スマートコントラクトのガス料金とは何ですか?またその削減方法は何ですか?

スマートコントラクトのガス料金を理解する

1. ガス料金は、イーサリアム ブロックチェーンおよびその他の EVM 互換ネットワーク上で操作を実行するために必要な計算単位です。

2. すべてのスマート コントラクトの対話は、デプロイ、関数の呼び出し、状態の更新のいずれであっても、その複雑さに比例してガスを消費します。

3. ガス価格はグウェイ建てで、ネットワーク需要に基づいて変動します。混雑度が高くなると、基本料金が高くなります。

4. 合計料金は、使用したガスにガス価格を乗じたものに等しく、ETH または各チェーンのネイティブ トークンで支払われます。

5. ユーザーは取引制限を事前に承認する必要があり、ガスが不足すると、手数料が消費されて取引が取り消されます。

ガス消費量に影響を与える要因

1. ストレージの書き込みはブロックチェーンの状態を永続的に変更するため、読み取りよりもはるかに多くのガスがかかります。

2. ループの反復により、境界が固定であるか動的であるかに応じて、ガスが線形または指数関数的に増加します。

3. 他のコントラクトへの外部呼び出しは、特にクロスチェーンまたはプロキシ パターンを含む場合に、追加のオーバーヘッドを引き起こします。

4. 最適化されていないデータ構造（シーケンシャル アクセスのための配列へのマッピングの使用など）により、不必要な SLOAD および SSTORE 操作が発生します。

5. リエントランシーガード、過剰なイベント発行、およびチェックされていない演算により、機能的な利点がなくても実行コストが膨らむ可能性があります。

ガス最適化の戦略

1. 変更されない関数パラメータにはメモリの代わりに calldata を使用し、コストのかかるメモリ割り当てを回避します。

2. ビット操作を使用して小さな変数を単一の uint256 にパックし、ストレージ スロットと関連する SSTORE 料金を削減します。

3. 可能であれば、繰り返しの外部呼び出しをキャッシュされた戻り値に置き換えて、呼び出しのオーバーヘッドとスタック深さの使用量を最小限に抑えます。

4. view や pureなどの修飾子を状態を変更しない関数に適用すると、クライアントはオフチェーンでゼロコストで実行できるようになります。

5. 高レベルの address.code.length チェックではなく、 extcodesizeなどのアセンブリ レベルの命令を活用して、インスタンスあたりのガスを数百削減します。

レイヤ 2 および代替実行環境

1. Arbitrum や Optimism のようなロールアップは、オフチェーンでトランザクションをバッチ処理し、圧縮プルーフをイーサリアムにポストすることで、トランザクションごとのガスを 90% 以上削減します。

2. zkSync Era などの zkEVM チェーンは、ゼロ知識証明を使用して計算を検証し、複雑なロジックに対して決定論的な低コストの実行を提供します。

3. Polygon PoS のようなサイドチェーンは、個別のコンセンサスを維持しますが、定期的なチェックポイントを通じてセキュリティを継承し、より安価ですが分散性の低い展開をサポートします。

4. 状態チャネルにより、参加者は複数のインタラクションを非公開で実行し、最終状態のみをオンチェーンで解決できるため、高価なオンチェーン操作の頻度が削減されます。

5. 一部のプロトコルは、不変ロジックを L1 に展開し、パラメーターの更新またはユーザーのアクションを L2 に委任して、セキュリティと手頃な価格のバランスをとります。

よくある質問

Q: ガス欠により取引が失敗した場合、返金を受けることはできますか? A: いいえ。状態の変更がロールバックされた場合でも、障害が発生する前に消費されたすべてのガスは失われます。

Q: ガス制限を下げると常にお金が節約されますか? A: 必ずしもそうとは限りません。設定が低すぎると失敗が発生し、実行されたステップに費やされた量全体が無駄になります。

Q: ガス料金はすべての EVM チェーンで同じですか? A: いいえ。BSC や Base などのチェーンには、基本料金メカニズム、ブロック時間、バリデーターの経済性が異なるため、価格設定モデルが異なります。

Q: ERC-20 転送はネイティブ トークン転送よりもコストがかかりますか? A: はい。 ERC-20 ではスマート コントラクト関数を呼び出す必要がありますが、ネイティブ転送は固定の最小限のガスを使用した組み込みプロトコル操作です。