ensemble du contrat, préserver l'état et économiser du gaz.

• Implémentez les UUP ou les proxies transparentes : ces modèles de proxy permettent des mises à niveau tout en maintenant une compatibilité arrière.
• Logique et stockage séparés : en découplant la logique des données, vous évitez les déploiements redondants et réduisez l'utilisation globale du gaz.

Cette stratégie réduit non seulement les coûts de gaz, mais améliore également la maintenabilité à long terme des applications décentralisées.

Questions fréquemment posées

Q: Puis-je réduire les coûts de gaz en modifiant la version Solidity? Oui, les versions plus récentes de la solidité incluent souvent des optimisations qui abaissent l'utilisation du gaz. Vérifiez toujours les notes de version pour les fonctionnalités d'économie de gaz avant de choisir une version.

Q: Comment la taille du contrat affecte-t-elle les coûts du gaz? Des contrats plus importants nécessitent un déploiement de plus de gaz. Le code minimisant, la suppression des commentaires et l'élimination des importations inutilisées peuvent réduire les coûts de déploiement.

Q: Quelle est la différence entre le gaz utilisé et la limite de gaz? Le gaz utilisé fait référence à la quantité réelle de gaz consommée pendant l'exécution, tandis que la limite de gaz est le montant maximum qu'un utilisateur est prêt à dépenser pour une transaction.

Q: Y a-t-il des outils pour estimer les coûts de gaz avant de déployer un contrat? Oui, des outils comme REMIX IDE , HARDHAT et Truffle fournissent des fonctionnalités d'estimation du gaz qui aident les développeurs à analyser et à optimiser l'efficacité du contrat.