Comment rédiger des contrats intelligents économes en gaz?

Comprendre le gaz dans les contrats intelligents Ethereum

Dans la blockchain Ethereum, le gaz est une unité qui mesure la quantité d'effort de calcul requise pour exécuter les opérations. Chaque transaction ou exécution de contrat intelligent sur le réseau Ethereum consomme du gaz, et les utilisateurs paient pour cela en utilisant Ether (ETH) . La rédaction de contrats intelligents économes en gaz est crucial car des coûts de gaz élevés peuvent rendre votre application décentralisée (DAPP) coûteuse avec laquelle interagir, conduisant à une mauvaise adoption des utilisateurs.

Chaque opération de la machine virtuelle Ethereum (EVM), telle que le stockage des données, la réalisation de l'arithmétique ou l'appel d'autres contrats, a un coût de gaz prédéfini. Par exemple, l'écriture dans le stockage ( SSTORE ) est nettement plus chère que la lecture ( SLOAD ). Par conséquent, l'optimisation de la façon dont votre contrat utilise ces opérations a un impact direct sur son efficacité.

Optimisation de l'utilisation du stockage

L'optimisation du stockage est l'un des moyens les plus efficaces de réduire la consommation de gaz. Le stockage de données sur la chaîne est coûteux, en particulier lorsqu'il s'agit de grands ensembles de données. Une stratégie efficace consiste à emballer plusieurs variables en un seul emplacement de stockage. Étant donné que chaque emplacement de stockage mesure 256 bits de large, vous pouvez utiliser des types de données plus petits comme Uint8 ou Bool pour s'adapter à plusieurs valeurs dans une seule fente.

Une autre approche consiste à éviter les écritures inutiles au stockage. Au lieu de cela, effectuez des calculs en mémoire ou des variables locales et n'écrivez que le résultat final au stockage. Envisagez également de supprimer des données inutilisées pour libérer de l'espace et potentiellement recevoir des remboursements de gaz, bien que le mécanisme de remboursement ait des limites et doit être utilisé avec soin.

• Utilisez des structures pour regrouper les données liées et optimiser l'emballage.
• Préférez les variables immuables dans la mesure du possible, qui sont moins chères que les variables de stockage régulières.
• Évitez les structures de cartographie profondes à moins que ce soit absolument nécessaire.

Tirer la mémoire et calldata efficacement

Lors de la gestion des arguments de fonction ou des calculs internes, préfèrent utiliser la mémoire au stockage dans la mesure du possible. Les opérations en mémoire sont beaucoup moins chères en termes de gaz car elles ne modifient pas l'état de la blockchain. De plus, pour les appels de fonction externes, l'utilisation de CallData au lieu de la mémoire peut réduire davantage les coûts de gaz, en particulier pour les grandes données d'entrée.

Les fonctions qui de processus ou les chaînes doivent minimiser la copie et la manipulation en mémoire. Si les données n'ont pas besoin de modifications, référez-la directement à partir de CallData. De plus, le traitement par lots peut aider à réduire les frais généraux en consolidant plusieurs opérations en un seul appel de fonction.

• Utilisez la vue ou les fonctions pures pour les opérations en lecture seule pour éviter les changements d'état.
• Minimisez l'utilisation dynamique du tableau dans les paramètres de fonction.
• Utilisez string.concat () ou bytes.concat () au lieu de + opérateur pour la concaténation.

Choisir les bonnes structures de données

Le choix des structures de données joue un rôle vital dans l'efficacité du gaz. Bien que les mappages et les tableaux offrent une flexibilité, ils sont livrés avec différentes implications de gaz. Par exemple, les mappages permettent un accès direct aux éléments sans itération, ce qui les rend plus économes en gaz pour les recherches par rapport aux tableaux.

Les matrices dynamiques peuvent devenir coûteuses si elles sont fréquemment modifiées, en particulier lors de l'ajout ou de la suppression des éléments. Les tableaux de taille fixe sont souvent plus prévisibles en termes d'utilisation du gaz. Lorsque vous maintenez des listes d'entités, envisagez d'utiliser la cartographie (uint => t) au lieu de tableaux pour un accès plus rapide et un coût de gaz inférieur.

• Préférez les mappages aux boucles pour les modèles d'accès.
• Évitez les mappages ou les tableaux imbriqués sauf si nécessaire.
• Considérez l'indexation hors chaîne pour les requêtes complexes.

Techniques d'optimisation du code

Solidity fournit diverses fonctionnalités et meilleures pratiques qui peuvent aider à réduire l'utilisation du gaz. L'utilisation de la dernière version du compilateur garantit que vous bénéficiez d'optimisations continues faites par l'équipe Solidity. Les indicateurs de compilateur comme - Optimize peuvent réduire considérablement les coûts de déploiement et d'exécution en optimisant le bytecode généré.

Évitez les calculs redondants à l'intérieur des boucles. Déplacez les expressions constantes en dehors des boucles et précompurez les valeurs dans la mesure du possible. Préférez également les rendements précoces et les conditions de court-circuit pour quitter les fonctions rapidement lorsque certains critères sont remplis.

• Utilisez des blocs non contrôlés pour les opérations arithmétiques où le débordement / sous-flux n'est pas une préoccupation.
• En ligne de petites fonctions pour éliminer les frais généraux d'appel.
• Remplacez les instructions requises () par des boucles à l'intérieur de la logique minimale.

Questions fréquemment posées

Quelle est la différence entre le gaz et le prix du gaz?

Le gaz fait référence aux unités de calcul nécessaires pour exécuter une opération sur le réseau Ethereum. Le prix du gaz, indiqué dans GWEI, est le montant qu'un utilisateur est prêt à payer par unité de gaz. Le coût total de la transaction est calculé comme le prix du gaz × prix de gaz .

Comment la limite de gaz affecte-t-elle mon exécution de contrat intelligente?

La limite de gaz est la quantité maximale de gaz qu'un utilisateur est prêt à dépenser pour une transaction. Si une transaction dépasse cette limite, elle sera revenue, mais le gaz déjà consommé ne sera pas remboursé. La fixation des limites de gaz appropriées garantit une exécution fluide sans échecs inutiles.

Puis-je obtenir des remboursements de gaz pour la suppression des données dans mon contrat?

Oui, Ethereum propose des remboursements de gaz partiels pour la suppression des données via l'opcode d'autodestruction ou des entrées de stockage. Cependant, le remboursement est limité et ne compense pas complètement le coût initial du stockage.

Est-il préférable de déployer un nouveau contrat ou de mettre à niveau un existant pour l'efficacité du gaz?

La mise à niveau d'un contrat à l'aide de modèles proxy peut introduire des coûts de gaz supplémentaires en raison des appels de délégation. Le déploiement d'un nouveau contrat optimisé peut parfois être plus efficace, selon la complexité et les modèles d'utilisation.